Автоматическая система обеспечения противогололедной обстановки. Система обеспечения противогололедной обстановки. Приложение АТехническая характеристика распределителей противогололедных материалов

ОДМ 218.5.006-2008

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Предисловие

1. РАЗРАБОТАН: Федеральным государственным унитарным предприятием "РОСДОРНИИ". Методический документ разработан в соответствии с пунктом 3 статьи 4 Федерального закона от 27.12.2002 N 184-ФЗ "О техническом регулировании" и является актом рекомендательного характера в дорожном хозяйстве.

2. ВНЕСЕН: Управлением эксплуатации и сохранности автомобильных дорог Федерального дорожного агентства.

3. ИЗДАН: На основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 10 сентября 2008 г. N 383-р .

Раздел 1. Область применения

Раздел 1. Область применения

Отраслевой дорожный методический документ "Методические рекомендации по применению экологически чистых антигололедных материалов и технологий при содержании мостовых сооружений" является актом рекомендательного характера и разработан в качестве дополнений к "Руководству по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах" (ОДМ 218.3.023-2003).

Методические рекомендации содержат перечень противогололедных материалов, возможных к применению для борьбы с зимней скользкостью на автодорожных мостах и других искусственных сооружениях, раскрывают особенности эксплуатации автодорожных мостов в зимних условиях, требования к ПГМ и нормы их распределения, а также необходимые мероприятия по коррозионной защите конструктивных элементов мостов и обеспечению антигололедного состояния дорожных покрытий на искусственных сооружениях.

Положения, изложенные в документе, рекомендуется использовать при зимнем содержании и ремонте автодорожных мостов.

Раздел 2. Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие документы:

а) Руководство по оценке уровня содержания автомобильных дорог.* Временное. М., 2003.
________________
* Документ не приводится. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке , здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

б) Методические рекомендации по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования (Проект). М., 2008.

в) Руководство по оценке транспортно-эксплуатационного состояния мостовых конструкций . ОДН 218.0.017-2003. М., 2003.

г) Руководство по защите металлоконструкций от коррозии и ремонту лакокрасочных покрытий металлических пролетных строений эксплуатируемых автодорожных мостов *. М., 2003.
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ОДМ 218.4.002-2009 , здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

д) Методические рекомендации по содержанию мостовых сооружений на автомобильных дорогах . Росавтодор. М., 1999.

е) Руководство по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах . ОДМ 218.3.023-2003. М., 2003.

ж) Требования к противогололедным материалам. ОДН 218.2.027-2003 . М., 2003.

з) Методика испытаний противогололедных материалов . ОДМ 218.2.028-2003. М., 2003.

к) Методические рекомендации по защите водотоков от загрязнений водами поверхностного стока с эксплуатируемых автодорожных мостов*. М., 1991.
________________
* Документ является авторской разработкой. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке . - Примечание изготовителя базы данных.

м) Методические рекомендации по применению наполнителя "Грикол" в составах асфальтобетонных смесей для устройства покрытия с антигололедными свойствами . М., 2002.

н) Показатели и нормы экологической безопасности автомобильной дороги . М., 2003.

Раздел 3. Термины и определения

В настоящем методическом документе применяются следующие термины с соответствующими определениями:

Зимнее содержание - работы и мероприятия по защите дорог и искусственных сооружений на них в зимний период от снежных отложений, заносов и лавин, очистке от снега, предупреждению образования и ликвидации зимней скользкости и борьбе с наледями.

Зимняя скользкость - снежные отложения и ледяные образования на поверхности дорожного покрытия, приводящие к снижению коэффициента сцепления колеса автомобиля с поверхностью покрытия.

Рыхлый снег - образуется на дорожном покрытии при выпадении твердых осадков в безветренную погоду и откладывается в виде ровного по толщине слоя.

Снежный накат - представляет собой слой снега, уплотненного колесами автомобильного транспорта при определенных метеорологических условиях.

Стекловидный лед - появляется на покрытии в виде гладкой стекловидной пленки толщиной 1-3 мм при различных погодных условиях.

Противогололедные материалы (ПГМ) - твердые (сыпучие) или жидкие дорожно-эксплуатационные материалы (фрикционные, химические) или их смеси, применяемые для борьбы с зимней скользкостью на автомобильных дорогах.

Экологически чистые - безопасные противогололедные материалы (ЭКПГМ) - твердые и жидкие ПГМ, не вызывающие вредного воздействия на окружающую природную среду (воду, почву, растения и т.п.) и конструктивные элементы автомобильной дороги (мосты, ограждения, покрытия и т.п.).

Фрикционные ПГМ - материалы, повышающие коэффициент сцепления со снежно-ледяными отложениями на покрытии, для обеспечения безопасных условий движения.

Химические ПГМ - реагенты, способные плавить снежно-ледяные отложения на дорожных покрытиях при отрицательных температурах воздуха.

Раздел 4. Общие положения

а) Важнейшими сооружениями на автомобильных дорогах являются искусственные сооружения и в первую очередь автодорожные мосты, основная задача которых - бесперебойный и безопасный пропуск автомобильного транспорта и пешеходов через водные препятствия в различные сезоны года. Особенно неблагоприятные условия для движения автомобилей и пешеходов возникают в зимний период, когда на дорожном полотне образуются снежно-ледяные отложения, способствующие ухудшению транспортно-эксплуатационного состояния и безопасности дорожного движения на мостовом сооружении.

Поэтому к одной из основных задач зимнего содержания относятся мероприятия по предупреждению образования и ликвидации снежно-ледяных отложений на дорожном полотне и тротуарах мостовых сооружений. Решение этой задачи достигается путем проведения различных работ по поддержанию проезжей части в состоянии, удовлетворяющем требованиям ГОСТ Р 50597-93 "Автомобильные дороги. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения".

б) Улучшение состояния мостовых сооружений в зимних условиях достигается путем обработки поверхности покрытия химическими или комбинированными противогололедными материалами (ПГМ) с последующей уборкой дорожной шуги с проезжей части автодорожных мостов.

В качестве химических противогололедных материалов для борьбы с зимней скользкостью на мостовых сооружениях в настоящее время все шире начинают использовать реагенты, не оказывающие отрицательного влияния не только на окружающую природную среду, но и на конструктивные элементы автодорожных мостов. К таким реагентам относят противогололедные материалы, выпускаемые на ацетатной (НСНСОО), формиатной (НСООН), карбамидной (CO(NH)) и на других бесхлорных основах, а также хлорсодержащие материалы с антикоррозионными и биологическими добавками (экологически безопасные противогололедные материалы - (ЭК ПГМ), резко уменьшающими отрицательное влияние на бетонные, металлические конструкции мостов и элементы окружающей среды.

Эффективность использования этих материалов для борьбы с зимней скользкостью на автодорожных мостах в первую очередь зависит от возможности учета постоянных метеорологических данных для конкретного объекта и использования современных передвижных и стационарных распределительных установок.

в) Методические рекомендации по применению экологически чистых противогололедных материалов и технологий при содержании мостовых сооружений разработаны впервые на основании отечественного и зарубежного опыта в качестве дополнения к Руководству по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах . ОДМ 218.3.023-2003.

г) Рекомендации регламентируют порядок проведения мероприятий по борьбе с зимней скользкостью, методы испытаний ПГМ, а также работы, которые обеспечивают требуемые условия эксплуатации мостовых сооружений с помощью применения различных ПГМ и технологий.

Раздел 5. Особенности эксплуатации мостовых сооружений в зимних условиях

а) Эксплуатируемые мостовые сооружения постоянно подвержены воздействию транспортных нагрузок и различных природных явлений. К природным явлениям прежде всего относятся переменные во времени температура и влажность воздуха, атмосферные осадки, воздействия воды.

б) В особо тяжелых условиях находятся искусственные сооружения, эксплуатируемые в районах с частыми переходами через ноль, т.е. от отрицательных температур к положительным и наоборот.

в) Негативное влияние на состояние искусственных сооружений на автомобильных дорогах оказывают динамические нагрузки от транспортных средств, вызывающие усталостные явления в материале сооружения.

г) В большей степени внешним климатическим и транспортным воздействиям подвержено мостовое полотно - покрытие проезжей части, деформационные швы и сопряжения моста с насыпью, тротуары, перила и ограждения безопасности.

д) На железобетонных пролетных строениях сочетание внешних воздействий и нагрузок вызывает сначала на бетоне поверхностные дефекты в виде его шелушения, затем появление скола слабо сцепленных частиц бетона и образование глубоких выколов, отслоение защитного слоя с оголением и коррозией арматурных стержней.

