TF-1型三棱柱插座

宁夏回族自治区银川一中

作者：汪涛

辅导教师：许凌云  周缨  王健玮

项目简介

项目摘要：一种既为二项也为三项插头供电并且插孔间互不影响的新型三棱柱型插座。

选题确定：插座使用过程中我们经常可以发现一些问题：1、三孔两孔通用的插孔设计时主要考虑了三项插头当二项插头比如手机充电器的插头插入后一定会影响到旁边的插孔占用了旁边插孔的位置，并且有时体积过大的三项插头也会占用旁边的插孔，造成插孔很大程度的浪费处于空置状态（详见研究论文）。

研究过程：于是在增大角度的前提下不减少插孔数量我设计了一种双层近三棱柱式的插座，这种插座不仅可以很大程度上减小插座的体积，而且对于绝大多数的插头它都可以提供近乎完美的解决方案，使没一个插孔被高效的利用。双层共6个大插孔是最安全和最合理的数量，使插座不仅美观而且能安全便捷的使用。

创新点：1：当使用一般手机充电器样式的长插头并且数量大于等于3时，可以把此插座立起来依次把每一个插头插入形成类似环绕式的插法，以此方法可同时插6个长插头上下两层各3个，并且互不影响。底层插满3个长插头时顶层的三个大插孔可以插入任意形状的插头，如大型用电器的三头插头，电池充电器的长方体插头等。2：当长插头数量小于3个时可以以任意一个侧面为底面把插座横放，此时前后两层可以分别满足一个长插头并且其它插孔可以插入任意形状的插头，如大型用电器的三头插头，电池充电器的长方体插头等。当底面两个插孔被插头插入后，利用插头自身可以把插座抬起使插座离开地面。增强了安全性。3：这个插座无需精密的部件和昂贵的材料，所以成本低造价便宜，多数人有能力购买，若上市极易推广。4：若可以在稍微增加成本的前提下，可在插座三条侧棱内部加入可延长收缩的三条支脚。或者本身就加入固定好的三个小支脚。由于三角形是最稳定的结构，所以可以让插座在仅立起使用的时候就可以满足所有类型的插头，当然价格会略微升高。

家用智能安防门锁

宁夏回族自治区银川一中

作者：马锐

辅导教师：王永峰  王健玮

项目简介

项目摘要：以普通家用防盗门用弹子锁为基础，研究并设计了一款传统机械编码及数字编码技术巧妙组合而成的家用智能安防门锁，在锁及钥匙上内嵌了数字编码集成电路，不仅大大提高了防盗锁的安全防盗性能，并且可以作为室内安防系统的主控部件。

项目选题：近年来，随着高科技的开锁工具出现，让不少不法分子有了可乘之机。为能更好的实现防盗，提出一种低成本高技术含量的家用智能安防门锁的设计思路。

设计思路：普通的防盗锁几乎都是弹子锁，而只要有钥匙孔存在，必然存在一些破解的缺陷。本家用智能安防门锁最大的特点就是从外面看和以往的普通防盗锁没有任何区别，但却内嵌了集成电路及执行部件，首先要完成机械编码验证，只有按一定算法随机产生的询问码得到了钥匙返回的正确应答码，执行部件解锁，锁才能够开启。

设计过程：先研究了普通防盗弹子锁的机构，并以结构较简单的防盗弹子锁为机械编码基础，增加机械钥匙半轴传感器，确定了机械钥匙解码成功，再启动数字编码解码集成电路，数字解码成才启动执行部件才能正式开锁成功。数字编码解码集成电路是本智能锁的核心技术，在锁和钥匙里集成了16位随机算法编码，提取算法进行编码组合，并发出组合询问码，钥匙柄集成电路收到编码后按解出的算法组合应答码，锁内电路收到应答码进行对应识别是否正确，并驱动执行部件动作来实现是否开锁。

应用科学原理：数学方法：排列组合的应用；微计算机随机算法编码解码技术的应用；近距无线通讯技术的应用及实现了无线编码解码，又杜绝了无线侦测破译编码。

创新点：①数字编码技术与机械编码技术的组合将重码率降至极限；②不改变传统锁的开锁方法，只增加与数字编码技术集成电路，成本增加很少；③作为家庭安防的主控部件，嵌入编码约束下的驱动模块，实现自动及手动控制的延时廊灯、红外防盗窗的主控功能的实现。

