公路、鐵路的路面保護與綜合獲能設施的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種公路、鐵路的路面保護與綜合獲能設施：在相關的公路、鐵路路面之頂部設有一個主要由立柱和頂蓋構成的長亭或組裝隧道式構筑，在該長亭或組裝隧道式構筑之頂蓋的外、內表面上，安裝有太陽光伏或光熱系統。對路的路面保護與綜合獲能設施而言，路面上另外設有四個子系統：微型風力機，聲電轉換裝置，壓電匯流子系統，振動能量獲取子系統。本發明能夠保證公路、鐵路全天候暢通，不受惡劣自然條件如雨雪、風暴、陽光等的影響，并利用公路鐵路路面及其小空間的巨大面積資源，獲取部分可再生的和未能充分利用的能源。也可以在公路、鐵路兩側按林蔭道式布置，安設上述設備來獲取能源。
【專利說明】公路、鐵路的路面保護與綜合獲能設施
【技術領域】:
[0001]本發明涉及高速、高等級公路和鐵路的路面保護設施與設施的利用技術。
【背景技術】:
[0002]公路、鐵路是重要的交通命脈和經濟發展的重要條件，良好的公路、鐵路路面,是交通運輸暢通和安全的保證。但是，由于公路、鐵路的路面常年暴露在光天化日下,受烈曰、嚴寒、風沙、雨、雪等惡劣環境的影響，日復一日地對路面造成著潛移默化的損害,有些地區因“凍雨”和大霧天氣而造成的安全事故和經濟損失,也是觸目驚心的。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于,提供一種保護路面的設施，并有效地利用該設施獲取能源。
[0004]本發明是這樣實現的:
[0005]在相關的公路、鐵路路面上設置有亭子:即在道路頂部設有一個主要由立柱和頂蓋構成的“長亭”;在該長亭頂蓋的外、內表面上，安裝有太陽光伏或光熱系統。在特大季風區則采用組裝隧道式構筑代替長亭式構筑。
[0006]對于鐵路而言,路面上另外設有四個子系統(公路亦可參照安設):
[0007]I)在軌道中線外側3.07m處,每隔12.Sm,安裝一臺Φ 1.5m、高2.2m的垂直軸微型風電機。列車高速行駛時,該風電機能夠吸收利用列車周邊產生的高速氣流能；其中每隔100m,安裝一臺Φ 1.5m、高4m的風力機,該風力機下設有與路軌方向垂直的小道軌，使其可快速移出路肩，便于鐵道維修。
[0008]2)在軌道中線外側2.05m處，每側縱向安裝有2臺聲電轉換裝置，間距0.05m,它可快速移出路肩、高出軌面1.12m、每臺長5.02m。
[0009]在車廂底面，也安裝有該聲電轉換系統，分左右兩組，其長度7.5_8m，隨車廂或車棚型號而定。
[0010]該聲-電轉換裝置，對輪-軌間產生的沖擊摩擦噪音,進行聲-電轉換。
[0011]3)在每個軌枕下安裝壓電匯流子系統。
[0012]4)在路基護坡上安設振動能量獲取子系統一沿復線之中線及兩側的護坡表面層，縱向分行安設鐵盒睛性三維多層壓電式激擾能量采集子系統。
[0013]鐵公路也可以按林蔭道式布置——無需房蓋，直接在路基坡上(公路含中間帶)，安裝相應的光伏陣列，同時采用上述I)、2)、3)、4)子系統，以獲取能源。
[0014]本發明的有益效果是:
[0015]1、覆蓋路面的長亭，可以阻斷陽光、雨雪對路面的接觸和侵蝕，從而有效地消除其對交通運輸的影響,延長路面維護周期,節約維修費用；
