一种屋顶节能自动化融雪收集系统的制作方法[0002]冬季遭遇强降雪天气时，房屋的屋顶上会堆积大量积雪，由此带来如下危害:其一，在大量积雪的压力作用下，屋顶很容易发生坍塌，由此导致房屋损毁和人员伤亡。其二，对低层房屋而言，随着气温的回升，大量积雪会缓慢融化，而融水很容易在屋檐处结冰并形成冰锥，由此造成冰锥坠落伤人事故。其三，对高层房屋而言，随着气温的回升，积雪暖型成冰，而冰块很容易堵塞管道，由此影响人们的日常生活。因此，为了避免上述危害，人们通常利用各种屋顶积雪清除装置来清除屋顶的积雪。然而实践表明，现有屋顶积雪清除装置由于自身结构和原理所限，普遍存在除雪效率低、工作可靠性差、环保性差、自动化程度低的问题。为此有必要发明一种全新的屋顶积雪清除装置，以解决现有屋顶积雪清除装置存在的上述问题。
[0003]本发明为了解决现有屋顶积雪清除装置除雪效率低、工作可靠性差、环保性差、自动化程度低的问题，提供了一种屋顶节能自动化融雪收集系统。[0004]本发明是采用如下技术方案实现的:一种屋顶节能自动化融雪收集系统，包括房屋主体部分、屋顶除雪部分、融水收集部分、传感控制部分；所述房屋主体部分包括屋顶、女儿墙、外墙；所述屋顶除雪部分包括第一轨道、第二轨道、第一轴承座、第二轴承座、第三轴承座、第四轴承座、第一滑轮轴、第二滑轮轴、第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮、第四定滑轮、第一钢丝绳圈、第二钢丝绳圈、除雪刷、第一滚轮、第二滚轮、双向电机、小齿轮、大齿轮、云母加热板；第一轨道铺设固定于屋顶的上表面前边缘；第二轨道铺设固定于屋顶的上表面后边缘；第一轨道与第二轨道相互平行；第一轴承座固定于第一轨道的左端上表面；第二轴承座固定于第二轨道的左端上表面；第三轴承座固定于第一轨道的右端上表面；第四轴承座固定于第二轨道的右端上表面；第一滑轮轴的两端分别转动装配于第一轴承座和第二轴承座上；第二滑轮轴的两端分别转动装配于第三轴承座和第四轴承座上；第一滑轮轴与第二滑轮轴相互平行；第一定滑轮固定装配于第一滑轮轴的前部；第二定滑轮固定装配于第一滑轮轴的后部；第三定滑轮固定装配于第二滑轮轴的前部；第四定滑轮固定装配于第二滑轮轴的后部；第一钢丝绳圈缠绕于第一定滑轮和第三定滑轮上；第二钢丝绳圈缠绕于第二定滑轮和第四定滑轮上；第一钢丝绳圈与第二钢丝绳圈相互平行；除雪刷的刷架前部与第一钢丝绳圈的下半圈的一点固定，除雪刷的刷架后部与第二钢丝绳圈的下半圈的一点固定；除雪刷与第一滑轮轴相互平行；第一滚轮转动装配于除雪刷的刷架前端，且第一滚轮滚动装配于第一轨道上；第二滚轮转动装配于除雪刷的刷架后端，且第二滚轮滚动装配于第二轨道上；双向电机的机座固定于屋顶的上表面右边缘；小齿轮固定装配于双向电机的输出轴上；大齿轮与小齿轮哨合，且大齿轮固定装配于第二滑轮轴上；云母加热板铺设固定于屋顶的上表面右部；所述融水收集部分包括融水排出孔、竖直排水管、水平输水管、融水转接器、水阀、集水箱；融水排出孔内外贯通开设于女儿墙的后墙的右下角部；竖直排水管铺设固定于外墙的后墙的外表面，且竖直排水管的上端管口与融水排出孔的外端孔口连通；水平输水管内外贯穿固定于外墙的后墙上，且水平输水管的外端管口通过融水转接器与竖直排水管的中部连通；水阀安装于水平输水管上；集水箱放置于水平输水管的内端管口下方；所述传感控制部分包括温度传感器、压力传感器、距离传感器、单片机、继电器、太阳能电池板、太阳能蓄电池；温度传感器和压力传感器均安装于屋顶的上表面；距离传感器安装于屋顶的上表面左边缘，且距离传感器紧贴女儿墙的左墙；温度传感器的信号输出端、压力传感器的信号输出端、距离传感器的信号输出端均与单片机的信号输入端连接；单片机的信号输出端分别与双向电机的信号输入端和继电器的信号输入端连接；继电器的信号输出端与云母加热板的信号输入端连接；太阳能电池板的供电输出端分别与单片机的供电输入端和太阳能蓄电池的供电输入端连接；太阳能蓄电池的供电输出端分别与双向电机的供电输入端、云母加热板的供电输入端、继电器的供电输入端连接。[0005]工作时，太阳能电池板利用太阳能进行发电。