е) В металлических пролетных строениях от воздействия внешней среды наблюдается коррозия металла. При разрушении защитных покрытий на металле образуется налет ржавчины, который постепенно увеличивается в размерах, достигая уровня, понижающего несущую способность главных элементов пролетных строений.

ж) На автодорожных мостах, которые обладают меньшей теплоемкостью, чем дорожная одежда на земляном полотне, и имеют более низкую температуру покрытия в ночное время, чаще возникают условия гололедообразования.

з) Образованию скользкости на мостах способствует более высокая относительная влажность в поймах рек и других водоемов, особенно в переходный период до установления ледового покрова, а также на искусственных сооружениях около крупных ТЭЦ и предприятий. Поэтому эффективность борьбы с зимней скользкостью на таких объектах, особенно на внеклассных мостовых сооружениях, всецело зависит от своевременного использования достоверных метеорологических данных, которые могут быть получены от автоматических дорожных метеостанций, установленных в непосредственной близости от объекта.

и) С мостовых сооружений запрещается сброс снега и льда.

к) Перед началом зимнего сезона необходима тщательная заделка (ремонт) мест разрушения покрытия и всех конструктивных элементов сооружения, особенно с обнаженной металлической арматурой, нарушенными гидроизоляцией, деформационными швами и водоотводом.

Производят работы по очистке от ржавчины и загрязнений и покраску лакокрасочными материалами металлических элементов и конструкций.

л) На конструктивных выступах мостов, эстакад, путепроводов (ригелях, насадках, консолях тротуаров и т.п.) необходимо производить удаление снега, если его толщина превышает 10 см. В первую очередь очищают южную сторону сооружения.

м) Весной после окончания зимних работ на искусственных сооружениях осуществляют тщательную промывку различных элементов (пазух, деформационных швов, опорных частей и т.п.) с применением специальных моющих средств для снижения коррозии, которая усиливается при повышении температуры воздуха.

н) Все виды зимней скользкости на мостах и других искусственных сооружениях подразделяют на рыхлый снег, снежный накат, стекловидный лед.

Раздел 6. Требования к состоянию дорожного покрытия на искусственных сооружениях в зимний период

а) К работам по уходу за искусственным сооружением относят очистку элементов мостового полотна и несущих конструкций от снега и льда.

б) Проезжую часть и тротуары очищают от снега и льда, при гололеде посыпают песком, топливным шлаком или дробленым щебнем.

в) После снегопада и при оттепелях талый снег и материалы борьбы с гололедом сдвигают к ограждениям с последующей уборкой их с моста. Уборку снега из валов производят шнековыми и шнекороторными дорожными машинами, автогрейдерами, бульдозерами и другими механизмами с погрузкой снега в самосвалы и вывозом за пределы сооружения на снегосвалки.

г) Водоотводные устройства при необходимости в весенний период промывают горячей водой.

д) Периодичность работ по уборке проезжей части определяется местными условиями, но не реже 1 раза в 10 дней, при снегопадах - ежедневно. Директивные сроки по очистке от снега и завершению борьбы с зимней скользкостью, в том числе и уборка валов снежной массы, сдвинутой со средней части мостовых сооружений, соответствуют (ГОСТ 50597-93):

- при интенсивности >3000 авт./сут - 4 ч,

- при интенсивности 1000-3000 авт./сут - 5 ч,

- при интенсивности <1000 авт./сут - 6 ч.

е) Рыхлый (уплотненный) снег на тротуарах в населенных пунктах после снегоочистки не должен превышать 5 (3) см. Срок очистки тротуаров в населенных пунктах составляет не более 1 сут.

ж) Не допускаются не посыпанные фрикционным материалом тротуары в населенных пунктах. Нормативное время посыпки после окончания снегопада в местах с интенсивностью движения пешеходов:

- свыше 250 чел./ч не более 1 ч;

- 100-250 чел./ч не более 2 ч;

- до 100 чел./ч не более 3 ч.

з) Не допускается наличие противогололедных материалов на ограждениях и перилах.

и) Не допускается засорение лотков водоотводных трубок и окон в тротуарных блоках.

к) Рыхлый (талый) снег на проезжей части допускается толщиной не более 1 (2) см для А1, А2, A3, Б; 2 (4) см - для дорог Б2.

Нормативная ширина очистки 100%.

л) Срок ликвидации зимней скользкости с момента образования (и уборки снега с момента окончания снегопада) до полного устранения не более 3 (4) ч для A1, A2, A3; 4 (5) ч для В; 8-12 ч для Г1; 10 (16) ч для Г2.

м) Снежный накат не допускается на A1, A2, A3, Б; и допускается до 4 см для В, Г1; до 6 см для Г2 при интенсивном движении не более 1500 авт./сут.

н) Основные требования к состоянию дорожного покрытия на искусственных сооружениях в зимних условиях приведены в "Руководстве по оценке уровня содержания автомобильных дорог". М., 2003.

Раздел 7. Борьба с зимней скользкостью на мостовых сооружениях

а) Мероприятия по предотвращению и ликвидации зимней скользкости на мостовых сооружениях включают:

- профилактическую обработку покрытий химическими противогололедными материалами;

- ликвидацию образовавшегося ледяного или снежно-ледяного слоя химическими противогололедными материалами и/или специальной дорожной техникой;

- повышение шероховатости проезжей части путем распределения фрикционных материалов (песка, высевок, щебня, шлака);

- устройство специальных покрытий с антигололедными свойствами.

б) Для повышения эффективности борьбы с зимней скользкостью проводят мероприятия по:

- устройству автоматических систем распределения жидких ПГМ и антигололедных покрытий на особо ответственных искусственных сооружениях;

- повседневному обеспечению метеорологическими данными для своевременной организации борьбы с зимней скользкостью, особенно при профилактической обработке покрытий, на искусственных сооружениях путем создания системы дорожных метеостанций (постов).

в) С целью предупреждения образования снежно-ледяных отложений на покрытии распределение ПГМ производят предварительно (основываясь на метеопрогнозе) или непосредственно с момента начала снегопада (для предупреждения снежного наката).

г) Распределение ПГМ во время снегопадов позволяет сохранить выпадающий снег в рыхлом состоянии.

После прекращения снегопада образовавшуюся на дороге рыхлую снежную массу удаляют с проезжей части последовательными проходами плужно-щеточных снегоочистителей.

д) Химические реагенты для борьбы с зимней скользкостью на мостовых сооружениях используют только экологически безопасные. К экологически безопасным относятся ПГМ, выпускаемые на основе ацетатов, формиатов, карбамидов и других подобных реагентов.

е) После разрыхления наката (вследствие частичного плавления и воздействия колес автомобильного транспорта) обычно в течение 2-3 ч рыхлую водо-снежную массу (шугу) убирают последовательными проходами плужно-щеточных снегоочистителей.

ж) При образовании на покрытии стекловидного льда (наиболее опасного вида зимней скользкости) работы по его ликвидации состоят в распределении химического ПГМ в интервале (выдержке) до полного таяния льда, в очистке и уборке проезжей части от образовавшегося раствора или шуги.

з) При фрикционном способе борьбы с зимней скользкостью на мостах применяют песок, каменные высевки, щебень и шлак в соответствии с требованиями ОДН.218.2.028-2003.

и) Противогололедные материалы распределяют равномерно по поверхности покрытий в соответствии с необходимыми нормами распределения, указанными в табл.1.

Таблица 1

Ориентировочные нормы химических противогололедных материалов на проезжей части мостовых сооружений (г/м)

В настоящее время отечественная промышленность выпускает противогололедные материалы в жидком виде на ацетатной основе типа "Нордвэй" (ТУ 2149-005-59586231-2006*), на формиатной основе - типа "ФК" (ТУ 2149-064-58856807-05*); в твердом виде на нитратно-карбамидном сырье типа "НКММ" (ТУ 2149-051-761643-98*) и "АНС" (ТУ У-6-13441912.001-97*). К комплексной группе относятся многокомпонентные ПГМ, состоящие из нескольких солей, основным представителем которой является "Биодор" марки "Мосты", выпускаемый по ТУ 2149-001-93988694-06*.
________________
* ТУ, упомянутые здесь и далее по тексту, являются авторской разработкой. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке . - Примечание изготовителя базы данных.

к) Нормы распределения фрикционных материалов назначают в зависимости от интенсивности движения:

- <100 авт./сут - 100 г/м;

- 500 авт./сут - 150 г/м;

- 750 авт./сут - 200 г/м;

- 1000 авт./сут - 250 г/м;

- 1500 авт./сут - 300 г/м;

- >2000 авт./сут - 400 г/м.

