大功率電器智能檢測及報警系統(tǒng)設(shè)計

1、附件2項目編號：浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新項目申 報 書創(chuàng)新項目名稱：大功率電器智能檢測及報警系統(tǒng)設(shè)計 創(chuàng)新項目負責(zé)人： XXX 學(xué)校名稱： XX學(xué)院 申報日期： 2014.11.23 項目類別：個人項目 團隊項目浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動計劃暨新苗人才計劃實施辦公室 制申報成員基本信息創(chuàng)新項目負責(zé)人： XXX 負責(zé)人所在學(xué)院： XX學(xué)院 負責(zé)人所在班級： 13自動化（1）班 負責(zé)人聯(lián)系方式： 1XXXXXXXXXXX 團 隊 成 員： 鄭XX、XX、曹XXX、XXXX申報日期： 2014.11.23 備注：申報書由所在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)審查、簽署意見并加蓋公章后，一式四份（均為原件），由各學(xué)院統(tǒng)一報送至學(xué)校團

2、委辦公室（行政樓109）。填寫說明一、申報書要按照要求，逐項認真填寫，填寫內(nèi)容必須實事求是，表達明確嚴謹。二、格式要求：申報書中各項內(nèi)容以Word文檔格式填寫，表格中的字體為小四號仿宋體，1.5倍行距；表格空間不足的，可以擴展或另附紙張；均用A4紙雙面打印，于左側(cè)裝訂成冊。三、申報書由所在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)審查、簽署意見并加蓋公章后，一式1份（均為原件），報送浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動計劃暨新苗人才計劃實施辦公室。一、項目簡介項目概況項目名稱 大功率電器智能檢測及報警系統(tǒng)設(shè)計 項目性質(zhì)（）基礎(chǔ)研究 （）應(yīng)用基礎(chǔ)研究項目來源（）自主立題 （）教師指導(dǎo)選題起止時間自 2014 年11 月 至 2015 年 1

3、1 月項目狀況1、研發(fā)階段2、中試階段 3、批量（規(guī)模）生產(chǎn)（選項打）申請人姓名帥永輝性 別男出生年月1994.09入學(xué)年月2013年9月所在院系電氣與信息工程學(xué)院聯(lián)系電子信箱986503050項 目 組主要成員姓名年齡性 別專業(yè)具體分工XXXX20男自動化系統(tǒng)開發(fā)XXX20女自動化系統(tǒng)設(shè)計XXX20男自動化方案制定XXXX20女自動化調(diào)研、總結(jié)項目指導(dǎo)教師姓名XXXX性 別女出生年月19XX.05姓名XXX性 別男出生年月19XX.04主要研究方向 智能計算，信息處理等近三年獲獎成果：國家級_等獎_項，省部級_等獎_項近三年科研經(jīng)費_XX_萬元，年均_XX_萬元項目

4、主要內(nèi)容簡介 高校安全一直以來是社會安全中的較薄弱環(huán)節(jié)，而在眾多高校安全隱患中，使用大功率電器引發(fā)的一系列火災(zāi)事故在我國各地高校都時常發(fā)生。那為何在高校明令禁止使用大功率電器的情況下，大功率電器還是在寢室中出現(xiàn)？這與校方對大功率電器的監(jiān)控力度，與監(jiān)控方法有密切關(guān)系。本項目擬開發(fā)一個大功率電器智能檢測與報警系統(tǒng)，主要實現(xiàn)以下兩種功能： 1.大功率電器的檢測處理：本項目將擬采用自制的智能功率控制裝置時刻監(jiān)控寢室回路的主干線，一旦檢測到大功率電器接入回路，便會控制電箱跳閘，并使其在幾分鐘內(nèi)無法恢復(fù)通電。以確保電路的絕對安全。 2.采用消息推送的報警管理：本項目將擬采用智能功率控制裝置與另一個警報裝置

