DB15T 2615-2022公路路面抗凝冰处置系统建设技术规范.pdf

ICS 93.080.01 CCS P66 15 内蒙古自治区地方标准 DB15/T 26152022 2022-06-24 发布 2022-07-24 实施 内蒙古自治区市场监督管理局 发 布 公路路面抗凝冰处置系统建设技术规范 Technical specification for anticoagulant ice disposal system construction of highway pavement 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 系统组成和主要功能.2 5 选址要求.2 6 布设要求.2 7 技术要求.3 7.1 一般规定.3 7.2 信息采集及分析系统.4 7.3 喷洒控制系统.4 7.4 喷洒终端.5 7.5 融雪剂.5 8 质量检查与验收.5 9 运行维护.6 附录 A（资料性）公路路面抗凝冰处置系统布设示意图.8 前 言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由内蒙古自治区交通运输科学发展研究院提出。本文件由内蒙古自治区交通运输厅归口。本文件起草单位：内蒙古自治区交通运输科学发展研究院、内蒙古高速公路集团有限责任公司、内蒙古公路交通投资发展有限公司、鄂尔多斯市交通运输工程质量监测鉴定服务中心、交通运输部科学研究院、交科院公路工程科技（北京）有限公司、准格尔旗高等级公路投资有限责任公司。本文件主要起草人：张洪伟、朱宝林、王振华、刘振正、刘彦杉、闫旭亮、白亚杰、沈永飞、任志鹏、宋茂、李喆、白雪峰、谷云辉、白金帛、杨永平、樊拥民、王杰、李瑞平、董斌、崔洪涛、王新宽、石占斌、朱强、王博、雷谦荣、李雅鑫、郭翔、赵宁、荣智。公路路面抗凝冰处置系统建设技术规范 1 范围 本文件规定了公路路面抗凝冰处置系统组成、选址要求、布设要求、功能技术要求、质量检查与验收及运行维护等内容。本文件适用于各等级公路路面凝冰处置系统的建设与维护，其他道路可参照执行。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 3953 电工铜圆线 GB/T 4208 外壳防护等级（IP代码）GB/T 33697 公路交通气象监测设施技术要求 GB 50217 电力工程电缆设计标准 GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范 JT/T 973 路用非氯有机融雪剂 JTG 2182 公路工程质量检验评定标准 第二册 机电工程 QX/T 30 自动气象站场室雷电防护技术规范 QX/T 190 高速公路设施防雷设计规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 路表温度 road surface temperature 道路结构上表面温度。3.2 路面冰点温度 road freezing temperature 道路表面的液态水开始结冰的温度。3.3 路用低氯融雪剂 low-chloride snow-melting reagent for road 能促使路面冰、雪融化，且氯离子含量不超过1.0%的化学品。3.4 喷洒终端 spray terminal 安装于路侧向路面喷洒液体融雪剂的装置。3.5 喷洒覆盖率 spray coverage 融雪剂喷洒覆盖到路面的面积与处置路段路面的面积百分比。4 系统组成和主要功能 4.1 公路路面抗凝冰处置系统由信息采集及分析系统、喷洒控制系统和喷洒终端三部分组成。4.2 信息采集及分析系统由硬件与软件组成，硬件包括交通气象站、路面状态传感器、数据采集箱、支架、立杆和信号线缆等；软件包括具有数据采集、数据分析和凝冰预警等功能的应用软件。信息采集及分析系统主要功能是采集气象信息，根据凝冰预警模型计算并发出预警信号。4.3 喷洒控制系统由硬件与软件组成，硬件包括控制机房、主机、储液罐、喷洒动力系统和融雪剂传输管道和线缆等；软件包括具有启停控制喷洒程序、异常处理等功能的应用软件。喷洒控制系统主要功能是开启、停止喷洒终端。4.4 喷洒终端由壳体、控制装置和喷头等组成，主要功能是完成喷洒任务。5 选址要求 5.1 抗凝冰处置系统应优先布设于长大纵坡、背阴、临湖临河、桥梁和隧道出入口等易凝冰危险路段。5.2 抗凝冰处置系统建设位置应考虑人员和融雪剂添加的便利性、可达性，以及不能影响公路交通安全。