л) Распределение жидких и твердых ПГМ осуществляется дорожными машинами, оснащенными автоматическими специальными распределителями и бортовыми компьютерами, характеристика которых приведена в Приложении А.

м) С целью повышения эффективности использования жидких противогололедных материалов все шире применяются стационарные автоматические системы распределения (типа "СОПО"), оснащенные насосной станцией, метеостанцией и дорожным датчиком.

Автоматические системы обладают неоспоримыми техническими преимуществами перед традиционными распределителями по следующим характеристикам:

- повышению безопасности дорожного движения в зимний период за счет резкого сокращения интервала времени (от момента оповещения до момента распределения) для обработки покрытия ПГМ;

- автоматическому контролю за состоянием дорожного покрытия и количеством ПГМ на поверхности проезжей части;

- отсутствию на проезжей части сооружения распределительной и снегоуборочной техники, снижающих пропускную способность, и, как следствие, уменьшающих количество вредных выбросов в окружающую среду;

- снижению используемого количества реагента за счет применения профилактической обработки покрытия, что предотвращает образование снежного наката или льда;

- сокращению выброса реагента на прилегающие территории за счет оптимальной дозированной нормы распределения в автоматическом режиме.

Раздел 8. Требования к противогололедным материалам, применяемым на мостовых сооружениях

а) Противогололедные материалы, предназначенные для борьбы с зимней скользкостью, должны удовлетворять настоящим требованиям и соответствовать условиям их применения (температуре воздуха, количеству осадков, состоянию покрытия и т.д.).

б) На мостовых сооружениях предпочтение отдают ПГМ на основе ацетатов (соли уксусной кислоты), формиатов (соли муравьиной кислоты) и нитратов (соли азотной кислоты). В настоящее время отечественная химическая промышленность начала выпуск комплексных ПГМ для мостовых сооружений. При применении других ПГМ конструктивные элементы мостов должны быть защищены антикоррозионными покрытиями. Классификация ПГМ, применяемых для борьбы с зимней скользкостью на мостовых сооружениях, приведена на рисунке.

Классификация противогололедных материалов для борьбы с зимней скользкостью на искусственных сооружениях

Классификация противогололедных материалов для борьбы с зимней скользкостью на искусственных сооружениях

в) Химические ПГМ, применяемые для борьбы с зимней скользкостью, должны выполнять следующие функции:

- понижать температуру замерзания воды;

- ускорять плавление снежно-ледяных отложений на дорожных покрытиях;

- проникать сквозь слои снега и льда, разрушая межкристаллические связи, и снижать силы смерзания с дорожным покрытием;

- не увеличивать скользкость дорожного покрытия, особенно при использовании ПГМ в виде растворов;

- быть технологичными при хранении, транспортировке и применении;

- не увеличивать экологическую нагрузку на окружающую природную среду и не оказывать токсичного действия на человека и животных;

- не вызывать увеличения агрессивного воздействия на металл, бетон, кожу и резину.

г) Свойства химических ПГМ оценивают по ряду показателей, объединенных в четыре группы: органолептические, физико-химические, технологические и экологические, основные требования к которым приведены в табл.2.

Таблица 2

Требования к химическим противогололедным материалам, применяемым для борьбы с зимней скользкостью на мостовых сооружениях

Изобретение относится к области противогололедной обработки дорожных покрытий, автомагистралей, объектов дорожной инфраструктуры. Устройство портивогололедной обработки дорожных и аэродромных покрытий содержит емкость для реагентов. Из емкости через насос выходит прямая гидравлическая линия, которая переходит в обратную гидравлическую линию. Обратная гидравлическая линия соединена с трубной разводкой насосной станции, которая в свою очередь соединена с прямой гидравлической линией. Прямая гидравлическая линия имеет ответвления к клапанным шкафам. Клапанные шкафы соединены через трубопровод с разбрызгивающими форсунками. Форсунки предназначены для разбрызгивания реагента на участке дороги. Каждый из клапанных шкафов управляет работой соединенной с ним разбрызгивающей форсунки и имеет индивидуальный датчик срабатывания. Датчик контролирует количество распределенного каждой форсункой реагента. Трубопровод, прямая и обратная гидравлические линии выполнены из синтетической резины на нитрильной основе. Обеспечивается повышение эффективности противогололедной обработки дорожных покрытий при экономии противогололедного реагента и долговечности системы. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Рисунки к патенту РФ 2524199

Изобретение относится к способу и устройству для проведения противогололедной обработки на искусственных дорожных покрытиях (асфальтные или бетонные), таких как дорожное покрытие, автомагистрали, объекты дорожной инфраструктуры (мосты, эстакады, путепроводы, рамповые и открытые участки тоннелей, транспортные развязки) для устранения концентрации ДТП и повышения безопасности дорожного движения, а также на аэродромах в местах руления воздушных судов, рулевых дорожках и на взлетно-посадочных полосах (далее - дорожное покрытие).

Из уровня техники (RU 2287636) известен способ автоматической обработки дорог противогололедным реагентом и стационарная система для его осуществления, который предлагается в качестве наиболее близкого аналога. Указанная система состоит из насосной станции, гидравлической системы дорожного участка и автоматической метеостанции. Насосная станция представляет собой контейнер, установленный в непосредственной близости от обрабатываемого дорожного участка, внутри которого находятся емкости для хранения реагента, насосная гидравлическая система и аппаратура управления. Оборудование дорожного участка состоит из разбрызгивающих головок, расположенных вдоль дорожного участка и установленных на гидравлической линии дорожного участка без применения гидраккумуляторов, представляющей собой жесткий трубопровод большого диаметра для обеспечения. Автоматическая метеостанция (АМС) оборудована датчиками для измерения температуры воздуха, атмосферного давления, относительной влажности, количества осадков, скорости и направления ветра, встроенными дорожными датчиками покрытия. Способ осуществления противогололедной обработки включает распределение жидкого реагента на поверхности дорожного участка посредством автоматического или дистанционного включения операции разбрызгивания, при подаче сигнала после соответствующей оценки нарастания вероятности возникновения гололедных явлений на основании метеорологических данных, выдаваемых АМС, благодаря которой реагент равномерно наносят по всей протяженности дорожного участка.

К основным недостаткам упомянутого способа и системы необходимо отнести:

Использование жестких пластиковых труб большого диаметра основной гидравлической линии для жидкого противогололедного реагента, вследствие чего требуется значительно больший расход дорогостоящего реагента, необходимого для заполнения данных трубопроводов;

Расположение разбрызгивающих головок, а также кабелей управления и питания на проложенных вдоль дороги гидравлических линиях, что заставляет прокладывать ее в непосредственной близости от проезжей части;

Применение контактных, встраиваемых датчиков покрытия, измеряющих температуру дорожного покрытия на различных глубинах, а также на поверхности дороги, что приводит к уменьшению срока службы измерительного датчика и выхода его из строя;

Необходимость производить регулярные циклы подкачки реагента каждый раз перед началом разбрызгивания и соответствующей задержки своевременности обработки дорожных участков;

Значительное снижение качества обработки и точности из-за неравномерности параметров давления и расхода по длине гидравлической линии (при длине гидравлической линии в 1,5 км гидравлическая система не сможет обеспечить равные показатели расхода и давления на ближайших и дальних разбрызгивающих головках, из-за потерь давления и гидравлического сопротивления);

Оценка нарастания вероятности возникновения гололедных явлений определяется на основании метеорологических данных, выдаваемых АМС, что недостаточно для полноценного анализа состояния дорожных покрытий, т.к. метеоданные не учитывают состояние искусственного дорожного покрытия и фазу жидкости, находящейся на ее поверхности, это сводит полученные измерения лишь к метеопрогнозу с ошибкой измерений до 50% и соответствующим снижением точности в определении момента начала обработки;

Неоправданный расход жидкого реагента в больших количествах при нанесении его перед возникновением гололедной обстановки или выпадением осадков из-за отсутствия программируемых команд на блокировку (например, при продолжительном интенсивном снегопаде) в случае задержки или долго времени реакции коммунальных служб по уборке снега (от 1 до 48 часов, в зависимости от нормативной документации).

