长沙理工大学城南院级立项结题报告资料

1、项目类别学院名称项目组负责人导师姓名 学院负责人 填表日期附件三长沙理工大学城南学院“大学生研究性学习与创新性实验计划项目结题报告书项目名称：背包式快速自动充气救生船 学生自主创新性实验项目 教师指导选题创新性实验项目城南学院 （盖章）刘文 （签名）肖忠良 （签名） （签名）2011年11月18日长沙理工大学城南学院二O一一年十一月大学生研究性学习与创新性实验项目计划结题申请评审须知一、凡经立项的项目都必须结题。项目研究工作完成后，项目 负责人须从网上下载并填写 长沙理工大学城南学院大学生研究性学 习与创新性实验计划项目结题报告书 ，经所在学院签署意见后交于 城南学院教学部。二、申请结题时，项

2、目负责人须提供以下材料：1、长沙理工大学城南学院大学生研究性学习与创新性实验项目 计划结题报告书一式一份及电子文档；2、项目研究成果主件（含项目研究报告、公开发表的论文、专 著、软件、其他等）；3、必要的附件（验证项目成果及成果推广效果、效益的资料） ；4、项目申请书复印件；5、以上24项以支撑材料的形式装订成册，一式一份。、研究人员及成果情况 （以下项目主持人填写）项目名称背包式快速自动充气救生船项目编号立项时间2010年12月完成时间2011年10月结题方式报告项 目 组 成 员姓名学号所在学院及 专业项目中的分工签名刘文201082250417城南学院电 气工程及其 自动化可行性研究、实

3、 物模型的制作。朱绪平城南学院工 业电气及其 自动化可行性研究、材 料米购、余丽城南学院电 气工程及其 自动化原理分析、市场 调研提交的成 果主件、附 件目录1. 研九成果间丿丨。2. 项目研究的目的.3. 项目研究的意义.4. 研究成果的主要内容 .5. 应对洪灾自救对策建议 .6. 研究成果展示和研究方法 .7. 项目的创新点及所解决的问题。8. 预疋计划执仃情况，项目研九和头施情况.9. 研究工作中取得的主要成绩和收获.10. 项目经费使用情况.、研究成果简介快速自动充气式救生船是由可高度压缩的塑胶船体和充气阀组成整体呈背包状方便人们携带，收藏。当洪水临时打开充气阀，气阀内的碳化钙和水快

4、速反应，产生大量乙炔。将 船体膨胀起来。起到临时救生船的作用。每个背包式自动充气船最多可承载3人。利用碳化钙和水快速反应产生乙炔原理。速度快真正起到应急救人的功能，成本低，实用性高，特制的冲气阀，保证了可长久收藏。而且可自行更换。方便耐用。无论老人小孩都 可自行打开。充气阀要保证其自身密封性，同时又可以控制反应的进行。生活中不方便携带已充气的救生船，利用化学中CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2 f原理迅速反应制取C2H2气体，由于电石与水反应剧烈，产生气体迅速快，达到快速救人目的。 压破救生衣内的小水袋，使水与电石反应，市面上自动充气球用盐酸和苏打反应制取气体速度很慢，同时盐酸带有腐

5、蚀性不安全，一般塑料无法抵抗酸， 所以该新型快速自动充气救生衣采用电石与水反应，既安全又快速，成本低，实用，易携带，易操作。打开水阀开栗气h2oOac2反应停止迅速生成c2h2船体充满关闭水阀内容提示：该项目研究的目的；研究成果的主要内容、重要观点或对策建议；研究成果和研究方法有何创新及特色。该栏目限定在3000字左右。目的：如今全球气候不断恶化，自然灾害频繁发生。 世界各国都在制定符合自身特点的应对方法，而在中国各个职能部门也在制定相关的应对措施。在这些自然灾害中， 洪水就是威胁中国的头等杀手。中国地大物博，拥有灿烂的文明，但也无法摆脱洪水的骚扰。有多少地方文明的终 结是因为洪水的来袭， 又