5.3 抗凝冰处置系统应优先选择能提供 380 V 动力电的地点，无法提供 380 V 动力电可使用 220 V 民用电或新能源供电。5.4 抗凝冰处置系统选址应优先选择网络通讯畅通地点。6 布设要求 6.1 一般规定 6.1.1 抗凝冰处置系统布设应结合公路技术条件、地形条件、交通条件和环境条件进行总体设计，各安装点应与公路路线相协调。6.1.2 抗凝冰处置系统的布设应遵守国家和自治区环境保护的有关法律法规，优先选择公路红线内用地，减少额外征地，合理利用资源和能源，减少污染，保护环境。6.1.3 抗凝冰处置系统仪器设施的布置应遵从各仪器之间不干扰、不影响、便于观测、方便维护和操作的原则。抗凝冰处置系统的安装布设示意图见附录 A。6.2 交通气象站 6.2.1 处置路段类型为非桥梁路段时，宜选择 10 m 范围内无遮挡地点，安装点距离路基边缘不超过 20 m，气温、相对湿度测量设备距地面 3 m，风速、风向测量设备距地面不低于 3.5 m。6.2.2 处置路段类型为桥梁路段时，安装位置应优先选择在桥梁（主桥或引桥）防撞护栏外侧，如防撞护栏外侧无法安装则安装在距离桥梁 20 m 范围内。6.2.3 每套抗凝冰处置系统宜建设不少于 1 个交通气象站，如多套系统共享 1 个气象站，该气象站监测范围不超过 20 km。6.3 路面状态传感器 6.3.1 路面状态传感器分为埋入式传感器和非接触式传感器。6.3.2 埋入式传感器 埋入式传感器布设应符合以下要求：a)高速公路应布设在紧急停车道上，距公路外侧防护栏大于等于1.5 m；b)非高速公路的其他道路布设于慢车道上，距公路外侧防护栏大于等于1.5 m；6.3.3 非接触式传感器 非接触式传感器路面上的取样区位于紧急停车道上，取样区中心点距离公路外侧防护栏应大于等于1.5 m。6.3.4 每套抗凝冰处置系统应安装大于等于 1 个路面状态传感器，两个路面状态传感器间隔距离应小于等于 5 km。6.4 控制机房 控制机房安装位置距离车道大于等于2 m，不宜安装在弯道路侧，避免被大型车辆拐弯时剐蹭。6.5 储液罐 储液罐安装位置距离控制机房小于等于5 m。6.6 管道 管道布设在道路外侧，管道横向与纵向偏差应小于等于50 mm。6.7 线缆 线缆布设在道路外侧线槽中，线槽横向与纵向偏差小于等于30 mm。6.8 喷洒终端 喷洒终端安装在道路防撞墙或防护栏上，距路面高度10 cm 50 cm。7 技术要求 7.1 一般规定 7.1.1 抗凝冰处置系统工作温度为-40 50、湿度为 0%100%。7.1.2 抗凝冰处置系统融雪剂喷洒量应能根据融雪剂融冰性能、路表温度和路面积水（冰/雪）量进行人工或自动动态调节，确保路表温度高于路面冰点温度。7.1.3 抗凝冰处置系统喷洒后 30 分钟内，通行车道喷洒覆盖率应达到 80%以上。7.1.4 在处置路段来车方向前方 50 m 处应设置提示信息，在喷洒终端设置反光标志或其他措施提醒来往车辆。7.1.5 抗凝冰处置系统应有配套的雷电保护设施，并符合 QX/T 30 和 QX/T 190 的规定。7.2 信息采集及分析系统 7.2.1 硬件技术要求 交通气象站和路面状态传感器监测要素应包括但不限于温度、相对湿度、风速、风向、路表温度、路面状态（干、湿、冰、雪等）、水膜厚度等，主要性能指标应符合GB/T 33697的规定。7.2.2 软件技术要求 7.2.2.1 各监测要素采集输出频率大于等于 1 次/分钟。7.2.2.2 当系统感知路面即将产生凝冰或已经产生凝冰时，应能及时发出预警信息通知道路管理者做好道路凝冰应急预案工作。7.3 喷洒控制系统 7.3.1 硬件技术要求 7.3.1.1 控制机房 控制机房面积应保证操作人员方便操作和维修仪器，应大于等于6，墙体填充保温、防火层，机房内部铺设防火阻燃地板、绝缘垫，机房内配置灭火器等消防器材。7.3.1.2 储液罐 储液罐是安装于路侧用于储存液态融雪剂的装置，储液罐应符合以下要求：a)储液罐外观整洁、无损伤、无形变；b)储液罐应具有充分的抗风、抗震、防霉和防腐等性能，以保证整体设备在恶劣环境下的安全和 稳定。7.3.1.3 管道 用于向喷洒装置输送液体融雪剂的管道，应符合GB 50268的规定。7.3.1.4 支架 用于承载输液管道、喷洒终端设备、传感器等的部件，应同时符合以下要求：a)外观整洁、无损伤、无形变；b)应具有充分的承重、抗弯、抗风、抗震、防霉和防腐等性能，保证整体设备在恶劣环境下的安全和稳定。7.3.1.5 线缆 电缆导体结构和性能参数应符合 GB/T 3953 的规定；电缆敷设方式应符合 GB 50217 的要求。