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一、发明/实用新型技术名称： 路面空气净化与安全系统 二、所属技术领域： 室外环境改善及交通安全 三、现有技术（背景技术）： 1、自2015年7月中央全面深化改革领导小组第十次会议通过了《环境保护督查方案（试行）》，指出我国已经到了必须加快推进生态文明建设的阶段，生态文明建设是加快转变经济发展方式、为治理日益严重的汽车尾气所造成的环境污染问题，各级政府部门下大力治理整顿，限行、限号，淘汰黄标车、提高燃油品质等治理举措陆续出台，在彰显政府治理环境污染决心的同时，也必须看到在我国2016年因环境污染造成的死亡人数依然高达38.5万人。\n2、随国民经济发展的大幅提升，人民生活水平不断提高，私家车走入绝大部分家庭。进而带来的尾气排放污染、出行拥堵以及雨雪天气路面湿滑、路面横风所造成的交通事故也大幅增长；加之，行人、非机动车等交通参与者交通安全意识薄弱，经常出现与机动车混行、抢行、或翻越路中隔离护栏等各类交通违法问题，每年因各类交通事故造成的死亡人数达到10万人左右。\n3、新能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在实际应用过程中，光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点，中国作为新的世界经济发动机，光伏业呈现出前所未有的活力。自1998年政府开始关注光伏发电起，至2016年大量光伏企业应运而生，现在光伏产量已经达到世界领先水平。但与此同时，受制于技术观念、场地需求、转换率低等客观条件因素制约了光伏发电的全面推广应用。\n4、“城市热岛效应”，就是一种城市气温远高于城郊的现象。随着城市规模的迅速扩大，城市的热岛效应越来越明显。而它形成的主要原因在于，城市柏油路面热容量大，反射率小，能有效储存太阳辐射热。据测算，一般城市白天储存的太阳热能比乡村多80%,,到了晚上，城市降温缓慢，使得城市的气候发生变化的同时，带来严重的大气污染问题，成为影响城市环境的重要因素。\n5、数据显示，2009年至2013年，每年由于行人闯红灯导致的道路交通事故死亡人数占因行人肇事死亡人数的21.5%，也就是说，每5个因行人肇事导致死亡的人里，就有1人死于闯红灯。\n四、发明\/实用新型内容：\n1、要解决的技术问题：\n A、汽车尾气以及道路周遭1至2公里范围内大气环境污染问题。\n B、柏油路面热容量大、反射率低，是诱发“城市热岛效应”的主因之一。\n C、太阳能发电是当代公认清洁的、无污染、可再生新型能源，但其又受限于需要大范围安置光伏发电板，而城市内土地供应严重紧张，导致光伏发电板无法大量安装，目前只能应用在有条件的农村及西北地区使用\n D、雨、雪、霾及沙尘、狂风天气等恶劣天气对道路驾乘安全造成威胁。\n E、行人横穿机动车道、跨越中央隔离护栏、斑马线抢行以及非机动车辆与机动车辆混行等交通陋习，是当前交通事故主要诱因之一。如何大幅降低行人、非机动车辆出行事故的概率，成为交警部门一直无法彻底根治的难题。\n F、路面机扫、洒水作业阻塞交通，环卫人员路面清扫作业易发交通事故，作业效率低下，水资源无法二次回收再利用。\n G、路面监控点位固定，无法及时、及早追踪超速、超载或肇事逃逸车辆，无法在报警人报警后，第一时间确定事故位置，调取事故现场状况。\n H、路面车辆一旦发生自燃，救援无法及时赶到，易造成车毁人亡等恶性事故。\n I、路面发生交通事故，路面人员围观易发生交通堵塞现象，交管人员经常因交通堵塞，无法及时赶到事故现场处理事故。\n2、技术方案：\n A、该结构安装空气过滤机集气管道，采集机动车辆通行过程中产生的尾气，由风机加压后传送至过滤机内，经过负离子发生器、空气过滤器过滤后，再将洁净的、富含负离子的清洁空气经由送风口排放到外部大气中。\n B、该结构距地5000mm位置，架设光伏发电板（本文所述光伏发电板均为薄膜光伏发电板），所采集电能除一部分用于自身内设备使用外，余电可并入国家电网，为居民用电提供清洁的可再生能源。\n C、该结构可起到改善温度的作用，进而降低柏油路面在夏季“城市热岛”效应中的作用；在冬季。还可避免机动车行驶过程中车窗起雾现象的发生。\n D、该结构两侧距地1200mm位置，分别架设不锈钢喷淋管道，采用高压水流清洁路面。\n E、在该结构下部，铺设集排水管道，搜集马路清洗用水及雨水后，回排至相邻河道，实现清洗用水及雨水二次再利用。