冬季降雪给城市交通、能源供应和居民生活带来诸多挑战，传统除雪方式依赖人力或单一机械作业，效率低下且易对路面造成损伤。随着人工智能、物联网等技术的快速发展，智能除雪技术逐渐成为解决这一问题的关键，而专利作为技术创新的重要载体，其申请和布局情况直接反映了该领域的技术动态与发展方向。通过分析国家专利局公开数据及八月瓜平台的专利检索结果可以发现，近年来智能除雪领域的专利申请量呈现显著增长趋势，技术特点从单一功能向智能化、集成化、绿色化方向演进，同时也涌现出一批具有代表性的技术方案。
智能除雪技术与传统方式的最大区别在于引入了环境感知与自主决策系统，这也是当前专利申请的核心方向之一。通过在除雪设备上集成多类型传感器，如摄像头、毫米波雷达、激光雷达（LiDAR）以及温度、湿度、路面状态传感器等，设备能够实时采集雪深、雪密度、路面坡度、障碍物位置等信息。例如，某专利提出一种基于机器视觉的雪情识别算法，通过深度学习模型对摄像头拍摄的路面图像进行分析，可在0.5秒内判断出积雪厚度和结冰区域，识别准确率超过95%。这些感知数据经边缘计算模块处理后，结合预设的作业策略，设备能够自主规划除雪路径、调整铲雪角度和行进速度，甚至在遇到行人或障碍物时自动避让。科科豆平台的专利数据显示，2020-2023年间，涉及环境感知功能的智能除雪专利申请占比达42%，其中融合多传感器数据的专利数量年增长率超过30%，反映出技术向高精度、高可靠性方向发展的趋势。
提升除雪效率和降低能源消耗是智能除雪设备的重要目标，相关专利技术主要围绕作业机构优化和动力系统创新展开。在作业机构方面，自适应雪铲技术成为研究热点，通过在铲板底部安装压力传感器和液压调节装置，设备可根据路面起伏自动调整铲板高度，避免铲板与路面硬性接触导致的损伤，同时确保积雪清除率提升至98%以上。某企业申请的专利中提到一种可切换式除雪模块，同一设备可快速更换滚刷、吹雪、融雪等不同作业部件，适应不同雪情需求，作业转换时间缩短至5分钟以内。能源优化方面，电动化和混合动力技术逐渐替代传统燃油动力，相关专利中出现了基于锂电池和燃料电池的动力系统方案，配合能量回收装置，可将制动过程中产生的能量转化为电能存储，使设备续航里程提升20%-30%。此外，太阳能辅助供电技术也被应用于小型智能除雪机器人，通过在设备顶部安装柔性太阳能板，在光照条件下可实现持续补能，进一步降低运营成本。
随着智慧城市建设的推进，智能除雪技术不再局限于单台设备的智能化，而是向“设备-云端-管理平台”协同的方向发展，相关专利技术注重构建一体化的除雪管理系统。通过物联网技术，多台除雪设备可实时将作业数据、位置信息和设备状态上传至云端管理平台，管理人员通过可视化界面监控全局作业进度，并根据雪情变化动态调配资源。例如，某专利公开了一种基于大数据的除雪调度算法，平台可结合历史降雪数据、实时交通流量和天气预报，提前预测各区域的除雪优先级，并为每台设备规划最优作业路线，使整体除雪效率提升35%以上。在协同作业方面，部分专利提出多设备编队技术，通过5G通信实现主从设备之间的信息交互，多台除雪车可组成队列式作业，避免重复除雪和漏除现象，尤其适用于高速公路等长距离除雪场景。国家专利局数据显示，2022年涉及协同作业和智能管理的专利申请量同比增长45%，表明行业正从单一设备智能化向系统级智能化迈进。
在“双碳”目标推动下，绿色环保型除雪技术将成为专利布局的重点领域。目前，化学融雪剂的使用易导致路面腐蚀和环境污染，因此生物降解型融雪剂的研发和应用相关专利数量开始上升，例如以植物提取物为主要成分的融雪剂，其融雪效率与传统氯化钙相当，但对金属腐蚀率降低60%，且可在自然环境中快速降解。此外，低温热泵融雪技术也进入专利申请阶段，通过采集空气中的低位热能并转化为高温热能，用于加热路面或除雪设备的融雪槽，实现无化学污染除雪。八月瓜平台的专利分析报告指出，2023年绿色除雪技术相关专利申请量同比增长58%，其中太阳能、地热能等可再生能源与除雪设备结合的技术方案占比超过60%，预计未来三年这一领域的专利申请将持续保持高速增长。
除了大型市政除雪车，针对人行道、小区、校园等小区域的小型智能除雪设备技术正成为新的发展方向，相关专利申请呈现多元化趋势。这类设备通常体积小巧、操作灵活，可自主导航并避开障碍物，适合狭窄区域作业。例如，某高校申请的专利中公开了一种履带式智能除雪机器人，重量仅80公斤，通过搭载SLAM（同步定位与地图构建）算法实现自主路径规划，每小时可清扫300平方米积雪，且可通过手机APP远程控制。此外，针对特定场景的专用除雪设备专利也逐渐涌现，如光伏板表面除雪机器人、铁路道岔除雪装置等，这些设备通过定制化的作业机构和感知系统，解决了传统设备难以适应特殊环境的问题。科科豆平台数据显示，2021-2023年间，小型智能除雪设备专利申请量年均增长40%，其中家用和商用场景的专利占比分别达到35%和28%，反映出市场对细分领域除雪需求的快速增长。
