CN114164790A - 一种智能化路面清压实冰雪设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化路面清压实冰雪设备及其使用方法，属于路面清扫领域，用于解决如何提供一种可以快速捣碎冰膜的路面冰雪清除装置的问题，包括车体，车体底部设置有履带，所述车体的一侧固定安装有储存箱，所述储存箱的顶部固定安装有冰雪消除箱体；所述车体远离冰雪消除箱体的一侧固定安装有安装板，所述安装板的底部通过第一连接柱固定安装有推冰铲，所述推冰铲靠近车体的内壁固定连通有软管，所述软管另一端固定连通有安装管；本发明可以对破冰杆进行连续式按压，从而使破冰杆下压后对冰膜造成冲击，同时安装套上的压头呈错位分布，即破冰杆的下压时间不同，因此通过多个破冰杆对冰膜形成高频冲击，保证了对冰膜的击穿效果。

Description

一种智能化路面清压实冰雪设备及其使用方法

技术领域

本发明属于路面清扫领域，涉及冰雪清除技术，具体是一种智能化路面清压实冰雪设备及其使用方法。

背景技术

在冬季，路面结冰很轻易就能引起交通事故，造成公路交通中断、机场关闭、铁路停运等事件，特别是在雪后气温变化较大，冰雪不能得到及时清除使路面结冰的情况下，交通安全受到很大威胁，甚至严重影响到工农业生产和人民日常生活，给国民经济造成极其大的损失。

现有技术中，冰雪清除装置通常只能够针对路面雪粒进行清扫，而针对冰雪压实路面形成的冰膜却难以进行清除，甚至需要人工辅助操作才可以达到冰膜清除的效果，另外，现有的冰雪清除车模式单一，在进行冰雪灾害严重、覆盖面积大的路面冰雪清除工作时比较吃力。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种智能化路面清压实冰雪设备及其使用方法。

本发明所要解决的技术问题为：

（1）如何提供一种可以快速捣碎冰膜的路面冰雪清除装置；

（2）如何提供一种针对不同冰雪环境均可以快速去除冰雪的冰雪清除装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种智能化路面清压实冰雪设备，包括车体，车体底部设置有履带，所述车体的一侧固定安装有储存箱，所述储存箱的顶部固定安装有冰雪消除箱体；

所述车体远离冰雪消除箱体的一侧固定安装有安装板，所述安装板的底部通过第一连接柱固定安装有推冰铲，所述推冰铲靠近车体的内壁固定连通有软管，所述软管另一端固定连通有安装管，所述安装管中部设置有压力泵，所述安装管远离软管的一端设置有三通管，所述三通管远离安装管的一端固定连通有连接管，所述连接管远离三通管的一端与储存箱相连通，所述三通管的顶端与连通管的底部相连通；

所述安装板的底部通过两个相对称的第二连接柱固定安装有连接板，所述连接板的底部通过两个直板设置有清扫辊；

所述连接板底部设置有破冰机构；

所述车体内设置有处理器，所述处理器通信连接有采集模块、模式分析模块以及控制器。

进一步地，两个所述直板均固定安装在连接板的底部，位于前侧的直板的正面通过电机座固定安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端固定安装有转杆，转杆后端与位于后侧的直板活动连接，清扫辊固定安装在转杆的外表面，所述清扫辊的外表面固定安装有均匀分布的清扫刷。

进一步地，所述破冰机构包括第二电动推杆，所述第二电动推杆与连接板的底部固定连接，所述第二电动推杆的输出端固定安装有破冰箱体，所述破冰箱体正面通过电机座固定安装有第三驱动电机，所述破冰箱体正面固定安装有弧形挡板，所述破冰箱体的内壁之间活动连接有第一安装杆与第二安装杆，所述第一安装杆与第二安装杆的前端均穿过破冰箱体的内壁并延伸至破冰箱体的外部，第一安装杆与第二安装杆位于破冰箱体外部一端的外表面之间设置有传动组件，所述第一安装杆的前端与第三驱动电机的输出端固定连接，所述第一安装杆的外表面固定安装有安装辊，所述安装辊外表面固定安装有均匀分布的安装套，所述安装套的外表面固定安装有均匀分布的压头，所述破冰箱体的内底壁贯穿活动连接有均匀分布的破冰杆，所述破冰杆的顶部固定安装有连接块，所述连接块底面与破冰箱体的内底壁之间固定安装有第二弹簧，所述连接块顶面固定安装有凸块，多个破冰杆与多个安装套一一对应，且多个安装套上的压头呈错位分布。