Таким образом, задача заявленного изобретения заключается в том, чтобы обеспечить равномерности расхода жидкости и давления по длине гидравлической линии, снижение вероятности разрушения гидравлической линии и линий управления и связи в результате ДТП, при размещении на дорожных конструкциях, а также возможность использования системы на аэродромных покрытиях, получение информации о реальном срабатывании клапанов, применения методов измерения не зависящих от разрушения и износа состояния дорожной одежды (что крайне важно для российских дорожных условий с износом дорожной одежды около 2 см в год по данным ФДА Росавтодор), экономия жидкого противогололедного реагента, повышение точности выявления момента образования гололеда, снижение вероятности возникновения ДТП и повышение безопасности дорожного движения.

Соответственно, техническим результатом, достигаемым при использовании данного изобретения, является повышение эффективности антигололедной обработки дорожных покрытий при экономии противоголедного реагента и долговечности системы.

Для достижения поставленного технического результата разработан стационарный комплекс, который реализует способ для проведения противогололедной обработки дорожных покрытий жидким реагентом, использующий гидравлическую линию разбрызгивающей системы по кольцевому принципу гидравлического контура, с исполнением гидравлических линий из синтетической резины на нитрильной основе, позволяющего аккумулировать давление жидкости в системе, при сохранении минимального используемого объема жидкости по всей длине линии. Комплекс имеет возможность передачи информации о реальном срабатывании каждого клапана по линии связи и управления их работой в режиме обратной связи при использовании индивидуального датчика, а также возможностью размещения разбрызгивающих устройств на расстоянии до 15 метров от основной гидравлической магистрали без изменения характеристик разбрызгивания, за счет сохранения жидкости в трубопроводе, от клапана до разбрызгивающей форсунки.

Сбор информации о состоянии дорожного покрытия и параметров микроклимата придорожной среды с использованием методов измерения, не зависящих от разрушения и износа дорожной одежды проезжей части, и загрязнений (бесконтактные методы измерения параметров дорожного покрытия, ультразвуковые методы фиксации количества, типа и интенсивности осадков неоптического характера). Разработанный аналитический комплекс имеет возможность внесения индивидуальных настроек для каждого объекта оснащения, учитывать состояние искусственного дорожного покрытия и фазу жидкости, находящейся на ее поверхности, а также имеет систему блокировки от перерасхода жидкого противогололедного реагента.

Противогололедный комплекс состоит из измерительной части, которая отвечает за сбор, хранение и анализ информации о реальном состоянии дорожного покрытия, а также придорожной среды; исполнительной части, отвечающий за непосредственное нанесение жидкого противогололедного реагента на дорожное покрытие путем распределения через разбрызгивающие форсунки, установленные сбоку проезжей части или интегрированные в покрытие; аналитического модуля, выполняющего функцию активатора исполнительной части на основе анализа актуальных данных от измерительной части.

Исполнительная часть состоит из насосной станции с емкостями для хранения реагента, насосами подачи, контролирующей и питающей аппаратурой, системой управления разбрызгиванием форсунок, системой трубопроводов и разбрызгивающей системы, представляющей собой сеть защитных трубопроводов с проложенными внутри гидравлическими линиями, линиями питания и управления; клапанными шкафами, с расположенными внутри клапанами, блоками управления и датчиками срабатывания; а также разбрызгивающими форсунками.

Насосная станция размещается в непосредственной близости от объекта (на удалении до 40 м от ближайшей клапанной панели) в здании некапитального характера или технологическом помещении дорожного объекта.

Внутри здания/помещения размещаются емкости для хранения жидкого противогололедного реагента, группа насосов, гидравлическая разводка, питающая и управляющая аппаратура.

Разбрызгивающая система представляет собой сеть защитных трубопроводов между клапанными шкафами, расположенными вдоль гидравлической линии. От клапанных шкафов отходят гидравлические трубопроводы к разбрызгивающим форсункам.

Трубопровод гидравлической линии имеет, например, наружный диаметр 27 мм, и внутренний 19 мм, из гибкого специального резинового материала позволяет сохранять давление жидкости в статичном состоянии.

Специальный резиновый материал должен быть эластичным и обеспечивать растяжение стенок для возможности накапливания давления, при этом выдерживая давление до 20 бар при рабочем в 14 бар. Давление жидкости в магистральной ветке гидравлической линии аккумулируется за счет растяжения стенок трубопровода из специального эластичного материала (синтетическая резина на нитрильной основе).

Коммуникации разбрызгивающей системы могут проходить под землей, на поверхности земли и выше поверхности, а также за облицовочными панелями на рамповых участках тоннеля на расстоянии до 15 метров (при необходимости выноса коммуникаций на аэродроме) от разбрызгивающих форсунок.

Клапанные шкафы в заявленном устройстве расположены параллельно (в случае забивки одного клапана последующие смогут функционировать штатно) на ответвлении от магистральной прямой гидравлической линии.

Каждый клапанный шкаф заявленного устройства содержит: клапан, прямую гидравлическую линию, обратную гидравлическую линию, линию питания, линию управления, блок управления, датчик срабатывания, трубную разводку, клемник и шкаф клапанной панели.

Клапан предназначен для подачи противогололедной жидкости из гидравлической линии в трубопровод на разбрызгивающую форсунку. Возможно применение электромагнитных клапанов различного типа и мощности, в частности мембранных клапанов и шаровых поворотных.

Прямая гидравлическая линия выполнена из синтетической резины на нитрильной основы, предназначается для подачи противогололедной жидкости на электромагнитный клапан.

Обратная гидравлическая линия выполняется из гибкого полимерного материала (для защиты от повреждений на изгиб), например нейлон; предназначена для выравнивания давления по длине трубопровода и возможности выполнения промывки в летний период.

Линия питания предназначена для питания блока управления и открытия/закрытия электромагнитных клапанов.

Линия управления осуществляет передачу сигнала по интерфейсу RS485 и передает адресный сигнал для блока управления.

Блок управления предназначен для распознавания адресного сигнала по линии связи RS485, контроля подачи напряжения на открытие электромагнитного клапана.

Датчик срабатывания измеряет физические характеристики потока противогололедного реагента при его разбрызгивании и передает информацию на управляющую аппаратуру насосной станции по линии управления.

Трубная разводка выполняет функции отделения потока жидкости из гидравлической линии прямой на электромагнитный клапан.

Клемник предназначен для электрических соединений между линиями управления, питания, проводами блока управления, электромагнитного клапана, датчика срабатывания.

Шкаф клапанной панели предназначен для размещения всех элементов клапанной панели и крепления на дорожном участке.

Разбрызгивающие форсунки располагаются сбоку проезжей части, в зоне свободной от влияния дорожного движения и не находящиеся в зоне деформации в результате ДТП. Крепление разбрызгивающих форсунок осуществляется на отдельных элементах, не связанных с металлическим барьерным ограждением, внутри закладных элементов малого размера (отверстия диаметром 63 мм), в нишах бетонных банкеток или отбойного бруса.

Существует вариант расположения разбрызгивающих форсунок интегрированных в покрытие. Такой способ размещения разбрызгивающих форсунок получил широкое распространение для покрытий увеличенного срока службы (бетонное покрытие на мостах и в тоннелях).

Разбрызгивающие форсунки располагаются вдоль проезжей части с шагом 10-15 м (в зависимости от ширины обработки и конфигурации проезжей части). При необходимости обработки проезжей части шириной 3-4 полосы движения форсунки располагаются с обеих сторон движения в шахматном порядке.

Обработка из разбрызгивающих форсунок происходит последовательно в сторону против движения автотранспорта, при направленном векторе разбрызгивания - по движению.

Возможность расположение разбрызгивающих форсунок на расстоянии до 15 метров от магистральной линии обеспечивается использованием гибкого трубопровода, подключаемого к клапану с одной стороны и к разбрызгивающим форсункам с другой стороны. Благодаря применению специальных разбрызгивающих сопел на форсунках, жидкость в статическом состоянии не вытекает из трубопровода, что позволяет использовать последний большой длины, не оказывая существенного влияния на количественные и качественные характеристики разбрызгивания.

Разбрызгивающая форсунка, устанавливая сбоку дорожного покрытия или на дорожном покрытии, производит распределение противогололедного реагента через разбрызгивающие сопла.

Разбрызгивающие сопла обеспечивают:

а) тип 1 выпуск струи на дальнее расстояние (до 12 и более метров),

б) тип 2 выпуск струи для обработки участка от 1 до 5 м,

в) тип 3 выпуск струи для обработки большого сектора на расстояние до 15 м,

г) удерживание жидкость внутри форсунки, не позволяя вытекать ей через сопла (иметь односторонний пропускной клапан),

Указанные свойства в пунктах «а-в» достигаются за счет геометрии выходного отверстия сопла, а в пункте «г» за счет применения обратного клапана.