进一步完善的设想：下一步研究将结合家庭及小区物业安防系统实现联动及主控功能。

听诊器

云南省玉溪第三中学

作者：刘哲宇

辅导教师：谭光明

项目简介

医生在给病人看病的时候常常使用听诊器来帮助诊断疾病，普通的听诊器由拾音部分、传导部分和听音部分组成，拾音部分为胸件，传导部分为胶管，听音部分为耳件，声音通过拾音部分的听诊膜收集以后，通过传导部分的胶管传输到听音部分的耳塞，医生通过耳件上的耳塞获得音频信息，最后根据获得的音频信息帮助诊断病情。现有技术中的听诊器胸件直接用胶管连接耳件，在使用时，当耳塞还塞在耳朵中时，耳件在受到意外震动时，震动波会冲击就诊医生的耳朵，导致医生耳朵受损。

本实用新型针对现有技术中，听诊器的胸件与耳件直接相连，使用的医生容易受意外震动影响，导致听力受损的问题，提供一种带开关的听诊器，该听诊器包括有拾音部分、传导部分和听音部分，拾音部分为一个胸件，胸件上有听诊膜；听音部分为耳件，耳件有两根支管，支管上各装有耳塞；传导部分由三根胶管组成，三根胶管一端分别装在三通上，另一端分别连接胸件和耳件的两根支管；连接胸件的胶管中部安装有声音传输开关。声音传输开关由带斜槽的外壳和外壳内的滚轮组成，胶管由外壳内滚轮下穿过。

医生在就诊时，将耳塞放到耳孔中，把听诊器的胸件放置在听诊部位，听诊膜紧贴身体，打开声音传输开关，听取音频信息诊断疾病，用完后，关闭声音传输开关。在使用过程中，医生可以方便的打开和关闭开关，防止发生意外震动时，损伤医生耳朵。

平面密集型智能停车系统开发研究

上海市延安中学

作者：李嘉晟

辅导教师：朱守晨  赵杰

项目简介

摘要：汽车保有量上升，突显黄金商业区停车难问题，引起社会广泛关注。本项目利用自动控制技术、链传动技术和图像识别技术，探寻一种平面智能停车系统，在不增加车库面积前提下，大幅增加车位数量，缓解停车难问题。

选题确定：去商场，发现车流量大，停车难；地下停车库的车道面积大，空间利用率低。受华容道游戏提示，用最少空间和最短路径移出曹操。受大型超市电子储物柜启示，自动找空柜和存放物品的柜子。确定研究平面智能停车系统，减少车道面积，并实现自动停车/取车。

目的：增加大型商场等原有停车库的车位数量。实例设计表明：某车库的车位数量从143增加到274个。

思路：智能停车系统利用智能算法优化生成车辆移动路径，控制链条传动机构在平面内的纵向和横向运行，实现停车库内自动取车/停车，有效减少车道面积，增加车位数量。增加纵向移动车道上链条数可同时有多个车辆进出库。

过程：查阅停车库图标，实地测量通道几何参数；走访运营设计单位，收集相关资料和数据，分析停车库类型和关键技术。确定通过减少通道增加平面停车库车位的设计思路，设计了链条传动系统和计算机控制系统，制作了实例模型，验证本方案的可行性。

科学原理：利用链条传动技术实现载车板的纵向和横向移动；利用智能停车系统自动获得车位状态；计算机技术保存车位状态，并生成载车板移动路径；利用自动控制技术实现链条传动装置的自动控制。

创新点：(1)设计平面内搬运装置移动车辆，替代传统的车库内车辆驾驶，将停车库的通道改造为车位，并减小车位的宽度，从有效提高车库空间利用率。(2)利用链条传动技术，设计了自动传动装置，解决了车辆在平面内纵向和横向交叉移动问题。

同类研究：停车库利用率的研究集中在立体停车库，但大型商场等地下停车库受层高限制，无法改建。

结论：经过实例设计使地下停车库增加0.9倍的停车位。

进一步设想：合理布局车库出入口和共用轨道，缩短移动距离，提高效率。