基本信息
- 项目名称：
- 无能源消耗的智能型高速公路收费站门禁装置
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 该作品是一种无能源消耗的智能型高速公路收费站门禁装置，由无动力驱动系统、控制系统、指示灯和阻挡装置等组成，应用于道路和门卫管理领域，不需配备动力系统，无能源消耗和废气排放，并降低了购置和使用费用，实现了节能减排的目的。 该装置利用机动车通过门禁时对路面产生的垂直压力，由联动机构转换为扭力来带动阻挡杆实现水平或垂直的角位移运动，实现机动车进行阻挡或放行的功能。
- 详细介绍：
- 工作原理： 该装置利用机动车通过门禁时对路面产生的垂直压力，由联动机构转换为扭力来带动阻挡杆实现水平或垂直的角位移运动，实现机动车进行阻挡或放行的功能。 实际应用时的操作过程： 1）阻挡收费。无能源消耗的智能型高速公路收费站门禁装置工作时，阻挡杆呈水平状态设置在道路路口对机动车进行阻挡，同时通行指示灯的红灯开启。 2）开放通行。当缴费或经过管理人员允许时，由微机系统或管理人员操作控制器打开阻挡杆电磁开关，通行指示灯的红灯转换绿灯，平衡器将阻挡杆垂直升起放行机动车通过。 3）重新阻挡。机动车经过触发机构时，其荷重力施加于触发机构，并通过联动机构驱动四杆机构转动使阻挡杆复位，重新对机动车进行阻挡。同时平衡器配重升起，储存能量。 4）长时开放通行或暂时禁止通行。设计有专用开关，可以实现门禁长时开放通行或暂时禁止通行的控制，以适应不同交通管理的要求。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 该作品是一种无能源消耗的智能型高速公路收费站门禁装置，由无动力驱动系统、控制系统、指示灯和阻挡装置等组成，应用于道路管理领域，不需配备动力系统，无能源消耗和废气排放，实现了节能减排的目的。 利用机动车通过门禁时对路面产生的垂直压力，由联动机构转换为扭力来带动阻挡杆实现水平或垂直的角位移运动，实现对机动车进行阻挡或放行的功能。 创新点： 1）不需要配备动力，利用机动车通过门禁时对触发机构产生压力，该压力驱动联动机构关闭阻挡杆，对机动车进行阻挡。 2）联动机构的平衡器能调节对阻挡杆的扭矩，在计算机或人工的控制下开启电磁阀，利用平衡器对于阻挡杆的扭力打开阻挡杆，对机动车放行。 3）设计有专用开关，可以实现门禁长时开放通行或暂时禁止通行控制，适应不同交通管理要求。 4）该智能型高速公路收费站门禁装置无能源消耗，无噪声和废气排放，对实现节能减排有着积极的作用。 5）该装置不仅可以应用于高速公路的道路管理，还可用于社区和企事业单位的门禁管理。 关键技术：进行力的转换形式、机构运动的研究，对联动机构、控制机构、平衡机构优化设计。 技术指标： 1）整体尺寸：4000mm×3000mm×800mm 2）动力系统：汽车重力 3）触发机构的启动载荷力≥250kg（适用于所有高速公路上中小型机动车单车道的管理） 4）结构合理、操作简便、降低了购置和使用成本。 5）配备太阳能辅助供电系统
科学性、先进性
- 随着我国经济建设的高速发展，规划和建设了大量的高速公路，均设立收费站并配套机动车门禁装置来进行管理。目前，机动车门禁装置已成为主要的交通管理装备，现有的机动车门禁装置主要为电动式、液压式、机械式等，均需配备动力系统，而且结构复杂、耗能高、故障多、维护繁琐，购置和使用成本较高，也不符合我国节能减排、绿色环保的建设和规划要求。据市场调查、资料检索和专利查新，目前尚未有无能源消耗的智能型高速公路收费站门禁装置。 本设计的无能源消耗的智能型高速公路收费站门禁装置（专利号：201020156579.8）主要是针对高速公路，企事业单位，学校和居民小区的机动车通行管理而设计，不需配备动力系统就可以实现阻挡杆的开启与关闭功能。 该装置不需配备动力系统，具有无能源消耗、噪声和废气排放，绿色环保的特点，而且购置和使用费用低廉，结构合理、操作简单、安全可靠，不仅对道路管理起到保障作用，而且对美化交通环境，实现节能减排有着积极的推进作用和广阔的应用前景。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年获得国家专利，专利号：ZL 201020156579.8。 《湖北电视台》学生阳光汇节目、《武汉电视台》武汉新闻节目、《武汉教育电视台》武汉教育新闻节目对本作品进行了采访并报道。 《长江商报》2010年12月25日报道：“低碳道路收费系统向动力系统 say NO”。 《武汉晨报》2011年4月5日报道：“大学生闲逛发明绿色门禁”。 《凤凰网》、《中国大学生在线》、《大楚网》、《武汉热线》、《阳光校园网》、《南湖新闻网》等互联网站也进行了报道。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 出资方式
作品可展示的形式
- 模型 现场演示 录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 随着我国经济和建设的高速发展，规划和建设大量的高速公路，均设立收费站并配套机动车门禁装置来进行管理并收取机动车的通行费用；许多企事业、学校和居民小区为了加强管理，也在大门通道设立了机动车门禁装置，用于维护自身的环境安全和交通秩序需，需求量巨大。 无能源消耗的智能型高速公路收费站门禁装置不需要配备动力系统，没有消耗能源、噪声和废气排放，而且购置和使用的费用低廉，具有节能减排的特点，有着良好的应用前景和市场需求。
同类课题研究水平概述
- 随着我国社会经济和建设的高速发展，规划和建设了大量的高速公路，均设立收费站并配套机动车门禁装置来进行管理并收取机动车的通行费用；许多企事业、学校和居民小区为了加强管理，也在大门通道设立了机动车门禁装置，用于维护自身的环境安全和交通秩序。目前，机动车门禁装置已成为国内外主要的交通管理装备之一，现在采用的机动车门禁装置主要为电动式、液压式、机械式等，这些机动车门禁装置均需配备动力系统，而且结构复杂、耗能高、故障多、维护繁琐，最为突出的问题是购置和使用成本较高。如高速公路收费站采用的机动车门禁装置每台高达数十万元，有些采用进口的机车车门禁装置高达数百万元一台。每天每个收费站通行车辆数千台甚至数万台，耗费的能源更是不计其数。企事业、学校和居民小区的大门基本采用电动式机动车门禁装置，购置和使用的成本较高。现有的机动车门禁装置均需配备动力系统，不符合我国节能减排、绿色环保的建设和使用要求，据市场调查、资料检索和专利查新，目前尚未有无能源消耗的智能型高速公路收费站门禁装置。 该装置与现有技术对比的改进与创新： 1）不需要配备动力，利用机动车通过门禁时对触发机构产生压力，该压力驱动联动机构关闭阻挡杆，对机动车进行阻挡。 2）联动机构的平衡器能调节对阻挡杆的扭矩，在计算机或人工的控制下开启电磁阀，打开阻挡杆，对机动车放行。 3）设计有专用开关，可以实现门禁长时开放通行或暂时禁止通行的控制，以适应不同交通管理的要求。 4）该智能型高速公路收费站门禁装置无能源消耗，无噪声和废气排放，对实现节能减排有着积极的作用。 5）结构合理、操作简便、降低了购置和使用成本。 6）该装置不仅可以应用于高速公路的道路管理，还可用于社区和企事业单位的门禁管理。