Устройство для проведения антигололедной обработки дорожных покрытий, имеющий в своем составе одну насосную станцию, может обслуживать разбрызгивающие системы длиной 1,5 км и более в одну сторону (при необходимости одна насосная станция может обслуживать одну и более разбрызгивающих систем). При необходимости разбрызгивания на большую длину может применяться серия разбрызгивающих станций.

Одна насосная станция может обслуживать несколько разбрызгивающих систем одновременно. Возможности активации устройства для проведения антигололедной обработки дорожных покрытий следующие.

1. Работа в полностью автоматическом автономном режиме.

2. Работа в автоматизированном режиме (требуется подтверждение необходимости срабатывания).

3. Запуск в принудительном ручном режиме.

В полностью автоматическом режиме заявленное устройство работает, получая информацию с измерительной части, обрабатывает ее при помощи аналитического модуля и генерирует тревогу для активации срабатывания по заданному согласно конкретным локальным условиям объекта оснащения алгоритму. При этом учитываются необходимые факторы состояния дорожной среды и окружающей атмосферы (особая газовоздушная среда в придорожной зоне).

Автоматизированный способ активации устройства предусматривает подтверждение оператором команды на запуск исполнительной разбрызгивающей части. Запрос на срабатывание системы с указанием причины активации тревоги (дорожная ситуация, осадки и прочее) приходит на компьютер, установленный на рабочем месте оператора (или контактный телефон дежурного), и в случае подтверждения активизирует разбрызгивающую систему.

В случае необходимости ручного пуска разбрызгивающей системы оператор может выполнить пуск или с компьютера, установленного на рабочем месте, или от кнопки, расположенной в насосной станции.

Измерительная часть устройства представляет собой систему датчиков и модулей связи для передачи, а также контроля параметров дорожной среды и возможности образования гололеда или зимней скользкости.

Автоматическая дорожная метеостанция АДМС, которая может входить в состав измерительной части состоит из:

1) метеомачты и основания для крепления (устанавливается в непосредственной близости от дорожного объекта),

2) шкафа с контроллером управления (модулями коммуникации),

3) метеодатчиков, устанавливаемых на мачте или конструкциях транспортного объекта,

4) бесконтактных датчиков покрытия,

5) встроенных датчиков покрытия.

Метеодатчики фиксируют параметры, такие как:

1) температура и влажность воздуха,

2) скорость и направление ветра - измеряется при помощи ультразвука и не зависит от загрязнения,

3) атмосферное давлении воздуха - необходимо для коррекции прогноза обледенения,

4) интенсивность солнечной радиации - используется для специальных условий, в особенности горной местности для прогноза возможного образования,

5) количество, вид и интенсивность осадков.

Бесконтактные датчики покрытия измеряют параметры дорожной среды, не имея при этом элементов внутри дорожной одежды. Оптические измерительные элементы располагаются на уровне 4-5 м над поверхностью земли и поэтому меньше подвержены загрязнению.

Бесконтактные датчики покрытия измеряют параметры, такие как:

Толщина водяной пленки на поверхности дороги,

Состояние дорожного покрытия (лед, снег, водно-соевая смесь и др.),

Температура дорожного покрытия,

Процентное содержание ледяных частиц в жидкой среде на поверхности дороги,

Характеристика коэффициента сцепления на поверхности дороги

И другие.

Заявленное устройство может работать в автоматическом режиме, так как укомплектовано оптическими бесконтактными датчиками покрытия и датчиками контроля метеопараметров.

Контактные (активные) датчики покрытия могут применять для измерения тех же параметров, что и бесконтактные датчики покрытия. Помимо того, активный датчик покрытия измеряет точку замерзания жидкости, находящейся на поверхности дороги, проводя циклы нагрева/охлаждения жидкости и фиксируя реальную температуру замерзания (циклы охлаждения до -15°С относительно актуальной температуры покрытия).

Область применения встроенных датчиков покрытия распространяется на сложные локальные участки, где трудно установить бесконтактный датчик покрытия, а также на мостах и эстакадах, где применяются дорожные покрытия с увеличенным сроком службы (бетон и прочее).

Необходимый сигнал на активацию автоматической антигололедной системы вырабатывает аналитический модуль на основе последовательного алгоритма.

На чертежах и схемах представлены:

Схема 1 - принцип работы противогололедного комплекса.

Схема 2 - автоматический противогололедный комплекс.

Фиг.1 - расположение оборудования на объекте.

Фиг.2 - клапанный шкаф.

Фиг.3 - специальное разбрызгивающее сопло.

Насосная станция автоматического противогололедного комплекса располагается на объекте оснащения. Противогололедный реагент хранится в емкостях внутри помещения насосной станции или рядом с ним.

Оборудование насосной станции обеспечивает подачу противогололденого реагента в гидравлические линии (в рабочем режиме в прямую и обратную).

Противогололедный реагент, поступая через гидравлические линии через тройник клапанной панели, подается к электромагнитному клапану под давлением. В случае активации системы электромагнитные клапаны в определенной последовательности, в том числе и не ограничиваясь, против движения открываются на определенные временные промежутки, подавая определенное количество противогололедного реагента сначала в трубопровод, а потом и на саму разбрызгивающую форсунку.

Измерительная часть фиксирует параметры дорожного покрытия и метеоданные и передает их в аналитический блок, который в свою очередь, используя алгоритм (см. схему 1), выдает команду на необходимость активации исполнительной части или блокировки на определенный промежуток времени.

При работе автоматического противогололедного комплекса имеется система в составе аналитического модуля, которая позволяет предупредить перерасход противогололедного реагента при наличии за счет фиксации наличия большого количества снега на покрытии, а также блокировки повторного разбрызгивания системы по причине начала снегопада. Для достижения поставленной цели учитывается информация о наличии снега на покрытии от контактных и бесконтактных датчиков покрытия, а также временная задержка по срабатыванию в результате начала снегопада.

Фиксация параметров дорожного покрытия и метеоданных происходит постоянно. Проведение противогололедной обработки при помощи исполнительной части заблаговременно предотвращает образование зимней скользкости путем изменения химического состава жидкости, нанесенной на поверхность.

Заявленное устройство работает следующим образом.

Из емкости (1) для реагентов через насос (2) реагент, минуя трубную разводку (3), по прямой гидравлической линии (4) направляется вдоль обрабатываемой поверхности, в данном случае участок дороги (7), параллельно распределяясь по клапанным шкафам (6), расположенным также на протяжении участка дороги (7), и обратно по обратной гидравлической линии (5) в сторону емкости для реагентов. Доходя до трубной разводки (3), реагент опять возвращается в прямую гидравлическую линию (4), что обеспечивает минимизацию потерь реагента. Из клапанных шкафов (6) реагент поступает на разбрызгивающие форсунки (8), которые разбрызгивают его в области их обработки (9) на участке дороги (7).

На фиг.2 представлен клапанный шкаф, где:

10 - блок управления,

11 - клемник,

12 - линия управления,

13 - датчик срабатывания,

14 - шкаф клапанной панели,

15 - линия питания,

16 - прямая гидравлическая линия,

17 - обратная гидравлическая линия.

Устройство антигололедной обработки дорожных и аэродромных покрытий содержит емкость для реагентов, выходящую из нее через насос прямую гидравлическую линию, имеющую ответвления к клапанным шкафам, которая переходит в обратную гидравлическую линию, соединенную с трубной разводкой насосной станции, которая в свою очередь соединена с прямой гидравлической линией, причем клапанные шкафы соединены через трубопровод с разбрызгивающими форсунками, которые предназначены для разбрызгивания реагента на участке дороги, причем трубопровод, прямая и обратная гидравлические линии выполнены из синтетической резины на нитрильной основе, а каждый из клапанных шкафов управляет работой (работа, включение, выключение), соединенной с ней разбрызгивающей форсункой. Трубопровод, прямая и обратная гидравлические линии проходят под землей, над землей или по земле. Разбрызгивающие форсунки располагаются вдоль проезжей части с шагом 10-15 м. Соединение обратной гидравлической линии через трубную разводку насосной станции с прямой гидравлической линией обеспечивает кольцевой принцип движения реагента (см. фиг.1), обеспечивая тем самым экономию реагента.

Разбрызгивающие форсунки укомплектованы специальными разбрызгивающими соплами (см. фиг.3).

Сопла могут быть выполнены из нержавеющей стали, латуни, пластика, композитных материалов. На фиг.3 представлено специальное сопло, где:

18 - задняя часть сопла,

19 - разбрызгивающая часть сопла,

20 - обратный клапан,

21 - стабилизатор потока жидкости,

22 - выходное отверстие сопла,

23 - резьбовое соединение частей сопла,

24 - втулка клапана,

25 - пружина клапана,

26 - крепление к корпусу разбрызгивающей форсунки.

