大功率电器智能检测及报警系统设计

附件2
项目编号：
浙江省大学生科技创新项目
申报书
创新项目名称：大功率电器智能检测及报警系统设计创新项目负责人： XXX
学校名称： XX学院
申报日期： 2014.11.23
项目类别：个人项目□团队项目√
浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划实施办公室制
申报成员基本信息
创新项目负责人： XXX
负责人所在学院： XX学院
负责人所在班级： 13自动化（1）班
负责人联系方式： 1XXXXXXXXXXX
团队成员：郑XX、XX、曹XXX、XXXX
申报日期： 2014.11.23
备注：申报书由所在学院领导审查、签署意见并加盖公章后，一式四份（均为原件），由各学院统一报送至学校团委办公室（行政楼109）。

填写说明
一、申报书要按照要求，逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。

二、格式要求：申报书中各项内容以Word文档格式填写，表格中的字体为小四号仿宋体，1.5倍行距；表格空间不足的，可以扩展或另附纸张；均用A4纸双面打印，于左侧装订成册。

三、申报书由所在学校领导审查、签署意见并加盖公章后，一式1份（均为原件），报送浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划实施办公室。

一、项目简介
项目概况项目名称大功率电器智能检测及报警系统设计
项目性质（）基础研究（√）应用基础研究
项目来源（√）自主立题（）教师指导选题
起止时间自 2014 年11 月至 2015 年 11 月
项目状况√1、研发阶段2、中试阶段 3、批量（规模）生产（选项打√）
申请人姓名帅永辉性别男
出生
年月
1994.09
入学
年月
2013年9月所在
院系
电气与信息工程
学院
联系
电话
电子
信箱
986503050@
项目组主要成员姓名年龄性别专业具体分工
XXXX 20 男自动化系统开发XXX 20 女自动化系统设计XXX 20 男自动化方案制定XXXX 20 女自动化调研、总结
项目指导教师姓名XXXX 性别女
出生
年月
19XX.05 姓名XXX 性别男
出生
年月
19XX.04 主要研究方向智能计算，信息处理等
近三年获奖成果：国家级__等奖___项，省部级__等奖___项
近三年科研经费____XX_____万元，年均__XX______万元
项目主要内容简介
高校安全一直以来是社会安全中的较薄弱环节，而在众多高校安全隐患中，使用大功率电器引发的一系列火灾事故在我国各地高校都时常发生。

那为何在高校明令禁止使用大功率电器的情况下，大功率电器还是在寝室中出现？这与校方对大功率电器的监控力度，与监控方法有密切关系。

本项目拟开发一个大功率电器智能检测与报警系统，主要实现以下两种功能： 1.大功率电器的检测处理：本项目将拟采用自制的智能功率控制装置时刻监控寝室回路的主干线，一旦检测到大功率电器接入回路，便会控制电箱跳闸，并使其在几分钟内无法恢复通电。

以确保电路的绝对安全。

2.采用消息推送的报警管理：本项目将拟采用智能功率控制装置与另一个警报装置相连，一旦其智能功率控制装置功能触发，警报装置便会记录下相应跳闸时间与寝室编号以最快的速度传达宿管人员，并在相关校方中做记录，方便校方进行事后处理。

二、项目的研究目的及意义
1、申请项目的必要性、目的及意义
高校学生使用大功率电器而产生的火灾事故时有发生。

公寓人口密集，一旦发生火灾就会造成人员伤亡和财务损失。

为了尽可能避免悲剧的发生，我们必须从根源上解决由于使用大功率而引发的火灾。

通过专业知识的应用，用专业的知识和方法来解决实际问题，不仅仅可以让我们更好地掌握和运用知识，通过有效的尝试和探索，也可以为当前的实际问题提供解决的思路和方法。

该课题的目的在于设计一套科学有效的管理学生使用大功率的报警系统。

目前高校学生公寓由于学生使用大功率电器引发的火灾事件时有发生，严重的火灾不仅造成学生的财产损失，甚至危及生命。

悲剧的发生除了学生在安全意识方面的薄弱之外，与校方对大功率电器的监控力度，与监控方法有关。

但是目前国内在这些方面的管理还不够完善，本课题的研究在于从学生的切身安全和学校的管理角度出发，解决实际问题，该项目的研究成果对于保护大学生财产和生命安全具有极大的现实意义，最大程度上保护我们的生命，这是对生命的关爱，对大学生安全的关爱。