5、相連，一旦其智能功率控制裝置功能觸發(fā)，警報裝置便會記錄下相應(yīng)跳閘時間與寢室編號以最快的速度傳達宿管人員，并在相關(guān)校方中做記錄，方便校方進行事后處理。二、項目的研究目的及意義1、申請項目的必要性、目的及意義 高校學(xué)生使用大功率電器而產(chǎn)生的火災(zāi)事故時有發(fā)生。公寓人口密集，一旦發(fā)生火災(zāi)就會造成人員傷亡和財務(wù)損失。為了盡可能避免悲劇的發(fā)生，我們必須從根源上解決由于使用大功率而引發(fā)的火災(zāi)。 通過專業(yè)知識的應(yīng)用，用專業(yè)的知識和方法來解決實際問題，不僅僅可以讓我們更好地掌握和運用知識，通過有效的嘗試和探索，也可以為當(dāng)前的實際問題提供解決的思路和方法。該課題的目的在于設(shè)計一套科學(xué)有效的管理學(xué)生使用大功率的報警

6、系統(tǒng)。 目前高校學(xué)生公寓由于學(xué)生使用大功率電器引發(fā)的火災(zāi)事件時有發(fā)生，嚴重的火災(zāi)不僅造成學(xué)生的財產(chǎn)損失，甚至危及生命。悲劇的發(fā)生除了學(xué)生在安全意識方面的薄弱之外，與校方對大功率電器的監(jiān)控力度，與監(jiān)控方法有關(guān)。但是目前國內(nèi)在這些方面的管理還不夠完善，本課題的研究在于從學(xué)生的切身安全和學(xué)校的管理角度出發(fā)，解決實際問題，該項目的研究成果對于保護大學(xué)生財產(chǎn)和生命安全具有極大的現(xiàn)實意義，最大程度上保護我們的生命，這是對生命的關(guān)愛，對大學(xué)生安全的關(guān)愛。2、項目的背景、主要內(nèi)容、技術(shù)水平及應(yīng)用范圍【項目背景】 每年，都有許多高校發(fā)生由大功率引起的火災(zāi)。就如本校前幾年就因有學(xué)生把大功率電器插在插座上忘記拔掉而

7、引發(fā)火災(zāi)，造成損失。由此可以看出，雖然本校大功率管理力度很大，但是因為使用都是人為的管理手段，有人檢查時學(xué)生就把電器藏起來了，沒人檢查時又拿出來用了。所以學(xué)校管理雖然嚴格，但是難免會存在管理上的漏洞，因此，無法從根本上解決大功率引發(fā)的安全事故。本項目提出的大功率電器智能檢測及報警系統(tǒng)可以很好解決這一問題，利用計算機技術(shù)管理大功率電器，從根本上杜絕了大功率電器引起的事故，而且也極大提高了學(xué)校后勤在宿管方面的管理效率?！卷椖康闹饕獌?nèi)容】 （1）大功率電器智能檢測系統(tǒng)的總體方案設(shè)計本項目設(shè)計的系統(tǒng)主要包括大功率檢測功能和系統(tǒng)消息推送功能，并采用了電工學(xué)的知識。設(shè)定好大功率的檢測裝置的最大電流限度，然

8、后將其與繼電器和系統(tǒng)消息推送裝置連接好后一同接入寢室的電路中。如果寢室內(nèi)有人使用大功率電器，就會增大電路中的電流，檢測裝置取樣分析后發(fā)現(xiàn)波形的振幅超過了先前設(shè)定的最大值后切斷該寢室的供電，同時根據(jù)波形振幅的超額觸發(fā)系統(tǒng)消息推送裝置，將消息反饋給計算機。系統(tǒng)的總體方案設(shè)計如圖1所示。圖1 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計圖 （2）大功率電器檢測裝置的設(shè)計 本項目的大功率檢測裝置的設(shè)計系統(tǒng)由上位計算機、中繼器模塊、數(shù)據(jù)檢測模塊、控制模塊以及繼電器執(zhí)行模塊等幾部分組成。其中數(shù)據(jù)檢測模塊主要完成對原始數(shù)據(jù)的采集，經(jīng)過整流濾波，信號調(diào)理后，通過A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后送到控制模塊中的單片機進行分析處

