太陽能無線-對射防盜修改20130509剖析(共10頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 項目編號: 武漢紡織大學(xué)“國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”項目申請表項 目 名 稱： 太陽能無線對射防盜系統(tǒng)設(shè)計 所 屬 學(xué) 科： 電氣工程 項目負責(zé)人： 瞿志勤 指 導(dǎo) 老 師： 王曉晶 項 目 類 型： 創(chuàng)新訓(xùn)練 創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練 創(chuàng)業(yè)實踐學(xué) 院： 電子與電氣工程學(xué)院 起 止 時 間： 2013年1月2014 年 6月 武漢紡織大學(xué)制填 寫 須 知一、項目分類說明：1.創(chuàng)新訓(xùn)練項目是本科生個人或團隊，在導(dǎo)師指導(dǎo)下，自主完成創(chuàng)新性實驗方法的設(shè)計、設(shè)備和材料的準備、實驗的實施、數(shù)據(jù)處理與分析、總結(jié)報告撰寫等工作。2.創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目是本科生團隊，在導(dǎo)師指導(dǎo)下，團隊中每個學(xué)生在項目實

2、施過程中扮演一個或多個具體的角色，通過編制商業(yè)計劃書、開展可行性研究、模擬企業(yè)運行、進行一定程度的驗證試驗，撰寫創(chuàng)業(yè)報告等工作。3.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目是學(xué)生團隊，在學(xué)校導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師共同指導(dǎo)下，采用前期創(chuàng)新訓(xùn)練項目（或創(chuàng)新性實驗）的成果，提出一項具有市場前景的創(chuàng)新性產(chǎn)品或者服務(wù)，以此為基礎(chǔ)開展創(chuàng)業(yè)實踐活動。申報該類項目需額外提交企業(yè)導(dǎo)師合作指導(dǎo)協(xié)議書作為附件。二、申報書請按順序逐項填寫，填寫內(nèi)容必須實事求是，表達明確嚴謹?！绊椖烤幪枴币粰诓惶??？杖表椧睢盁o”。三、創(chuàng)新訓(xùn)練項目學(xué)生可以個人或團隊進行申報，團隊人數(shù)5人，項目實施時間1-2年；創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目須以團隊進行申報，3人團隊人數(shù)8人，項目實施

3、時間1-2年；創(chuàng)業(yè)實踐項目須以團隊進行申報，團隊成員不少于3（含3人）人，項目實施時間1-3年。四、本申請書為大十六開本（A4），左側(cè)裝訂成冊?？删W(wǎng)上下載、自行復(fù)印或加頁，但格式、內(nèi)容、大小均須與原件一致，簽字的地方必須手寫。項目名稱太陽能無線對射防盜系統(tǒng)設(shè)計項目所屬一級學(xué)科電氣工程項目所屬二級學(xué)科電力電子技術(shù)申請經(jīng)費18,000起止時間2013年1月至2014年6月申請人(團隊第一人為立項人)姓名學(xué)號專業(yè)班級學(xué)院聯(lián)系電話簽字瞿志勤電氣101電子與電氣工程學(xué)院程明電氣102電子與電氣工程學(xué)院舒元剛電氣101電子與電氣工程學(xué)院陳瑞智電氣101電子與電氣工程學(xué)院導(dǎo) 師姓名王曉晶年齡35部門電子與電

4、氣工程學(xué)院行政職務(wù)/業(yè)技術(shù)職務(wù)講師電話郵箱wxjisme導(dǎo)師主要成果武漢紡織大學(xué)校級教學(xué)成果二等獎（成果名稱“戰(zhàn)略性新興（支柱）產(chǎn)業(yè)光伏班人才培養(yǎng)模式的探索”），指導(dǎo)本科生在中文核心期刊材料導(dǎo)報上發(fā)表論文一篇。以第一作者發(fā)表科研論文8篇，其中SCI收錄5篇。主持廳級科研項目一項，參與省級科研項目一項。一、申請目的及意義1. 項目背景當(dāng)前，隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平的不斷提高，一個個新建高檔住宅小區(qū)如雨后春筍般拔地而起，與之相對應(yīng)的是人們對小區(qū)的安全防范意識也逐漸增強，采取了許多措施以保護小區(qū)住戶的安全。隨著社會的發(fā)展，人們安防意識的提高，現(xiàn)代化的安防技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。在一些重要的區(qū)

