单位:福建省福清市第二中学
作者:陈泽南
指导老师:涂春生 俞秀恩 林鹰
摘要:现代办公室都配有各种电器,这样环境舒适了,工作效率提高了,但是新的问题也产生,许多工作人员最后离开办公室,往往忘记关上开关,导致大大地浪费许多电力资源。我发明的“节能办公室门锁”自动开启、自动关闭办公室总开关,达到节能、环保的效果。
关键词:办公室 节能 开关 门锁
正文:
现代各单位办公室都配有电脑、空调、电风扇等电器。这样环境舒适了,工作效率提高了,但是新的问题也产生,许多工作人员最后离开办公室时,办公室门会记得关上,往往忘记关上各种电器的开关,特别是空调的开关,这样大大地浪费许多电力资源。有人认为一个办公室浪费一些电算不了什么,但是一个单位、一个市、一个省乃至一个国家都如此浪费,那可是天文数字。
今年暑假我就在构思如何解决这一矛盾问题。我观察到各个单位工作人员在离开办公室时,都会自觉关上门,而且还习惯地旋转一下,看看办公室有没有反锁上,但是办公室里面的电器往往忘记关上。所以我就把突破口放在办公室的门锁上。
最初我设计在门锁接上正负电线,来控制总开关,人进办公室,电路接通,办公室各种电器就有电;人出去了,总开关自动切断电源,办公室各种电器也自动关闭。但是,我又考虑到一个人出去,还有许多人在办公,电源被切断人家怎么办公,即使一个人办公,出去办一些事,马上又回来,电源切断又要重新启动,那浪费电更大。
怎么办?我又在办公室反锁装置找突破口。我观察到一般的工作人员出办公室,不会去按反锁的按钮,只有最后一个人出办公室,而不想再进来,才会去按反锁按钮,我想把正负线接到按钮上不是解决了矛盾吗?但是,通过试验又不行。因为门锁是金属,正负电一接通,手一接触,会出人命。试验失败,我只好放弃这个研究项目。
上学了,我找几位老师探究这个难题,
在老师指点下,能不能从光电转换找突破口。真是“山重水尽疑无路,柳暗花明又一村”我重新树立探究这个课题的信心。我反复思考、反复设计、反复试验终于设计出“办公室节能门锁”。
具体设计图和说明如下:
办公室节能门锁电子线路图说明
如图所示,按下触发开关,变压器B通电,降压后输出9伏交流电压,经过全波整流,再经过电解电容器和涤纶电容器滤波以及三端集成稳压电路后,得到6伏直流电压,光敏二极管导通发光,光敏三极管接收光信号导通,此时三极管T1基极处低电平,T1截止,三极管T2基极处高电平,T2导通,继电器J得电动作,从而使用电器电路接通。
当门锁反锁后,门锁内的部件挡住了光敏二极管射向光敏三极管的光,光敏三极管截止,此时三极管T1基极处高电平,T1导通,三极管T2基极处低电平,T2截止,继电器J断电,从而使用电器电路断开。
其中,二极管D1的作用是当输入端短路时,保护三端稳压块LM7806。二极管D2的作用是给继电器线包的自感电动势提供一个回路,保护三极管T2。扭子开关的作用是当它闭合时,用电器的工作不受门锁反锁(继电器断开)的影响。
综上所述,办公室节能门锁有如下几个优点:
1、科学性:用光传感的光学原理,切断、开启电源十分科学。
2、实用性:当工作人员会记住关点灯,反锁门而忘记关大型电器,此锁会自动关上电源。
3、先进性:目前还没有发现世界上有这种先进的多功能节电门锁。
点评:“多功能节电门锁”原来是另外一个同学研究的作品,他在球锁内部装上线路,当球锁内部切断电源,就切断室内所有电源,研究到这里他遇到一个瓶颈,就是当球锁内部电线磨损就容易漏电,从而发生电死人的后果,这学生研究了一个暑假,无法解决这个难题而放弃。陈泽男同学接着研究,他运用逆向思维方法,从球锁内部跳到球锁外部,并且运用红外线接通和切断线路从而既能控制线路,又可以保证人身安全。此作品获福清市一等奖、福州市二等奖,并且申请了专利。陈泽男已经被澳门某大学录取。