9、理，判斷是否學(xué)生宿舍使用了大功率電器；并將分析結(jié)果送到繼電器執(zhí)行模塊。而繼電器執(zhí)行模塊則主要是執(zhí)行單片機送過來的控制命令：通斷電。中繼器模塊則是數(shù)據(jù)檢測及控制模塊和上位計算機之間進行數(shù)據(jù)傳遞的橋梁；上位計算機則主要是人性化的顯示各用電參數(shù)，并通過它進行數(shù)據(jù)的調(diào)用和控制。大功率檢測裝置的設(shè)計框圖如圖2所示。圖2 大功率檢測裝置的設(shè)計框圖大功率的數(shù)據(jù)檢測模塊包括電流互感器、電壓形成放大電路、整流濾波電路和信號調(diào)理電路。該控制器采用的是由簡單的電流負感器采樣，經(jīng)橋式整流、濾波后再經(jīng)過一個簡單的限幅保護電路直接將線性的電壓信號送至A/D轉(zhuǎn)換器。其限幅保護電路主要是用來保護A/D芯片。數(shù)據(jù)檢測模塊如圖3

10、所示。圖3 數(shù)據(jù)檢測模塊流程圖（3）系統(tǒng)消息推送裝置的設(shè)計系統(tǒng)消息推送裝置采用了無線電技術(shù)，其裝置內(nèi)部含有微型電源、單工無線電臺自動傳話裝置。預(yù)先在單工無線電臺自動傳話裝置的芯片存儲每個寢室的寢室號，如果電路由于使用大功率電器而被斷電時就會通過觸發(fā)系統(tǒng)消息推送裝置，將其存儲的寢室號反饋給計算機?！炯夹g(shù)水平及應(yīng)用范圍】隨著電子技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展，人們已研制出全電子式智能計量系統(tǒng)，在計量方式上采用了遠程計算機管理信息網(wǎng)絡(luò)，基本實現(xiàn)了計量的自動化和網(wǎng)絡(luò)化，但是以往的研究都沒有涉及負載類型的識別問題。 不僅可以在高校學(xué)生公寓使用，而且在一些商業(yè)小區(qū)、公司員工的公寓等都可以推廣使用。3

11、、實施該項目所具備的基礎(chǔ)、優(yōu)勢和風(fēng)險學(xué)校成立有校級的大學(xué)生科技創(chuàng)新項目組織協(xié)調(diào)機構(gòu)，制訂切實可行的管理辦法和配套政策，提供支撐條件；為參與項目的學(xué)生配備有高、中級指導(dǎo)教師，負責(zé)指導(dǎo)學(xué)生進行科技創(chuàng)新項目；學(xué)院的電工電子實驗室、各類開發(fā)裝置、計算機實驗室和網(wǎng)絡(luò)實驗室向參與項目的學(xué)生開放，且學(xué)校給予相應(yīng)的經(jīng)費支持等。此外，目前國內(nèi)外的相關(guān)方面的嘗試和研究成果也是我們參考和借鑒的重要資料。 本系統(tǒng)可以實現(xiàn)對整個公寓的集中監(jiān)控，可實現(xiàn)學(xué)生公寓各房間使用大功率電器的自動檢測和及時斷電處理，同時將該寢室的信息發(fā)送給學(xué)校保衛(wèi)處。所以可使公寓用電管理自動化、智能化，提高公寓管理水平，實現(xiàn)安全、節(jié)能、增效。項目在