5、域，如機場、高檔住宅小區(qū)、軍事倉庫、監(jiān)獄、銀行金庫、博物館、發(fā)電廠、廠房等處，為了防范非法入侵和各種破壞活動，安裝智能化周界報警系統(tǒng)已是一種必要手段。    目前，周界防范主要以主動式紅外報警系統(tǒng)為主。其偵測原理乃是利用紅外線經(jīng)LED紅外光發(fā)射二極體,再經(jīng)光學(xué)鏡面做聚焦處理使光線傳至很遠距離,由受光器接受。當(dāng)光線被遮斷時就會發(fā)出警報。說的通俗點就是：紅外對射的發(fā)送端發(fā)出肉眼不可見的紅外光，接收端接收，當(dāng)有人或物體從中間穿過，遮擋了發(fā)送端發(fā)出的紅外光，導(dǎo)致接收端接收不到，接收端就會發(fā)出報警信號到接警中心。但是傳統(tǒng)的紅外對射由于要布線（安裝電源線和信號線），安裝起來比

6、較麻煩。對于廣大工程商來說，周界報警工程是一個燙手山芋，單單在幾公里的周界上布線已經(jīng)夠浪費時間，而且維護時排線更讓人頭疼。本項目采用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)電，為防盜系統(tǒng)提供電源，不僅解決了布線問題，降低成本，而且具有環(huán)保節(jié)能的效果，符合“兩型”社會的發(fā)展要求。 2.項目意義（1）設(shè)計成果符合節(jié)能環(huán)保的發(fā)展要求，有廣闊的市場前景和升級空間。太陽能全無線對射防盜系統(tǒng)它可以徹底解決周界防盜中安裝維護麻煩的問題。它的基本設(shè)計思路是這樣的：第一，對射內(nèi)置可充電鋰電池，供電部分采用太陽能板提電，這樣就可以循環(huán)利用太陽能，無需電源線纜。一般來說太陽能板為非晶硅，不需要太陽直射就內(nèi)產(chǎn)生電能，安裝環(huán)境大大擴展。另

7、外，太陽能板的供電能力要遠大于對射的功耗，保證晚上無光線和連續(xù)陰雨天也能照常工作。第二，對射內(nèi)置無線發(fā)送模塊，報警信號用無線傳輸，在符合國家相關(guān)政策法規(guī)的前提下，盡可能用大功率以保證對射與主機間的無線距離。（2）訓(xùn)練內(nèi)容涵蓋廣泛的專業(yè)知識和學(xué)科交叉知識，具有很強的實踐性和創(chuàng)新性。 本項目的訓(xùn)練內(nèi)容具有很強的綜合性，幾乎涵蓋本專業(yè)絕大多數(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的知識，包括：電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、電源變換技術(shù)、自動控制理論、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)等。同時，根據(jù)系統(tǒng)功能的選擇和擴展，訓(xùn)練內(nèi)容還可拓展到通信、材料等學(xué)科領(lǐng)域。知識的交叉和融合更容易激發(fā)和碰撞出新的思想，新的手段，新

8、的形式。（3）項目選題能夠很好的發(fā)揮了我院及我校的學(xué)科技術(shù)優(yōu)勢。本項目依托單位武漢紡織大學(xué)電子與電氣工程學(xué)院，在新能源并網(wǎng)發(fā)電方面有較為雄厚的科研優(yōu)勢。尤其在光伏發(fā)電方向成果突出。為湖北省首個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)示范基地。承擔(dān)了國家建設(shè)部第二批可再生能源建筑應(yīng)用示范項目“武漢科技學(xué)院（現(xiàn)武漢紡織大學(xué)）陽光校區(qū)70KW太陽能建筑應(yīng)用示范”，科技部國家科技攻關(guān)計劃課題“5kW太陽電池與建筑結(jié)合的工程設(shè)計和示范與建筑結(jié)合小型并網(wǎng)系統(tǒng)的示范”項目等國家級重點示范項目。與武漢地區(qū)光伏應(yīng)用方面的知名企業(yè)日新公司合作與的太陽能半導(dǎo)體照明系統(tǒng)并網(wǎng)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)采集和遠程監(jiān)控技術(shù)已成功應(yīng)用于武漢青山火炬大廈光伏項目