2、项目的背景、主要内容、技术水平及应用范围
【项目背景】
每年，都有许多高校发生由大功率引起的火灾。

就如本校前几年就因有学生把大功率电器插在插座上忘记拔掉而引发火灾，造成损失。

由此可以看出，虽然本校大功率管理力度很大，但是因为使用都是人为的管理手段，有人检查时学生就把电器藏起来了，没人检查时又拿出来用了。

所以学校管理虽然严格，但是难免会存在管理上的漏洞，因此，无法从根本上解决大功率引发的安全事故。

本项目提出的大功率电器智能检测及报警系统可以很好解决这一问题，利用计算机技术管理大功率电器，从根本上杜绝了大功率电器引起的事故，而且也极大提高了学校后勤在宿管方面的管理效率。

【项目的主要内容】
（1）大功率电器智能检测系统的总体方案设计
本项目设计的系统主要包括大功率检测功能和系统消息推送功能，并采用了电工学的知识。

设定好大功率的检测装置的最大电流限度，然后将其与继电器和系统消息推送装置连接好后一同接入寝室的电路中。

如果寝室内有人使用大功率电器，就会增大电路中的电流，检测装置取样分析后发现波形的振幅超过了先前设定的最大值后切断该寝室的供电，同时根据波形振幅的超额触发系统消息推送装置，将消息反馈给计算机。

系统的总体方案设计如图1所示。

串行口
中继模块
串行口1串行口2大功率电器智能检测及预警系统登录
中继模块1
中继模块N
公寓1
终端控制器1
公寓1
终端控制器N
公寓1
终端控制器1
公寓1
终端控制器N 图1 系统的总体方案设计图
（2）大功率电器检测装置的设计
本项目的大功率检测装置的设计系统由上位计算机、中继器模块、数据检测模块、控制模块以及继电器执行模块等几部分组成。

其中数据检测模块主要完成对原始数据的采集，经过整流滤波，信号调理后，通过A/D 转换器将模拟信号转换为数字信号，然后送到控制模块中的单片机进行分析处理，判断是否学生宿舍使用了大功率电器；并将分析结果送到继电器执行模块。

而继电器执行模块则主要是执行单片机送过来的控制命令：通断电。

中继器模块则是数据检测及控制模块和上位计算机之间进行数据传递的桥梁；上位计算机则主要是人性化的显示各用电参数，并通过它进行数据的调用和控制。

大功率检测装置的设计框图如图2所示。

上位机
串行卡1
串行卡N
中继模块1
中继模块N
数据检测及
控制模块1数据检测及控制模块N
数据检测及控制模块1数据检测及控制模块N
图2 大功率检测装置的设计框图
大功率的数据检测模块包括电流互感器、电压形成放大电路、整流滤波电路和信号调理电路。

该控制器采用的是由简单的电流负感器采样，经桥式整流、滤波后再经过一个简单的限幅保护电路直接将线性的电压信号送至A/D 转换器。

其限幅保护电路主要是用来保护A/D 芯片。

数据检测模块如图3所示。

电流互感器
电压形成放
大电路
整流滤波电
路
信号调理电
路
限幅保护电
路
图3 数据检测模块流程图
（3）系统消息推送装置的设计
系统消息推送装置采用了无线电技术，其装置内部含有微型电源、单工无线电台自动传话装置。

