摘要：当发生碰撞事故时，在道路交叉口设置的刚性警示柱与车辆都有不同程度的损害。因此，研发及推广应用一种PU材质的太阳能主动发光警示柱具有一定意义。PU材质的太阳能主动发光警示柱的项目研发及推广应用，有效地填补了传统产品存在的不足，在经济效益、环保节能、安全性能等方面都得到了提升。
关键词：PU材质；太阳能；警示柱；研发；推广。
一、背景
警示柱是交通安全设施的一种，为红白相间的柱形状物体，柱体材质有水泥、塑钢或者玻璃钢等，常规的示警柱会在表面涂覆发光漆或者粘贴反光膜，使其具有逆反射性能。警示柱设置于道路边界轮廓指引车辆，对驾驶人员起到警示作用。经过调研，现有的示警柱产品存在几方面的不足：
（一）传统的警示柱产品的主体材质一般为刚性的钢管柱，当车辆在路口转弯的时候，容易发生刮碰或撞击，刚性柱身容易产生不可逆反的形变与破坏，而且其碎片容易对车辆与人员造成二次事故伤害，存在一定的隐患。
（二）现有的警示柱产品主要是采取表面黏贴反光膜，经车辆灯光照射被动发光。但是其反光效果受到车灯照射范围与天气环境的影响，在白天、雨雾、沙尘等能见度低的情况下，警示柱的反光效果不是很理想。
所以，研发一种能有效解决以上不足的警示柱产品，使其具备更好的综合性能，具有一定意义。
二、项目意义
PU材质的太阳能主动发光警示柱的研发和推广应用，一方面，提升警示柱的警示效果，有效保护车辆与人员的安全，而且不会造成二次事故伤害；另一方面，警示柱不易损坏，并具备一定的自我修复功能，有效增加耐久度，降低维修成本，更加节能环保。
三、项目实施原理
为解决传统警示柱产品的不足，计划从升级材质、增强警示效果、环保节能等方面进行研发，具体如下：
1、采用新型材料代替传统的刚性材料，使警示柱具备一定的弹性，在发生碰撞冲击时不易破损的同时不会造成二次事故的发生；
2、增加一种新的主动警示方式，与传统的反射光警示方式相结合，提高警示效果；
3、在生产工艺、材料、能耗等方面进行升级，从而提升产品的节能环保性。
四、实施过程
（一）调研阶段
通过市场调研，收集了关于材料、制作工艺、环保节能等方面的技术信息，并拟定了研发方案。
（二）研发阶段
PU材质的太阳能主动发光警示柱是一种能够承受机动车辆冲撞、对机动车辆、人员起到安全保护作用，并对行驶机动车辆起到警示作用的公路防护设施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对以下四个部分做出研究试验：
1、对PU材质的太阳能主动发光警示柱与传统硬性钢管警示桩作了对比，证明了柔性警示柱由于具有良好的弹性，在受到撞击时能迅速恢复原样，很好的降低了碰撞对车内人员产生的冲击及对车辆的损害程度；
2、对各种级别的反光材料作了反光试验，分析了在主动发光基础上再由车灯照射，其最大的可视距离进行对比，提出了选用微棱镜工程级反光膜作为警示柱主材料；
3、对太阳能板的性能作了研究，提出采用2V200mA太阳能板，对蓄电池的性能作了研究，考察了阴雨天气下示警柱需要的总电量，提出采用1.2V24000mAh镍氢电池；
4、对三种感光装置作了研究，提出配置太阳能压降分析式电压输出控制方法的自动感光装置，控制单元能根据标志周围面光照强度，能够自动开启/关闭标志发光单元。
（三）成果阶段
PU材质的太阳能主动发光警示柱的项目获得了最终的研发成果，并通过相关检测与试验验证了其效果，具体如下：
1、采用PU材质的警示柱，具备良好的弹性，在外力刮碰和撞击下可以进行变形弯折，有效保护事故车辆人员，免受二次伤害；另外，PU材质的警示柱还同时具备回弹性能，即拥有一定的自我修复能力，相比传统的产品具有较高的耐用度和较低的维修成本；
2、警示柱在柱体上镶嵌了防水LED灯带，可以主动发光进行警示，其警示效果无论是白天黑夜还是雨雾沙尘天气，都有着较好的警示效果；
3、警示柱内置先进的太阳能供电系统，具有良好的蓄电及供电性能，蓄能后将用于柱体上的LED灯带的主动发光，在保证警示效果的同时更加节能环保；
4、示警柱的柱身继续保留了反光膜，使用了微棱镜工程级反光膜，主要是为保证在LED灯带故障的情况下，依然具备一定的警示效果；
5、加入了控制芯片主板，使警示柱具备了同步闪、遥控开关等功能，大大提升该产品的综合性能与实用性。
五、创新点
（一）采用特定配方的PU材质作为示警柱的柱体，使其具有较好弹性，能在承受车辆碰撞或碾压后，其形变能迅速恢复原状，对事故的车辆人员和示警柱本身均起到保护的作用。同时使示警柱的耐用度增加，维修成本降低。
（二）采用先进的太阳能供电系统，配置太阳能压降分析式电压输出控制方法的自动感光装置，控制单元能根据标志周围面光照强度，自动开启/关闭标志发光单元。既能满足发光带的实用要求，又具有过充保护、过放保护、防逆充保护、极性反接保护等安全防护功能。
（三）警示柱线路板分为主板、副板两部分。可通过无线遥控开关（开阔地有效范围100米左右）对线路板主板进行有效控制，由主板统一发射信号给副板，然后来控制其覆盖区内（开阔地信号覆盖有效距离约500米）的警示柱实现同步闪烁。当副板未能接收主板所发出信号大概1分钟左右，副板灯柱自动闪烁。
（四）一体式注塑而成，三角稳定底座结构，稳固、坚定、耐压，维护方便。
六、推广应用
早在2015年，公安部就已颁布了有关《道路交叉口发光警示柱》的公共安全行业标准，为项目实施提供方向性的指导。目前，该项目已经获得国家知识产权局颁发的实用新型专利证书。在公司中标的项目中，已在番禺S296路段完成PU材质的太阳能主动发光警示柱的试验段施工，都是在厂区道路与马路交叉口处设置，完成后的效果符合预期。
七、经济社会效益
现在国内的交通设施领域创新，广州市的发展水平并不处于先进行列。我们遵循着上级的创新工作要求，加快推进创新驱动发展战略，推动行业转型升级，进一步提升道路养护创新活力，并致力于交通设施行业的“新技术、新材料、新工艺”的研发与应用。通过像《PU材质的太阳能主动发光警示柱》这样的研发项目，为交通设施行业带来一定的社会效应，为行业创新工作注入活力，并带动与引领行业的发展。
首先，PU材质的太阳能主动发光警示柱的项目研发成果，有效地填补了传统产品存在的不足。通过对PU材质、LED主动发光灯带、同步闪烁、遥控开关的应用，有效提升了产品的安全性能、警示性能与多功能性，使该产品的科技含量与市场竞争力得到了较大提升。一方面有效保护了人民生命财产的安全，同时也为单位带来业务经济效益。
另外，PU材质比传统的金属材质在成本方面降低了约40%，其PU柱身的生产工艺较传统金属柱身的生产工艺更为环保，而先进的太阳能供电系统的应用，在节能减排方面也起着一定的作用。
参考文献：
[1]中华人民共和国公共安全行业标准 GA/T 1246-2015.
论文作者:梁国裕
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/13
标签：材质论文; 太阳能论文; 主动论文; 效果论文; 车辆论文; 产品论文; 柱身论文; 《基层建设》2019年第30期论文;