进一步地，所述第二安装杆的外表面固定安装有两个相对称的第一锥齿轮，所述破冰箱体的内底壁贯穿活动连接有两个相对称的连接辊，所述连接辊的顶部固定安装有第二锥齿轮，两个所述第二锥齿轮分别与两个第一锥齿轮相啮合，所述连接辊外表面活动连接有限位套，所述限位套的两个侧面均通过支架与破冰箱体的内底壁固定连接，所述连接辊的底部固定安装有破冰锥。

进一步地，所述冰雪消除箱体正面通过电机座固定安装有第一驱动电机，所述冰雪消除箱体内壁之间活动连接有两个相对称的转轴，所述转轴前端穿过冰雪消除箱体的内壁并延伸至冰雪消除箱体的外部，且其中一个转轴的前端与第一驱动电机的输出端固定连接，两个所述转轴位于冰雪消除箱体外部的一端均固定安装有传动齿轮，所述转轴的外表面固定安装有转辊，所述转辊的外表面固定安装有均匀分布的粉碎刀片，所述冰雪消除箱体的两个内侧壁均通过基座固定安装有电热管，所述冰雪消除箱体的内侧壁之间固定安装有隔板，所述隔板中心部位的顶部与底部之间开设有通孔，所述通孔的内侧壁之间固定安装有滤网，所述冰雪消除箱体靠近车体一侧的内壁固定连通有连通管，所述冰雪消除箱体正面与背面的内壁均固定连通有排水管，所述储存箱的底部固定安装有安装箱体，所述排水管远离冰雪消除箱体的一端延伸至安装箱体内部，所述安装箱体底部通过直管设置有均匀分布的雾化喷头。

进一步地，所述隔板顶面的两侧均开设有凹槽，所述凹槽内侧壁与冰雪消除箱体的内侧壁之间固定安装有滑杆，所述滑杆外表面活动连接有滑套，所述滑套一端与冰雪消除箱体的内侧壁之间固定安装有第一弹簧，所述滑套顶面通过两个固定块固定安装有聚合板，所述聚合板远离转辊的一侧开设有楔形开口，所述冰雪消除箱体的内侧壁固定安装有第一电动推杆，所述第一电动推杆的输出端固定安装有聚合推杆，所述聚合推杆的底部与聚合板的楔形开口相接触。

进一步地，所述采集模块用于对路面环境数据进行采集分析，所述采集模块包括设置在车体前侧的摄像头，所述摄像头对路面进行拍摄并将拍摄的图像发送至模式分析模块；

所述模式分析模块将接收到的图像标记为分析图像，将分析图像放大为像素格图像，将像素格图像的像素格标记为i，i=1，2，…，n，n为正整数，通过图像处理技术对像素格图像进行处理并得到像素格i的灰度值并标记为HDi，将像素格i的灰度值HDi与灰度阈值HDmax进行比较：

若灰度值HDi小于等于灰度阈值HDmax，则判定对应像素格为非雪像素格；

若灰度值HDi大于灰度阈值HDmax，则判定对应像素格为雪盖像素值；

将雪盖像素值的数量标记为m，将m与n的比值标记为雪盖比XG，将雪盖比XG与雪盖阈值XGmax进行比较：

若雪盖比XG小于等于雪盖阈值XGmax，则判定除雪模式为单向除雪；

若雪盖比XG大于雪盖阈值XGmax，则判定除雪模式为循环除雪。

一种智能化路面清压实冰雪设备的使用方法，使用方法具体如下：

步骤一，通过摄像头对路面进行图像拍摄并将拍摄的图像发送至模式分析模块，模式分析模块对接收到的图像进行处理分析得到雪盖比，通过雪盖比与雪盖阈值的比较结果将除雪模式判定为单向除雪或循环除雪；

步骤二，循环除雪模式工作时，箱体的热水通过车体两侧的排水管、安装箱体以及雾化喷头排出至冰膜表面，在破冰机构进行机械破冰之前对冰膜进行加热；

步骤三，在对雪粒路面进行除雪时，车体通过履带向前行进，启动第二驱动电机带动转杆转动，转杆带动清扫辊进行逆时针转动，将路面的雪粒扫入推冰铲内，通过压力泵将推冰铲内的雪粒抽入安装管中；

步骤四，在对冰膜路面进行除雪时，车体行进之前通过第二电动推杆推动破冰箱体高度下降，启动第三驱动电机，通过传动组件带动第一安装杆与第二安装杆同步转动，第一安装杆转动时其外侧的多个安装套同步进行转动，由于多个安装套上的压头呈错位分布，因此多个安装套上的压头与其底部的破冰杆接触的时间不同，从而使多个破冰杆依次下压，对冰膜表面形成高频冲击，利用破冰杆将冰膜击穿；第二安装杆转动时带动两个第一锥齿轮转动，利用两个第一锥齿轮带动两个第二锥齿轮进行同步异向转动，两个破冰锥进行相向转动将冰膜搅碎并向中间位置聚拢，在车体行进时通过清扫辊对捣碎的冰雪进行处理；