预先在单工无线电台自动传话装置的芯片存储每个寝室的寝室号，如果电路由于使用大功率电器而被断电时就会通过触发系统消息推送装置，将其存储的寝室号反馈给计算机。

【技术水平及应用范围】
随着电子技术、计算机网络技术和通讯技术的发展，人们已研制出全电子式智能计量系统，在计量方式上采用了远程计算机管理信息网络，基本实现了计量的自动化和网络化，但是以往的研究都没有涉及负载类型的识别问题。

不仅可以在高校学生公寓使用，而且在一些商业小区、公司员工的公寓等都可以推广使用。

3、实施该项目所具备的基础、优势和风险
学校成立有校级的大学生科技创新项目组织协调机构，制订切实可行的管理办法和配套政策，提供支撑条件；为参与项目的学生配备有高、中级指导教师，负责指导学生进行科技创新项目；学院的电工电子实验室、各类开发装置、计算机实验室和网络实验室向参与项目的学生开放，且学校给予相应的经费支持等。

此外，目前国内外的相关方面的尝试和研究成果也是我们参考和借鉴的重要资料。

本系统可以实现对整个公寓的集中监控，可实现学生公寓各房间使用大功率电器的自动检测和及时断电处理，同时将该寝室的信息发送给学校保卫处。

所以可使公寓用电管理自动化、智能化，提高公寓管理水平，实现安全、节能、增效。

项目在设计开发过程中程度地提高了学生对专业知识的巩固和面对实际问题时的应对能力。

4、项目计划目标
（1）设计一套大功率电器检测的总体方案；
（2）根据选用硬件设备，设计开发出合适的大功率电器检测装置；
（3）完成系统消息推送装置的设计与实现；
本项目完成后，实现大功率电器检测系统一套，提交结题报告一份，发表学术论文两篇。

三、预期成果、知识产权形成及经济、社会效益分析
1、项目的预期成果及知识产权归属情况
项目的预期成果是：在充分调研的基础上，设计出一款或者多款适合高校学生公寓使用的大功率警报器，通过调研报告、设计报告、设计说明书、论文等形式整体表现研究过程，通过效果图等方式来综合表达设计方案。

知识产权归属情况：本项目知识产权归属于衢州学院。

2、项目的市场前景分析
本项目的研究成果主要关注于高校的宿舍电路的安全使用，尽可能避免火灾悲剧的发生，我们必须从根源上解决由于使用大功率而引发的火灾。

除此之外，对于公司企业等的职员宿舍的安全一样有积极意义。

本项目研究成果除了能在高校推广外，本课题也可在社会上推广，公司企业等的建设必然会有员工的增加，员工公寓的投放使用，企业的一体化让员工更方便的工作生活，但是为了避免由于大功率电器的使用而造成的跳闸停电及电路火灾，急需一套大功率电器智能检测及预警系统。

所以，本项目具有较大的市场前景。

3、项目的盈利能力分析及财务预算
其实际的盈利能力要看后期的市场推广情况。

财务预算：
硬件及软件购置
(1)相关硬件模块若干2,000元论文出版费2,500元
(2)后台服务器1台3,000元资料费：1,000元
(3)耗材：若干1,000元差旅费2,500元
合计：¥12，000元
4、项目的社会效益分析
大功率电器检测及应对系统是对学生安全的保障及有利于学校控制电器安全防范
系统，它不仅有效地控制了学生使用大功率电器，增强了校园安全性，是校园现代化安全建设的必不可缺的一部分。

另一方面，该技术还可用于其他各类不舍用大功率使用的地方，有利于提升社会的整体安全。

四、项目实施进度方案
（1）2014年11月：申请项目，并做好前期规划，组建研究团队，分头展开调研，
整理成调研报告。

（2）2014年12月至2015年2月：根据调研报告，展开方案设计，构思，讨论，不
断修改和完善构思，确定最终设计方案，深化方案。

（3）2015年3月至6月：根据最终方案，分别进行检测系统、报警系统设计和组件。

（4）2015年7月至10月：改善系统设计，完善系统组件，对该系统的使用进行调试。

（5）2015年11月：总结和展望项目，总结项目研究取得的成果和不足以及后续的
研究方向和需要注意的地方，整理书写设计说明书、结题报告等，结题。

五、项目组承诺
承诺书
以上所填内容真实可靠，本项目组承诺：该项目立项后，将严格遵守有关规定、遵守本申报书和预算表中规定的条款和内容，保证按计划进度完成项目任务。