[0016]2、以該保護路面的長亭為平臺，集成多種先進技術,安裝多種設備獲取能源:如太陽能發電工程的光伏陣列、聚光熱發電工程的聚光集熱陣列、太陽能熱化學能轉化的相關系統等。[0017]—與另處獨立安裝這些設備相比，可節約必須占用的數千平方公里的土地資源——僅以高速公路為例，2008年底中國有高速公路4.1萬km，按平均40m寬計算，則面積約 1600km2。
[0018] 3、對列車(車輛)引起的噪聲、對路面的沖擊振動、車身周邊的高速氣流(列車風)等諸能量的利用，既獲得了能源,又減輕了污染并可獲得顯著的綜合效益。
[0019]下面結合附圖敘述一個實施例，對本發明做進一步說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明實施例之長亭式立體形狀、構造的透視示意圖；
[0021]圖2是長亭式橫截面結構和雨、雪水收集管道示意圖；
[0022]圖3-1是本實施例路面獲能設施的布置示意圖；
[0023]圖3-2路面設施向陽側面(N向)示意圖；
[0024]圖3-3是圖3-1中之路基表面振動能量轉電子系統的結構示意圖(正視圖)；
[0025]圖3-4是圖3-3的俯視圖；
[0026]圖3-5和圖3-6是對圖3-1中件36 (和48)的顯示；
[0027]圖4是安裝在頂蓋上的三維復合曲面聚光(3D-CPC)——有機朗肯循環(ORC)太陽能熱發電裝置示意圖；
[0028]圖5鐵路路面的組裝隧道式覆蓋及其獲能設施；
[0029]圖6路兩側的林蔭道式能量獲取裝置的布設。(共有圖11份，計4頁)
【具體實施方式】:
[0030]本實施例是在高等級公路、高速公路、鐵路上設置的路面保護與綜合獲能設施。
[0031]圖1顯示本實施例之公、鐵路路面上設置的長亭式立體形狀、構造
[0032]圖中，1、路基；2、立柱；3、垂直軸微型風力機；4、桁架與屋面；5、太陽能光電(或光熱)系統；6、風力充沛地區亭外的垂直軸微型風力機；7、避雷系統；8、旋轉噴水系統；9、雪水、雨水回收設施；10、下懸置光伏組件。
[0033]在鐵路路面上，構建類似“中國園林”中的“廻廊式”結構，有桁架與屋面4及立柱2但無四壁,沿路每跨6m =(線段)FG,每5跨(AB = BC = 30m)為一單元；其頂蓋最高點對路面的垂直距離為AB高出BC 0.5m,便于對頂蓋的檢修和排出有害熱氣體,其兩端的高度差口以活動的百葉窗封閉，頂蓋高低的縱向排列順序是:BC-AB-BC、BC-AB-BC……；頂蓋
也可以是等高的-此時每隔100m,必須有一個6m*6m的活動房蓋。尺寸DE按部頒標準取值。
[0034]所說的旋轉噴水系統,采用標準噴頭,置于房頂中部,其泵和電加熱器采用防爆型的，均置于蓄水池邊，(未畫出——下同)，冬季噴出20℃的溫水，以融化落雪，防止積雪壓毀長亭結構；夏季噴出經過濾的常溫水來清洗、冷卻光伏系統，以保證其高效運行；
[0035]在向陽側的立柱上,懸掛有上下懸置光伏組件10、(高度角可定期調整)。
[0036]由光伏、風電回收的電力，均通過相應的蓄電變電設備匯流上網或分段蓄存(未畫出-F同)。
[0037]圖2是本實施例之屋面光伏一體的長亭子橫截面結構和雨水、雪水收集管道示意圖。
[0038]圖中α = 12.5° , β = 77.5° (2X (α+β) = 180。) ;23 上懸置光伏組件，AB=3.1m ；11是一體式光伏頂蓋；12是陰坡的光伏及其支架；13是天溝；14是落水管；15是路面下排水管；71上置排水管,6是亭外的垂直軸微型風力機。