Для предотвращения вытекания жидкости в статичном состоянии применяется обратный клапан 20.

Разбрызгивающая форсунка, установленная в том числе, но не ограничиваясь, сбоку дорожного покрытия или на дорожном покрытии, производит распределение противогололедного реагента через сопла.

Пояснения к геометрии выходного отверстия сопла разбрызгивающей форсунки:

а) тип 1 - выпуск струи на дальнее расстояние (до 12 и более метров).

Применяется выпускное отверстие 22 круглого сечения, без стабилизатора потока 21 (для уменьшения сопротивления), при этом угол распыления становится минимальным, следовательно, вся энергия потока направлена на перемещение вперед.

б) тип 2 - выпуск струи для обработки участка от 1 до 5 м.

Применяется выпускное отверстие 22 плоского сечения (овального, вытянутого), совместно с стабилизатором потока 21. В этом случае угол распыления принимается максимальным с тем расчетом, чтобы покрыть необходимую площадь (рассчитывается индивидуально исходя из требований к конкретному объекту). Плоскость потока в начальный момент времени принимается параллельной дорожному покрытию.

в) тип 3 - выпуск струи для обработки большого сектора на расстояние до 8 и более метров.

Применяется выпускное отверстие 22 овального сечения, близкого к круглому, совместно с стабилизатором потока 21. В этом случае применяется средний угол распыления. Данный тип сопел может применяться в разбрызгивающих форсунках, имеющих три и более сопел в своем составе, для покрытия большого сектора дорожного покрытия.

Заявленное изобретение является новой, поскольку совокупность ее существенных признаков неизвестна из уровня техники и, соответственно, отвечает условию патентоспособности изобретения "новизна".

Заявленное изобретение имеет изобретательский уровень, поскольку для специалиста оно явным образом не следует из уровня техники.

Заявленное изобретение отвечает условию патентоспособности "промышленная применимость", поскольку она может использоваться в промышленности.

Хотя настоящее изобретение было раскрыто со ссылкой на предпочтительные варианты ее осуществления, это не предназначено для ограничения настоящего изобретения, специалисты с общими знаниями в данной области техники настоящего изобретения могут модифицировать и осуществить его, не отступая от идеи и объема изобретения, следовательно, объем охраны настоящего изобретения должен регулироваться объемом, заданным в формуле изобретения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство противогололедной обработки дорожных и аэродромных покрытий, характеризующееся тем, что содержит емкость для реагентов, выходящую из нее через насос прямую гидравлическую линию, имеющую ответвления к клапанным шкафам, которая переходит в обратную гидравлическую линию, соединенную с трубной разводкой насосной станции, которая в свою очередь соединена с прямой гидравлической линией, причем клапанные шкафы соединены через трубопровод с разбрызгивающими форсунками, которые предназначены для разбрызгивания реагента на участке дороги, причем трубопровод, прямая и обратная гидравлические линии выполнены из синтетической резины на нитрильной основе, а каждый из клапанных шкафов управляет работой соединенной с ним разбрызгивающей форсунки и имеет индивидуальный датчик срабатывания, который контролирует количество распределенного каждой форсункой реагента, причем разбрызгивающие форсунки укомплектованы разбрызгивающими соплами, в которых выходные отверстия имеют круглую или вытянутую форму, и содержится обратный клапан.

2. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что трубопровод, прямая и обратная гидравлические линии проходят под землей.

3. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что трубопровод, прямая и обратная гидравлические линии проходят над поверхностью земли.

4. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что трубопровод, прямая и обратная гидравлические линии проходят по поверхности земли.

5. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что разбрызгивающие форсунки располагаются вдоль проезжей части с шагом 10-15 м.

6. Способ противогололедной обработки дорожных и аэродромных покрытий, отличающийся тем, что осуществляется при помощи устройства по п.1.

А втоматическая С истема О беспечения П ротивогололедной О бстановки

Основные цели Автоматической системы обеспечения противогололедной обстановки (АСОПО) :

• Обеспечение раннего оповещения об образовании гололеда на основании данных краткосрочного прогноза метеообстановки и состояния дорожного покрытия в районе позиционирования системы;
• Обработка дорожного покрытия реагентом в автоматическом режиме для обеспечения бесперебойного и безопасного дорожного движения.

Основные преимущества Автоматической системы обеспечения противогололедной обстановки (АСОПО):

• Применение жидких противогололедных реагентов, в т. ч. на ацетатной основе, не имеющих коррозионного воздействия на искусственные сооружения;
• Снижение негативного воздействия на окружающую среду;
• Внедрение современных средств и методик обслуживания дорожного покрытия;
• Полная автоматизация процессов;
• В системе АСОПО реализована обратная связь с клапанами, которая позволяет отслеживать работу каждого клапана и, соответственно, каждого узла;
• В системе реализована защита данных в соответствии с Приказом Федеральной службы по техническому и экспортному контролю (ФСТЭК России) от 14 марта 2014 года № 31"Об утверждении Требований к обеспечению защиты информации в автоматизированных системах управления производственными и технологическими процессами на критически важных объектах, потенциально опасных объектах, а также объектах, представляющих повышенную опасность для жизни и здоровья";
• Извещение обслуживающего персонала о работе системы и включении аварийных режимов;
• Интеллектуальная система способна «подсказывать» ремонтной бригаде, на каком участке системы произошел сбой, и какое оборудование вышло из строя.

Автоматическая Система Обеспечения Противогололедной Обстановки (АСОПО) давно зарекомендовала себя как эффективное средство для повышения безопасности движения на опасных участках автомобильных дорог. Особенность АСОПО заключается в способности самостоятельно, без участия диспетчера, на программном уровне определить момент возможного обледенения дорожного полотна и заблаговременно обработать участок автодороги. Каждая система имеет индивидуальное строение и набор дополнительных функций, зависящих от её местоположения и требований Заказчика.

Программное обеспечение АСОПО (ПО АСОПО) получает данные с метеорологической станции и дорожных датчиков 1 раз в минуту. Рекомендованная частота обновлений может изменяться в зависимости от пожеланий Заказчика.

Метеорологическая станция передает данные ПО АСОПО:

• о скорости и направлении ветра;
• о температуре воздуха;
• об атмосферном давлении;
• о количестве осадков.

С дорожных датчиков ПО АСОПО получает информацию:

• о температуре дорожного полотна;
• о его состоянии (сухое, влажное, датчик требует очистки);
• о концентрации соли, а также о толщине водяной пленки (до 4 мм) на поверхности дорожного полотна.

ПО АСОПО, на основании полученных метеорологических данных, составляет вероятный прогноз изменения температуры и производит его корректировку в случае резкого изменения метеорологической обстановки (время хранения метеорологических данных устанавливается по желанию Заказчика). Далее, метеорологические данные корректируются, исходя из «худших» данных, о концентрации соли и температуры проезжей части, полученных с дорожных датчиков. Исходя из совокупности метеорологических данных и данных с дорожного датчика, ПО АСОПО рассчитывает температуру, при которой на дорожном полотне может образоваться наледь.

Таким образом, АСОПО является современным и высокотехнологичным продуктом, отвечающим всем требованиям обеспечения безопасности. Система имеет все необходимые сертификаты, декларацию таможенного союза, а программное обеспечение занесено в единый реестр (Минкомсвязи РФ) российских программ.

В АСОПО можно выделить три основных элемента: ЦНС (центральная насосная станция),
клапанные коробки с форсунками, система раннего оповещения.

1. ЦНС - это основной элемент АСОПО, в которой располагается блок управления противогололедной системой, насос, резервуары для жидкого реагента и воды, пульт управления и отслеживания работы или состояния системы.

ЦНС может располагаться как отдельно стоящее строение, так и быть встроенной в конструкцию моста или тоннеля.
Внутренняя комплектация ЦНС может меняться в зависимости от поставленных задач.

2. Клапанные коробки и форсунки располагаются по всей длине обрабатываемого участка дороги.
Клапанные коробки и форсунки монтируются вдоль проезжей части и соединены с ЦНС
магистральным трубопроводом, коммуникационным и питающим кабелями.

Существует два метода монтажа:
скрытый (внутри технологических проходов) и открытый (поверх технологических проходов).
Форсунки устанавливаются с определенным шагом по всей длине участка и имеют несколько вариантов исполнения:
в бордюрном камне, барьерном ограждении, в проезжей части.