步骤五，除雪模式为单向除雪时，关闭第二电磁阀并开启第一电磁阀，安装管内的冰雪通过三通管与连接管进入到储存箱内进行存储；除雪模式为循环除雪时，关闭第一电磁阀并开启第二电磁阀，安装管内的冰雪通过三通管与连通管进入到冰雪消除箱体内，启动第一驱动电机与第一电动推杆，通过两个传动齿轮带动两个转轴相向转动，从而利用两个转辊外表面的粉碎刀片对进入冰雪消除箱体内的冰雪进行破碎，同时启动开启电热管对冰雪消除箱体内部的空气进行加热，加快冰雪融化速度，冰雪融化成水后通过滤网进入到隔板下侧并通过排水管进入到安装箱体内部，并通过安装箱体底部的雾化喷头将热水喷出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置的安装辊、安装套以及压头可以对破冰杆进行连续式按压，从而使破冰杆下压后对冰膜造成冲击，同时安装套上的压头呈错位分布，即破冰杆的下压时间不同，因此通过多个破冰杆对冰膜形成高频冲击，保证了对冰膜的击穿效果，配合第二安装杆转动后，其下方的两个破冰锥相向转动对击穿的冰膜进行搅碎，进一步保证了冰雪的处理效果；

2、本发明通过设置的三通管可以根据不同的冰雪环境配备不同的冰雪清除模式，在冰雪覆盖面积较小时，可采用单向除雪模式，将抽入安装管的冰雪通过连接管输入储存箱内部进行存储，而在冰雪覆盖面积较大时，则可以采用循环除雪模式，将抽入安装管的冰雪通过连通管输入冰雪消除箱体内，利用粉碎刀片对冰雪进行捣碎，同时配合电热管加热使冰雪快速融化，融化后的高温水通过雾化喷头排出，对车体两侧路面的冰雪进行加热升温，在后续对车体两侧冰雪进行清除时更加方便；

3、本发明通过模式分析模块结合图像处理技术对路面积雪情况进行自动分析，并根据分析结果对除雪模式进行自动判定，控制器根据不同的除雪模式对第一电磁阀、第二电磁阀的启闭进行自动化控制。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的结构主视图；

图2为本发明冰雪消除箱体的结构主视图；

图3为本发明冰雪消除箱体的结构主视剖视图；

图4为本发明图3中A处结构放大示意图；

图5为本发明破冰机构的结构主视图；

图6为本发明破冰箱体的结构主视剖视图；

图7为本发明破冰箱体的结构右视剖视图；

图8为本发明第二安装杆的结构左视图；

图9为本发明三通管的结构主视图；

图10为本发明循环除雪模式时的结构主视图；

图11为本发明的整体系统框图。

1、车体；2、履带；3、储存箱；4、冰雪消除箱体；401、第一驱动电机；402、转轴；403、传动齿轮；404、转辊；405、粉碎刀片；406、电热管；407、隔板；408、通孔；409、滤网；410、凹槽；411、滑杆；412、滑套；413、第一弹簧；414、聚合板；415、第一电动推杆；416、聚合推杆；417、连通管；418、排水管；5、安装板；6、连接板；7、破冰机构；701、第二电动推杆；702、破冰箱体；703、第三驱动电机；704、弧形挡板；705、第一安装杆；706、第二安装杆；707、传动组件；708、安装辊；709、安装套；710、压头；711、破冰杆；712、连接块；713、第二弹簧；714、凸块；715、第一锥齿轮；716、连接辊；717、第二锥齿轮；718、限位套；719、破冰锥；8、推冰铲；9、软管；10、安装管；11、三通管；12、连接管；13、直板；14、第二驱动电机；15、清扫辊；16、安装箱体；17、雾化喷头。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1-11所示，一种智能化路面清压实冰雪设备，包括车体1，车体1底部设置有履带2，车体1的一侧固定安装有储存箱3，在单向除雪时直接将冰雪抽入储存箱3内进行存储，储存箱3的顶部固定安装有冰雪消除箱体4。

