付平 張震
本期點(diǎn)評(píng)專家
譚迪熬 中國發(fā)明協(xié)會(huì)院士專家咨詢工作委員會(huì)首任專家,中國發(fā)明協(xié)會(huì)中小學(xué)創(chuàng)造教育分會(huì)會(huì)長(zhǎng),科技創(chuàng)新教育特級(jí)教師,教育部國培計(jì)劃專家?guī)鞂<摇?/p>
無論在城市還是鄉(xiāng)村,針對(duì)一些潛在的災(zāi)害比如火災(zāi)等,人們應(yīng)如何預(yù)防并及時(shí)撲救?能否發(fā)明一些占地小、防火性能良好的設(shè)備?如果能利用自然資源對(duì)抗自然火災(zāi),這樣不但能起到防火的目的,還能節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境。
經(jīng)過一番思索,我們決定對(duì)房屋采取獨(dú)立的防護(hù)措施,利用專門的儲(chǔ)水系統(tǒng)和輸送管道,實(shí)現(xiàn)對(duì)房屋的全覆蓋式降水,防止火災(zāi)對(duì)周邊房屋造成破壞。
一、制作步驟
(一)初步搭建邏輯運(yùn)行過程,明確所需的電子元器件及其擺放位置,連接各元器件并進(jìn)行程序編寫燒錄,檢測(cè)邏輯關(guān)系是否正確。
(二)手繪模型,測(cè)量各個(gè)電子元器件的尺寸,便于建模打印完成后的各部位零件能順利組裝。
(三)制作大體模型。
(四)依次按房屋底座、房屋頂部和水槽的順序打印部件。
(五)打印完成后,將所需各個(gè)部件與模型組裝連接,通電后進(jìn)行測(cè)試。
二、創(chuàng)新點(diǎn)
(一)獨(dú)特的自動(dòng)儲(chǔ)水功能
智能防火屋能全自動(dòng)化運(yùn)行,非常方便;一水多用的設(shè)計(jì)可節(jié)約水資源,非常環(huán)保。系統(tǒng)取水方式有主要水源和備用水源,屋頂?shù)膬?chǔ)水系統(tǒng)能充分收集、儲(chǔ)存雨水,不僅可以當(dāng)作備用水源,還可用于澆花、洗碗等,過濾后的水甚至可直接飲用。
(二)通過水管形成水墻防護(hù)的功能
對(duì)房屋采取獨(dú)立的防護(hù)措施,利用專門的儲(chǔ)水系統(tǒng)和輸送管道,實(shí)現(xiàn)對(duì)房屋的半覆蓋式降水,有效防止大火對(duì)周圍房屋的破壞。
通過壓力泵使水流經(jīng)環(huán)繞墻壁的水管,管道設(shè)有小孔,可使水沿著墻壁緩緩流下,潤濕墻壁,阻隔火源,避免殃及周圍房屋。
降水系統(tǒng)在特定位置安裝了溫度感應(yīng)裝置、安全報(bào)警裝置、自動(dòng)抽水系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)運(yùn)行降水。整個(gè)系統(tǒng)以自來水為主要滅火水源,屋頂儲(chǔ)水裝置內(nèi)的水作為備用水源。
(三)種植養(yǎng)殖區(qū)休閑功能
種植的觀賞植物和養(yǎng)殖的觀賞魚能緩解疲勞,讓人身心放松。
三、進(jìn)一步設(shè)想
(一)加裝煙霧報(bào)警器,判斷火災(zāi)發(fā)生的具體區(qū)域或樓層,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)滅火。
(二)在儲(chǔ)水區(qū)域設(shè)計(jì)一個(gè)水位檢測(cè)器,通過藍(lán)牙信號(hào)發(fā)信息提醒房主。
(指導(dǎo)老師:邱良)
專家點(diǎn)評(píng)
付平、張震同學(xué)完成的智能防火屋,是一項(xiàng)較典型的創(chuàng)新實(shí)踐作品。這是因?yàn)榻?0年來,關(guān)于這類課題,國內(nèi)外專業(yè)機(jī)構(gòu)和非職務(wù)發(fā)明人對(duì)其進(jìn)行了研究,有很多成形的技術(shù)方案和產(chǎn)品?,F(xiàn)在,國內(nèi)如“智能家庭防火系統(tǒng)”“一種高壓噴水霧簾安全屋式智能防火系統(tǒng)”等,已進(jìn)入推廣應(yīng)用階段。
不過,對(duì)于兩位同學(xué)來說,敢于挑戰(zhàn)這種專業(yè)性較強(qiáng)的項(xiàng)目,并利用已掌握的電子技術(shù)、3D打印技術(shù)等將它完成,實(shí)屬不易。其一,研究方法和研究技術(shù)合理可行,實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備能夠合規(guī)獲取和使用。其二,分析問題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、技術(shù)路線、數(shù)據(jù)處理方法合理。其三,資料齊全,研究和分析數(shù)據(jù)充分,有說服力。
建議下一步可根據(jù)自己在這次創(chuàng)新實(shí)踐中獲得的新知識(shí)、掌握的新技術(shù)等,著力解決當(dāng)前鄉(xiāng)村振興急需解決的某個(gè)問題,既為我國的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化出力,又更利于自己的創(chuàng)新成長(zhǎng)。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2023年5期