项目组全体成员（签章）：
年月日
指导老师审核意见：
项目前期调研工作充分，难度适中，研究方案合理，具有一定的实用性和可推广性。

同意申报。

指导教师签名：
年月日
学院审核意见
单位（公章）：
年月日
学校专家组审核意见
单位（公章）：
年月日
六、学校审核意见：
负责单位（公章）：
年月日
七、专家组审核意见
专家组组长签章：
年月日
八、实施办公室审核意见
公章：
年月日
附件2
项目编号：
大学生科技成果推广项目
申报书
项目申请人：
申请人所学专业：
推广项目名称：
主要依托学科：
项目承担单位（公章）：
填报日期：年月日
浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划实施办公室制
申报成员基本信息
创新项目负责人：
负责人所在学院：
负责人所在班级：
负责人联系方式：
团队成员：
申报日期：
备注：申报书由所在学院领导审查、签署意见并加盖公章后，一式四份（均为原件），由各学院统一报送至学校团委办公室（行政楼109）。

填写说明
一、申报书要按照要求，逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。

二、格式要求：申报书中各项内容以Word文档格式填写，表格中的字体为小四号仿宋体，1.5倍行距；表格空间不足的，可以扩展或另附纸张；均用A4纸双面打印，于左侧装订成册。

三、申报书由所在学校领导审查、签署意见并加盖公章后，一式1份（均为原件），报送浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划实施办公室。

一、项目简介
项目概况项目名称
项目性质（）基础研究（）应用基础研究
项目来源（）自主立题（）教师指导选题
起止时间自年月至年月
项目状况1、研发阶段 2、中试阶段 3、批量（规模）生产（选项打√）
申请人姓名性别
出生
年月
入学
年月所在
院系
联系
电话
电子
信箱
项目组
主要成员
姓名年龄性别专业具体分工
项目指导教师姓名性别
出生
年月
主要研究方向
近三年获奖成果：国家级__等奖___项，省部级__等奖___项近三年科研经费____________万元，年均___________万元
项目主要内容简介
二、项目目的意义
（简要说明项目背景及实施必要性）
三、技术路线与组织管理
（简要说明项目试验研究、示范、推广等所采取的技术方案；为保证项目的顺利开展，从组织领导和行政管理方面所采取的形式和措施。

）
四、基础条件与保障措施
（简要说明项目的前期工作基础，为项目实施所能提供的设备和试验、示范基地及其它条件；保证项目正常实施所需要研究人员、技术人员的配备、落实与解决途径。

）
五、实施内容与任务分工
（简要说明项目实施中主要的工作与技术内容；各项目参加单位在项目中的具体工作、任务和分工。

）
六、实施地点及示范推广规模
（简要说明项目的各项工作与技术内容进行示范、推广的具体地点、基本情况与规模。

）
七、预期经济、社会及生态效益
（项目实施后产生的经济、社会及生态效益）
八、计划进度与考核指标
（指项目分年度实施的计划安排、具体指标和项目结束时要达到的技术与经济指标。

计划进度与考核指标一定要明确、具体并尽可能量化。

）
九、经费使用计划
（包括经费预算及经费支出明细等）
十、项目组承诺
承诺书
以上所填内容真实可靠，本项目组承诺：该项目立项后，将严格遵守有关规定、遵守本申报书和预算表中规定的条款和内容，保证按计划进度完成项目任务。

项目组全体成员（签章）：
年月日
指导教师签名：
年月日学院审核意见
单位（公章）：
年月日
学校专家组审核意见
单位（公章）：
年月日
负责单位（公章）
年月日十二、专家组审核意见
专家组组长签章
年月日
十三、实施办公室审核意见
公章
年月日。