研究道路压实冰雪的物理力学特性及与路面的粘附机理，总结道路压实冰雪类型和破坏准则，为除冰雪试验装置的设计及分析提供必要的理论依据，因此本申请设计单向除雪与循环除雪两种模式以应对不同冰雪环境，另外，车体1底部还设置有超声波破冰机，超声波是利用物体的高频震荡，产生频率高于20000赫兹的声波，这种声波是超出人的听力范围的，叫做超声波，超声波是通过仪器将声波能量转换成机械震荡，这种机械震荡对物体产生高频冲击，使之破碎、变换状态、改变位置等，在冰膜厚度较薄、破除难度较低的情况下可直接采用超声波破冰机将冰膜震碎，冰膜厚度较薄时采用超声波破冰可以降低设备破冰时产生的噪声，也能够减轻破冰设备对路面造成的损伤；而在冰膜厚度较厚，超声波破冰难度较大时，则可以采用机械破冰方式或机械破冰与超声波破冰相结合的方式将冰膜破除；超声波破冰机属于成熟的现有技术，其具体结构在此不做赘述。

请参阅图2-4所示，冰雪消除箱体4正面通过电机座固定安装有第一驱动电机401，冰雪消除箱体4内壁之间活动连接有两个相对称的转轴402，转轴402前端穿过冰雪消除箱体4的内壁并延伸至冰雪消除箱体4的外部，且其中一个转轴402的前端与第一驱动电机401的输出端固定连接，通过第一驱动电机401与两个传动齿轮403带动两个转轴402同步转动，两个转轴402位于冰雪消除箱体4外部的一端均固定安装有传动齿轮403，转轴402的外表面固定安装有转辊404，转辊404的外表面固定安装有均匀分布的粉碎刀片405，两组粉碎刀片405相向转动将冰雪搅碎，冰雪消除箱体4的两个内侧壁均通过基座固定安装有电热管406，冰雪消除箱体4的内侧壁之间固定安装有隔板407，隔板407中心部位的顶部与底部之间开设有通孔408，通孔408的内侧壁之间固定安装有滤网409，冰雪融化后通过滤网409向下流动，隔板407顶面的两侧均开设有凹槽410，凹槽410内侧壁与冰雪消除箱体4的内侧壁之间固定安装有滑杆411，滑杆411外表面活动连接有滑套412，滑套412一端与冰雪消除箱体4的内侧壁之间固定安装有第一弹簧413，第一弹簧413套接在滑杆411的外表面，且第一弹簧413内圈与滑杆411的外表面之间留有间隙，滑套412顶面通过两个固定块固定安装有聚合板414，聚合板414远离转辊404的一侧开设有楔形开口，冰雪消除箱体4的内侧壁固定安装有第一电动推杆415，第一电动推杆415推动聚合板414向下移动，通过聚合板414将两侧的冰雪向中间聚合，从而通过两组粉碎刀片405进行破冰破雪，第一电动推杆415的输出端固定安装有聚合推杆416，聚合推杆416的底部与聚合板414的楔形开口相接触，冰雪消除箱体4靠近车体1一侧的内壁固定连通有连通管417，冰雪消除箱体4正面与背面的内壁均固定连通有两个相对称的排水管418，排水管418的外表面套接有两个相对称的固定套，固定套后侧的表面与储存箱3的正面固定连接，储存箱3的底部固定安装有安装箱体16，排水管418远离冰雪消除箱体4的一端延伸至安装箱体16内部，所述安装箱体16底部通过直管设置有均匀分布的雾化喷头17，通过雾化喷头17将安装箱体16内的热水以雾化形式喷出，对车体1两侧的冰膜进行预热，进一步加快破冰效率。

请参阅图1所示，车体1远离冰雪消除箱体4的一侧固定安装有安装板5，安装板5的底部通过第一连接柱固定安装有推冰铲8，推冰铲8靠近车体1的内壁固定连通有软管9，软管9另一端固定连通有安装管10，安装管10中部设置有压力泵，安装管10远离软管9的一端设置有三通管11，三通管11远离安装管10的一端固定连通有连接管12，连接管12远离三通管11的一端与储存箱3相连通，连接管12上设置有第一电磁阀，第一电磁阀开启时安装管10内的冰雪被抽入储存箱3内直接存储，三通管11的顶端与连通管417的底部相连通，连通管417上设置有第二电磁阀，第二电磁阀开启时安装管10内的冰雪被抽入冰雪消除箱体4内进行处理。

安装板5的底部通过两个相对称的第二连接柱固定安装有连接板6，连接板6的底部固定安装有两个相对称的直板13，位于前侧的直板13的正面通过电机座固定安装有第二驱动电机14，第二驱动电机14的输出端固定安装有转杆，转杆后端与位于后侧的直板13活动连接，转杆的外表面固定安装有清扫辊15，清扫辊15的外表面固定安装有均匀分布的清扫刷。