太阳能电池板所发出的电一部分直接供给到单片机，另一部分则通过太阳能蓄电池贮存起来。具体工作过程如下:当处于无降雪天气时，将太阳能蓄电池的供电输出端与双向电机、云母加热板、继电器断开，并将太阳能蓄电池的供电输出端与屋内的用电网络连接，太阳能蓄电池所贮存的电由此供给到屋内的用电器。当遭遇降雪天气时，将太阳能蓄电池的供电输出端与屋内的用电网络断开，并将太阳能蓄电池的供电输出端分别与双向电机的供电输入端、云母加热板的供电输入端、继电器的供电输入端连接，太阳能蓄电池所贮存的电由此供给到双向电机、云母加热板、继电器。随着降雪的进行，温度传感器实时采集室外温度，压力传感器实时采集屋顶积雪的厚度值，并将采集到的温度与厚度值实时发送至单片机。当室外温度与屋顶积雪的厚度值达到较小的阈值时，单片机通过继电器控制云母加热板开始工作，云母加热板由此进行升温直至达到其恒温值，云母加热板上的积雪由此快速融化，积雪融化产生的融水依次通过融水排出孔、竖直排水管、融水转接器、水平输水管流入集水箱内，由此实现了对融水进行回收利用。当屋顶积雪的厚度值达到较大的阈值时，单片机控制双向电机开始正向转动，双向电机依次通过小齿轮、大齿轮驱动第二滑轮轴进行正向转动，第二滑轮轴同时带动第三定滑轮和第四定滑轮进行正向转动，第三定滑轮带动第一钢丝绳圈进行正向转动，第四定滑轮带动第二钢丝绳圈进行正向转动，第一钢丝绳圈带动第一定滑轮进行正向转动，第二钢丝绳圈带动第二定滑轮进行正向转动，第一定滑轮和第二定滑轮共同带动第一滑轮轴进行正向转动。与此同时，第一钢丝绳圈和第二钢丝绳圈共同带动除雪刷进行向右移动(此时，第一滚轮沿着第一轨道进行向右滚动，第二滚轮沿着第二轨道进行向右滚动)，除雪刷由此将屋顶的积雪向右集中刮扫到云母加热板上，云母加热板上的积雪由此快速融化，积雪融化产生的融水依次通过融水排出孔、竖直排水管、水平输水管流入集水箱内，由此实现了对融水进行回收利用。在此过程中，距离传感器实时采集除雪刷的移动距离值，并将采集到的移动距离值实时发送至单片机。当除雪刷的移动距离值达到阈值时，单片机控制双向电机开始反向转动，双向电机依次通过小齿轮、大齿轮驱动第二滑轮轴进行反向转动，第二滑轮轴同时带动第三定滑轮和第四定滑轮进行反向转动，第三定滑轮带动第一钢丝绳圈进行反向转动，第四定滑轮带动第二钢丝绳圈进行反向转动，第一钢丝绳圈带动第一定滑轮进行反向转动，第二钢丝绳圈带动第二定滑轮进行反向转动，第一定滑轮和第二定滑轮共同带动第一滑轮轴进行反向转动。与此同时，第一钢丝绳圈和第二钢丝绳圈共同带动除雪刷进行向左移动(此时，第一滚轮沿着第一轨道进行向左滚动，第二滚轮沿着第二轨道进行向左滚动)，除雪刷由此进行复位。[0006]基于上述过程，与现有屋顶积雪清除装置相比，本发明所述的一种屋顶节能自动化融雪收集系统具有如下优点:其一，本发明所述的一种屋顶节能自动化融雪收集系统通过利用除雪刷将屋顶积雪集中刮扫到云母加热板上进行快速融化，有效提高了除雪效率。其二，本发明所述的一种屋顶节能自动化融雪收集系统通过利用云母加热板恒温绝缘的特点，有效提高了工作可靠性。其三，本发明所述的一种屋顶节能自动化融雪收集系统通过利用太阳能电池板和太阳能蓄电池进行供电，有效提高了环保性。其四，本发明所述的一种屋顶节能自动化融雪收集系统通过利用温度传感器、压力传感器、距离传感器、单片机、继电器进行自动控制，有效提高了自动化程度。综上所述，本发明所述的一种屋顶节能自动化融雪收集系统基于全新结构，有效解决了现有屋顶积雪清除装置除雪效率低、工作可靠性差、环保性差、自动化程度低的问题。[0007]本发明结构合理、设计巧妙，有效解决了现有屋顶积雪清除装置除雪效率低、工作可靠性差、环保性差、自动化程度低的问题，适用于屋顶为平面或接近平面且便于安装除雪刷的房屋。



[0008]图1是本发明的屋顶除雪部分和融水收集部分的结构示意图。
[0009]图2是图1的A-A剖视图。
[0010]图3是图2的B-B剖视图。
[0011]图4是本发明的传感控制部分的结构示意图。
