一种多年冻土区公路路基雨水回收降温系统及工作方法
技术特征:
1.一种多年冻土区公路路基雨水回收及降温系统,其特征在于,包括雨水收集循环子系统、降温子系统和控制子系统,所述雨水收集循环子系统与降温子系统连通,所述控制子系统控制雨水收集循环子系统将雨水输送至降温子系统,通过降温子系统对公路进行降温;
2.根据权利要求1所述的多年冻土区公路路基雨水回收及降温系统,其特征在于,所述自动风门包括直流电机、圆齿轮、直线齿轮、槽型光电开关、挡光板以及装配在系统支架上的外风门和内风门,所述内风门位于所述外风门的内侧,所述直流电机和圆齿轮安装在外风门上,所述直线齿轮安装在内风门上,所述直流电机连接圆齿轮,以驱动圆齿轮转动,所述圆齿轮啮合直线齿轮,在所述外风门的相对两侧各安装一槽型光电开关,在所述内风门的相对两侧各安装一挡光板,所述挡光板与槽型光电开关匹配,所述内风门的长度小于外风门的长度,在所述内风门和外风门上各开设多个矩形通孔。
3.根据权利要求1所述的多年冻土区公路路基雨水回收及降温系统,其特征在于,所述控制子系统包括外温传感器、内温传感器、降雨传感器、太阳能板、单片机和电池,太阳能板连接电池,电池连接单片机,所述单片机的输入端分别连接外温传感器、内温传感器和降雨传感器,以采集各传感器数据,所述单片机的输出端连接抽水泵和直流电机,所述内温传感器安装在保温空间内,外温传感器暴露在外界环境中。
4.根据权利要求1所述的多年冻土区公路路基雨水回收及降温系统,其特征在于,所述雨水采集器包括雨水采集箱、挡物板、l型透水网、圆弧滤网和导水管,l型透水网设置在雨水采集箱内部,并与雨水采集箱的相邻两个侧壁形成长条雨水进入通道,在所述相邻两个侧壁的竖直侧壁上开设入水口,在该入水口处设置挡物板,所述挡物板通过一横板与l型透水网连接,所述挡物板与入水口之间形成供雨水通过的缝隙,所述圆弧滤网安装在所述雨水采集箱内,所述导水管安装在所述雨水采集箱的侧壁上,并与雨水采集箱内部连通,所述导水管与存水器连通。
5.根据权利要求1所述的多年冻土区公路路基雨水回收及降温系统,其特征在于,所述存水器包括存水箱和三通,在所述存水箱上安装三通,所述三通另外两端分别连通雨水采集器和下部疏水箱,所述存水箱通过抽水管与上部疏水箱连通,在所述存水箱上安装距离传感器,所述距离传感器连接单片机的输入端,在所述存水箱上安装泄水管,在泄水管上安装泄水泵,所述泄水泵连接单片机的输出端,所述三通的一端连接集水管,所述集水管通过导水管与雨水采集器连通。
6.根据权利要求1所述的多年冻土区公路路基雨水回收及降温系统,其特征在于,所述蒸发器包括依次连通的上部蒸发器托盘、中部蒸发器托盘和下部蒸发器托盘,上部蒸发器托盘与所述上部疏水箱连通,下部蒸发器托盘与下部疏水箱连通。
7.根据权利要求1所述的多年冻土区公路路基雨水回收及降温系统,其特征在于,在公路路基护坡坡脚的一侧安装一支撑杆,太阳能板安装在支撑杆的端部,在所述支撑杆上安装一箱体,所述电池和单片机安装在所述箱体内。
8.根据权利要求6所述的多年冻土区公路路基雨水回收及降温系统,其特征在于,在上部疏水箱和上部蒸发器托盘的连接壁上开设多个第一透水孔,将上部蒸发器托盘和上部疏水箱连通。
9.根据权利要求7所述的多年冻土区公路路基雨水回收及降温系统,其特征在于,在上部蒸发器托盘、中部蒸发器托盘和下部蒸发器托盘上均开设多个依次间隔排列的多边形槽,在每一个多边形槽内安装一多边形支架,在每一个多边形支架内填充多边形多孔材料,在多边形支架的每一个内壁上设置一支撑块,以使多边形多孔材料与多边形支架的内壁及蒸发器托盘底板留有一定间隙,在支撑块上开设或者不开设第二透水孔和在多边形侧壁上开设多个第二透水孔,在所述多边形多孔材料的每个侧面上均开设一u型槽,所述u型槽开口向下穿装在对应的支撑块上,在蒸发器托盘底部外表面安装多个换能片。
10.如权利要求1~9中任一项所述的雨水回收降温系统的工作方法,其特征在于,包括以下四个工况:
技术总结
本发明公开一种多年冻土区公路路基雨水回收降温系统及工作方法,本发明的多年冻土区公路路基雨水回收及降温系统的雨水收集循环子系统、降温子系统和控制子系统。雨水收集循环子系统通过采集、导出、回收再利用雨水,实现水资源的循环利用。降温子系统利用蒸发器和自动风门,通过蒸发降温和温度控制,保持公路路基温度低于外界,控制子系统以51单片机为核心,结合传感器和执行部件,实现对系统状态的实时监测和精准控制。本发明的系统高效回收雨水、调控温度,确保路基稳定,为路基维护与管理提供有力支持。
技术研发人员:刘国军,陈继,武贵龙
受保护的技术使用者:中国科学院西北生态环境资源研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/11/14
技术研发人员:刘国军,陈继,武贵龙
技术所有人:中国科学院西北生态环境资源研究院
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