公路動態感知系統、激光大炮、噴火無人機……
積雪覆冰難清除 創新成果來幫忙
近期，全國多地出現強雨雪天氣，給人們的日常生活帶來顯著影響。為應對大範圍寒潮和低溫雨雪冰凍天氣，各地、各部門采取多種措施，全力保障人民群眾安全過冬。
相比此前主要依靠人力應對冰雪，近年來，越來越多的科技成果被廣泛套用於冬季災害的應對處置。這不僅節省了人力物力，也大大提升了處置效率。
公路動態感知系統：
預先噴淋冰點抑制劑
無需工作人員手持掃帚或駕駛除雪車進行道路除雪，只需在辦公室裏輕點滑鼠就可「一鍵除雪」——這一幕或將不再是想象。率先在浙江省東陽市218省道部份路段試驗套用的公路動態感知及融雪化冰系統，能夠透過專業器材監測天氣狀況。當預測路面將達到結冰條件時，這套系統會提前在道路上噴淋化學冰點抑制劑，防止路面結冰。
東陽市公路與運輸管理中心副主任劉倞介紹，東陽市境內有S218東仙線、S217東永線、S211諸東線和S310嵊義線等省道穿過，總長度約140公裏，晝夜車流量在3萬至7萬輛之間，且彎多坡陡。每年冬、春季受雨雪冰凍天氣影響，堵車現象時有發生，對省道交通安全構成嚴重威脅。即使經常使用推雪車、除雪車等工具，仍然不能從根本上解決問題。
為了解決這一難題，東陽市公路部門引入了浙江大學與金華公路管理局聯合開展的「山區公路動態感知及融雪化冰關鍵技術研究」專案。該專案主要分為內場、外場兩部份。外場包括數據采集單元、遙感路面傳感器、六要素天氣傳感器、路基溫度探針傳感器、紅外影片攝影機及室外防護機箱和立桿元件、太陽能供電等。內場則主要包括智能監控中心和管理軟件平台。
外場采集到的數據，透過通訊埠，被傳輸給內場，以供數據分析研究。相關工作人員根據分析結果，可提前對惡劣天氣下公路路面情況進行預測，以確保在雨雪冰凍條件下道路交通暢通無阻。
路面自融雪技術：
自動融雪不用鹽
在吉林省長春市的一段路面，下過雪後，同一條道路的兩條車道呈現出截然不同的景象：一條白雪覆蓋，另一條則幹凈整潔。讓雪瞬間「消失」的，是路面自融雪技術。
在不影響瀝青效能指標及路面使用效能的前提下，該技術能夠透過在瀝青材料中摻加自融冰雪添加劑，使路面積雪自動消融並抑制路面結冰。
研發該技術的北京奧科瑞檢測技術開發有限公司相關負責人介紹，以往公路清除冰雪需借助大量人力物力。同時，拋灑融雪鹽會對路面和自然環境造成影響，機械作業又存在難以徹底除冰、對路面損害較大等問題。而自融冰雪添加劑是直接被添加到瀝青路面中的綠色環保添加劑，不會對道路周邊的植被、土壤、水源造成影響。
目前，當出現中小雪天氣時，套用該技術的道路基本可以實作路面主動融雪、不產生積水。當出現大雪、暴雪天氣時，套用該技術的路面，積雪易於清除。
試驗結果顯示，套用自融雪技術的路面，融雪效果並不會隨時間推移而顯著下降。目前，相關技術已經被套用在京禮高速北京段溫泉特大橋和松閆立交匝道、銀川市康平路跨唐徠渠路段、長春市南四環下穿臨河街路段。
激光大炮、噴火無人機：
解決地線融冰難題
人們生活時時刻刻都離不開電。受寒潮低溫天氣影響，山區輸電路線極易發生覆冰現象，給電網安全穩定執行帶來風險。
重慶大學教授蔣慶良說，電網覆冰是極其復雜的國際性難題。目前，直流融冰是被廣泛套用的解決電網大面積冰凍災害的方法。
直流融冰主要是透過對輸電路線施加直流電壓，使導線發熱，從而消除覆冰。通常來說，只需使導線溫度上升約1攝氏度，便可有效消除路線覆冰。
不過，直流融冰並非萬能。由於常規地線不通電，無法進行直流融冰操作，導致此類路線覆冰相對嚴重。為了破解地線融冰難題，相關企業陸續研發出激光大炮、噴火無人機等新型除冰方式。
激光大炮，又名激光清障儀，此前主要被套用於遠距離清除路線飄掛物。其原理是將特定功率和波段的激光，射向冰雪等非金屬材質的異物。這些激光束能夠在特定距離內起作用，除冰效果顯著。
噴火無人機的除冰方式看起來更簡單直接。當出現路線覆冰時，無人機掛載噴火裝置升空，瞄準覆冰位置噴出火焰，融冰化雪。
南方電網廣東電網公司在國內率先嘗試利用噴火無人機對高壓路線地線進行除冰作業。該公司使用的無人機在5分鐘內能夠噴出8次火焰，大大加快了地線重冰區冰層融化速度。相關負責人告訴記者，無人機具有機動靈活、方便高效的特點，已經被南方電網廣東電網公司廣泛套用於日常路線巡檢、防冰抗災巡視等領域。
除雪車、拋雪機：
鏟冰除雪「大力士」
冬季突如其來的降雪，讓人們的出行變得十分困難。雪後路面泥濘濕滑，大大增加了道路交通安全風險，給公路養護部門帶來嚴峻考驗。如今，在各類除雪鏟冰機械的幫助下，冰雪天氣中道路安全維護變得更高效。
不久前，新疆烏魯木齊市下了一場持續一天一夜的大雪。積雪最厚的地區，積雪深度超過15厘米。在城市主幹道上，幾輛最新配置的新一代除雪車依次錯落排開、有序前進。它們駛過的道路很快就變得幹凈整潔。
烏魯木齊市東二環除雪專案部安全員曹金華介紹，原來的老式除雪車，前方滾刷長度不到3米，轉速為280轉/分鐘，除雪效率有限。新一代除雪車的滾刷長度達3.6米，轉速為410轉/分鐘。
「65台新一代除雪車，6個小時就可以把120萬平方米的積雪路面清掃幹凈。」曹金華說。
在除雪車將道路積雪清掃至兩旁後，接下來要登場的便是拋雪機。
徐工（遼寧）機械有限公司品質管理部部長田鵬新介紹，拋雪機能夠快速清理道路旁的積雪。目前新一代拋雪機能夠將半米高的積雪瞬間拋到30米開外，並將其打碎成細小冰碴。
不僅如此，田鵬新說，目前他所在公司還在研發新一代效能更強大的拋雪機。其每小時可以拋灑約4000噸雪，拋雪距離可以超過60米。（記者 都芃）
來源：科技日報