3. Система раннего оповещения состоит из метеорологической станции, устанавливаемой вблизи обрабатываемого
участка дороги и дорожных датчиков. Дорожный датчик монтируется в дорожное полотно.
Количество датчиков варьируется в зависимости от характеристик обрабатываемого участка.

Основные отличия Автоматической системы оповещения противогололедной обстановки (АСОПО) компании "Технологии Безопасности" от зарубежных и отечественных аналогов:

• Система работает в автоматическом режиме;
• Заблаговременный прогноз образования гололеда;
• Система оснащена традиционными системами съема данных о работе, которые обрабатываются самообучающейся искусственной нейронной сетью, позволяющей предсказать возможные неисправности. Кроме того, в системе АСОПО реализована обратная связь с клапанами, которые позволяют отслеживать работу каждого клапана и, соответственно, каждого узла;
• Некорректные действия оператора блокируются, команды не доходят до исполнительных устройств;
• Система обладает открытым интерфейсом и позволяет передавать данные в вышестоящие информационные системы по согласованным открытым протоколам;
• Система обладает уникальным средством отображения работы всех установленных систем Заказчика и их состояния в максимально удобной форме;
• В системе реализована защита данных в соответствии с Приказом Федеральной службы по техническому и экспортному контролю (ФСТЭК России) от 14 марта 2014 года № 31 " Об утверждении Требований к обеспечению защиты информации в автоматизированных системах управления производственными и технологическими процессами на критически важных объектах, потенциально опасных объектах, а также объектах, представляющих повышенную опасность для жизни и здоровья людей и окружающей природной среды";
• Интеграция с геоинформационной сетью (ГИС);
• Извещение обслуживающего персонала о наступлении события;
• Защита от помех;
• Интеллектуальный механизм анализа данных о работе системы и предотвращения сбоев;
• Удаленный доступ к центральной насосной станции с использованием планшета на расстоянии до 50 м.;
• Интеллектуальная система обслуживания и ремонта. Система способна самостоятельно "подсказывать" ремонтной бригаде, какие элементы подлежат замене и формировать технологическую карту проведения ремонтно-восстановительных работ;
• Гарантированный срок службы АСОПО, при регулярном техническом обслуживании, составляет от 15 до 20 лет.

Компания "Технологии Безопасности" осуществляет полный комплекс работ по оснащению дорожной инфраструктуры автоматической системой обеспечения противогололедной обстановки (АСОПО):
Проектирование, изготовление, строительно-монтажные и пуско-наладочные работы.
Благодаря наличию собственной производственной базы, наша компания выполняет основные требования Правительства Российской Федерации:

• Обеспечение безопасности на дорогах путем использования эффективной российской инновационной технологии;
• Обеспечение экономической эффективности при импортозамещении.

Наша компания оказывает услуги на всей территории Российской Федерации.
Мы гарантируем нашим Заказчикам качественное выполнение услуг в срок и по разумной цене.

Антигололедные машины. Предназначены для поддержания в зимний период сцепных свойств покрытия на уровне, гарантирующем безопасное движение транспорта. Наиболее массовым способом борьбы с гололедом является распределение по обледеневшему покрытию песка, гранитной крошки, кристаллических и жидких хлоридов и различных комбинаций этих веществ. Песок и гранитная крошка повышают сцепление колес с обледеневшим покрытием, но при интенсивном движении их быстро выносит на обочины. Хлориды инициируют таяние льда и снежного наката (температура замерзания соленой воды значительно ниже 0°С), но при резком падении температуры могут привести к еще большему обледенению. Кроме того, наличие избытка воды на поверхности покрытия при высоких скоростях транспорта чревато опасностью аквапланирования.

Машины для распределения сыпучих антигололедных материалов, как правило, являются универсальными и в теплое время года переоборудуются в поливомоечные. Они монтируются на шасси серийных грузовых автомобилей (рис. 13), либо на специализированных пневмоколесных шасси.

Песок, гранитная крошка или смесь песка с солью засыпаются в бункер в форме трапециевидной призмы, обращенной меньшим основанием вниз. Открытый верх бункера забран двускатной решеткой, играющей роль сита. По днищу бункера проложен цепной скребковый конвейер (питатель), выносящий содержимое к заднему торцу бункера, где установлено распределительное устройство. Горизонтальный диск с радиальными вертикальными лопастями на нижней плоскости, закрытый кожухом, вращаясь, разбрасывает антигололедный материал через щели в кожухе по окружающей поверхности относительно равномерным слоем. Расход материала может регулироваться скоростью питателя, скоростью вращения диска, размером и ориентацией расходных щелей кожуха.

Универсальный разбрасыватель КО-104А (рис. 13) предназначен для распределения по поверхности дорожного покрытия пескосоляной смеси или других химических реагентов, применяемых при зимнем содержании улиц, площадей и дорог. В летнее время разбрасыватель переоборудуется и может быть использован как самосвал для перевозки сыпучих грузов.

Специальное оборудование машины смонтировано на шасси автомобиля ГАЗ-53А и состоит из кузова, скребкового конвейера, разбрасывающего диска и гидропривода конвейера. При переоборудовании разбрасывателя в самосвал дополнительно устанавливают: кронштейн гидроподъемника, гидроподъемник, механизм закрытия борта, кран управления.

Технологический материал, предназначенный для распределения по поверхности улицы или дороги, подается скребковым конвейером из кузова через бункер на разбрасывающий диск, который, вращаясь, равномерно разбрасывает его по поверхности дороги. Плотность посыпки регулируется тремя способами: изменением скорости движения конвейера, ограничением шиберной заслонкой количества поступающего с конвейера технологического материала для посыпки, изменением частоты вращения разбрасывающего диска.

Рисунок 13 - Разбрасыватель универсальный KO-104A

1 - редуктор привода конвейера 2 - бункер; 3 - рычаг шибера, 4 - скребковый конвейер, 5 - кузов. 6 - решетка, 7 - механизм натяжения конвейера, 8 - пульт управления, 9 - кронштейн запасного колеса, 10 - насос; 11 - надрамник, 12 - гидросистема; 13- разбрасывающий диск

Кузов - цельнометаллическая сварная конструкция с наклонными боковыми стенками, устанавливается на подрамнике, закрепленном на лонжеронах шасси. На верху кузова установлена решетка из металлических прутьев для предохранения от попадания в него крупных камней, глины или смерзшегося песка. Сзади на кузов навешивается борт, к которому крепится бункер. Задний и передний борта кузова имеют проемы для прохода верхней ветви конвейера. Спереди, на боковых балках кузова установлен механизм натяжения ветвей конвейера. Конвейер разбрасывателя (скребкового типа) установлен на звездочках ведущего и ведомого валов, находящихся в бункере на передних кронштейнах кузова. Верхняя часть конвейера проходит внутри кузова (скребки движутся по его дну), нижняя - под дном кузова (по направляющим). Внутри бункера установлен ведущий вал конвейера и шиберная заслонка, позволяющая регулировать высоту слоя разбрасываемых материалов. Поднимают и опускают заслонку вручную рычагом Разбрасывающий диск с гидромотором установлен под бункером и обеспечивает распределение технологических материалов, поступающих из бункера.

Владельцы патента RU 2287635:

Изобретение может быть использовано на крупных дорожных магистралях. Сущность предложенных технических решений состоит в сборе информации о состоянии окружающей среды на контролируемых участках и передачи этой информации на терминал управления. Терминал на основании анализа полученных данных определяет вероятность возникновения гололеда на контролируемом участке и выдает команду стационарным средствам обработки на упреждающее нанесение противогололедных реагентов. Стационарные средства выполнены с возможностью включения в любой последовательности. Технический результат - повышение качества обработки дорожного полотна и точность исполнительской функции системы. 2 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к автоматизированным техническим средствам обеспечения противодействия гололедным явлениям и может быть использовано для борьбы с гололедом на крупных дорожных магистралях, таких как МКАД.

Из уровня техники известны способ и устройство противогололедной обработки по патенту США №4557420 от 10.12.1985, предложенные в качестве наиболее близких аналогов. Указанное устройство состоит из насосной станции, гидравлической системы дорожного участка и автоматической метеостанции. Насосная станция представляет собой контейнер, установленный в непосредственной близости от обрабатываемого дорожного участка, внутри которого находятся емкости для хранения реагента, насосная гидравлическая система и аппаратура управления. Оборудование дорожного участка состоит из разбрызгивающих головок, расположенных вдоль дорожного участка и объединенных гидравлической системой. Автоматическая метеостанция оборудована датчиками для измерения температуры воздуха, атмосферного давления, относительной влажности, количества осадков (типа «ведро») и скорости и направления ветра. Способ осуществления противогололедной обработки включает нормированное распределение жидкого реагента на поверхности дорожного участка посредством автоматического или дистанционого включения операции разбрызгивания, благодаря которой реагент равномерно наносят по всей протяженности дорожного участка.