[0039]說明:12,屋頂陰坡面和屋頂內表面的弱光性光伏組件(如多晶硅型,疊層結構的體異質結型，或染料敏化型等)；13、14、15、71為屋頂的雨水、雪水和噴淋清洗、冷卻用水的回收管道，以備再利用(排入蓄水池——未畫出)；件11為平面式(或155°折面式)雙層玻璃屋頂一體化單晶硅光伏件-考慮到固定安裝的平板光伏的余弦效應，為提高日平均接收輻照量,故相鄰光伏板間按2 β = 155。夾角布置。
[0040]當公(鐵)路為南北走向，且長亭屋頂僅安裝固定式光伏板時,頂蓋也可以在垂直于路軸線方向呈鋸齒形布置。
[0041]圖3-1公鐵路橫截面上獲能設施布置示意圖；圖3-2公鐵路的向陽側面(N向)示意圖；圖3-3和圖3-4是對3-1中之件28結構正視和俯視示意圖；圖3_5和圖3_6是對圖3-1中的件36(和件48)的顯示，下邊分別說明——
[0042]圖3-1中各組件:10下懸置光伏組(公路設置中無此件)22調節器，25光伏板，49弱光性光伏,26垂直軸微型風電機,27小道軌,28路基表面振動能量轉電子系統,36輪軌噪聲-電子系統；48貼附在車廂(車棚)底板的下平面的噪音轉電器。(未顯示)
[0043]圖中各線段長度-.ST= 0.lm, AB = 2.05m, BC = 4m(或 4.6m) CD = 3.07m, QR-依據鐵路規范，(V )指軌面各組件的功用是:
[0044]I)太陽能的利用:
[0045]1.1)25雙軸跟蹤光伏或高倍聚光光伏組件,或者是太陽能熱發電的聚光集熱組件。Z α最佳安裝角，依據所在地的太陽高度角計算,49安裝在屋頂(跟蹤光伏陰影中的)表面和屋頂內表面的弱光性光伏組件。
[0046]1.2)圖3-2鐵(公)路向陽側面(K向)示意圖，圖中EF = 6m/開間,10下懸置光伏組,23上懸置光伏組,21套筒,22調節器。
[0047]說明(I)件10、21、22、23僅用于東西走向路的向陽側面；(2)該兩懸置組件的左上角和右上角均焊接有套筒(焊后鉆擴鉸)通過鉸孔螺栓與焊接在立柱上相應位置的套筒21形成鉸接副，并經件22定期調整懸置組件的傾角以保證板上光伏電池的最佳安裝角；
(3)件10的上緣對軌面高2.2米,板寬2.1米(公路無件10),件23的下緣對軌面高3.1米，板寬3.21米。
[0048]2)列車風能的利用——據測定，當列車速度為200km/h時,在軌面上方0.814m,距列車側面1.75m處的風速達17m/s,相當于7級風，(風能密度約3100w/m2)且主干線路日運行一百多輛列車。本發明中列車風能的利用-由軌側的垂直軸微型風力機及其匯流系統26來實現的。
[0049]該風力機的風輪直徑1.5m,高2.2m,帶有飛輪,軸線距路軌中線3.070m,其底部有兩組共4只滾輪(Φ 100mm)有快速緊固和松動元件，可沿小道軌27快速往復移動，以利鐵道檢修；為了不影響旅客的視野,其頂端限定在車窗口下框邊左右,但其中每隔IOOm安裝一臺Φ 1.Sm高4m的同型風力機，以避開人視覺的暫留性；小道軌27采用12kg/m的輕軌兩根，各長2.5m，與路軌中線垂直，用混凝土固定在路肩上，其小軌面到路軌面空間垂距為負IOOmm0
