一种声电综合式机场除雾系统及机场除雾方法技术方案

本发明专利技术公开了一种声电综合式机场除雾系统及机场除雾方法，属于机场辅助设备领域，包括：三电极拦雾装置和声波除雾装置；三电极拦雾装置包括：控制模块，电源模块，在机场跑道两侧沿跑道拼接的多个电极模块，以及两台能见度仪；电极模块用于通过电晕放电产生从机场跑道内部指向外部的离子风，以拦截机场跑道外部的雾；两台能见度仪分别用于测量机场跑道内部和外部的能见度，控制模块用于根据机场跑道内、外的能见度差值调节电源模块的电压，以调节离子风的强度；声波除雾装置可在机场跑道内移动，用于产生声波，增强雾滴之间的碰撞团聚，提高机场跑道内部的能见度。本发明专利技术能够快速、高效地清除机场跑道内部的雾，同时避免腐蚀机场设备和环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种声电综合式机场除雾系统及机场除雾方法
本专利技术属于机场辅助设备领域，更具体地，涉及一种声电综合式机场除雾系统及机场除雾方法。
技术介绍
机场上空经常会出现辐射雾，主要成分为悬浮在大气中的小雾滴，雾滴直径一般为0.1-10μm。密度大的雾会使机场能见度降低，当能见度降低到800m以下时，飞机就不能正常起飞和降落，航班延误会给乘客造成不便，造成经济损失。目前已知的大范围除雾的方法主要是播散吸湿性颗粒，吸湿性颗粒在雾中与小雾滴碰撞，不断长大并沉降，减少了小雾滴的数目，提高了能见度。但是这种方式需要用无人机播撒大量的吸湿性颗粒，经济效益差，播撒的吸湿性颗粒往往具有腐蚀性，会腐蚀机场设备，对环境造成污染。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷和改进需求，本专利技术提供了一种声电综合式机场除雾系统及机场除雾方法，其目的在于，快速、高效地清除机场跑道内部的雾，同时避免腐蚀机场设备和环境污染。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种声电综合式机场除雾系统，包括：三电极拦雾装置和声波除雾装置；三电极拦雾装置包括：控制模块，电源模块，在机场跑道两侧沿机场跑道拼接的多个电极模块，以及分别安装于机场跑道内、外两侧两台能见度仪；电极模块与电源模块相连，控制模块分别与电源模块以及两台能见度仪相连，各电极模块竖直安装；电极模块用于通过电晕放电产生从机场跑道内部指向机场跑道外部的离子风，以所产生的离子风拦截机场跑道外部的雾，防止机场跑道外部的雾进入机场跑道内；两台能见度仪分别用于测量机场跑道内部和外部的能见度，并传输测量结果至控制模块，控制模块用于根据机场跑道内部和外部的能见度差值调节电源模块的电压，以调节电极模块所产生的离子风的强度；声波除雾装置可在机场跑道内移动；声波除雾装置用于产生声波，使机场跑道内部不同粒径的雾滴之间产生速度差，从而增强雾滴之间的碰撞团聚，提高机场跑道内部的能见度。进一步地，电极模块包括：两个地电极和一个电晕电极；电晕电极位于两个地电极之间，且与两个地电极之间的距离相等；电极之间通过绝缘子支撑连接；电极模块竖直安装后，一个地电极靠近机场跑道，另一个地电极远离机场跑道；电晕电极和远离机场跑道的地电极分别与电源模块的输出端和接地端相连，从而通过电晕放电，产生从机场跑道内部指向机场跑道外部的离子风；靠近机场跑道的地电极用于屏蔽隔离，以防止发生触电事故。进一步地，电极包括：大型电极骨架、多个小型电极单元、多个旋转杆、多个旋转电机以及多个绝缘挡板；大型电极骨架为绝缘材料制成的网格式结构，其最底层的网格中嵌入绝缘挡板，其余各层网格的中轴线上安装有旋转杆；各旋转杆的一侧分别与一个旋转电机相连；小型电极单元固定在旋转杆上，并且每个小型电极单元内嵌于大型电极骨架的一个网格中；旋转杆在旋转电机的控制下，可带动小型电极单元旋转指定的角度，从而通过电晕放电产生斜向上的离子风，增加有效拦雾高度；其中，电极为电晕电极或地电极。进一步地，在地电极中，小型电极单元为Raschel网；在电晕电极中，小型电极单元为线电极。进一步地，大型电极骨架中，除了最底层的网格外，其余层中每一个网格为正方形方框。进一步地，电极模块还包括与各电极中的大型电极骨架直接铰接连接的拉线，用于固定整个三电极拦雾装置。进一步地，声波除雾装置包括：移动部件和安装于移动部件上的气流扬声器；气流扬声器用于产生声波，使机场跑道内部不同粒径的雾滴之间产生速度差，从而增强雾滴之间的碰撞团聚；移动部件用于带着气流扬声器在机场内部巡逻工作，以清除机场跑道内部的雾，提高机场跑道内部的能见度。