[0012]图中:1-屋顶,2_女儿墙,3_外墙,4_第一轨道,5_第二轨道,6_第一轴承座，7_第二轴承座，8-第三轴承座,9-第四轴承座，10-第一滑轮轴，11-第二滑轮轴，12-第一定滑轮，13-第二定滑轮，14-第三定滑轮，15-第四定滑轮，16-第一钢丝绳圈，17-第二钢丝绳圈，18-除雪刷，19-第一滚轮，20-第二滚轮，21-双向电机，22-小齿轮，23-大齿轮，24-云母加热板，25-融水排出孔，26-竖直排水管，27-水平输水管，28-融水转接器，29-水阀，30-集水箱，31-温度传感器，32-压力传感器，33-距离传感器，34-单片机，35-继电器，36-太阳能电池板，37-太阳能蓄电池。

[0013]一种屋顶节能自动化融雪收集系统，包括房屋主体部分、屋顶除雪部分、融水收集部分、传感控制部分；
所述房屋主体部分包括屋顶1、女儿墙2、外墙3 ；
所述屋顶除雪部分包括第一轨道4、第二轨道5、第一轴承座6、第二轴承座7、第三轴承座8、第四轴承座9、第一滑轮轴10、第二滑轮轴11、第一定滑轮12、第二定滑轮13、第三定滑轮14、第四定滑轮15、第一钢丝绳圈16、第二钢丝绳圈17、除雪刷18、第一滚轮19、第二滚轮20、双向电机21、小齿轮22、大齿轮23、云母加热板24 ;第一轨道4铺设固定于屋顶I的上表面前边缘；第二轨道5铺设固定于屋顶I的上表面后边缘；第一轨道4与第二轨道5相互平行；第一轴承座6固定于第一轨道4的左端上表面；第二轴承座7固定于第二轨道5的左端上表面；第三轴承座8固定于第一轨道4的右端上表面；第四轴承座9固定于第二轨道5的右端上表面；第一滑轮轴10的两端分别转动装配于第一轴承座6和第二轴承座7上；第二滑轮轴11的两端分别转动装配于第三轴承座8和第四轴承座9上；第一滑轮轴10与第二滑轮轴11相互平行；第一定滑轮12固定装配于第一滑轮轴10的前部；第二定滑轮13固定装配于第一滑轮轴10的后部；第三定滑轮14固定装配于第二滑轮轴11的前部；第四定滑轮15固定装配于第二滑轮轴11的后部；第一钢丝绳圈16缠绕于第一定滑轮12和第三定滑轮14上；第二钢丝绳圈17缠绕于第二定滑轮13和第四定滑轮15上；第一钢丝绳圈16与第二钢丝绳圈17相互平行；除雪刷18的刷架前部与第一钢丝绳圈16的下半圈的一点固定，除雪刷18的刷架后部与第二钢丝绳圈17的下半圈的一点固定；除雪刷18与第一滑轮轴10相互平行；第一滚轮19转动装配于除雪刷18的刷架前端，且第一滚轮19滚动装配于第一轨道4上；第二滚轮20转动装配于除雪刷18的刷架后端，且第二滚轮20滚动装配于第二轨道5上；双向电机21的机座固定于屋顶I的上表面右边缘；小齿轮22固定装配于双向电机21的输出轴上；大齿轮23与小齿轮22啮合，且大齿轮23固定装配于第二滑轮轴11上；云母加热板24铺设固定于屋顶I的上表面右部；
所述融水收集部分包括融水排出孔25、竖直排水管26、水平输水管27、融水转接器28、水阀29、集水箱30 ;融水排出孔25内外贯通开设于女儿墙2的后墙的右下角部；竖直排水管26铺设固定于外墙3的后墙的外表面，且竖直排水管26的上端管口与融水排出孔25的外端孔口连通；水平输水管27内外贯穿固定于外墙3的后墙上，且水平输水管27的外端管口通过融水转接器28与竖直排水管26的中部连通；水阀29安装于水平输水管27上；集水箱30放置于水平输水管27的内端管口下方；
所述传感控制部分包括温度传感器31、压力传感器32、距离传感器33、单片机34、继电器35、太阳能电池板36、太阳能蓄电池37 ;温度传感器31和压力传感器32均安装于屋顶I的上表面；距离传感器33安装于屋顶I的上表面左边缘，且距离传感器33紧贴女儿墙2的左墙；温度传感器31的信号输出端、压力传感器32的信号输出端、距离传感器33的信号输出端均与单片机34的信号输入端连接；单片机34的信号输出端分别与双向电机21的信号输入端和继电器35的信号输入端连接；继电器35的信号输出端与云母加热板24的信号输入端连接；太阳能电池板36的供电输出端分别与单片机34的供电输入端和太阳能蓄电池37的供电输入端连接；太阳能蓄电池37的供电输出端分别与双向电机21的供电输入端、云母加热板24的供电输入端、继电器35的供电输入端连接。