Комплексный конструкторско-технический проект по заказу Зеленоградского административного округа города Москвы по улучшению условий городской среды экологической и социальной направленностей



Скачать 161.36 Kb.
НазваниеКомплексный конструкторско-технический проект по заказу Зеленоградского административного округа города Москвы по улучшению условий городской среды экологической и социальной направленностей
Дата08.03.2013
Размер161.36 Kb.
ТипДокументы
источник
1. /документы на грант/АКТЫ Внедрение Брейн-Ринга.pdf
2. /документы на грант/О Центре.docx
3. /документы на грант/ПАТЕНТ.docx
4. /документы на грант/Результаты 2009-2012 года.docx
5. /документы на грант/анкеты участников программы.doc
6. /документы на грант/заявка.docx
7. /документы на грант/конструкторский проект.docx
8. /документы на грант/тезисы программы.docx
Наличие: Лицензии на образовательную деятельность
Doc na grant
Название конференции
Анкеты педагогов-руководителей по направлению научно-технического творчества
Заполняется Оргкомитетом конкурса
Комплексный конструкторско-технический проект по заказу Зеленоградского административного округа города Москвы по улучшению условий городской среды экологической и социальной направленностей
Образовательная программа дополнительного образования детей

Комплексный конструкторско-технический проект по заказу Зеленоградского административного округа города Москвы по улучшению условий городской среды экологической и социальной направленностей

(срок реализации 4 года)





Название проекта

Время разработки проекта

Предполагаемая область применения проекта и его практическая значимость

Защита на научно-практических конференциях

Внедрение


Городского, Всероссийского уровня

Международного уровня

1

Регистратор пиковых значений давления и стенд для его демонстрации

1,5 г

Нефтепроводы, водопроводы.

Возможность определения места подрыва (прорыва), несанкционированного подключения быстро и точно.

Международный салон промышленной собственности «АРХИМЕД» - диплом

Балтийский Научно-инженерный конкурс - диплом

Городская Конференция «Шаг в будущее»-1 место

33 Хорватская выставка изобретений с международным участием "INOVA". - Золотая медаль

Работа представлена на конкурсе изобретательских работ в телевизионной версии программы «Фабрика мысли», 1 место

2

Безосадочный наплавной (понтонный) мост

1 г.

Постоянные и временные мостовые переправы.

Повышение безопасности движения на наплавных переправах.

Рационализация существующих наплавных переправ.

Международный салон промышленной собственности «АРХИМЕД» - диплом

Фестиваль науки «Ритм Зеленограда» -1 место

Балтийский Научно-инженерный конкурс - диплом

Фестиваль «Юные таланты Московии»- диплом

Национальная детская премия – диплом лауреата Городской конкурс инновационных проектов «Open Science» -1 место

XI Британское Шоу Изобретений (British Invention Show). -
высшая награда «Double gold»

По результатам представляемой работы подана в РОСПАТЕНТ и принята к рассмотрению 30.12.2008 г. заявка на полезную модель под названием «Безосадочное звено наплавного моста», рег. №2008152256, и получен патент на полезную модель №84395.


3

Система для проведения турниров интеллектуальных игр для школьников «Брэйн-ринг»

1,5 г.

Дополнительное образование, интеллектуальные клубы,
школьный досуг.

Возможность проведения тренировок и турниров по интеллектуальным играм с четким отслеживанием временного регламента.

Балтийский Научно-инженерный конкурс – диплом

Фестиваль технического творчества молодежи

в номинации:

Конструкторско-технологические проекты для потребности города -1 место

Фестиваль науки «Ритм Зеленограда» -2 место

Российская неделя электроники ChipExpo-2011-диплом




Система передана в округа Москвы (10 штук для каждого округа города Москвы) систем с приложением технического описания, инструкции по эксплуатации , разработками для проведении турниров)



1. Общая информация:


Название проекта: Регистратор пиковых значений давления и стенд для его демонстрации



сергей



Предполагаемая область применения проекта и его практическая значимость

Нефтепроводы, водопроводы.

Возможность определения места подрыва/прорыва/несанкционированного подключения быстро и точно.