请参阅图5-8所示，连接板6底部的另一侧设置有破冰机构7，破冰机构7包括第二电动推杆701，第二电动推杆701与连接板6的底部固定连接，第二电动推杆701的输出端固定安装有破冰箱体702，破冰箱体702正面通过电机座固定安装有第三驱动电机703，破冰箱体702正面固定安装有弧形挡板704，破冰箱体702的内壁之间活动连接有第一安装杆705与第二安装杆706，第一安装杆705与第二安装杆706的前端均穿过破冰箱体702的内壁并延伸至破冰箱体702的外部，第一安装杆705与第二安装杆706位于破冰箱体702外部一端的外表面之间设置有传动组件707，传动组件707包括主动轮、从动轮以及传动皮带，主动轮固定套接在第一安装杆705的外表面，从动轮固定套接在第二安装杆706的外表面，传动皮带传动连接在主动轮与从动轮的外表面之间，第一安装杆705的前端与第三驱动电机703的输出端固定连接，第一安装杆705的外表面固定安装有安装辊708，安装辊708外表面固定安装有均匀分布的安装套709，安装套709的外表面固定安装有均匀分布的压头710，破冰箱体702的内底壁贯穿活动连接有均匀分布的破冰杆711，破冰杆711的顶部固定安装有连接块712，连接块712底面与破冰箱体702的内底壁之间固定安装有第二弹簧713，连接块712顶面固定安装有凸块714，多个破冰杆711与多个安装套709一一对应，且多个安装套709上的压头710呈错位分布，通过压头710对破冰杆711进行连续式按压，从而使破冰杆711下压后对冰膜造成冲击，同时安装套709上的压头710呈错位分布，即破冰杆711的下压时间不同，因此通过多个破冰杆711对冰膜形成高频冲击，保证了对冰膜的击穿效果，配合第二安装杆706转动后，其下方的两个破冰锥719相向转动对击穿的冰膜进行搅碎，进一步保证了冰雪的处理效果；

第二安装杆706的外表面固定安装有两个相对称的第一锥齿轮715，破冰箱体702的内底壁贯穿活动连接有两个相对称的连接辊716，连接辊716的顶部固定安装有第二锥齿轮717，两个第二锥齿轮717分别与两个第一锥齿轮715相啮合，连接辊716外表面活动连接有限位套718，限位套718的两个侧面均通过支架与破冰箱体702的内底壁固定连接，连接辊716的底部固定安装有破冰锥719，利用相向转动的两个破冰锥719使两侧的冰雪向中间位置聚拢。

请参阅图11所示，车体1内设置有处理器，处理器通信连接有采集模块、模式分析模块以及控制器，控制器输出端与第一驱动电机401、第二驱动电机14、第三驱动电机703、第一电动推杆415以及第二电动推杆701的输入端均电性连接，根据除冰雪试验样机的功能要求，设计以 PLC 可编程控制器为核心的控制系统，对控制器进行选型设计，通过处理器对设备进行自动化控制；

采集模块用于对路面环境数据进行采集分析，采集模块包括设置在车体1前侧的摄像头，摄像头对路面进行拍摄并将拍摄的图像发送至模式分析模块；

模式分析模块将接收到的图像标记为分析图像，将分析图像放大为像素格图像，将像素格图像的像素格标记为i，i=1，2，…，n，n为正整数，通过图像处理技术对像素格图像进行处理并得到像素格i的灰度值并标记为HDi，将像素格i的灰度值HDi与灰度阈值HDmax进行比较：若灰度值HDi小于等于灰度阈值HDmax，则判定对应像素格为非雪像素格；若灰度值HDi大于灰度阈值HDmax，则判定对应像素格为雪盖像素值；将雪盖像素值的数量标记为m，将m与n的比值标记为雪盖比XG，将雪盖比XG与雪盖阈值XGmax进行比较：若雪盖比XG小于等于雪盖阈值XGmax，则判定除雪模式为单向除雪；若雪盖比XG大于雪盖阈值XGmax，则判定除雪模式为循环除雪。

一种智能化路面清压实冰雪设备，工作时，通过摄像头对路面进行图像拍摄并将拍摄的图像发送至模式分析模块，将除雪模式判定为单向除雪或循环除雪，采用循环除雪模式工作时，通过安装管10与连通管417将冰雪抽入冰雪消除箱体4内，冰雪在冰雪消除箱体4内经加热与破碎融化后形成热水，热水通过车体1两侧的排水管418排出至冰膜表面，以达到在利用破冰机构7进行机械破冰之前对冰膜进行加热的目的，提升冰膜表面温度，从而配合后续机械破冰加快冰雪清除效率；