12、設(shè)計開發(fā)過程中程度地提高了學(xué)生對專業(yè)知識的鞏固和面對實際問題時的應(yīng)對能力。4、項目計劃目標（1）設(shè)計一套大功率電器檢測的總體方案；（2）根據(jù)選用硬件設(shè)備，設(shè)計開發(fā)出合適的大功率電器檢測裝置；（3）完成系統(tǒng)消息推送裝置的設(shè)計與實現(xiàn)；本項目完成后，實現(xiàn)大功率電器檢測系統(tǒng)一套，提交結(jié)題報告一份，發(fā)表學(xué)術(shù)論文兩篇。三、預(yù)期成果、知識產(chǎn)權(quán)形成及經(jīng)濟、社會效益分析1、 項目的預(yù)期成果及知識產(chǎn)權(quán)歸屬情況 項目的預(yù)期成果是：在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，設(shè)計出一款或者多款適合高校學(xué)生公寓使用的大功率警報器，通過調(diào)研報告、設(shè)計報告、設(shè)計說明書、論文等形式整體表現(xiàn)研究過程，通過效果圖等方式來綜合表達設(shè)計方案。 知識產(chǎn)權(quán)歸屬

13、情況：本項目知識產(chǎn)權(quán)歸屬于衢州學(xué)院。2、 項目的市場前景分析本項目的研究成果主要關(guān)注于高校的宿舍電路的安全使用，盡可能避免火災(zāi)悲劇的發(fā)生，我們必須從根源上解決由于使用大功率而引發(fā)的火災(zāi)。除此之外，對于公司企業(yè)等的職員宿舍的安全一樣有積極意義。本項目研究成果除了能在高校推廣外，本課題也可在社會上推廣，公司企業(yè)等的建設(shè)必然會有員工的增加，員工公寓的投放使用，企業(yè)的一體化讓員工更方便的工作生活，但是為了避免由于大功率電器的使用而造成的跳閘停電及電路火災(zāi)，急需一套大功率電器智能檢測及預(yù)警系統(tǒng)。所以，本項目具有較大的市場前景。3、 項目的盈利能力分析及財務(wù)預(yù)算其實際的盈利能力要看后期的市場推廣情況。財務(wù)

14、預(yù)算：硬件及軟件購置(1)相關(guān)硬件模塊若干2,000元論文出版費2,500元(2)后臺服務(wù)器1臺3,000元資料費：1,000元(3)耗材：若干1,000元差旅費2,500元 合計：¥12，000元4、 項目的社會效益分析 大功率電器檢測及應(yīng)對系統(tǒng)是對學(xué)生安全的保障及有利于學(xué)?？刂齐娖靼踩婪断到y(tǒng)，它不僅有效地控制了學(xué)生使用大功率電器，增強了校園安全性，是校園現(xiàn)代化安全建設(shè)的必不可缺的一部分。 另一方面，該技術(shù)還可用于其他各類不舍用大功率使用的地方，有利于提升社會的整體安全。四、項目實施進度方案（1）2014年11月：申請項目，并做好前期規(guī)劃，組建研究團隊，分頭展開調(diào)研，整理成調(diào)研報

15、告。（2）2014年12月至2015年2月：根據(jù)調(diào)研報告，展開方案設(shè)計，構(gòu)思，討論，不斷修改和完善構(gòu)思，確定最終設(shè)計方案，深化方案。（3）2015年3月至6月：根據(jù)最終方案，分別進行檢測系統(tǒng)、報警系統(tǒng)設(shè)計和組件。（4）2015年7月至10月：改善系統(tǒng)設(shè)計，完善系統(tǒng)組件，對該系統(tǒng)的使用進行調(diào)試。（5）2015年11月：總結(jié)和展望項目，總結(jié)項目研究取得的成果和不足以及后續(xù)的研究方向和需要注意的地方，整理書寫設(shè)計說明書、結(jié)題報告等，結(jié)題。五、項目組承諾承 諾 書以上所填內(nèi)容真實可靠，本項目組承諾：該項目立項后，將嚴格遵守有關(guān)規(guī)定、遵守本申報書和預(yù)算表中規(guī)定的條款和內(nèi)容，保證按計劃進度完成項目任務(wù)。項