6、有多少地方的古迹的消失是因为洪水的冲刷。随着社会的进步，科技的发展，洪水对我们的威胁也在渐渐减小，但是这种威胁还是存在。虽然我们拥有高大的水坝为我们阻挡汹涌的洪水，但是局部的洪水还是没办法阻挡。而局部的洪水的发生具有不可预见性、来势强大、持续时间长等特点。每年到了汛期全国各地的局部洪水频繁发生，给人民群众的生命财产带来严重的损失。背包式快速自动充气船能够在洪水突然来临的前提下，实现紧急快速救援， 保护人民的生命财产安全！意义：在洪水来临时及时有效的挽救人民的生命实现主动自救互救。自动充气式救生船方便快捷，操作简单，为处于危机水患的人们撑起一把保护伞。当洪水来临时人们往往被动逃生，没 有方便实用

7、的逃生工具， 只能尽自己最大的能力往高处爬，无奈的被洪水围困，等待别人的救援。而脚下的建筑随时都有被洪水冲毁倒塌的危险，生命岌岌可危。而在种危险下面，如果你拥有自动充气式救生船就能帮助你快速逃脱被洪水围困的危险。快速自动充气式救生船方便携带、储藏,在遇到突如其来的洪水能起到及时救生的作用。充气速度快，能真正起到应急救人的功能，成本低，实用性强，特制的充气阀，保证了可长久收藏。而且可自行更换、方便耐用。无论是老人还 是小孩都能自行打开。 充气阀要保证其自身密封性，同时又可以控制反应的进行。快速自动充气式救生船在面对洪水的来袭时充分体现出了人们自救和互救的理念，有利于减小洪水对社会的损失，可以保护

8、人民的生命财产安全。成果的主要内容：快速自动充气式救生船有可高度压缩的塑料船体和充气阀组成整体呈背包 状，方便人们携带，收藏。当洪水来临时打开充气阀，气阀内的碳化钙和水快速反应，产生大 量乙炔。将船体膨胀起来形成一条较大的救生船，最多可承载3人。利用碳化钙和水快速反应产生乙炔原理。背包式快速自动充气船巧妙的利用化学中CaC2+2H2O迅速反应生成 C2H2气体的原理(CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2)，通过此剧烈反应， 迅速产生气体，快速对船体充气。取代了市 面上现有的利用盐酸和苏打反应制取气体的充气船和采用打气筒人工对船体充气的充气船。背包式快速自动充气船内部设计了一个类似于启普

9、发生器的放水阀门，打开水阀船体迅速充气，船体充满之后关闭水阀，内部的反应立即停止，充气结束。重要观点或对策建议：了解洪水来临如何逃生的相关知识：洪水到来之前，要尽量做好相应的准备。1、根据当地电视、广播等媒体提供的洪水信息，结合自己所处的位置和条件，冷静地选择最佳路线撤离，避免出现人未走水先到”的被动局面。2、认清路标，明确撤离的路线和目的地，避免因为惊慌而走错路。3、自保措施：备足速食食品或蒸煮够食用几天的食品，准备足够的饮用水和日用品。扎制木排、竹排，搜集木盆、木材、大件泡沫塑料等适合漂浮的材料，加工成救生装置 以备急需。将不便携带的贵重物品作防水捆扎后埋入地下或放到高处，票款、首饰等小件

10、贵重物品 可缝在衣服内随身携带。保存好尚能使用的通讯设备。洪水到来时的自救1、洪水到来时，来不及转移的人员，要就近迅速向山坡、高地、楼房、避洪台等地转移，或者立即爬上屋顶、楼房高层、大树、高墙等高的地方暂避。2、 如洪水继续上涨，暂避的地方已难自保，则要充分利用准备好的 救生器材逃生，或者迅速找一些门板、桌椅、木床、大块的泡沫塑料等能漂浮的材料扎成筏逃生。3、 如果已被洪水包围，要设法尽快与当地政府防汛部门取得联系，报告自己的方位和险情， 积极寻求救援。注意：千万不要游泳逃生，不可攀爬带电的电线杆、铁塔，也不要爬到泥坯房的屋顶。4、如已被卷入洪水中，一定要尽可能抓住固定的或能漂浮的东西，寻找机

