1.一种斜拉索智能防冰除冰系统,其特征是:它包括信息采集模块(10)、除冰包裹层(31)和气体驱动装置(4);信息采集模块(10)与结冰传感器(1)、湿度传感器(2)、张力传感器(3)、压力传感器(19)和空气温度传感器(28)电连接;除冰包裹层(31)包裹在斜拉索外部,并与气体驱动装置(4)通过送风通道(16)连接;气体驱动装置(4)位于桥面箱梁(23)之上;
所述的除冰包裹层(31)包裹在斜拉索内部钢绞线(21)外部,它包括包裹着斜拉索内部钢绞线(21)的PE保护层(17),PE保护层(17)外部包裹着一层隔热层(18),隔热层(18)外包裹着一层由多个环绕斜拉索内部钢绞线(21)截面的封闭气室组成的膨胀膜(12),在膨胀膜(12)截面顶端安装有送风通道(16),送风通道(16)与膨胀膜(12)的每个封闭气室通过送风支管(22)连接,在送风通道(16)与送风支管(22)的连接处固定安装有脉冲气阀(20)和空气温度传感器(28),膨胀膜(12)外侧固定安装有结冰传感器(1)和张力传感器(3),膨胀膜(12)内侧和隔热层(18)外侧之间安装有压力传感器(19)。
2.根据权利要求1所述的一种斜拉索智能防冰除冰系统,其特征是:所述的湿度传感器(2)安装于桥面箱梁(23)上和主塔(24)顶端与斜拉索连接处,主塔(24)顶端与斜拉索连接处还安装有视频监控(5)。
3.根据权利要求1所述的一种斜拉索智能防冰除冰系统,其特征是:所述的膨胀膜(12)的每个封闭气室之间互相连接并支撑在隔热层(18)外壁形成环绕腔,膨胀膜(12)外层由采用胶涂的弹性织物制成,该织物由阻燃纤维丝织成,膨胀膜连接在封闭气室支撑之间。
4.根据权利要求1所述的一种斜拉索智能防冰除冰系统,其特征是:所述的压力传感器(19)轴向布置于膨胀膜(12)内侧和隔热层(18)外侧之间。
5.根据权利要求1所述的一种斜拉索智能防冰除冰系统,其特征是:所述的气体驱动装置(4)包括送风装置(11),送风装置(11)与气体干燥过滤装置(14)通过管路连接,气体干燥过滤装置(14)输出端的管路连接有空气加热装置(15)输入端,空气加热装置(15)的输出端连接气体进入控制阀(25)输入端,气体进入控制阀(25)为三通气阀,气体进入控制阀(25)的两路输出阀门为联锁关系,其中一个输出端连接排风旁管(33),气体进入控制阀(25)另一输出端连接有送风通道(16),送风通道(16)靠近气体进入控制阀(25)一端设有排风支管(32),排风支管(32)与气体抽取控制阀(29)的输入端连接,气体抽取控制阀(29)的输出端连接抽真空泵(26)的输入端连接,抽真空泵(26)的输出端连接有排风通道(30),气体进入控制阀(25)与送风通道(16)相连的一端阀门与气体抽取控制阀(29)为互锁关系。
6.根据权利要求5所述的一种斜拉索智能防冰除冰系统,其特征是:所述的送风装置(11)、空气加热装置(15)、气体进入控制阀(25)、气体抽取控制阀(29)和抽真空泵(26)均与控制箱(7)电连接。
7.根据权利要求6所述的一种斜拉索智能防冰除冰系统,其特征是:所述控制箱(7)内设有电源箱(13),电源箱(13)与控制单元(6)电连接,控制单元(6)上设有控制模块(8)、通讯模块(9)并与信息采集模块(10)电连接。
8.一种使用权利要求5所述的一种斜拉索智能防冰除冰系统的防冰除冰方法,其特征在于,包括:
步骤S1:由信息采集模块(10)收集结冰传感器(1)、湿度传感器(2)、张力传感器(3)、压力传感器(19)和空气温度传感器(28)的信号,并通过数模转换后送入控制单元(6);
步骤S2:控制单元(6)将传送过来的数据与存储结冰逻辑进行比对,判断是否有结冰趋势,如果没有继续返回至步骤1收集数据,如果有结冰趋势,转至下一步骤;
步骤S3:接收到步骤2开始结冰的信号后,开始启动除冰,若结冰传感器(1)判断冰已除完,则进入下一步骤;
步骤S4:若冰已除完,则停止送风装置(11)和空气加热装置(15),关闭脉冲气阀(20)。
9.根据使用权利要求8所述的防冰除冰方法,其特征在于,所述除冰的具体过程为:首先打开气体进入控制阀(25),送风通道(16)入口打开,同时互锁的排风旁管(33)关闭,此时与气体进入控制阀(25)联锁的气体抽取控制阀(29)关闭,之后送风装置(11)和空气加热装置(15)启动,待启动完全完成后输出脉冲控制信号控制脉冲气阀(20)向膨胀膜内脉冲式地冲入高压高温气体,直至压力传感器(19)收集到的内部压力到达设定的压力阈值,此时控制脉冲气阀(20)常开,启动抽真空泵(26),关闭气体进入控制阀(25),送风通道(16)入口关闭,同时互锁的排风旁管(33)打开,高温高压气体通过排风旁管(33)排出,同时控制气体抽取控制阀(29)打开,开始抽取膨胀膜(12)内的气体,当压力传感器(19)收集到的压力达到一定值时,停止抽真空泵(26),对结冰传感器(1)的结果进行分析,若冰未除完则继续重复上述除冰步骤。