16、目組全體成員（簽章）： 年月日指導(dǎo)老師審核意見： 項目前期調(diào)研工作充分，難度適中，研究方案合理，具有一定的實用性和可推廣性。同意申報。 指導(dǎo)教師簽名：年 月 日學(xué)院審核意見 單位（公章）： 年 月 日 學(xué)校專家組審核意見 單位（公章）： 年 月 日 六、學(xué)校審核意見： 負責(zé)單位（公章）：年 月 日七、專家組審核意見 專家組組長簽章： 年 月 日 八、實施辦公室審核意見 公章： 年 月 日 附件2項目編號：大學(xué)生科技成果推廣項目申 報 書 項目申請人： 申請人所學(xué)專業(yè)： 推廣項目名稱： 主要依托學(xué)科： 項目承擔(dān)單位（公章）： 填報日期： 年 月 日浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動計劃暨新苗人才計劃實施辦

17、公室 制申報成員基本信息創(chuàng)新項目負責(zé)人： 負責(zé)人所在學(xué)院： 負責(zé)人所在班級： 負責(zé)人聯(lián)系方式： 團 隊 成 員： 申報日期： 備注：申報書由所在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)審查、簽署意見并加蓋公章后，一式四份（均為原件），由各學(xué)院統(tǒng)一報送至學(xué)校團委辦公室（行政樓109）。填寫說明一、申報書要按照要求，逐項認真填寫，填寫內(nèi)容必須實事求是，表達明確嚴謹。二、格式要求：申報書中各項內(nèi)容以Word文檔格式填寫，表格中的字體為小四號仿宋體，1.5倍行距；表格空間不足的，可以擴展或另附紙張；均用A4紙雙面打印，于左側(cè)裝訂成冊。三、申報書由所在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)審查、簽署意見并加蓋公章后，一式1份（均為原件），報送浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新活

18、動計劃暨新苗人才計劃實施辦公室。22一、項目簡介項目概況項目名稱 項目性質(zhì)（）基礎(chǔ)研究 （）應(yīng)用基礎(chǔ)研究項目來源（）自主立題 （）教師指導(dǎo)選題起止時間自 年 月 至 年 月項目狀況1、研發(fā)階段 2、中試階段 3、批量（規(guī)模）生產(chǎn)（選項打）申請人姓名性 別出生年月入學(xué)年月所在院系聯(lián)系電話電子信箱項 目 組主要成員姓名年齡性 別專業(yè)具體分工項目指導(dǎo)教師姓名性 別 出生年月主要研究方向 近三年獲獎成果：國家級_等獎_項，省部級_等獎_項近三年科研經(jīng)費_萬元，年均_萬元項目主要內(nèi)容簡介二、項目目的意義（簡要說明項目背景及實施必要性）三、技術(shù)路線與組織管理（簡要說明項目試驗研究、示范、推廣等所采取的技術(shù)方案；為保證項目的順利開展，從組織領(lǐng)導(dǎo)和行政管理方面所采取的形式和措施。）四、基礎(chǔ)條件與保障措施（簡要說明項目的前期工作基礎(chǔ)，為項目實施所能提供的設(shè)備和試驗、示范基地及其它條件；保證項目正常實施所需要研究人員、技術(shù)人員的配備、落實與解決途徑。）五、實施內(nèi)容與任務(wù)分工（簡要說明項目實施中主要的工作與技術(shù)內(nèi)容；各項目參加單位在項目中的具體工作、任務(wù)和分工。）六、實施地點及示范推廣規(guī)模（簡要說明項目的各項工作與技術(shù)內(nèi)容進行示范、推廣的具體地點、基本情況與規(guī)模。）七、預(yù)期經(jīng)濟、社會及生態(tài)效益（項目實施后產(chǎn)生的經(jīng)濟、社會及生態(tài)效益）八、計劃進度與考核指標（指項目分年度實施的計劃安排、具體指標和項