在对雪粒路面进行除雪时，车体1通过履带2向前行进，启动第二驱动电机14带动转杆转动，转杆带动清扫辊15进行逆时针转动，将路面的雪粒扫入推冰铲8内，通过压力泵将推冰铲8内的雪粒抽入安装管10中；在对冰膜路面进行除雪时，车体1行进之前通过第二电动推杆701推动破冰箱体702高度下降，启动第三驱动电机703，通过传动组件707带动第一安装杆705与第二安装杆706同步转动，使多个破冰杆711依次下压，对冰膜表面形成高频冲击，利用破冰杆711将冰膜击穿；第二安装杆706转动时带动两个第一锥齿轮715转动，两个破冰锥719进行相向转动将冰膜搅碎并向中间位置聚拢，在车体1行进时通过清扫辊15对捣碎的冰雪进行处理。

基于同一发明的又一构思，现提出一种智能化路面清压实冰雪设备的使用方法，使用方法具体如下：

步骤一，通过摄像头对路面进行图像拍摄并将拍摄的图像发送至模式分析模块，模式分析模块对接收到的图像进行处理分析得到雪盖比，通过雪盖比与雪盖阈值的比较结果将除雪模式判定为单向除雪或循环除雪；

步骤二，循环除雪模式工作时，箱体4的热水通过车体1两侧的排水管418、安装箱体16以及雾化喷头17排出至两侧的冰膜表面，在破冰机构7进行机械破冰之前对冰膜进行加热；

步骤三，在对雪粒路面进行除雪时，车体1通过履带2向前行进，启动第二驱动电机14带动转杆转动，转杆带动清扫辊15进行逆时针转动，将路面的雪粒扫入推冰铲8内，通过压力泵将推冰铲8内的雪粒抽入安装管10中；

步骤四，在对冰膜路面进行除雪时，车体1行进之前通过第二电动推杆701推动破冰箱体702高度下降，启动第三驱动电机703，通过传动组件707带动第一安装杆705与第二安装杆706同步转动，第一安装杆705转动时其外侧的多个安装套709同步进行转动，由于多个安装套709上的压头710呈错位分布，因此多个安装套709上的压头710与其底部的破冰杆711接触的时间不同，从而使多个破冰杆711依次下压，对冰膜表面形成高频冲击，利用破冰杆711将冰膜击穿；第二安装杆706转动时带动两个第一锥齿轮715转动，利用两个第一锥齿轮715带动两个第二锥齿轮717进行同步异向转动，两个破冰锥719进行相向转动将冰膜搅碎并向中间位置聚拢，在车体1行进时通过清扫辊15对捣碎的冰雪进行处理；

步骤五，除雪模式为单向除雪时，关闭第二电磁阀并开启第一电磁阀，安装管10内的冰雪通过三通管11与连接管12进入到储存箱3内进行存储；除雪模式为循环除雪时，关闭第一电磁阀并开启第二电磁阀，安装管10内的冰雪通过三通管11与连通管417进入到冰雪消除箱体4内，启动第一驱动电机401与第一电动推杆415，通过两个传动齿轮403带动两个转轴402相向转动，从而利用两个转辊404外表面的粉碎刀片405对进入冰雪消除箱体4内的冰雪进行破碎，同时启动开启电热管406对冰雪消除箱体4内部的空气进行加热，加快冰雪融化速度，冰雪融化成水后通过滤网409进入到隔板407下侧并通过排水管418进入到安装箱体16内部，并通过安装箱体16底部的雾化喷头17将热水喷出。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种智能化路面清压实冰雪设备，包括车体（1），车体（1）底部设置有履带（2），其特征在于，所述车体（1）的一侧固定安装有储存箱（3），所述储存箱（3）的顶部固定安装有冰雪消除箱体（4）；

所述车体（1）远离冰雪消除箱体（4）的一侧固定安装有安装板（5），所述安装板（5）的底部通过第一连接柱固定安装有推冰铲（8），所述推冰铲（8）靠近车体（1）的内壁固定连通有软管（9），所述软管（9）另一端固定连通有安装管（10），所述安装管（10）中部设置有压力泵，所述安装管（10）远离软管（9）的一端设置有三通管（11），所述三通管（11）远离安装管（10）的一端固定连通有连接管（12），所述连接管（12）远离三通管（11）的一端与储存箱（3）相连通，所述三通管（11）的顶端与连通管（417）的底部相连通；