К недостаткам известных способа и устройства можно отнести отсутствие системы стабилизации давления в гидросистеме и возможности адресного управления интервалами разбрызгивания головок, что в свою очередь не позволяет нанести реагент с заданной точностью на поверхность дороги - управление разбрызгиванием производится по единственной команде «начать разбрызгивание», после которой производится последовательное автоматическое включение разбрызгивающих головок на единый, заданный для всех головок интервал времени. Кроме того, в состав известного устройства входит такой дорогостоящий и требующий постоянного контроля и обслуживания элемент как гидроаккумуляторы, снижающие общую надежность системы, а для наполнения реагентом всей гидросистемы, включая гидроаккумуляторы, необходима длительная работа насоса, что удорожает стоимость эксплуатации устройства.

Задачей предлагаемой группы изобретений является рассчитанное и строго нормируемое нанесение реагента с учетом метеорологической обстановки и рельефа конкретного дорожного участка. Технический результат, который может быть получен при реализации группы изобретений, заключается в повышении качества обработки дорожного полотна и точности исполнительской функции системы посредством возможности точечного нанесения реагента на конкретный участок дорожного покрытия (с точностью до нескольких квадратных метров) в режиме реального времени.

Для достижения поставленного результата предлагается способ автоматической обработки дорожного покрытия противогололедным реагентом, при котором измеряют на контролируемом участке дороги параметры окружающей среды и/или состояние дорожного покрытия посредством установленных вдоль дороги метеорологических датчиков и/или датчиков состояния дорожного покрытия, направляют полученные данные на терминал управления, ведут обработку и анализ полученных параметров с последующим определением нарастания вероятности возникновения гололеда на контролируемом участке и в случае нарастания такой вероятности ведут расчет заданной плотности распределения реагента, направляя посредством терминала управления адресный сигнал на исполнительные механизмы разбрызгивающих головок, обеспечивающие их включение в любой последовательности для нанесения противогололедного реагента с заданной плотностью.

Для достижения поставленного результата предлагается система автоматической обработки дорожного покрытия противогололедным реагентом, включающая связанные между собой терминал управления, расположенные вдоль определенных участков дорог метеорологических датчиков и/или датчиков состояния дорожного покрытия разбрызгивающие головки, при этом разбразгивающие головки установлены на проложенных вдоль дороги гидромагистралях, упомянутые датчики выполнены с возможностью измерения на контролируемом участке дороги параметров окружающей среды и/или состояния дорожного покрытия и передачи полученных данных на терминал управления, выполненный с возможностью определения на основании обработки и анализа упомянутых данных нарастания вероятности возникновения гололедной обстановки на контролируемом участке и в случае определения нарастания такой вероятности расчета заданной плотности распределения реагента и направления адресного сигнала на исполнительные механизмы разбрызгивающих головок для нанесения реагента с заданной плотностью, а упомянутые головки выполнены с возможностью включения в любой последовательности.

Система обеспечения противогололедной обстановки (СОПО) согласно настоящей группе изобретений представляет собой стационарную систему, устанавливаемую в непосредственной близости к контролируемому дорожному участку. Одна СОПО может контролировать участок дороги протяженностью до 1,5 км или, при необходимости, более. В состав СОПО входят автоматическая метеорологическая станция (АМС), центральная насосная станция (ЦНС) и оборудование дорожного участка.

Основными составляющими ЦНС являются шкаф с аппаратурой управления СОПО, гидравлическое оборудование и насос высокого давления. Аппаратура управления обеспечивает удобный интерфейс, позволяющий управлять СОПО и предоставлять все необходимые данные пользователю в наглядном виде, управление гидравлическим оборудованием, стабилизацию рабочего давления в гидросистеме во время обработки участка дороги реагентом, управление оборудованием контролируемого дорожного участка, получение и обработку данных от АМС, расчет метеорологического прогноза образования гололеда, расчет необходимой плотности распределения реагента, автоматическое выполнение цикла обработки дорожного участка реагентом (включая подготовительные и завершающие операции), контроль за функционированием электронной части системы управления, гидравлического оборудования ЦНС и модулей управления клапанами дорожных участков, графическое отображение текущего состояния гидравлического оборудования ЦНС, обмен данными с центральным терминалом, прием и выполнение команд управления от центрального терминала и хранение данных за заданный период времени.

Оборудование дорожного участка включает блоки дорожных головок, установленных на проложенных вдоль дорожных участков гидромагистралях, а также кабели управления и питания.

Автоматические метеорологические станции за счет применения метеорологических датчиков обеспечивают высокоточное измерение параметров атмосферы, таких как температура воздуха, атмосферное давление, скорость и направление ветра, влажность, количество и тип осадков (с возможностью определения «дождь» или «снег»), приходящую энергию солнечного излучения. Контроль состояния дорожного покрытия обеспечивают дорожные датчики, измеряющие температуру дорожного покрытия на различных глубинах, а также на поверхности дороги, концентрацию реагента на дороге и его состояние - «вода» или «лед». Дорожные датчики могут быть подсоединены как к АМС, так и непосредственно к СОПО через интерфейс оборудования дорожного участка.

Обработку дорог реагентом производят при нарастании вероятности возникновения гололедных явлений. Такую вероятность определяют на основании метеорологических данных, выдаваемых АМС. Данные поступают в аппаратуру управления СОПО и на центральный терминал. Команду на обработку вырабатывает либо система управления СОПО, либо центральный терминал.

Для оптимального решения поставленной задачи обработку проводят посредством нанесения реагента перед возникновением гололедной обстановки или перед выпадением осадков, приводящих к гололеду.

Реагент наносят путем разбрызгивания его форсунками блока дорожных головок, расположенных по краю проезжей части. Каждый блок обслуживает участок дороги длиной 10-12 м и шириной в 2-3 полосы. Реагент наносят равномерно с заданной плотностью распределения на всю обслуживаемую площадь дорожного полотна. Стабильность работы головок обеспечивают за счет увеличения производительности насоса и включения в гидравлическую схему регулятора давления, что устраняет колебания давления в процессе последовательного разбрызгивания реагента и позволяет поддерживать заданные расходные характеристики разбрызгивающих головок. Кроме того, используемая аппаратура управления ЦНС позволяет формировать последовательный пакет сигналов, включающих адрес головки, команды «включить - выключить» и служебные биты и, как следствие, управлять разбрызгивающими головками в любой последовательности, в частности управлять произвольными группами головок, вплоть до одной конкретной головки, задавая для них интервал разбрызгивания и количество наносимого реагента, что в свою очередь позволяет вести контроль и обработку конкретного дорожного участка в данном месте в реальном времени.

1. Способ автоматической обработки дорожного покрытия противогололедным реагентом, при котором измеряют на контролируемом участке дороги параметры окружающей среды и/или состояние дорожного покрытия посредством установленных вдоль дороги метеорологических датчиков и/или датчиков состояния дорожного покрытия, направляют полученные данные на терминал управления, ведут обработку и анализ полученных параметров с последующим определением нарастания вероятности возникновения гололеда на контролируемом участке и, в случае нарастания такой вероятности, ведут расчет заданной плотности распределения реагента, направляя посредством терминала управления адресный сигнал на исполнительные механизмы разбрызгивающих головок, обеспечивающие их включение в любой последовательности для нанесения противогололедного реагента с заданной плотностью.

2. Система автоматической обработки дорожного покрытия противогололедным реагентом, включающая связанные между собой терминал управления, расположенные вдоль определенных участков дороги метеорологических датчиков и/или датчиков состояния дорожного покрытия и разбрызгивающие головки, при этом разбрызгивающие головки установлены на проложенных вдоль дороги гидромагистралях, упомянутые датчики выполнены с возможностью измерения на контролируемом участке дороги параметров окружающей среды и/или состояния дорожного покрытия и передачи полученных данных на терминал управления, выполненный с возможностью определения на основании обработки и анализа упомянутых данных нарастания вероятности возникновения гололедной обстановки на контролируемом участке и, в случае определения нарастания такой вероятности, расчета заданной плотности распределения реагента и направления адресного сигнала на исполнительные механизмы разбрызгивающих головок для нанесения реагента с заданной плотностью, а упомянутые головки выполнены с возможностью включения в любой последовательности.