[0050]3)列車輪對對軌道的(沖擊和振動)激擾能量的采集利用-此激擾能經軌枕和道床傳到路基與其護坡上。為了便于利用而將其分為(a)軌枕底面對其支撐板的激擾和(b)軌枕對路基(含護坡)的激擾兩部分。其中(a)見圖3-1.35枕木,34枕下的壓電材料，(粗虛線所示)，42道床上墊板。
[0051]說明:該(a)用于高速和重載鐵路時件34可以直接布置在軌枕底面與其支撐板接觸面之間，而用于普通鐵道時，則必須在軌枕下增設道床上墊板(42)-該件與軌枕下平面形狀相同,但長、寬各增加5cm，厚度13cm的預應力鋼筋混凝土預制件；件34(每軌枕下面分布為兩頭各2片，中間三片,共7片)其材質采用件29所用壓電材料。
[0052](b)軌枕底面對路基激擾能量的利用-由振動能量轉電子系統28完成，件28的組成示意圖(正視圖)是圖3-3,其相應的俯(剖)視圖，是圖3-4,下面對該兩圖一起說明——圖中各組件:20定位壓板，31強力彈簧,320 8軸承用鋼珠，68勻力板,29壓電材料，69盒蓋,24方筒護套,33盒體,30慣性正方體,70匯流輸出區與輸出纜線。
[0053]說明:列車通過時對軌道和路基施加了巨大的沖擊和振動載荷形成激擾,致使路基表面的振幅可以公分計量(深夜軌外300m米處可以感覺到)故有收集價值。因該振動及其傳遞是三維的，所以采用慣性三維多層壓電式激擾能——電子系統來獲取電能。
[0054]現以圖3-3中Z軸( 自下而上)為例說明該系統的工作原理——當路基振動傳來時盒內振動傳遞路徑是:鐵盒33 —過盈配合的定位均壓板20 —壓電材料29 —勻力板68 —鋼珠32 —慣性立方體30 (因靜止慣性使29受壓,但會因受力而移動)一鋼珠32 —定位均壓板20 —(壓縮)強力彈簧31 —定位均壓板20 —壓電材料29 —(反裝的)定位均壓板20 —鐵盒33 (盒蓋69)完成振動傳遞和壓電(^-維兩組),激擾間歇時,彈簧伸長使30 (立方體)復位同時雙向再壓壓電材料，完成一個工作循環，其余兩維振動傳遞和壓力情況與此相同。故6組壓電材料分別相應輸出電流。
[0055]其安裝方法是:沿軌道在護坡表面劃行,行間距1.25m,每行縱向每距2.5m,安設水泥鐵盒一個，相鄰行間的盒位錯開1.25m,可視護坡面的寬度而確定僅設一行或數行(復線的縱軸線路基面下30cm處可設一行)。
[0056]構造簡述:該子系統為一有蓋的盒狀體,盒體是壁厚IOmm的IIT150鑄鐵件，口部有寬22mm的方形法蘭盤。由8只M8螺釘與盒蓋71連接為一體，盒內放置一個慣性正方體30和6組(每組3片)壓電材料29,該盒的6個內表面上各鏜一孔與定位均壓板20的園臺過盈(壓)配合(并用緊定螺釘固定)，該6孔的軸線兩兩對應與慣性正方體(對稱中心為O)的三維對稱軸線X、Y、Z重合，在與盒體對應的平面——(Χ0Υ、XOZ、Υ0Ζ)中，三個定位均壓板20的方形平面(邊長ISOram),經方筒護套(孔方150+1，由PVC制成的有出線槽孔的件24限位)，各緊貼一組壓電材料29——緊貼勻力板68——該板厚12mm。其--面上均布(68,深6的孔5個，內裝鋼珠各一粒，鋼珠緊切正方體30，在正方體的另一組三維平面....匕各接鋼珠32——定位均壓板20(上有5個0 8深6的孔)——強力彈簧31——定位均壓板20 (無0 8孔)——壓電材料29——定位均壓板20——殼體33.最后的YOX組,組裝好，合上蓋，接好線與輸出纜線上緊8-M8螺釘。