所述安装板（5）的底部通过两个相对称的第二连接柱固定安装有连接板（6），所述连接板（6）的底部通过两个直板（13）设置有清扫辊（15）；

所述连接板（6）底部设置有破冰机构（7）；

所述车体（1）内设置有处理器，所述处理器通信连接有采集模块、模式分析模块以及控制器。

2.根据权利要求1所述的一种智能化路面清压实冰雪设备，其特征在于，两个所述直板（13）均固定安装在连接板（6）的底部，位于前侧的直板（13）的正面通过电机座固定安装有第二驱动电机（14），所述第二驱动电机（14）的输出端固定安装有转杆，转杆后端与位于后侧的直板（13）活动连接，清扫辊（15）固定安装在转杆的外表面，所述清扫辊（15）的外表面固定安装有均匀分布的清扫刷。

3.根据权利要求1所述的一种智能化路面清压实冰雪设备，其特征在于，所述破冰机构（7）包括第二电动推杆（701），所述第二电动推杆（701）与连接板（6）的底部固定连接，所述第二电动推杆（701）的输出端固定安装有破冰箱体（702），所述破冰箱体（702）正面通过电机座固定安装有第三驱动电机（703），所述破冰箱体（702）正面固定安装有弧形挡板（704），所述破冰箱体（702）的内壁之间活动连接有第一安装杆（705）与第二安装杆（706），所述第一安装杆（705）与第二安装杆（706）的前端均穿过破冰箱体（702）的内壁并延伸至破冰箱体（702）的外部，第一安装杆（705）与第二安装杆（706）位于破冰箱体（702）外部一端的外表面之间设置有传动组件（707），所述第一安装杆（705）的前端与第三驱动电机（703）的输出端固定连接，所述第一安装杆（705）的外表面固定安装有安装辊（708），所述安装辊（708）外表面固定安装有均匀分布的安装套（709），所述安装套（709）的外表面固定安装有均匀分布的压头（710），所述破冰箱体（702）的内底壁贯穿活动连接有均匀分布的破冰杆（711），所述破冰杆（711）的顶部固定安装有连接块（712），所述连接块（712）底面与破冰箱体（702）的内底壁之间固定安装有第二弹簧（713），所述连接块（712）顶面固定安装有凸块（714），多个破冰杆（711）与多个安装套（709）一一对应，且多个安装套（709）上的压头（710）呈错位分布。

4.根据权利要求3所述的一种智能化路面清压实冰雪设备，其特征在于，所述第二安装杆（706）的外表面固定安装有两个相对称的第一锥齿轮（715），所述破冰箱体（702）的内底壁贯穿活动连接有两个相对称的连接辊（716），所述连接辊（716）的顶部固定安装有第二锥齿轮（717），两个所述第二锥齿轮（717）分别与两个第一锥齿轮（715）相啮合，所述连接辊（716）外表面活动连接有限位套（718），所述限位套（718）的两个侧面均通过支架与破冰箱体（702）的内底壁固定连接，所述连接辊（716）的底部固定安装有破冰锥（719）。

5.根据权利要求1所述的一种智能化路面清压实冰雪设备，其特征在于，所述冰雪消除箱体（4）正面通过电机座固定安装有第一驱动电机（401），所述冰雪消除箱体（4）内壁之间活动连接有两个相对称的转轴（402），所述转轴（402）前端穿过冰雪消除箱体（4）的内壁并延伸至冰雪消除箱体（4）的外部，且其中一个转轴（402）的前端与第一驱动电机（401）的输出端固定连接，两个所述转轴（402）位于冰雪消除箱体（4）外部的一端均固定安装有传动齿轮（403），所述转轴（402）的外表面固定安装有转辊（404），所述转辊（404）的外表面固定安装有均匀分布的粉碎刀片（405），所述冰雪消除箱体（4）的两个内侧壁均通过基座固定安装有电热管（406），所述冰雪消除箱体（4）的内侧壁之间固定安装有隔板（407），所述隔板（407）中心部位的顶部与底部之间开设有通孔（408），所述通孔（408）的内侧壁之间固定安装有滤网（409），所述冰雪消除箱体（4）靠近车体（1）一侧的内壁固定连通有连通管（417），所述冰雪消除箱体（4）正面与背面的内壁均固定连通有排水管（418），所述储存箱（3）的底部固定安装有安装箱体（16），所述排水管（418）远离冰雪消除箱体（4）的一端延伸至安装箱体（16）内部，所述安装箱体（16）底部通过直管设置有均匀分布的雾化喷头（17）。

