樓層排水管網(wǎng)智能云服務(wù)系統(tǒng)

一、創(chuàng)作背景

在經(jīng)歷幾次排水管堵塞之苦后，我們決定解決這一問題。

我們先后到兩個老小區(qū)和三個高層電梯房小區(qū)進(jìn)行問詢和調(diào)查，發(fā)現(xiàn)排水管堵塞現(xiàn)象存在，住戶深受其害。調(diào)查結(jié)果還顯示，高頻易堵場所包括正在裝修的樓房和已裝修好樓房的一樓廚房以及馬桶、洗衣機(jī)放置處等。

通過查找資料，我們發(fā)現(xiàn)有一種地面溢水報警裝置，又聯(lián)想到醫(yī)院的床頭呼叫系統(tǒng)，決定開發(fā)一套樓層排水管網(wǎng)智能云服務(wù)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)樓層排水管堵塞準(zhǔn)確預(yù)警并及時消除堵塞的目的。

二、作品結(jié)構(gòu)

樓層排水管網(wǎng)智能云服務(wù)系統(tǒng)由室內(nèi)和室外兩大部分構(gòu)成。

三、設(shè)計(jì)過程

一樓排水管堵塞頻發(fā)，我們想到把一樓排水管與二樓及以上排水管分開，在每個單元自來水管安裝電磁總水閥。

我們購買缺水滿水云報警器，對其進(jìn)行改裝，不用其缺水報警功能，把缺水接口和公共端短接，準(zhǔn)備將這種缺水滿水云報警器用作溢水報警裝置。

在醫(yī)院床頭呼叫系統(tǒng)的啟發(fā)下，我們買來樓層呼叫器，拆除呼叫器分機(jī)按鍵開關(guān)，在原開關(guān)兩接點(diǎn)焊上帶探頭的兩根電線，先多次測試得出當(dāng)水浸沒探頭時能讓樓層呼叫器主機(jī)報警，再多次測試得出其發(fā)出的無線電信號能穿越多層樓房墻壁，在兩百米以內(nèi)被接收到。改裝后的呼叫器分機(jī)用作系統(tǒng)中的水位監(jiān)測裝置。

我們將改裝后的缺水滿水云報警器（室內(nèi)主機(jī)）裝在每層樓的配水房或各個樓層住戶的櫥柜內(nèi)，在廚房、主衛(wèi)、次衛(wèi)離排水管口2厘米至10厘米處的墻內(nèi)裝上水位監(jiān)測裝置。

接著，我們在一、二樓廚房和主衛(wèi)、次衛(wèi)、生活陽臺伸到室外的所有管道和管網(wǎng)彎道等易堵點(diǎn)都裝上水位監(jiān)測裝置和檢修口，將水位監(jiān)測裝置編上序號，組成排水管網(wǎng)室外系統(tǒng)，建立一個水位監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。再把樓層呼叫器（室外主機(jī)）裝在物業(yè)辦公室。

四、預(yù)警原理

二樓有公共排水返流風(fēng)險，預(yù)警后溢水的時間可大大延遲。早晨排水高峰時延遲約12分鐘，其他時段延遲38分鐘以上，為預(yù)警后疏通排水管贏得充足時間。

室外公共排水管一堵塞，水位上升，電子探頭工作，水位監(jiān)測裝置就會發(fā)送無線電信號，室外主機(jī)收到無線電信號，報警且對應(yīng)序號燈亮起。物業(yè)值班人員通過報警燈的序號第一時間知道幾棟幾戶室外具體的排水管堵塞位置，及時通知對應(yīng)住戶停用此房間排水，再從預(yù)警處旁邊的檢修口用疏通器疏通排水管，以免發(fā)生排水管溢水的情況。

遇上排水高峰期或者物業(yè)失責(zé)，第二道預(yù)警防線啟動：二樓主衛(wèi)、次衛(wèi)、廚房都裝有水位監(jiān)測裝置，水位上升就會觸發(fā)室內(nèi)主機(jī)報警，即使住戶遠(yuǎn)在千里之外，手機(jī)也能收到電話、短信、微信三重報警，可用手機(jī)控制住房對應(yīng)單元供水總閥，切斷用水，停止排水，確保一、二樓不會出現(xiàn)堵塞返流的情況，同時給疏通堵點(diǎn)提供充足的時間。

室內(nèi)室外智能云報警系統(tǒng)組成的兩道防線，能確保排水管不會造成堵塞溢水的后果，并方便住戶第一時間準(zhǔn)確找到堵塞管道，在安全時間內(nèi)從檢修口及時疏通排水管，高效解決堵塞難題。

五、效果測試

我們將室外主機(jī)放在物業(yè)辦公室，關(guān)上門窗，把水位監(jiān)測裝置放在1至12樓任意一層的室外不同位置（幾十米至一百多米），測試室外系統(tǒng)無線信號的傳輸。再測試室內(nèi)系統(tǒng)的無線信號傳輸和手機(jī)信息能否發(fā)送成功。

測試結(jié)果顯示，無線信號都能順利傳輸和接收，樓層排水管網(wǎng)智能云服務(wù)系統(tǒng)能很好地完成相應(yīng)任務(wù)。

我們又進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)。模擬放水閥打開后，系統(tǒng)通電工作，我們第一時間收到了報警信息并進(jìn)行了相應(yīng)的處理，水沒有滲出來污染地板。接著，我們模擬未裝系統(tǒng)狀態(tài)，模擬放水閥打開后，系統(tǒng)未通電，水滲出來污染了地板。

樓層排水管網(wǎng)智能云服務(wù)系統(tǒng)可有效解決小區(qū)樓層排水管網(wǎng)易發(fā)生堵塞的難題。

建立排水管堵塞智能監(jiān)測和預(yù)警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，第一道防線預(yù)警室外管網(wǎng)，第二道防線預(yù)警室內(nèi)管網(wǎng)，兩道防線全方位監(jiān)控，確保及時預(yù)警、及時疏通排水管，節(jié)省大量人力、物力、財力。

（指導(dǎo)老師：尤堯生" "李忠良" "吳再爐）

專家點(diǎn)評

李拜一、王志誠、秦帝軒等同學(xué)的樓層排水管網(wǎng)智能云服務(wù)系統(tǒng)這個作品，令人感覺后生可畏。作為初中生，他們能有這種想法與做法，充分體現(xiàn)了：其一，具有創(chuàng)新意識與創(chuàng)新熱情，能從家中發(fā)生的小事情中發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新課題，并努力把它完成。其二，具有新知識、新技術(shù)的學(xué)習(xí)能力和應(yīng)用能力。這個項(xiàng)目要完成好，涉及的知識、技術(shù)等都超出了現(xiàn)階段一般初中生的知識與能力范圍，幾位同學(xué)能夠?qū)⑵渫瓿蓪?shí)屬不易。其三，具有協(xié)作能力，能在項(xiàng)目實(shí)施過程中發(fā)揮各自的優(yōu)勢或特長，值得點(diǎn)贊。

應(yīng)該注意的是：我們在觀察事物、選定課題時，一定要多方考察和分析，不要把局部的甚至是個別極端的現(xiàn)象，當(dāng)成整個領(lǐng)域要解決的問題，那樣有可能出現(xiàn)以偏概全、小題大做的錯誤決策。在解決問題上，一定要遵循“簡單是發(fā)明的真諦、進(jìn)步是創(chuàng)新的唯一”原則，用最經(jīng)濟(jì)、最實(shí)惠的方式創(chuàng)造性地解決問題。

（欄目編輯" 陽丹彥）