[0057]所述盒蓋69系用15mm厚的PPS(聚苯硫醚)或PAR(聚芳酯)制成，其內表面在70所示區域有六組匯流——單向(二極管)輸出電路，以防止各組異步壓電時互為負載而由纜線輸出。
[0058]所述慣性正(立)方體30是重金屬鉛鎢(Pbff) 二元合金，邊長150mm，重約37kg ；其中20是一面帶有圓形凸臺的勻壓板,其背面是150*150mm的精確平面，以壓緊一組件29,凸臺為定位強力彈簧31和與孔過盈配合之用；壓電材料29,采用馳預型鐵電單晶鈮鎂酸鉛——鈦酸鉛(PMN-PT)或多孔聚合物壓電駐極體,或壓電陶瓷纖維,或大面積(此處為150*150mm)壓電復合材料等,32為軸承用成品鋼珠(Φ 8)，用以保證慣性體30的三維微動與復位。
[0059]各個鐵盒所變電流，經電纜分別按50m (或100m)為單位匯流處置。
[0060]4)車輪——鐵軌——列車(或汽車流)間噪聲能的利用是由圖3-1中的件36、48來完成的，件36的結構見圖3-5和圖3-6
[0061]圖3-5移動框式聲一電轉換裝置TJV意正視圖
[0062]54絕緣板,55上邊框,56壓電復合材料與等效壓電開關電路,57托輪。
[0063]說明:該裝置為可移動的框形體,長5.02m,總高1.22m,其側面中心面(空間)距鐵軌中線2.05m,沿中線方向每12.5m內每側縱列兩件，間距0.05m,該圖的右邊中部兩細實線間所示為原位剖面。
[0064]圖中各線段長度:CD= 1.22m, EF = 0.1ra, GM = 5.02m, HJ(小導軌距)=1.6ιη,其中E為該小導軌面的引出線,低于鐵路軌面0.1m,件54為厚4mm的pvc板,共10件,板寬488mm,長1012mm，組裝后相鄰板間有約3.6mm的距離,用以透風，避免大風或列車尾部渦流吹倒該部件；件55采用50x50x3.0冷彎槽鋼,其槽內每隔492mm上下對稱的焊有方100厚3mm的不銹鋼板(上有疋12兩孔)并用四只M10x20六角螺栓—一雙螺母固定一塊pvc板，件56系固定在件54上的聲——電轉換材料如:多孔聚合物壓電駐極體薄膜，1-3型大面積壓電復合材料，PZT-5H型壓電陶瓷等,件56同時包括有對其輸出電流進行等效壓電控制的開關電路(未顯示)——每秒“通——斷”各50次(或60次)，以適應強壓小變幅的聲壓環境。也可以用具有防水功能的、特制的動圈式楊聲器組來完成聲-電轉換。
[0065]該聲-電轉換系統(僅件56,54)也可直接固定在列車車廂底板的向地面上，(即圖3-1中的件48);其蓄電系統可置于車廂頂部的夾層內。
[0066]件57為彈性托輪組件，以適應小導軌兩邊的水泥地面,其托輪用耐侯性好塑膠制造。
[0067]公路路肩邊沿和中間帶可以安裝不必移動的該系統。
[0068]圖3-6是框形體(圖3-5)的右側視圖
[0069]圖中KL = 500mm, 59拉手,60手柄,61側框,62下框,63小導軌，64閘板、彈簧、導向繩輪組，65匯流電纜,66夾緊扣鉤,67擺動件、扭簧、鋼繩組。
