一种公路低层空气热力消减团雾方法与流程

本发明涉及团雾消除，尤其涉及一种公路低层空气热力消减团雾方法。

背景技术：

1、公路团雾等低能见度天气可导致交通事故逐年增多，给出行安全造成很大威胁。团雾天气具有突发性、能见度低、范围小、流动性、预警较困难等特点。在因高速公路上，车速快、车流量大以及驾驶员易疲劳，如果某一路段已经出现团雾，而驾驶员得不到团雾天气预警，车辆驶入团雾区域后，若不能及时减速，就极有可能造成多车连续追尾的重特大交通事故；自上世纪初，国外针对公路人工消雾的研究陆续开展，运用的消雾试验设备、方法各不相同，试验获得的研究成果也存在一定差异。雾可分为冷雾(环境气温＜0℃)和暖雾(环境气温＞0℃)。虽然人工消减冷雾作业已有应用于实践的案例，在消除暖雾领域还没有成功商用的案例。人工消减冷雾(环境气温＜0℃)研究获得成功范例较多。

2、我国1958年开展了人工消雾试验研究，由于当时的方法工具都十分简单，导致消雾效果不太理想。通过燃烧agi(碘化银)、丙酮溶液、红磷等方法来消减云雾，取得了初步的效果，且用播撒盐粉和氯化钙的方法消雾，取得了较好的效果。而20世纪60～70年代，在一些地方运用飞机播撒氯化钙进行规模不等的消暖雾试验，获得了许多经验，20世纪80年代以来，在总结过去人工消雾研究的基础上，又实施了2次人工消雾计划，一是采用热力动力法，取得较好的消雾效果；二是在机场消过冷雾试验，利用车载液氮喷洒系统和气球携带液氮作业技术，取得了明显的消雾效果。七十年代后，国内外还先后利用超声波装置进行消冷雾的试验，试验取得一定效果，但都未能投入实际应用。90年代后，尽管消减暖雾的研究不断进行，但从总体上并未实现实质性突破，人工消雾未能超越70年代水平。进入21世纪，人工消减雾的研究大多仍然处于实验室研究阶段，人工消减冷雾作业虽有成功应用实践的案例，但在消除暖雾领域的实践还没有较为成功的案例，在消冰雾方面的研究依然没有有效的方法。人工消减公路团雾的研究少有人涉猎，甚至对于公路团雾的定义还存在较大分歧，对于人工消减公路团雾的参考文献也相对较少。

3、因公路团雾具有空间尺度小，生消较快，持续时间短等特点，人工消减公路团雾所需要的热量相较大雾要少，所以目前人工消减公路团雾的研究较为匮乏，缺乏快速有效的消减团雾方法。

4、针对上述问题，本发明文件提出了一种公路低层空气热力消减团雾方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种公路低层空气热力消减团雾方法，解决了上述提出的问题。

2、本发明提供了如下技术方案：

3、一种公路低层空气热力消减团雾方法，消除方法包括以下步骤：

4、步骤s1、设置多个热风机，并将多个热风机沿公路方向，在公路的一侧或两侧进行均匀布设；

5、步骤s2、利用设置的气象监测系统，对公路温湿度、能见度传感器感知的气象数据进行采集并监测实时数据；

6、步骤s3、根据气象监测系统监测得出的实时数据，查看公路上团雾的生成情况，并且在能见度低于视野阈值时，实时进行反馈；

7、步骤s4、利用监测的数据代入至消减单位体积团雾所需热量公式中，根据数据由计算设备计算出的所需热量；

8、步骤s5、控制公路一侧或两侧的各个热风机同时工作，调节热风机风口的高度和角度，并持续大功率输出，以消减团雾至能见度高于视野阈值或消散为止。

9、作为本发明的进一步方案，所述气象监测系统包括温传感器、湿度传感器，能见度监测仪以及服务器终端。

10、作为本发明的进一步方案，所述步骤s5中，热风持续大功率输出的热量需大于步骤s4中计算出的所需热量。

11、作为本发明的进一步方案，所述步骤s5中，调节热风机风口的出风口高度为25cm和角度30°。

12、作为本发明的进一步方案，所述步骤s3中，视野阈值为能见度500m，能见度大于500m则为正常视野，能见度小于500m则为影响视野。

13、作为本发明的进一步方案，所述所述步骤s4中，计算消雾所需的热量可表示为公式：

14、q＝lv×mf+(cp.d×md+cp.v×mv)δt+mf×cp.v×δt；

15、其中，q为单位体积雾滴蒸发所需要的总能量，lv为液水汽化潜热，mf为雾的含水量，cp.d为干空气定压比热，cp.v为水蒸气的定压比热，mv为湿空气中的水汽质量，md为湿空气中干空气的质量，δt为按照饱和比湿计算得到的不同温度下要使不同含水量的雾滴蒸发所要提升的温度；

16、所述计算消雾热量的所需总热量时，需要在理论值的基础上增加因周围环境影响所造成的热量损失部分，实际需要热量应为：

17、qz＝q+q*

18、其中，qz为消减团雾单位体积所需的增热量，q为需要的理论热量，q*为损失的热量。

19、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

20、本发明中，通过在公路易形成团雾的地方安装一定数量的热风机，并且根据实时监控的气象数据计算出消减团雾所需热量，能够以空气动力加热设备为热源，给团雾区域路面低层空气提供热能，通过升高团雾区域的低层气团温度，增加的团雾区域的局部水汽蒸发量，改善路面低层大气的透光率，进而提高团雾区域水平能见度，实现人工快速且有效地消减公里团雾目的。

技术特征：

1.一种公路低层空气热力消减团雾方法，其特征在于，所述消除方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种公路低层空气热力消减团雾方法，其特征在于，所述气象监测系统包括温传感器、湿度传感器，能见度监测仪以及服务器终端。

3.根据权利要求1所述的一种公路低层空气热力消减团雾方法，其特征在于，所述步骤s5中，热风持续大功率输出的热量需大于步骤s4中计算出的所需热量，且热风持续大功率输出的热量至少为步骤s4中计算出的所需热量的一倍至两倍，所述步骤s5中，在有次生雾的情况下，热风持续大功率输出热量则增加至两倍以上。

4.根据权利要求1所述的一种公路低层空气热力消减团雾方法，其特征在于，所述步骤s5中，调节热风机风口的出风口高度为25cm-50cm，且调节热风机风口的出风口角度为15°-30°。

5.根据权利要求1所述的一种公路低层空气热力消减团雾方法，其特征在于，所述步骤s3中，视野阈值为能见度500m，能见度大于500m则为正常视野，能见度小于500m则为影响视野，且在能见度小于200m时则加大反馈，以提高后续热风机的输出功率。

6.根据权利要求1所述的一种公路低层空气热力消减团雾方法，其特征在于，所述步骤s4中，计算消雾所需的热量可表示为公式：

技术总结
本发明公开了一种公路低层空气热力消减团雾方法，属于团雾消除技术领域，本发明中，通过在公路易形成团雾的地方安装一定数量的热风机，并且根据实时监控的气象数据计算出消减团雾所需热量，能够以空气动力加热设备为热源，给团雾区域路面低层空气提供热能，通过升高团雾区域的低层气团温度，增加的团雾区域的局部水汽蒸发量，改善路面低层大气的透光率，进而提高团雾区域水平能见度，实现人工快速且有效地消减公里团雾目的。

技术研发人员：卢振礼,安源,孙博雯,曾康宁,朱海兵,安晨临,郑宗杰
受保护的技术使用者：日照市气象局
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15