进一步地，气流扬声器包括：空气压缩机、电-气流调制声波发生器以及声波辐射器；空气压缩机与电-气流调制声波发生器之间，以及电-气流调制声波发生器与声波辐射器之间均通过导管连接；空气压缩机用于产生气流；电-气流调制声波发生器用于产生声波信号，以调制空气压缩机产生的气流；声波辐射器用于放大通过电-气流调制声波发生器所产生的气流声场的声压级。按照本专利技术的另一个方面，提供了一种基于本专利技术所提供的声电综合式机场除雾系统的机场除雾方法，包括：在机场能见度低于预设的能见度阈值时，开启三电极拦雾装置，由三电极拦雾装置通过电晕放电产生从机场跑道内部指向机场跑道外部的离子风，以所产生的离子风拦截机场跑道外部的雾，防止机场跑道外部的雾进入机场跑道内；在拦雾的过程中监测电源模块的电压，当电源模块的电压上升至机场跑道外部的雾完全被拦截时，启动声波除雾装置，由声波除雾装置产生声波，使机场跑道内部不同粒径的雾滴之间产生速度差，从而增强雾滴之间的碰撞团聚，并使声波除雾装置在机场内部以巡逻工作的方式移动，从而清除机场跑道内部的雾，提高机场跑道内部的能见度；当机场跑道内部的能见度高于能见度阈值时，关闭声波除雾装置，并持续监测机场跑道内部的能见度，当机场跑道内部的能见度低于能见度阈值，重新开启声波除雾装置，以重新开始除雾；当机场跑道两侧的能见度均高于能见度阈值时，关闭三电极拦雾装置。进一步地，本专利技术所提供的机场除雾方法，还包括：在开启三电极拦雾装置之前，根据机场跑道内部和外部的能见度差值确定小型电极单元的安装角度，并使小型电极单元按照安装角度旋转后固定。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：(1)本专利技术所提供的声电综合式机场除雾系统，其中三电极拦雾装置通过电晕放电形成离子风，拦截机场跑道外部的雾，防止机场跑道外部的雾进入跑道内部，同时其中的声波除雾装置通过声波清除机场跑道内部的雾，二者相配合，能够快速、高效地清除机场跑道内部的雾，保证飞机的正常起飞，经济效益高；此外，由于本专利技术采用电晕放电和声波相结合的声电综合除雾机制，在除雾过程中无需使用腐蚀性物质，能够有效避免腐蚀机场设备，并避免了环境污染。(2)本专利技术所提供的声电综合式机场除雾系统中，在其优选方案中，构成电极模块的三个电极，均具有呈网格式结构的大型电极骨架和内嵌于各网格中的小型电极单元，且小型电极单元可在旋转杆的带动下旋转，因此，在进行除雾时，可根据实际的能见度情况确定小型电极单元的最佳安装角度，从而在电晕放电时，产生斜向上的离子风，有效提高拦截高度，提高拦雾效率，降低电源模块的功率损耗。(3)本专利技术所提供的声电综合式机场除雾系统，其中的三电极拦雾系统由相同的电极模块拼接而成，可以根据机场跑道的长度合理选择电极模块的数量，具有易扩展性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的声电综合式机场除雾系统示意图；图2为本专利技术实施例提供的电极模块示意图；图3为本专利技术实施例提供的电极模块中单个电极骨架结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的地电极中小型电极单元结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的电晕电极中小型电极单元结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的声波除雾装置示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声电综合式机场除雾系统，其特征在于，包括：三电极拦雾装置和声波除雾装置；/n所述三电极拦雾装置包括：控制模块，电源模块，在机场跑道两侧沿机场跑道拼接的多个电极模块，以及分别安装于机场跑道内、外两侧两台能见度仪；所述电极模块与所述电源模块相连，所述控制模块分别与所述电源模块以及两台能见度仪相连，各电极模块竖直安装；/n所述电极模块用于通过电晕放电产生从机场跑道内部指向机场跑道外部的离子风，以所产生的离子风拦截机场跑道外部的雾，防止机场跑道外部的雾进入机场跑道内；/n所述两台能见度仪分别用于测量机场跑道内部和外部的能见度，并传输测量结果至所述控制模块，所述控制模块用于根据机场跑道内部和外部的能见度差值调节所述电源模块的电压，以调节所述电极模块所产生的离子风的强度；/n所述声波除雾装置可在机场跑道内移动；所述声波除雾装置用于产生声波，使机场跑道内部不同粒径的雾滴之间产生速度差，从而增强雾滴之间的碰撞团聚，提高机场跑道内部的能见度。/n