[0070]說明:滾輪組58共兩組，每組前后輥輪中心距500mm, 59為(Π )形管件,下端焊接在58的板上，60手柄，操作件66的位置用，兩者系一個整體,61側框共兩件,采用50x50x3.0mm冷彎等邊槽鋼,62下框采用100x50x4.0冷彎等邊槽鋼,63采用12kg/m軌長2500mm計兩根，64閘板、彈簧、導向繩輪組件,在夾緊狀態時彈簧被壓縮,導向繩輪為保證鋼繩離輪點、夾板柄部和彈簧同軸線。件66夾緊扣鉤,其前端為鉤狀曲面與拉手橫桿部外徑近似，其尾端與67之上孔鉸接,67擺動件通過中部有孔小軸鉸接在鉸鏈座(焊接在拉手的立桿部分)上并與扭簧固定一體以保證件66脫扣后該擺動件處于中間位置，67下端孔中固定有4mm多股鋼絲繩經導向繩輪和64閘板相連。
[0071]該框體的制動閘與自行車的車圈式閘類似-倒U形板體前端鑄有兩個閘片位于輕軌頭下兩側且形狀吻合。當手動手柄60帶動件66鉤扣在拉手59的橫桿上時,帶動擺動件67順時針旋轉，并帶動鋼絲繩向左上方擺動和移動，經導向繩輪和閘板上移壓縮彈簧并抱死輕軌頭部,使該部件制動。
[0072]當需要松開抱閘時只要微微上抬并逆時針轉動手柄60、使夾緊扣鉤66離開拉桿橫桿到圖中雙點劃線位置即可松閘而推拉框體部件了。
[0073]圖4顯示安裝在頂蓋上的三維復合曲面聚光——有機朗肯循環太陽能熱發電系統(3D-CPC-0RC)所用聚光器-集熱器安裝示意圖。
[0074]圖中37聚光器,38集熱器，39調整器,40管道,41廠房。
[0075]其中37三維——復合曲面聚光器(3D-CPC)系根據邊緣光原理設計而成，凡進入最大接受范圍內的陽光都會被有效收集利用，無需跟蹤機構，只需間歇調正方位角(6至10次/年)；下接件38是平面箱形集熱器,，內裝有機物熱載體(如導熱油)等,通過底座固定在頂蓋上，熱載體融化后被泵入匯合集熱相變儲熱器中，(進行導熱油-水汽熱交換)，件39是件37的方位角間歇調正機構；40冷——熱循環管道；41發電廠房:包括匯集熱——相變儲熱器，泵，回熱器，冷 凝器，發電和輔助能源系統等。
[0076]此種可在公鐵路房頂上安裝聚光器和集熱器而實行太陽能熱發電的方式甚多:如蝶式聚光器-圓錐腔吸熱器組成的氨分解吸熱——氨合成放熱、儲熱的化學能中溫熱發電方式；安裝在頂蓋上的太陽能——化學能轉化系統等等，此處不再詳示。
[0077]圖5顯示路面上的組裝險道式覆蓋與獲能示意圖。
[0078]圖中:18壁板,24懸掛光伏,50緊固螺栓,51拱頂,52懸垂的孔蓋,53迎風側壁板。
[0079]說明本方案主要適用于特大季風(如12級)區的示意布置圖。
[0080]24安裝角可調的懸掛式光伏板，50M42 X 3螺栓組件，51光伏屋頂桁架一體化拱頂,52迎風面通風孔的懸垂式蓋,遮擋大風砂石用，18壁板，53迎風側的壁板,每6m開間，經6只M42*3螺栓固定于兩端立柱上,是厚120mm的預應力鋼筋混凝土板,上有Φ 400mm孔和件52各四個,其立柱為方300mm厚12mm的鋼板焊制，其翼板....t有相應的Φ 45孔六個，下端經4根M56*4螺栓連接在方600mm、埋深2.0m的正四棱錐形混凝土座上。該隧道內的獲能方式同前述各項。另有照明設施。(件18亦可由形狀相同的厚70mm寬2m的3塊增強鋼化玻璃板拼成并與弱光性光伏^-體化。)
[0081]第TK種實施方案如圖6:鐵路公路路面的林陰道式布置獲能不意圖:
[0082]圖中各線段尺寸:AB= 2.3m, CD = 7.5m(軌面上)EF =>6.5m，