人工智能和机器人技术的进步将进一步推动智能除雪设备向更高自主性和智能化水平发展，相关专利技术正从“辅助决策”向“完全自主”演进。下一代智能除雪设备将具备更强的环境适应性，通过强化学习算法不断优化作业策略，例如在复杂路况下自主选择最优除雪方式，或在极端天气（如暴雪、低温）中保持稳定运行。多机器人协同技术也将更加成熟，未来专利可能会涉及基于 swarm intelligence（群体智能）的多设备协同控制方法，实现数十台甚至上百台除雪机器人的分布式作业，大幅提升大面积区域的除雪效率。此外，人机交互技术的创新也将成为专利布局的方向之一，通过语音识别、手势控制等自然交互方式，降低操作人员的学习成本，同时结合AR（增强现实）技术实时显示设备状态和作业数据，提升管理效率。根据国家专利局的预测，未来五年内，AI深度融合的智能除雪专利将占该领域总申请量的50%以上，成为技术创新的核心驱动力。
随着智能除雪设备的普及，其运行安全和作业可靠性成为用户关注的重点，相关专利技术将更加注重风险防控和故障处理能力。在安全防护方面，除雪设备将集成更多的主动安全技术，如防碰撞预警系统、人员识别装置等，当检测到设备周围有人员或障碍物时，能立即触发急停或避让机制。某企业的专利中提到一种多冗余安全控制系统，通过设置双重传感器校验和独立的紧急制动回路，确保单一部件故障时设备仍能安全停机。在可靠性方面，自适应维护技术将得到广泛应用，设备可通过振动、温度等传感器实时监测关键部件（如电机、液压系统）的健康状态，并基于大数据分析预测故障发生概率，提前发出维护预警，将设备故障率降低40%以上。此外，极端环境适应性技术也将成为专利研发的重点，例如在-30℃低温下仍能正常工作的电池保温技术，或在暴雪天气中保持通信稳定的抗干扰传输方案，这些技术的突破将进一步拓展智能除雪设备的应用场景。
很多人认为智能除雪专利技术成本过高，难以大规模应用。实际上，随着技术的发展和规模效应的显现，智能除雪技术的成本在逐渐降低，而且其高效除雪带来的时间和人力成本的节省，长期来看是经济可行的。
《智能除雪技术与设备》 推荐理由：该书详细介绍了智能除雪技术的最新进展，包括环境感知、作业效率优化、能源管理等方面，适合对智能除雪技术感兴趣的专业人士阅读。
《绿色能源技术在除雪中的应用》 推荐理由：书中探讨了太阳能、地热能等可再生能源在除雪设备中的应用，以及生物降解型融雪剂的研发，对了解绿色除雪技术有重要参考价值。
《人工智能与机器人技术在城市服务中的应用》 推荐理由：本书涵盖了人工智能和机器人技术在城市服务领域的应用案例，包括智能除雪设备，适合对AI和机器人技术感兴趣的读者。
《智能除雪设备的系统集成与管理》 推荐理由：该书着重介绍了智能除雪设备的系统集成和管理策略，包括设备-云端-管理平台的协同作业，对提升除雪效率和管理效能有实际指导意义。
《安全与可靠性的智能除雪设备设计》 推荐理由：本书聚焦于智能除雪设备的安全与可靠性设计，包括主动安全技术、故障预警和极端环境适应性，对确保设备安全运行至关重要。
冬季降雪带来诸多挑战，传统除雪方式效率低、易损伤路面，智能除雪技术成为关键，专利反映该领域技术动态。 1. 核心特点： - 环境感知与自主决策：集成多类型传感器，能实时采集信息，处理后自主规划路径等，相关专利申请占比高且数据融合专利增长快。 - 作业效率与能源优化：作业机构上，自适应雪铲和可切换式除雪模块提升效率；能源上，电动化、混合动力及太阳能辅助供电技术发展。 - 智能化管理与协同作业：构建“设备 - 云端 - 管理平台”协同系统，多设备可上传数据，平台调配资源，多设备编队作业避免重复漏除。 2. 未来方向： - 绿色化与可持续性：生物降解型融雪剂、低温热泵融雪等技术受关注，相关专利增长快。 - 小型化与专用化：小区域小型智能除雪设备及特定场景专用设备专利申请增多。 - AI与机器人融合：向更高自主性和智能化发展，多机器人协同及人机交互技术将有突破。 - 安全与可靠性：注重主动安全技术、自适应维护及极端环境适应性技术研发。
国家专利局公开数据
八月瓜平台专利检索结果
科科豆平台专利数据
某高校申请的专利
某企业申请的专利