[發(fā)明專利]一種融冰雪電加熱系統(tǒng)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711483846.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108200676B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉凱;戴冬凌;王芳;姜康;謝泓州;張祥;傅朝亮;黃思路;梁威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H05B6/10
• 分類號(hào): H05B6/10;H05B6/06;E01C11/26
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 劉躍

1.一種融冰雪電加熱系統(tǒng)控制方法，其特征在于，包括有以下施工步驟：

（1）按照路面、橋面橫向伸縮縫排布，將路面、橋面分成若干加熱區(qū)域，橫向伸縮縫之間的間距為d，d的取值范圍為8~12m；

（2）在每個(gè)加熱區(qū)域內(nèi)矩形陣列分布有多個(gè)電磁加熱單元，其中電磁加熱單元的行編號(hào)為1,2…,M，列編號(hào)為1,2…,N；行編號(hào)垂直于行車方向且按照由左至右、從小到大的順序進(jìn)行編號(hào)，列編號(hào)沿行車方向且按照從小到大的順序進(jìn)行編號(hào)，電磁加熱系統(tǒng)共有S個(gè)電磁加熱單元，其中S=M×N；

（3）每個(gè)電磁加熱單元由三個(gè)呈三角形排布的Ⅰ電磁加熱裝置、電磁加熱裝置Ⅱ、電磁加熱裝置Ⅲ組成，其中Ⅰ電磁加熱裝置與電磁加熱裝置Ⅱ之間連線垂直于行車方向，Ⅰ電磁加熱裝置位于左側(cè)，電磁加熱裝置Ⅱ位于右側(cè)，電磁加熱裝置Ⅲ為剩余的一個(gè)，Ⅰ電磁加熱裝置和電磁加熱裝置Ⅱ之間的距離為l₁，Ⅰ電磁加熱裝置與電磁加熱裝置Ⅲ之間的距離為l₂，電磁加熱裝置Ⅱ與電磁加熱裝置Ⅲ之間的距離為l₃，垂直于行車方向的兩個(gè)相鄰電磁加熱單元之間距離為I_x，I_x為其中一個(gè)電磁加熱單元的Ⅰ電磁加熱裝置、電磁加熱裝置Ⅱ連線中點(diǎn)與相鄰電磁加熱單元的電磁加熱裝置Ⅲ之間距離；沿行車方向的兩個(gè)相鄰電磁加熱單元之間距離為I_y，I_y為沿行車方向的相鄰兩個(gè)電磁加熱單元的Ⅰ電磁加熱裝置之間的距離；

（4）根據(jù)步驟（2）編碼方式對(duì)電磁加熱單元進(jìn)行逐個(gè)編號(hào)，對(duì)加熱區(qū)域內(nèi)的電磁加熱單元進(jìn)行整體控制，即電磁加熱單元按以下設(shè)定循環(huán)工作形式進(jìn)行工作：

第1步，加熱區(qū)域內(nèi)的電磁加熱單元進(jìn)行通電加熱工作時(shí)間t₁；

第2步，加熱區(qū)域內(nèi)的電磁加熱單元停止通電加熱工作時(shí)間t₂；

加熱區(qū)域內(nèi)的電磁加熱單元依次按照第1~2步循環(huán)工作，直至路面或橋面表面達(dá)到設(shè)定的溫度范圍后，電磁加熱單元停止工作；

當(dāng)路面、橋面的加熱區(qū)域最低溫度小于0℃時(shí)，加熱區(qū)域內(nèi)的電磁加熱單元開始工作；l₁、l₂和l₃根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和環(huán)境溫度情況所決定相應(yīng)的輸入電流大小、頻率而確定，且滿足，其中r_max為集料的最大公稱半徑，即電磁加熱裝置之間的最小間距大于等于2.5倍的所鋪設(shè)層位集料的最大公稱半徑r_max；兩個(gè)相鄰電磁加熱單元之間距離，，其中電磁加熱單元形狀系數(shù)由電磁加熱單元中電磁加熱裝置相對(duì)位置構(gòu)成的三角形形狀而定，取值范圍為1~2；加熱工作時(shí)間t₁為電磁加熱裝置進(jìn)行通電加熱的時(shí)間，即電磁加熱裝置內(nèi)的金屬加熱載體的最高溫度到達(dá)T₁，其中T₁的取值范圍為50~60℃，加熱工作時(shí)間t₁根據(jù)電磁加熱裝置的輸入電流的大小、頻率、電磁加熱單元形狀系數(shù)而定，傳熱工作時(shí)間t₂為電磁加熱裝置停止通電工作，并且將金屬發(fā)熱載體所產(chǎn)生熱量傳遞至所加熱結(jié)構(gòu)層中的時(shí)間，即金屬加熱載體表面最高溫度下降至T₂，T₂的取值范圍為T₁的20%~30%，傳熱工作時(shí)間t₂ 根據(jù)所鋪設(shè)結(jié)構(gòu)的層位與電磁加熱裝置之間的距離而定，t₁的取值范圍為15s~60s，t₂的取值范圍為10min~30min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述融冰雪電加熱系統(tǒng)控制方法，其特征在于，路面、橋面的溫度和濕度分別通過(guò)溫度檢測(cè)儀和濕度檢測(cè)儀檢測(cè)路面、橋面的溫度和濕度，當(dāng)路面、橋面的溫度低于T₃，且濕度高于H₁時(shí)，融冰雪電加熱系統(tǒng)開始工作，當(dāng)路面、橋面溫度高于T₄，且濕度低于H₂時(shí)，融冰雪電加熱系統(tǒng)結(jié)束工作，其中T₃取值范圍為-0.5℃~0.5℃，H₁取值范圍為85%~90%，T₄的取值范圍為1℃~5℃，H₂的取值范圍為40%~50%。