9、和黃石黃金山光伏示范項目（30兆瓦）等，在此過程中創(chuàng)建了良好的實驗室硬件試驗條件：包括高性能計算機、精密測試儀器、嵌入式開發(fā)硬件平臺，正版商用仿真軟件等；并凝聚了一批在電力、自動控制、信息處理等方面優(yōu)秀的中青年專家和骨干。設(shè)計團隊成員通過此次實踐創(chuàng)新項目，能夠結(jié)合專業(yè)，學(xué)以致用，用知識豐富生活；讓學(xué)習(xí)的自主、合作和對知識的渴望在項目中得到充分體現(xiàn)；使自身的觀察、思維、實踐、探究能力和綜合素質(zhì)得到提升！二、本項目創(chuàng)新之處及已具備的條件（包括自身具備的知識條件、已有的實踐創(chuàng)新成果等）1.創(chuàng)新點（1）太陽能無線對射施工、維護方便由于采用全無線工作方式，不用再挖溝、鋪管、布線，施工更方便，特別是在復(fù)雜

10、的布線環(huán)境中或已做好的路面條件下，太陽能全無線對射優(yōu)勢更顯。同時，太陽能全無線對射在主機的顯示中每對都擁有唯一的地址代碼，某對對射發(fā)生故障或報警都會在主機上有相應(yīng)提示，比如008這對對射電池低電壓，就會在主機顯示屏上顯示“008低電壓”，所以對于故障的對射維護比較方便。而傳統(tǒng)的有線對射不僅要檢查對射本身是否有異常，還要排查電纜線路方面的問題，維護起來比較繁瑣（2）太陽能無線對射較傳統(tǒng)的紅外對射更加安全因為對射裝于室外，所以在夏季遭受雷擊的可能性較大。太陽能全無線對射無金屬線連接，即使單個產(chǎn)品遭受雷擊也只是單個損壞，不會影響整個系統(tǒng)。（3）太陽能無線對射節(jié)能環(huán)保安防工程采用太陽能全無線對射既節(jié)省

11、線纜的使用，同時無需消耗電能，是真正的綠色環(huán)保產(chǎn)品。2.已具備的條件 扎實的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗：團隊成員已在大學(xué)前階段的學(xué)習(xí)中掌握了或即將掌握實施本項目所需要大部分理論知識，包括光伏發(fā)電技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、電源變換技術(shù)、DSP原理、C語言程序設(shè)計等。且他們均是學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀者和課外電子設(shè)計積極分子，具備了扎實的理論基礎(chǔ)和一定的實踐經(jīng)驗。退隊成員具有的與本項目相關(guān)的知識儲備包括： 掌握多門編程語言：匯編，C/C+ 熟悉光伏發(fā)電原理和光伏系統(tǒng)設(shè)計方法 掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法 掌握網(wǎng)絡(luò)通信和web技術(shù)：用于實現(xiàn)云模塊 掌握Windows系統(tǒng)原理 我院學(xué)科技術(shù)優(yōu)勢的積累：在電力電

12、子和光伏應(yīng)用方面，我院在承擔(dān)國家科技部太陽能建筑一體化和光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)示范工程等相關(guān)項目的過程中積累了良好的軟硬件條件，為本項目的順利進行提供了保證。 熟悉DSP平臺開發(fā)：學(xué)院教學(xué)實驗室具備DSP開發(fā)平臺，采用TMS320F28035DSP作為主控制器，保證團隊能夠順利上手，熟練掌握，順利進行項目設(shè)計。三、項目方案（包括項目的訓(xùn)練目標(biāo)、前期準備、組織實施、進度及時間安排、實踐環(huán)節(jié)、教師指導(dǎo)等）1訓(xùn)練目標(biāo)本項目實施所需知識覆蓋面廣，設(shè)計任務(wù)充實飽滿，包括無線對射設(shè)計，太陽能小系統(tǒng)設(shè)計兩大部分。其中，無線對射設(shè)計包括無線對射設(shè)備設(shè)計和安裝，其中設(shè)備主要由市場提供；太陽能小系統(tǒng)設(shè)計，包括硬件設(shè)計和