11、会逃生。5、 发现高压线铁塔倾斜或者电线断头下垂时，一定要迅速远避，防止直接触电或因地面 跨 步电压”触电。触电的现场救助6、洪水过后，要做好各项卫生防疫工作，预防疫病的流行。在都市中遇到洪水怎么办，专家称首先应该迅速登上牢固的高层建筑避险，而后要与救援部门取得联系。同时，注意收集各种漂浮物，木盆、木桶都不失为逃离险境的好工具。分析洪水中 人员失踪的原因，一方面是洪水流量大，猝不及防。另一方面也是因为有的人不了解水情而涉 险水。所以，洪水中必须注意的是，不了解水情一定要在安全地带等待救援。1、避难所一般应选择在距家最近、地势较高、交通较为方便及卫生条件较好的地方。在城 市中大多是高层建筑的平坦

12、楼顶，地势较高或有牢固楼房的学校、医院等。2、将衣被等御寒物放至高处保存；将不便携带的贵重物品做防水捆扎后埋入地下或置放高 处，票款、首饰等物品可缝在衣物中。3、扎制木排，并搜集木盆、木块等漂浮材料加工为救生设备以备急需；洪水到来时难以找 到适合的饮用水，所以在洪水来之前可用木盆、水桶等盛水工具贮备干净的饮用水。4、准备好医药、取火等物品；保存好各种尚能使用的通讯设施，可与外界保持良好的通讯、 交通联系。5、受到洪水威胁，如果时间充裕，应按照预定路线，有组织地向山坡、高地等处转移；在措手不及，已经受到洪水包围的情况下，要尽可能利用船只、木排、门板、木床等，做水上转移。洪水来得太快，已经来不及转

13、移时，要立即爬上屋顶、楼房高屋、大树、高墙 ，做暂时避险，等待援救。不要 单身游水转移。在山区，如果连降大雨，容易暴发山洪。遇到这种情况，应该注意避免过河，以防止被 山洪走，还要注意防止山体滑坡、滚石、泥石流的伤害。发现高压线铁塔倾倒、电线低垂或断折，要远离避险，不可触摸或接近，防止触电。洪水过后，要服用预防流行病的药物，做好卫生防疫工作， 避免发生传染病。地处河堤缺口、危房等风险地带的人群应尽快撤离现场，迅速转移到高坡地带或高层建筑物的楼顶上。对于家中的财产，不要斤斤计较，更不能只顾家产而忘记生命安全。为了保存财产，在离开住处时，最好把房门关好，这样待洪水退后，家产尚能物归原主，不会随水 漂

14、流掉。研究成果：以下就是这次模拟实验过程中的相关图片。 背包式快速自动充气救生船实验（气囊代替船体模拟实验）充气船产生气体的主要化学原料电石。原本扁扁的气囊利用电石与水反应剧烈迅速，CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2 f轻轻挤压水包破气囊迅速膨胀根据用量可以控制体积模拟实验成功，反应剧烈，快速制取气体制取气体不比新型电石与水反应与市面上自动充气球比， 它用盐酸和苏打反应， 不够剧烈, 快，电石成本低，运用救生衣中实用性大大提高，价值大。生活中不方便携带已充气的救生船，利用化学中CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2 f原理迅速反应制取C2H2气体，由于电石与水反应剧烈，产生气体

15、迅速快，达到快速救人目的。压破救生 衣内的小水袋，使水与电石反应，市面上自动充气球用盐酸和苏打反应制取气体速度很慢，同时盐酸带有腐蚀性不安全，一般塑料无法抵抗酸，所以该新型快速自动充气救生衣采用电石与水反应，既安全又快速，成本低，实用，易携带，易操作。该快速自动充气技术已于2010年获国家知识产权局授权专利 ZL200920179183.2。创新及特色：。通过对这个产品的研究，我们解决的主要问题有以下几点：解决以往洪水来临时人们被动的等待救援的情况，实现主动自救、互救。解决了以往充气船的充气难、充气慢、携带不便的问题。特制的充气阀保证了汽船的密封性，解决了汽船漏气的问题，还实现了汽船补气。成本