[0083]GH = HM: = 12.5m, NP = 6.25 (12.5)m, RS = 2*5.02:M:(注:對件 26 來說，若 NP =
6.25m是不可行的(要經測速確定以不影響車側風速為準),則與RS = 5.02m的件36交互布置(36-26-36......)否則 NP = 12.Sm)。
[0084]說明:公路、鐵路采用林蔭道式的布置方法時，同樣安裝與長亭式屋頂覆蓋法中的多種相同的獲能子系統,僅用路側布置代替了長亭結構(但此法不適于大規模光熱發電系統)。
[0085]圖示為復線鐵道獲能設備雙側布置方式
[0086]公路用三縱行布置——路兩側與中間帶各一行，相關尺寸按當地的太陽高度角和方位角計算，75knK-組數據。圖中:28三維多層壓電式振動能——電子系統,36列車輪軌
噪聲-電子系統，26微型風力機,43光伏系統,48 (未顯不)車廂底板—卜表面安裝的薄膜
型聲——電轉換子系統，(使用材料同件36)。
[0087]為了突出要安裝的部件,原有供電網未顯示。43在鐵路兩側路基護坡上(公路則同時在中間帶部——但其跟蹤活動范圍不得超出中間帶的寬度)安裝的雙軸跟蹤或固定的單晶硅光伏陣列，36、48列車輪對與軌道間的沖擊、摩擦噪音的聲——電能量采集子系統(見圖3-5、3-6)，26利用列車風能的帶有飛輪的垂直微型軸風力機，28路基護坡表面(和復線中軸線路基表層)安裝的三維多層壓電式振動能量采集及匯流子系統(鐵盒)的空間布置示意圖。
[0088]注:1、凡東西向鐵道陰面(和南北向鐵路全部)所用光伏電池必須是具有集成旁路二極管的晶體硅太陽能電池，以減少陽光局部遮蔽時光電效率的大幅下降。
【權利要求】
1.公路、鐵路的路面保護與綜合獲能設施，有路面、路基護坡、林蔭道,其特征在于:在相關的公路、鐵路路面之頂部，設有一個主要由立柱⑵和頂蓋⑷構成的長亭或組裝隧道式構筑；在該長亭或組裝隧道式構筑之頂蓋的外、內表面____t和向陽側立柱的....t部(特指東西走向的道路),安裝有太陽光伏或光熱系統或高倍聚光組件(25)，弱光性光伏組件(49);三維復合聚光器(37),平面箱形集熱器(38);也可以是兩種聚光集光集熱系統(例如高倍聚光系統串接三維復合聚光集熱系統)的疊加式組合來實現太陽能高溫熱發電。
2.根據權利要求1所述鐵路的路面保護與綜合獲能設施，其特征在于:路面____t另外設有四個子系統: 1)在軌道兩側，間隔地設有垂直軸微型風力機(26);該風力機下設有與路軌方向垂直的小道軌(27)； 2)在軌道兩側縱向安裝有2臺移動框式聲電轉換裝置；包括:絕緣板(54)，....t邊框(55),復合材料(56),托輪(57)、拉手(59),手柄(60),側框(61),下框(62),小道軌(63),閘板彈簧、繩輪(64),匯流電纜(65),夾緊扣鉤(66),擺動件紐簧鋼繩組(67).在車廂底面,也安裝有該聲電轉換系統指在不變動車廂、車棚下部任何另一部件的前提下在車廂下表面(除大梁相應位置之外)或在F部設備的流線型外罩表面，牢固貼裝相同曲面的絕緣板54,在該板 上安裝壓電復合材料與其壓電等效開關電路56,且每廂有一匯流儲電設施。 該移動框式聲電轉換裝置結構上分為框體和移動組件兩部分——其中框體由上邊框55、(兩)側框61和下框62四件焊接而成，上下框間上下對稱地各焊有10片方IOOmm的不銹鋼片，共用40個M10*20的螺栓和80只螺母固定了 10塊PVC板54,該板上固定有聲——電轉換材料和相應的等效壓電控制開關電路56 (含二級管輸出電路)，經匯流電纜65輸至系統匯流電路。 