【技术特征摘要】
1.一种声电综合式机场除雾系统，其特征在于，包括：三电极拦雾装置和声波除雾装置；
所述三电极拦雾装置包括：控制模块，电源模块，在机场跑道两侧沿机场跑道拼接的多个电极模块，以及分别安装于机场跑道内、外两侧两台能见度仪；所述电极模块与所述电源模块相连，所述控制模块分别与所述电源模块以及两台能见度仪相连，各电极模块竖直安装；
所述电极模块用于通过电晕放电产生从机场跑道内部指向机场跑道外部的离子风，以所产生的离子风拦截机场跑道外部的雾，防止机场跑道外部的雾进入机场跑道内；
所述两台能见度仪分别用于测量机场跑道内部和外部的能见度，并传输测量结果至所述控制模块，所述控制模块用于根据机场跑道内部和外部的能见度差值调节所述电源模块的电压，以调节所述电极模块所产生的离子风的强度；
所述声波除雾装置可在机场跑道内移动；所述声波除雾装置用于产生声波，使机场跑道内部不同粒径的雾滴之间产生速度差，从而增强雾滴之间的碰撞团聚，提高机场跑道内部的能见度。


2.如权利要求1所述的声电综合式机场除雾系统，其特征在于，所述电极模块包括：两个地电极和一个电晕电极；
所述电晕电极位于两个地电极之间，且与两个地电极之间的距离相等；电极之间通过绝缘子支撑连接；
所述电极模块竖直安装后，一个地电极靠近机场跑道，另一个地电极远离机场跑道；所述电晕电极和远离机场跑道的地电极分别与所述电源模块的输出端和接地端相连，从而通过电晕放电，产生从机场跑道内部指向机场跑道外部的离子风；靠近机场跑道的地电极用于屏蔽隔离，以防止发生触电事故。


3.如权利要求2所述的声电综合式机场除雾系统，其特征在于，所述电极包括：大型电极骨架、多个小型电极单元、多个旋转杆、多个旋转电机以及多个绝缘挡板；
所述大型电极骨架为绝缘材料制成的网格式结构，其最底层的网格中嵌入所述绝缘挡板，其余各层网格的中轴线上安装有所述旋转杆；各旋转杆的一侧分别与一个所述旋转电机相连；所述小型电极单元固定在所述旋转杆上，并且每个小型电极单元内嵌于所述大型电极骨架的一个网格中；
所述旋转杆在所述旋转电机的控制下，可带动所述小型电极单元旋转指定的角度，从而通过电晕放电产生斜向上的离子风，增加有效拦雾高度；
其中，所述电极为所述电晕电极或所述地电极。


4.如权利要求3所述的声电综合式机场除雾系统，其特征在于，在所述地电极中，所述小型电极单元为Raschel网；在所述电晕电极中，所述小型电极单元为线电极。


5.如权利要求3所述的声电综合式机场除雾系统，其特征在于，大型电极骨架中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，李家玮，李传，李丁晨，何福优，王鹏宇，于克训，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42