16、底，解决了难以普及的问题，可以实现洪水易发家家备用的目的。背包式快速充气船的创新点如下；由高度压缩的橡胶和充气阀组成，呈背包状，轻巧易于携带和保存。采用碳化钙和水快速反应乙炔的原理，充气迅速，适用洪水来临时的紧急情况。使用过后更换充气阀(可自行更换)，又可以重复使用，符合当今“环保循环使用的理念”C特制的充气阀不仅能保证汽船的密封性，还可以控制反应的进行，可以实现其他充气船没有的补气功能。三、项目研究总结报告内容提示：预定计划执行情况，项目研究和实施情况，研究工作中取得 的主要成绩和收获，研究工作中借鉴或参考了哪些新观点方法，有哪些问 题尚需深入研究，研究工作中的困难、问题和建议。1在12月的

17、时候我们队员进行了一次市场调研。这次市场调研目的是了解目前市场上是否有与我们所研究项目作品相关的产品，以及我们所研究项目作品的市场前景。经过一个月的调研我们发现： 现在市场上没有与我们研究项目相关的产品，一些类似产品比如说直接利用充气磅充气的救生船存在着许多缺陷，例如，充气速度慢，操作不方便快 捷，价格较贵等。而我们的项目作品是利用碳化钙和水快速反应产生乙炔原理，速度快真正 起到应急救人的目的，成本低，实用性高，特制的冲气阀，实现长久收藏。而且可自行更换。方便耐用。无论老人小孩都可自行打开。充气阀要保证其自身密封性，同时又可以控制反应 的进行。可以说我们的产品具有诸多优点。2、在一月份的时候我

18、们每一位队员都对关于我们所研究的项目进行了资料搜集。经过 了一个月的搜集整理工作，我们每一个人对项目都有了进一步的深入的了解与认识。这位我 们下一步的研究打下了坚实的基础。在一月底的时候我们进行了一次深入的讨论与交流。3、由于我们所研究的项目与全国大学生节能减排长沙理工大学校内选拔赛的主题相符，我们全组队员一致决定将我们的项目也参加节能减排校内选拔赛。并且一起做了参赛的报名及准备工作！4、在2月春节期间我们同样要求全队成员进行资料收集，并且构思我们的充气船的一 些内部构造。我们相信团结就是力量，在春节寒假放假返校后我们立即召开了一个会议。该会议旨在交流各自在寒假做项目的一些心得与建议！这次会议

19、有至关重要的作用。 该会议重新确定我们项目的实施方案及计划进度安排。修改的方案如下：按照全国大学生节能减排长沙理工大学校内选拔赛的要求我们将在3月30号之前完成我们的作品，因此我们决定立即成立一个项目作品采购小组，在3月之前买好所有的原材料。在 3月份的时候进行紧张的相关实验。我们将实行先分步完成作品的各个部分再进行整体拼接。时间安排是：在3月1至10号进行每一个部分的完成工作。3月11至15号进行各个部分功能实现情况的检测。3月16至25号进行各个部分的拼接工作。3月26至30号进行项目整体的检测工作以及一些修改工作。5、有了新的计划后我们每一个成员仿佛找到了成功的方向。马上就开始了按照工作

20、 计划进行紧张的工作。我们在 3月前基本买完了所需原料。采购的原料有：一个充气船、五 个气囊，一瓶碳化钙粉末。6、在3月份初的时候我们先对碳化钙与水的反应进行了实验。开始我们没有注意到二者反应的浓度问题，导致反应很慢。后来经过反复的实验我们基本确定了二者发生反应迅速 大量产生气体的最合适原料比例。解决了碳化钙与水反应的问题，接下来我们开始了更杂的 实验，我们在充气船的内部设计了一个独立的反应区域，就是把碳化钙放在充气船内部的一 个气囊里面，气囊上设计了小孔与气船相通，以保证充气的顺利进行，然后在气船上面连接 一个装水的气阀。只要我们拧开装水的气阀，气囊内部就会发生剧烈反应产生大量气体，使 气船在极短的时间内就可以充气完成。而且内部的反应装置是安全可控的，只要我们关闭装 水气阀，反应就是在段时间内停止， 更重要的是当气船充气完成时，在气船内部气压作用下，反应气囊就会马上压扁，这时反应立刻停止，气船的安全性得到极大的保障。首先我们做的是让碳化钙与水在气囊里反应，观察其反应效果。主要是气体的快速反应，是否导致气囊无法承受而破裂。结果是只要气体出去的快速，气囊