\n F、该结构两端外延至斑马线上（对人行横道线进行全覆盖），并于斑马线两侧设置电控门，与交通管制设备联动，杜绝行人红灯下闯行斑马线的交通陋习。\n G、该结构两端，架设3排喷淋管道及风幕装置，在扬尘、雾霾天气下，利用人工洒水、强送风的方式阻隔沙尘，从而降低沙尘、雾霾天气对路面通行环境的影响。\n H、该结构出口端，设置大型LED红绿灯显示屏，为路面车辆通行提供更为清晰的交通指示。\n I、该结构中央位置架设移动摄录装备，实现对车辆车速、人员、事故现场的实时监控。\n J、该结构两侧距地4000mm位置，架设不锈钢消防喷淋管道，与移动摄录装备配合，对自燃车辆或未知火源实现及时救助。\n K、尾气净化装置、路面喷淋加压清洗装置、人行横道电控门、交通信号指示装置、移动摄录装置、顶部消防喷淋系统均由光伏发电装置提供电源，余电可并入国家电网回收利用。\n L、尾气净化装置经由网络线路接入当地环保部门，由当地环保部门依照路面PM浓度值确定是否开启；人行横道电控门与交通信号指示装置串并，并实行联动控制；交通信号指示装置、移动摄录装置、消防喷淋设施均经由交通信号控制柜接入城市交通指挥系统，由指挥中心统一指挥；路面清洁系统、清洗装置、防沙喷淋风幕装置均由设立在一端的控制柜统一控制，并经由网络系统接入当地环卫部门控制室内，实现远程一键控制。\n3、有益效果：\n A、对通行机动车辆尾气采集、净化后，将洁净的、富含负离子的空气排放到大气中，降低PM10、PM2.5等细微颗粒物浓度的同时，彻底根治机动车辆尾气对人身健康的危害；同时，对道路周遭1至2公里范围内大气进行净化处理，改善城市环境质量。\n B、路面系统的应用解决了光伏发电板安装场地的难题，使得光伏发电真正步入城市化进程。加之系统设备均采用太阳能供电，在大幅降低路面照明、景观灯等日常用电设备耗能的同时，余电还可并网至国家电网，为城市用电提供大量的清洁无污染可再生资源。\n C、该系统可减少太阳光中的紫外线穿透，降低柏油路面储能效果，极大改善“城市热岛效应”的同时，有效降低夏季路面温度，减少机动车辆通行过程中对制冷设备的依赖，进而达到促进机动车降污减排效果。\n D、系统两端斑马线处设定的与交通管制信号联动电控安全门，可有效杜绝行人闯红灯现象。\n E、因为路面系统对机动车通行区域与非机动车通行区域实现彻底隔绝，大大降低行人横穿机动车道、翻越隔离护栏、机非混行等交通陋习造成交通事故的概率。\n F、系统两端位置的部分雨、雪，可经由风幕系统被快速融化。发生扬尘、雾霾天气下，可利用喷淋设备，经人工干预降水及风幕将沙尘、雾霾阻隔，从而提高路面通行视线，改善通行环境，降低恶劣天气下交通事故突发概率。\n G、系统两端设置的矩形大屏LED信号指示灯在准确提供交通指示信号的同时，可使距离出口较远位置机动车也能提前得知通行信息，做好预判，降低交通事故发生的概率。\n H、移动摄录装置可对路面车辆通行状况、速度及驾乘人员提供实时移动监控。通过并网城市指挥中心监控设备，还可提供人脸辩识功能，加大交管人员交通执法力度；在接到交通事故报警后，可以在第一时间调阅现场画面，为交管人员及时处置警情提供最快捷、准确的现场状况，并作出预案；该系统还可与消防喷淋系统联网互动，一旦出现机动车自燃现象，可在接到警情后，第一时间通过该系统启动喷淋装置，对火情及时控制，降低机动车自燃危害。\n I、在雨、雪。狂风等恶劣天气下，可提升驾乘人员视线清晰度，避免因路面湿滑、横风影响等状况下交通事故的发生。\n J、高压喷淋管可对路面定时冲洗作业，从而避免环卫洒水车喷淋降尘作业，造成的路面堵塞状况，大大提高路面通行效率；路面清洁用水还可通过路面下方预敷管道回流收集后实现二次再利用；降低环卫人员马路清扫作业带来人身危险，提升环卫人员工作效率，极大降低环卫工作成本。\n五、附图及附图说明：\n六、具体实施方式：\n “路面空气净化与安全系统”，是一项适用于城市道路环线系统（如北京市二环线、三环线、天津市中环线、外环线、城市快速路等道路系统）及城市间高速公路系统等大型道路的系统工程。依托城市基础框架系统，组合利用大功率空气净化机、光伏发电板、高压喷淋管路、高清摄录技术、人脸辩识功能等先进技术理念，使其集城市空气净化、尾气治理、清洁可再生能源供给城市道路安全监控及环卫等功能于一身。\n“路面空气净化与安全系统”依照其功能，可划分为基础系统工程及功能系统工程两大组成分部系统。 \n 安装工程，包括光伏发电板安装调试并网作业；空气净化机组安装调试作业；不锈钢高压喷淋清洁系统安装调试作业；交通信号控制柜安装调试作业；环卫系统控制柜安装调试作业。\n 待以上作业全部完工后，整体系统工程就可投入调试运营。\n“路面空气净化与安全系统”依照其功能运行方式分为主动自运作模式和被动操控型运作模式两大类型。\n“主动自运作模式”，包含有光伏发电板；路面LED照明系统；路面两侧地面下的环卫路面清洗用水回收管道系统以及机动车尾气采集、净化装置。上述设备均不需人为二次操作，均为24小时自行连续运转。\n“被动操控型运作模式”，包含有并网交管部门统一操控的设置在人行横道线的联动感应开启门、移动交通违法摄录装置、交通信号指示灯；并网城市110指挥中心统一操控的消防喷淋系统；并网当地环卫部门统一操控的防沙防霾喷淋风幕系统、路面冲洗管道系统、外部自动冲洗系统。\n“主动自运作模式”的具体运作操控模式为：\n 当机动车驶入系统内路面的同时，所排放尾气被排气扇搜集，并经传送管道送入空气净化机内，经静电分离、负离子加压、滤网过滤等作业处理后，再将洁净气\n体排放到大气中。从而达到降低空气中PM颗粒物含量、净化空气、增加负离子含量的\n目的；与此同时，可24小时净化道路周边空气质量，滤除空气内PM颗粒物等有害物\n质。\n高密度光伏发电板在满足系统设备用电需求的同时，还可将余电并入国家电网，为整个城市提供大量清洁、无污染的可再生能源；为防止因在市区内大量安装光伏发电板反射光强烈，给居住在道路两侧的居民造成光污染，整体系统使用的光伏发电板均使用薄膜太阳能发电系统，以减少因光反射造成的光污染扰民问题，同时，其弱光响应能力及平均发电量均大大高于传统光伏发电板。\n 整体系统在有效滤除太阳紫外线，降低柏油路面蓄热能力，改善“城市热岛效应”危害的同时，还可在夏季改善路面温度，避免行驶中机动车遭受阳光暴晒后，因车内温度过高频繁使用车内空调造成环境污染问题；同时，整体系统可以在雨、雪、冰雹等恶劣气候条件下，保障路面视野清晰、无积雪，有效降低冬季机动车行驶过程中，因视线不清、路面湿滑发生交通事故的概率；利用该系统对机动车通行区域与非机动车道通行区域实现彻底隔绝，大大降低行人横穿机动车道、翻越隔离护栏、机非混行等交通陋习造成交通事故的概率。\n设置的LED照明系统，不仅光亮度高，光照均匀，光照连续无暗影，而且耗电量也远低于传统路面照明系统，其所需电能均由设立在外顶部的光伏发电板供给。\n设置在路面下部的排水管道系统与市政排水管道并网连接，在满足市政清洗路面用水回收再利用的同时，也可实现对雨水、雪水的回收功能。\n“被动操控型运作模式”由其控制单位的不同，又可划分为交管公安警务系统控制功能区；当地环卫部门控制功能区；及行为人自控操作功能区三部分，其具体运作操控模式如下：\n首先，系统外延覆盖至人行横道线上，电控联动感应门与交通信号管制系统并网联动（机动车道绿灯放行前8秒，感应门关闭；红灯禁行后3秒感应门开启；依据道路实际宽度确定是否设立行人道路中央安全岛），感应门上方设高清摄像头及人行横道通行指示灯，并网城市指挥中心，统一调控；移动高清摄像头，也将并网至城市110指挥中心，并依照道路实际需要自由移动，采集各类道路通行状况，抓拍违法信息，附以人脸识别技术，为公安交警部门准确判定道路状况，确定交通事故责任，提升公民交通安全意识及各类案件侦破、追逃提供极大地帮助；一旦出现机动车自燃等各类消防安全隐患，公安交警部门可以第一时间了解现场状况，启动消防喷淋设施进行救助；设立的矩形LED大屏交通信号指示灯，可以为后排车辆提供清晰、准确的通行信息，便于驾乘人员预先做出通行准备，极大减少追尾事故的发生。 \n春季，我国北方地区多有风沙、扬尘、雾、霾、狂风等恶劣天气。当地环卫部门可通过远程操控设备，一键启动防沙防霾系统，利用喷淋水幕、风幕的作业方式，将扬沙、雾、霾等有效阻隔，确保通行环境优良、视野清晰；日常在道路两侧设置了路面清洗高压喷淋管道，当地环卫部门同样可以通过一键启动的方式，随时对路面进行喷洒清洁作业，在大幅降低机扫作业频次、强度的同时，大幅提升经济效益；因不需喷撒融雪剂、扫雪等作业，可大幅度降低当地环卫部门工作强度、节省大量人力、物力资源，节约大量经济成本的同时降低对大气环境产生的二次污染；清洗路面使用的水资源及雨、雪融化水则可以通过地下管道集中回收排放至城市河道内，实现水资源二次再利用，极大节约了水资源。\n七、权利要求：\n申请对“路面空气净化与道路安全系统”整体系统结构架构方式，使用范\n围及方式方法，作用范围提供专利保护。`!`.