Информация о проекте

Актуальность проекта

Указать какому из перспективных направлений инновационной деятельности организаций науки и промышленности Зеленоградского административного округа города Москвы

  1. Энергосберегающие технологии и аппаратура

  2. Электроника и микроэлектроника

  3. Системы жизнеобеспечения и защиты человека

  4. Экология и рациональное природопользование




Новизна проекта (идеи)

Показать, что предлагаемая в проекте идея должна быть новой, впервые сформулированной именно самим участником программы

1.Создание прибора, осуществляющего контроль над кратковременными импульсами давления в жидких средах

2. Воплощение в жизнь идеи «умных труб» позволит избегать неоправданных энергопотерь и имеет широкий спектр применения.

Уровень научной проработки проекта (идеи)

Отразить исследования или работы, в результате которых возникла идея и/или сформировался проект.

В рамках настоящей работы создан действующий лабораторный макет регистратора, позволяющий измерять пики давления в жидкости длительностью от 25 мкс и более.

С описанным устройством возможно проведения ряда экспериментов: определение зависимостей напряжения на датчике:

  1. от расстояния между источником волны и приемником,

  2. от напряжения, под которым создавалась искра.

Данное устройство может быть доведено до промышленного образца и применятся там, где возможно возникновение внезапных скачков давления


2. Аннотация проекта.

Импульсы давления в трубопроводах и резервуарах часто бывают причиной их разрушения, что приводит к потерям транспортируемого продукта и экологическим катастрофам. Поэтому контроль над кратковременными импульсами давления в жидких средах является важной прикладной задачей.

В рамках настоящей работы создан действующий лабораторный макет регистратора, позволяющий измерять пики давления в жидкости длительностью от 25 мкс и более.

Устройство состоит из пьезоэлектрического датчика ПДС-22 с чувствительностью 360 мкВ/Па, помещённого в сосуд с водой, в котором возбуждается импульс давления, и блока регистрации. Структурная схема устройства показана на Рис. 1.

Блок регистрации содержит контроллер, запрограммированный на аналого-цифровое преобразование входного сигнала, запоминания наибольшего значения напряжения и его индикацию на 40-уровневом индикаторе на светодиодах. Основой контроллера является микропроцессор PIC16F874 фирмы Microchip. Входное устройство позволяет устанавливать диапазоны на входе АЦП 0-5 мВ, 0-50мВ и 0-500 мВ. Шкала регистратора проградуирована в паскалях.

Для создания пика давления в сосуде с водой используется электрогидродинамический эффект (эффект, открытый ленинградским инженером Юткиным в 1956 г.), проявляющийся в появлении ударной волны при искровом электрическом разряде в жидкости. Так как создать искровой разряд в дистиллированной воде весьма затруднительно (диэлектрическая проницаемость 80), то используется следующий прием: заряд конденсаторов сбрасывается на волосяную проволочку, которая в первый момент испаряется, оставляя за собой плазменный шнур, по которому идет ток.

Для реализации ЭГД эффекта создан блок-накопитель, включающий в себя выпрямитель, батарею конденсаторов и тиристорный ключ, подающий накопленный заряд на разрядный промежуток в сосуде с водой (принципиальная схема на рис.2). Тумблер Т служит для открытия тиристорного ключа с одновременным отключением питания от сети.

Возникающий импульс давления воздействует на пьезоэлектрический датчик, пиковое значение сигнала с которого фиксирует регистратор. Перед следующим измерением регистратор приводится в исходное состояние кнопкой «Сброс». В проведенных экспериментах создавались импульсы давления до 2*106 Па.

Проведенные эксперименты показали возможность регистрации миллисекундных импульсов давления от ЭГД эффекта посредством использования в качестве датчика серийно производимый в России пьезоэлектрический блок ПДС-22.

Описанное устройство может быть доведено до промышленного образца и использовано в различных областях техники, где возможно возникновение внезапных скачков давления, и необходимо их предотвращение.


3. Схемы, рисунки, графики, диаграммы


Контроллер

с АЦП

Датчик

давления

Разрядный

промежуток

Ударная волна

Блок

питания

Накопитель

Тиристорный

ключ

Тумблер

Кнопка

Сброса

Индикатор

Разрядная ванна

Рис.1. Структурная схема устройства.


КД202Р

32 мкФ 500 В

240 10 Вт

КУ221А

220 В


Индикатор

Контроллер

Датчик давления

ПДС-22


Рис.2. Принципиальная схема генератора ударной волны

pyl 041

mak 070


Регистратор, установленный в полупрозрачный корпус

Устройство для генерации ударной волны


2. Общая информация:

Название проекта

Безосадочный наплавной (понтонный) мост




серега на балтике



Предполагаемая область применения проекта и его практическая значимость

Постоянные и временные мостовые переправы.

