蔡沛锋 风雨自动门窗申请书

序号： 编码： 第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛华南农业大学选拔赛作品申报书 作品名称： 风雨自动门窗 所在学院： 工程学院 申报者姓名 （集体名称）： 蔡沛锋、陈乐欢、林泳波、秦焕鑫 类别：自然科学类学术论文哲学社会科学类社会调查报告和学术论文科技发明制作A类科技发明制作B类A2申报者情况（集体项目）说明：1.必须由申报者本人按要求填写； 2.申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列； 3.本表中的学籍管理部门签章视为对申报者情况的确认。申报者代表情况姓名蔡沛锋性别男出生年月1988.03学院工程学院系别、专业、年级机械系、机制2班、07届学历本科学制4年入学时间2007.09作品名称风雨自动门窗毕业论文题目通讯地址华山学生公寓12-308邮政编码510000办公电话02087344937常住地通讯地址华山学生公寓12-308邮政编码510000住宅电话02087344937其他作者情况（按姓氏拼音）姓 名性别年龄学历所在单位陈乐欢男21本科华农工程学院07级自动化3班林泳波男21本科华农工程学院07级车辆2班秦焕鑫男21本科华农工程学院07级电气1班资格认定学院学籍管理部门意见以上作者是否为2009年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍本科生、硕士研究生或博士研究生。是 否 （学院盖章）年 月 日院、系负责人或导师意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果。是 否负责人签名：年 月 日B3申报作品情况（科技发明制作）说明：1必须由申报者本人填写； 2本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认；3本表必须附有研究报告，并提供图表、曲线、试验数据、原理结 构图、外观图（照片）,也可附鉴定证书和应用证书； 4作品分类请按照作品发明点或创新点所在类别填报。作品全称风雨自动门窗作品分类（A） A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控 制、工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健 康、卫生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化 工、生态、环保等）作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标一般的阳台都有防盗铁罩，所以通常情况下即使在外出时，阳台窗也是打开的。但是天有不测风云，特别是夏天，大风大雨是经常发生的，为此，如果有遇到风或雨就自动关的窗就显得很方便，而设计这个风雨自动门窗就是要达到这样的一个目的。这个作品的一个基本思路是：当刮风或下雨或风雨交加时，风传感器对风做出感应，雨传感器对雨做出感应，（两部分电路用“或”电路连接）发出相应的电信号，经放大，带动电动机，电动机开始带动窗户运动，实现关窗，为了让在窗户刚好关紧时电动机停止工作，窗户框架上装有常闭开关，窗户运动到达位置后会压下按钮，实现断路。当没风且没雨时（刚停），原来传感器的输出信号消失，另外一个继电器工作接通另一个电路，使电动机反转，实现关窗。同样，当窗户运动到刚关好时，压下常闭开关按钮，实现断路。之后窗户就会停在那边直到下一个风雨的到来。创新点：实现自动关闭跟打开。技术关键与指标：自制的风、雨传感器能正常工作。“或”电路正常工作并输出相应的电信号。作品的科学性先进性（必须说明与现有技术相比、该作品是否具有突出的实质性技术特点和显著进步。请提供技术性分析说明和参考文献资料）经过我们团队的认真收集资料，我们发现我们查找的资料只是单独的风或雨报警器，而且没有用到自动实现窗户的开关。而我们这个作品就实现了这样一个突破。都能感知风和雨且能实现自动开关。另外风跟雨这两部分传感器还可调节，确定所需要的风雨大小动作电路。例如，当调节雨传感器电路中的可调电阻的大小就可以实现雨的大小程度才输出需要的电信号。也可以在电路中的电压比较器电路中调节，或是选择恰当的型号的电压比较器，来控制在想要的输入电压值才输出相应的电压值实现电路的控制。整一个作品实现的功能比较完善、专一。且估计造价不会太高，能够普及。这也是其先进性所在。我们的作品参考的资料有电工实用线路范例，李耀南，P260,下雨报警器，华南理工大学出版，1995新编传感器电路设计手册，赵家贵 付小美 董平，中国计量出版社2002作品在何时、何地、何种机构举行的评审、鉴定、评比、展示等活动中获奖及鉴定结果作品所处阶 段（ B ） A实验室阶段 B中试阶段 C生产阶段D （自填）技术转让方式作品可展示的形 式实物、产品 模型 图纸 磁盘 现场演示图片 录像 样品使用说明及该作品的技术特点和优势，提供该作品的适应范围、推广前景的技术性说明、市场分析和经济效益预测该厂品属于全自动产品，使用者只要接上简单的工作电源就可以非常方便使用了。