6.根据权利要求5所述的一种智能化路面清压实冰雪设备，其特征在于，所述隔板（407）顶面的两侧均开设有凹槽（410），所述凹槽（410）内侧壁与冰雪消除箱体（4）的内侧壁之间固定安装有滑杆（411），所述滑杆（411）外表面活动连接有滑套（412），所述滑套（412）一端与冰雪消除箱体（4）的内侧壁之间固定安装有第一弹簧（413），所述滑套（412）顶面通过两个固定块固定安装有聚合板（414），所述聚合板（414）远离转辊（404）的一侧开设有楔形开口，所述冰雪消除箱体（4）的内侧壁固定安装有第一电动推杆（415），所述第一电动推杆（415）的输出端固定安装有聚合推杆（416），所述聚合推杆（416）的底部与聚合板（414）的楔形开口相接触。

7.根据权利要求1所述的一种智能化路面清压实冰雪设备，其特征在于，所述采集模块用于对路面环境数据进行采集分析，所述采集模块包括设置在车体（1）前侧的摄像头，所述摄像头对路面进行拍摄并将拍摄的图像发送至模式分析模块；

所述模式分析模块将接收到的图像标记为分析图像，将分析图像放大为像素格图像，将像素格图像的像素格标记为i，i=1，2，…，n，n为正整数，通过图像处理技术对像素格图像进行处理并得到像素格i的灰度值并标记为HDi，将像素格i的灰度值HDi与灰度阈值HDmax进行比较：

若灰度值HDi小于等于灰度阈值HDmax，则判定对应像素格为非雪像素格；

若灰度值HDi大于灰度阈值HDmax，则判定对应像素格为雪盖像素值；

将雪盖像素值的数量标记为m，将m与n的比值标记为雪盖比XG，将雪盖比XG与雪盖阈值XGmax进行比较：

若雪盖比XG小于等于雪盖阈值XGmax，则判定除雪模式为单向除雪；

若雪盖比XG大于雪盖阈值XGmax，则判定除雪模式为循环除雪。

8.一种智能化路面清压实冰雪设备的使用方法，其特征在于，使用方法具体如下：

步骤一，通过摄像头对路面进行图像拍摄并将拍摄的图像发送至模式分析模块，模式分析模块对接收到的图像进行处理分析得到雪盖比，通过雪盖比与雪盖阈值的比较结果将除雪模式判定为单向除雪或循环除雪；

步骤二，循环除雪模式工作时，箱体（4）的热水通过车体（1）两侧的排水管（418）、安装箱体（16）以及雾化喷头（17）排出至冰膜表面，在破冰机构（7）进行机械破冰之前对冰膜进行加热；

步骤三，在对雪粒路面进行除雪时，车体（1）通过履带（2）向前行进，启动第二驱动电机（14）带动转杆转动，转杆带动清扫辊（15）进行逆时针转动，将路面的雪粒扫入推冰铲（8）内，通过压力泵将推冰铲（8）内的雪粒抽入安装管（10）中；

步骤四，在对冰膜路面进行除雪时，车体（1）行进之前通过第二电动推杆（701）推动破冰箱体（702）高度下降，启动第三驱动电机（703），通过传动组件（707）带动第一安装杆（705）与第二安装杆（706）同步转动，第一安装杆（705）转动时其外侧的多个安装套（709）同步进行转动，由于多个安装套（709）上的压头（710）呈错位分布，因此多个安装套（709）上的压头（710）与其底部的破冰杆（711）接触的时间不同，从而使多个破冰杆（711）依次下压，利用破冰杆（711）将冰膜击穿；第二安装杆（706）转动时带动两个第一锥齿轮（715）转动，利用两个第一锥齿轮（715）带动两个第二锥齿轮（717）进行同步异向转动，两个破冰锥（719）进行相向转动将冰膜搅碎并向中间位置聚拢，在车体（1）行进时通过清扫辊（15）对捣碎的冰雪进行处理；

步骤五，除雪模式为单向除雪时，关闭第二电磁阀并开启第一电磁阀，安装管（10）内的冰雪通过三通管（11）与连接管（12）进入到储存箱（3）内进行存储；除雪模式为循环除雪时，关闭第一电磁阀并开启第二电磁阀，安装管（10）内的冰雪通过三通管（11）与连通管（417）进入到冰雪消除箱体（4）内，启动第一驱动电机（401）与第一电动推杆（415），通过两个传动齿轮（403）带动两个转轴（402）相向转动，从而利用两个转辊（404）外表面的粉碎刀片（405）对进入冰雪消除箱体（4）内的冰雪进行破碎，同时启动开启电热管（406）对冰雪消除箱体（4）内部的空气进行加热，加快冰雪融化速度，冰雪融化成水后通过滤网（409）进入到隔板（407）下侧并通过排水管（418）进入到安装箱体（16）内部，并通过安装箱体（16）底部的雾化喷头（17）将热水喷出。

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