13、軟件系統(tǒng)設(shè)計兩個部分。硬件設(shè)計任務(wù)主要有：（1）AC/DC變換電路。包括主電路拓撲設(shè)計、電力電子開關(guān)等元器件參數(shù)計算及選型，電力電子開關(guān)驅(qū)動電路等；（2）充放電電路設(shè)計。包括主電路拓撲設(shè)計，元器件參數(shù)計算及選型；（3）主控制器電路設(shè)計和相關(guān)負載的接口電路設(shè)計等。軟件系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)主要有：（1）按照系統(tǒng)功能要求進行軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。（2）太陽能電池最大功率跟蹤算法實現(xiàn)；（3）充放電電路進行驅(qū)動、保護和控制等。通過上述設(shè)計任務(wù)的完成，可以使團隊成員的專業(yè)知識、創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力、實踐能力、團隊協(xié)作及進取精神得到強化與提升，達到預(yù)期的訓(xùn)練目的。2.前期準備組織項目組全體學(xué)生對整個項目的基本原理和總體任

14、務(wù)進行理解把握，統(tǒng)一設(shè)計思想。根據(jù)學(xué)生知識基礎(chǔ)和興趣進行項目分組。各小組進行相關(guān)理論知識的溫習(xí)、自學(xué)與強化提升。根據(jù)本次設(shè)計進行有目的性的理論知識強化，具體包括：光伏系統(tǒng)設(shè)計方法、太陽電池輸出最大功率跟蹤原理及算法；電力電子變換電路、充放電電路、 C語言程序設(shè)計等。掌握跟本次設(shè)計相關(guān)的理論知識，可以在實踐過程中事半功倍。3.組織實施按照訓(xùn)練目標(biāo)，本項目實施路徑如圖1所示：理論研究太陽能小系統(tǒng)設(shè)計總體設(shè)計產(chǎn)品安裝與調(diào)試無線對射設(shè)計圖1 項目實施路徑4.進度及時間安排 2013.1-2013.5：前期準備階段 2013.5-2013.6：選擇元器件：1個月2013.6-2013.7: 對元器件進行

15、性能測試與調(diào)試：1個月2013.7-2013.12：總體設(shè)計：5個月 2013.12-2014.3：制作樣件：3個月 2014.3-2014.6：戶外測試，改善定型：3個月以上完成太陽能無線對射防盜系統(tǒng)設(shè)計5.實踐環(huán)節(jié)需要完成各AC/DC變換電路，充放電電路，放大電路，接口電路等硬件設(shè)計；完成太陽能電池輸出最大功率跟蹤、USB接口驅(qū)動、等軟件設(shè)計；文檔資料的編寫等實踐環(huán)節(jié)。最終的作品要求完成一套系統(tǒng)實物的制作，提交研制報告、測試報告等技術(shù)文檔。四、預(yù)期成果（1）完成一套系統(tǒng)實物的制作，實物應(yīng)是成型的產(chǎn)品，項目最終成果能夠用實物產(chǎn)品進行展示。具體實物為外形美觀，功能齊全（按照設(shè)計目標(biāo)）的太陽能無

16、線對射防盜系統(tǒng)。（2）形成完整的項目相關(guān)的研究報告、測試報告等技術(shù)文檔。發(fā)表相關(guān)技術(shù)論文12篇，申請專利一項，讓作品在環(huán)衛(wèi)工等戶外高溫作業(yè)者中進行示范應(yīng)用。（3）有效培養(yǎng)項目組本科學(xué)生對本專業(yè)綜合知識的探索與實踐能力；激發(fā)他們對相關(guān)新知識的興趣與熱愛；提高他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力；培養(yǎng)他們具備高度的團隊精神。（4）形成一套較為成功的創(chuàng)新實訓(xùn)培養(yǎng)模式，起到較強的示范作用及較大的影響力，為以后的創(chuàng)新實訓(xùn)提供有益的經(jīng)驗和借鑒。五、經(jīng)費預(yù)算經(jīng)費明細預(yù)算額度（元）經(jīng)費說明實驗耗材費12000用于購買低光照寬溫型對射，工程主機，遙控器，擴音喇叭，鐵支架，連接線等資料費1500書籍資料，復(fù)印測試費2000系統(tǒng)性能測試版面費2500用于發(fā)表論文總計18000六、導(dǎo)師推薦意見“基于太陽能無線對射防盜系統(tǒng)設(shè)計”是一項體現(xiàn)電氣專業(yè)特色的綜合性電子實踐制作，融合了太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、電力電子技術(shù)、電源變換技術(shù)、傳感器技術(shù)、單片機技術(shù)、