智能防火屋

2023-04-20 01:59付平张震
发明与创新·中学生 2023年5期
关键词:储水元器件水源

付平 张震

本期点评专家

谭迪熬 中国发明协会院士专家咨询工作委员会首任专家,中国发明协会中小学创造教育分会会长,科技创新教育特级教师,教育部国培计划专家库专家。

无论在城市还是乡村,针对一些潜在的灾害比如火灾等,人们应如何预防并及时扑救?能否发明一些占地小、防火性能良好的设备?如果能利用自然资源对抗自然火灾,这样不但能起到防火的目的,还能节约资源,保护环境。

经过一番思索,我们决定对房屋采取独立的防护措施,利用专门的储水系统和输送管道,实现对房屋的全覆盖式降水,防止火灾对周边房屋造成破坏。

一、制作步骤

(一)初步搭建逻辑运行过程,明确所需的电子元器件及其摆放位置,连接各元器件并进行程序编写烧录,检测逻辑关系是否正确。

(二)手绘模型,测量各个电子元器件的尺寸,便于建模打印完成后的各部位零件能顺利组装。

(三)制作大体模型。

(四)依次按房屋底座、房屋顶部和水槽的顺序打印部件。

(五)打印完成后,将所需各个部件与模型组装连接,通电后进行测试。

二、创新点

(一)独特的自动储水功能

智能防火屋能全自动化运行,非常方便;一水多用的设计可节约水资源,非常环保。系统取水方式有主要水源和备用水源,屋顶的储水系统能充分收集、储存雨水,不仅可以当作备用水源,还可用于浇花、洗碗等,过滤后的水甚至可直接饮用。

(二)通过水管形成水墙防护的功能

对房屋采取独立的防护措施,利用专门的储水系统和输送管道,实现对房屋的半覆盖式降水,有效防止大火对周围房屋的破坏。

通过压力泵使水流经环绕墙壁的水管,管道设有小孔,可使水沿着墙壁缓缓流下,润湿墙壁,阻隔火源,避免殃及周围房屋。

降水系统在特定位置安装了温度感应装置、安全报警装置、自动抽水系统,实现了自动报警、自动运行降水。整个系统以自来水为主要灭火水源,屋顶储水装置内的水作为备用水源。

(三)种植养殖区休闲功能

种植的观赏植物和养殖的观赏鱼能缓解疲劳,让人身心放松。

三、进一步设想

(一)加装烟雾报警器,判断火灾发生的具体区域或楼层,实现精准灭火。

(二)在储水区域设计一个水位检测器,通过蓝牙信号发信息提醒房主。

(指导老师:邱良)

專家点评

付平、张震同学完成的智能防火屋,是一项较典型的创新实践作品。这是因为近20年来,关于这类课题,国内外专业机构和非职务发明人对其进行了研究,有很多成形的技术方案和产品。现在,国内如“智能家庭防火系统”“一种高压喷水雾帘安全屋式智能防火系统”等,已进入推广应用阶段。

不过,对于两位同学来说,敢于挑战这种专业性较强的项目,并利用已掌握的电子技术、3D打印技术等将它完成,实属不易。其一,研究方法和研究技术合理可行,实验材料和设备能够合规获取和使用。其二,分析问题、实验设计、技术路线、数据处理方法合理。其三,资料齐全,研究和分析数据充分,有说服力。

建议下一步可根据自己在这次创新实践中获得的新知识、掌握的新技术等,着力解决当前乡村振兴急需解决的某个问题,既为我国的农业现代化出力,又更利于自己的创新成长。

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