7.3.2 软件技术要求 7.3.2.1 系统根据交通气象站和路面状态传感器监测数据预测道路形成凝冰时间，可以人工或自动设定凝冰条件阈值，在满足启动条件时系统自动启动喷洒融雪剂进行处置工作。7.3.2.2 系统在处置过程中应能实时反馈喷洒进度以及喷洒运行状况等信息。7.3.2.3 系统应具备在不同处置区域设定融雪剂喷洒用量，以及设置喷洒区域的功能，实现重点区域重点处置。7.3.2.4 系统应具有设备监控报警功能，对储液量、喷洒动力系统、管道压力、喷洒终端装置、供电系统、通讯设备等核心关键设备实时监控，当设备出现故障或工作状态异常时软件系统上应有相关提示并通知用户及时维护。7.3.2.5 系统每次启动喷洒后应生成“系统使用报告”，记录启动时间、喷洒条件因素、融雪剂用量、融雪剂余量、管道压力、喷洒持续时长和系统设备情况等信息。7.3.2.6 系统应具备在 PC 端、手机端等终端远程控制的功能。7.4 喷洒终端 7.4.1 喷洒终端应符合以下要求：a)壳体外观整洁、无损伤、无形变；b)控制装置外壳防尘、防水应达到 GB/T 4208 的 IP65 等级要求；c)喷头应采用不锈钢或镀锌钢材等防锈材质制成；d)喷洒终端能够根据控制系统的指令自动调整喷洒量和喷洒角度，完成喷洒任务。7.4.2 为了避免喷洒对通行车辆驾驶视线产生影响，抗凝冰处置系统液体溅射高度不应高于路面 30 cm。7.5 融雪剂 抗凝冰处置系统融雪剂应选用路用低氯融雪剂，其技术要求、试验方法、检验规则、包装、运输和储存应符合JT/T 973的规定。8 质量检查与验收 8.1 外观鉴定 8.1.1 立杆、机箱及各探头传感器安装牢固、端正。8.1.2 基础混凝土强度大于等于 C30,表面应刮平，无损伤、无掉角；机箱、立杆、法兰及地脚螺栓规格符合设计要求，防腐措施得当，裸露金属基体无锈蚀。8.1.3 防雷接地和安全接地应分开设置，接地焊接牢固，焊缝饱满并做防腐处理；金属机箱与安全保护地连接牢固，接地极引出线无锈蚀。8.1.4 机箱的出线管与箱体连接密封良好，箱体内无积水、尘土和霉变。8.1.5 机箱内电力线、信号线和元器件等布线平直、整齐、固定可靠、标志清楚、插头牢固。8.2 实测项目 抗凝冰处置系统质量检查与验收实测项目见表 1。表 1 公路路面抗凝冰处置系统质量检查与验收实测项目表 分项 项次 检查项目 误差 检查方法 土建工程 1 基础尺寸 15cm 长、宽用量具测量，埋深查 验收记录或实测 用电安全 1 绝缘电阻 强电端子对机壳50M 500V 兆欧表测量 2 安全接地电阻 4 接地电阻测量仪 3 防雷接地电阻 10 接地电阻测量仪 气象感知 1 温度误差 0.2 温度计实地测量比对 2 湿度误差 8RH 湿度计实地测量比对 3 风速误差（0.5m/s+0.03V(V 为标准风速值)风速仪实地测量比对 4 风向 5 风向仪实地测量比对 路面状况 1 水膜厚度 0.5mm 水膜厚度测量仪实地测量比对 2 冰点温度 0.5 温度计实地测量比对 系统功能 1 数据传输性能 24h 观察时间内失步现象不1 次或BER10-8 查日志或查看数据库 2 功能验证 喷洒覆盖率80%或其他要求 模拟喷洒实测 8.3 其他要求 抗凝冰处置系统所用仪器设备除满足本文件要求外，还应按照 JTG 2182 的规定进行交（竣）工验收测试，测设合格后方可投入运行。9 运行维护 9.1 抗凝冰处置系统宜在每年使用前 2 周对交通气象站、路面状态传感器进行检查，误差应符合产品技术要求，对储液罐、管道、喷洒终端进行现场检查有无损坏情况。9.2 每年应定期维护传感器、电线、电缆等设备，异常天气后应及时巡视检查，系统故障响应时间应小于 2 小时。9.3 每年定期对抗凝冰处置系统软件进行检查和测试，交通气象数据存储、喷洒控制等功能是否正常。附 录 A（资料性）公路路面抗凝冰处置系统布设示意图 A.1 路面传感器布设示意图如图A.1所示。单位为毫米 图A.1 路面传感器布设示意图 路面传感器 100 路面传感器 应急车道 行车道 路面 防撞墙 1800 100 A.2 机房、储液罐布设安装示意图如图 A.2 所示。单位为米 图 A.2 机房、储液罐布设安装示意图 储 液 罐 机房 行车道 中央分隔带 主管道 行车道 输液管道 储液罐 控制机房 行车道 行车道 3 2 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 5 2 2 5 0.4 A.3 喷洒终端、管道安装示意图如图 A.3 所示。单位为米 图 A.3 喷洒终端、管道安装示意图 _ 0.1 防撞护栏 控制一体盒 喷洒终端 管道 0.3 0.2 0.25 0.27 0.12