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高速公路智能除雾技术方案

一． 行业背景

近年来,随着社会经济的发展,高速公路建设里程的增加以及基础建设步伐不断加快,使得高速公路通行能力不断增强,但同时由于高速公路自身特点,在遭遇团雾天气时,由于能见度降低而造成的交通事故屡见不鲜,特别是我国北方大部分地区山区多,昼夜温差大,在高速公路行车过程中由突发团雾状况等致使车辆在高速公路行驶过程中能见度迅速下降或突变,极易发生交通事故.该类事故已占高速公路交通事故中的重要比例,对社会经济和人民生命财产造成巨大损失。

二． 项目简介

1、         研究团队

清华大学核心专利技术，课题组一直从事与空气净化和工业除尘等的多相流理论与应用研究，拥有我国第一项细微颗粒凝聚分离技术的发明专利及相关专利5项，承担相关国家项目7项及多项科研项目，获国家科技进步三等奖1项、部级科技进步二等奖2项。

2、         技术原理

雾滴有着与细微固体颗粒同样的荷电特性，以及在电磁流体场中的运动行为，本技术依托清华大学智慧除雾课题组专利技术与配套智能控制器技术，通过人为创造三维电磁空间，形成一定的电磁流体场和浓度梯度场，在库仑力、镜像电荷力、静电力、流体力等相互作用下，使烟雾由无规则的布朗运动变成定向迁移，达到烟雾吸附的作用。 

如上图，在清华大学某实验室测试所示，于某一50㎡左右的房间内燃烧消防演练用烟饼产生高浓度烟雾，启动除雾装置后，约10分钟左右，房间空气质量由严重污染变为优，颗粒物与雾滴具有同样的电荷特性，利用本技术原理可达到同样的吸附效果。

3、         实施方案

通过在高速常年大雾路段安装布置特定的除雾装置及配套智能控制器（如下示意图），当大雾产生时，智能控制器依托所集成的水雾传感器，自动启动装置除雾功能并持续工作，直至大雾浓度降低至正常水平，保证车辆正常安全通行。

相关功能参数说明

3.1 除雾装置尺寸：宽1米，高6米，长20米，可模块化组装，装置下部为2.5米高的固定支柱，支柱与地面通过钢筋混凝土固定。

3.2 智能控制器：约3-4个除雾装置配备一个智能控制器，根据现场实地大雾常年平均浓度水平，确定最终配套数量，控制器安装在固定的控制柜内。

3.3 安装位置：高速公路两侧，同侧两装置之间距离约40米，除雾装置与高速公路间距大于6米。

3.4 供电：需提供AC380V供电，可根据当地实际情况，重新布线或购置采油发电机（应急时自启动）。

3.5 使用寿命：除雾装置本体结构不低于10年，智能控制器不低于5年，控制器所集成的雨雪、水雾、风力等传感器元器件，原则上每年或每两年进行定时矫正，以保证传感器的稳定性及准确性。

3.6 安全性说明

除雾装置主题是高开孔率的笼式结构，重量载荷及风载荷较小，遇大风天气时不会对交通产生风险；

电磁场封闭在除雾装置内，旁边不会产生超过国家标准的电磁场强，因此不存在对人员及行驶车辆有伤害的电磁辐射；

当除雾装置瞬间被撞击或在其它外力作用下产生较大变形时，控制器将智能感应并立即停止供电。

将在除霾装置主体悬挂“高压供电 禁止靠近”等醒目提示牌。

装置主体具有防雨、防结冰、防雷等设计。

3.7 运营维护：由于装置只在大雾天气下启动运行，原则上只需每年冬季来临前，进行一次人工检验，确定装置内外是否有杂物、供电是否正常等。

3.8 在线监测：智能控制器将集成风力、雨雪等传感器，依托现有的5G传输技术，实现装置远程启停监控及实时在线监测，并将所采集的数据实时汇总到云端服务器，云端可提供与政府应急有关部门的数据互联互通。

3.9 增值服务：可考虑在装置主体安装或喷涂广告语，进行广告位招商。

4、         核心优势

4.1 具有完全独立的知识产权，依托核心专利技术原理，通过人工构建三维电磁流体场空间，使颗粒物由不规则的布朗运动变为自动定向迁移运动，从而到达雾滴自吸附，降低大雾浓度的效果。

4.2 填补国内市场空白，目前高速除雾技术一直是行业的痛点。

4.3 可扩展功能，包括主动降尘、除霾、除雾、杀菌等功能。

4.4 属绿色高新技术产业，产品可模块化设计，无三废，无污染。

4.5 集成PLC、5G数据通讯模块，实现远程智能监控，降低了运行和维护成本，装置本身集成多项传感器，实时汇总数据，为气象部门等提供大数据支撑。

4.6 性价比高，设备运营成本低，耗电量低，除雾效果明显。