该研究产品通过传感器的的信号采集，继电器的开关控制和电压比较器和和门电路判断实现自动控制和智能化目的，实现全自动防备风雨的作用。本产品的设计比较贴近生活实际，具有很强的使用价值和推广前景。由于现在很多人都是上班族，经常出现是没人在家或只留下老人和小孩的情况，一旦下遇到风雨天气就不能及时地关好门窗而淋湿了屋里的东西，给生活造成了很大的麻烦。有了该厂品这样的问题就可以得到和好的解决，因此该产品使用范围就非常广泛了，可以遍及千家万户。本厂品的市场推广的主要技术问题在于产品对风雨的该应灵敏度和工作的稳定性，通过传感器的优化选择，电路的合理设计，元件参数的精确设定，一系列的仔细调试，就可以大大提高厂品的性能，有了这些技术保障，相信有不错的市场前景。由于该厂品的设计成本比较低廉，功能也比较完善，能很好的满足大多数人的生活需要，加上良好的技术保障，市场前景广阔。专利申报情况提出专利申报 申报号 申报日期 年 月 日已获专利权批准 批准号 批准日期 年 月 日 未提出专利申请科研管理部门签 章 年 月 日C.当前国内外同类课题研究水平概述说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写； 2.填写此栏有助于评审。D.推荐者情况及对作品的说明说明：1由推荐者本人填写； 2推荐者必须具有高级专业技术职称，并是与申报作品相同或相关 领域的专家学者或专业技术人员（教研组集体推荐亦可）； 3推荐者填写此部分，即视为同意推荐； 4推荐者所在单位签章仅被视为对推荐者身份的确认。推荐者情况姓 名性别年龄职称工作单位通讯地址邮政编码单位电话住宅电话推荐者所在单位签章 （签章） 年 月 日请对申报者申报情况的真实性作出阐述请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价其它说明推荐者情况姓 名性别年龄职称工作单位通讯地址邮编单位电话住宅电话推荐者所在单位签章 签章日期 年 月 日请对申报者申报情况的真实性作出阐述请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价其它说明F参赛作品打印处1 .如图1所示为热线式风速传感器，其原理是加热电阻线的能量损失正比于气体流速。该电路由主控快速自动平衡电桥、线性电路和供桥电路三部分组成。在无风时，调节电位器W1使桥路平衡，则VA=VB，桥路输出电压VE不变，加热电阻RW恒定加热时，其温度TW保持在设定的控制点上。风速加大时，加热电阻RW的温度降低，阻值减小，VB发生变化，桥路不平衡，A、B两点之间产生电位差，差压经差动放大器放大，经调整管调整，使RW的电流增大，直到RW的温度TW回到原来的控制点上，电桥重新平衡为止。此过程，桥路输出电压经线性处理电路处理后，输出反映风速变化的电压V0。这样，我们可以通过输出电压V0知道风速的大小，通过与电压比较器的连接可以设置风速大过设定值时电动机工作。线性电路可采用精密的对数和反对数放大电路构成。（图1）热线式风传感器2 .如图2所示为下雨报警电路，在元件a中，通过两条紧靠而不相互接触的敏感金属线或金属箔条，当雨水落在这两条金属线之间的沟道时，传感器被短路，晶体管导通而使继电器K吸合，使控制电路工作，达到有雨时，发动机自动工作。晶体管可用3DK型，继电器K可用额定电压为6V的干簧继电器JAG-2-1HZ,自制传感器直径为15cm.（图2）下雨报警电器3.如图3所示电压比较器，输入端Vi和热线式风速传感器的输出端连接，输入电压Vi和参考电压VB比较，当Vi大过VB时，电压比较器输出高电平，然后使继电器K2吸合，使发动机工作。在图3中，VB可以通过调整RP而改变，然后再通过测试风速，按照人们的意愿自行设置临界风速，使风速大过临界值时，自动关闭门窗。电压比较器用LM339，继电器可与2中一样，使用干簧继电器。（图3）电压比较器4 如图4所示，为或门逻辑电路，输入端A、B分别与下雨报警电路输出端和电压比较器输出端连接，当有风大过设定值或有雨时，或门电路输出端输出电压，带动发动机工作。（图4）或门电路5 如图5所示，为电动机工作电路，或门电路的两输出端口分别与电磁开关的两个动触点接线柱连接，当或门输出电压时，电磁开关的动触点，与上端静触电接通，这时，发动机开始工作，门窗由打开状态转为闭合状态，即实现自动关闭门窗；当或门电路没有输出电压时，动触点与下端静触点接通，这时回路2通路，发动机再次工作，门窗由关闭状态转为打开状态，即实现自动打开门窗。A、B均为常闭开关，没有受到挤压时，均由于张紧弹簧的作用而处于闭合状态，只有当门窗端面上的推杆顶开弹簧，才能够使之断开。另外，在门窗上下窗座上的轨道上分别绝缘安装两条铜滑轨，作为电动机的两个电刷触点。(图5)电动机工作电路6、调试方法： 对于热线式风速传感器，先选定一个风速作为参考量，使风速传感器工作于该参考风速下（在风速为零的天气时，乘坐具有稳定计速的轿车，将传感器与前进方向成直角，使轿车保持参考风速的大小），测出此时的风速传感器电路中V0的大小。这样就可以确定电压比较器中R1与RP的阻值。将RP的调节改装为一个带有表头的调节器，将表头中间标注为前面选定的风速，相应的，左边为小于选定的风速，右边为大于选定的风速。然后按