其移動組件部分，包括兩個滾輪組件58，組件中的....t部平板均以框體縱向中軸線(1\2GM線段的垂直線)為準對稱的(1\2HJ線段)與下框的兩邊焊為一體；滾輪組放置在小導軌63上，拉桿(Π形管件)59牢固的焊在滾輪組件的上部平板上；彈性托輪組件57共兩組,對稱的焊接在距縱向中軸線1850mm處的下框62的兩邊上。 其制動抱閘部分已如前述。 3)在每個軌枕下安裝壓電匯流子系統；軌枕下安裝壓電材料和匯流件(34)，其下面是道床上墊板(42)——在高速和重載鐵路上壓電材料34直接安裝在軌道與其墊板之間，而在普通鐵路上，則34安裝在軌枕與新增設道床上墊板42之間，且每組(一軌枕下一組)壓電材料的輸出端必須串接有二極管輸出電路，以杜絕異步壓電時互為負載。 4)在路基護坡上層安設振動能量獲取子系統:壓電晶體(29),慣性正方體(30),強力彈簧(31),定位勻壓板(20)，<2 8鋼珠(32),方筒護套(24),盒體(33),均力板(68),盒蓋(69),匯流輸出區與輸出纜線(70)。 此“慣性三維多層壓電式激擾能-電子系統”的工作原理、構造和安裝均在申請書的——“3)列車輪對對軌道的激擾能量的采集利用”一條中已做了詳盡的敘述，并見圖3-3和 3-4。
3.根據權利要求2所述鐵路的路面保護與綜合獲能設施,其特征在于， 所述I)在軌道兩側，間隔地設有垂直軸微型風力機(26),其位置是:在軌道中線外側.3.07m處,每隔12.5m,安裝-一臺Φ 1.5m、高2.2m的垂直軸微型風電機,其中，每隔100m,安裝的是一臺Φ 1.5m、高4m的風力機；該風力機下設有與路軌方向垂直、便于鐵道維修的小道軌。
4.根據權利要求2所述鐵路的路面保護與綜合獲能設施,其特征在于:所述2)在軌道兩側，每側縱向安裝有2臺移動框式聲電轉換裝置,其位置是:在軌道中線外側2.05m處,高出軌面1.12m、長5.02m ； 所述在車廂底面，也安裝有該聲電轉換系統，計分左右兩組,長度各為7.5-8m,根據車廂類型而定。
5.根據權利要求2所述鐵路的路面保護與綜合獲能設施,其特征在于:所述4)沿途在路基護坡和復線中軸線的表面層合理布設有鐵盒(33)，盒內封裝“慣性三維多層壓電式激擾能-電子系統”，以獲取列車通過時對路基的激擾能量,且在每組壓電匯流電路的輸出端均安裝二極管輸出電路，以杜絕異步壓電時各組壓電材料互為負載的情況發生。
6.根據權利要求1所述公路、鐵路的路面保護與綜合獲能設備,其特征在于:路面兩側有按林蔭道布置方式安裝的獲能系統，即鐵道用雙側布置法，公路用兩側和中間帶的三縱行布置法,安裝下述設備:“慣性路基三維多層壓電式激擾能——電子系統”(28),列車輪軌噪聲——電子系統(36),光伏系統(43),車廂地板下表面安裝的聲——電子系統(48)——具體是:絕緣板(54),壓電復合材料和等效壓電開關電路(56),垂直軸微型風力機(26)。
【文檔編號】E01F7/02GK103572712SQ201210255716
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月23日 優先權日:2012年7月23日
【發明者】安樹亞 申請人:安樹亞