Повышение безопасности движения на наплавных переправах.

Рационализация существующих наплавных переправ.

Информация о проекте

Актуальность проекта

Указать какому из перспективных направлений инновационной деятельности организаций науки и промышленности Зеленоградского административного округа города Москвы

Электроника и микроэлектроника


Системы жизнеобеспечения и защиты человека


Экология и рациональное природопользование


Новизна проекта (идеи)

Показать, что предлагаемая в проекте идея должна быть новой, впервые сформулированной именно самим участником программы

Новизна данной идеи описана в аннотации (ниже) и подтверждена патентом на полезную модель №84395.

Используя предложенный метод можно существенно повысить эффективность и безопасность использования понтонных мостов.

Уровень научной проработки проекта (идеи)

Отразить исследования или работы, в результате которых возникла идея и/или сформировался проект.

В рамках настоящей работы были проанализированы конструкции существующих наплавных мостов и переправ, предложен новый вариант звеньев наплавного моста, создан действующий лабораторный макет моста, позволяющий продемонстрировать работоспособность данной идеи.

Данное устройство может быть доведено до промышленного образца.



2. Аннотация проекта.

Наплавные мосты относятся к быстровозводимым мостовым конструкциям, не требующим подводных работ для возведения донных опор. Основной отличительной особенностью таких мостов является использование плавучих опор, закрепленных тросами к донным якорям. Однако традиционное исполнение таких мостов обладает существенным недостатком: при появлении полезной нагрузки массой плавучая опора дополнительно погружается (осаживается) на некоторую величину. При наличии течения или ветра это приводит к появлению горизонтальных перемещений плавучей опоры, т.к. с уменьшением расстояния между донными якорями и понтоном изначально натянутые якорные тросы получают слабину и уже не удерживают понтон от возможных горизонтальных перемещений. Эти вертикальные и горизонтальные перемещения передаются пролётным конструкциям, на которых расположен настил для проезда транспорта. В результате вертикальных перемещений возникают разновысотность и изломы транспортного настила между нагруженными и ненагруженными звеньями моста, что требует снижения скорости транспортного потока, а в результате горизонтальных смещений возникают срезающие нагрузки на шарнирные соединения между звеньями и на береговые аппарели, приводящие к их повреждениям и перерывам в эксплуатации для проведения ремонтных работ.

Установлена и проанализирована связь между полезной нагрузкой и дополнительной осадкой под воздействием полезной нагрузки для случая плавучей опоры с вертикальными бортами. Показано, что традиционный способ позиционирования плавучих опор приводит к неполному использованию их несущей способности, которая может быть увеличена в несколько раз без увеличения их объема.

В настоящем проекте предлагается способ увеличения несущей способности понтонных опор при одновременном устранении других вышеуказанных недостатков, присущих традиционному способу крепления понтонных опор к донным якорям.

Суть его заключается в том, что исходно ненагруженные понтонные опоры, снабжённые лебедками, с помощью натяжения якорных тросов заглубляются так, чтобы борт ненагруженной опоры погрузился в воду практически на всю его высоту. При этом исходное суммарное натяжение тросов оказывается равным полной несущей способности плавучей опоры ненагруженного звена.

При появлении полезной нагрузки происходит лишь частичное ослабление натяжения тросов при сохранении их в натянутом состоянии. Тросы остаются натянутыми вплоть до предельной нагрузки. При этом осадка практически отсутствует. Сохраняется как постоянная высота транспортного настила над уровнем воды, так и неизменное расстояние между плавучей опорой и донными якорями.

Для удержания верхнего края плавучей опоры звена вблизи поверхности воды при возможных изменениях уровня акватории за счет климатических (наводнение и др.) или техногенных (регулирование сброса воды плотинами) факторах, в конструкции звена предусмотрен контроллер, выдающий сигнал на реверсивный привод лебёдок при изменении уровня воды, обеспечивая заданный уровень погружения опоры.

Принцип устройства наплавного моста с притопленными звеньями предложенной конструкции демонстрируется на натурном макете. Эксперименты показали, что при нагружении звена на никакой осадки не наблюдалось, тогда как при традиционной фиксации плавучей опоры звена такая нагрузка приводила к потере устойчивости вплоть до его опрокидывания.

По результатам представляемой работы подана в РОСПАТЕНТ и принята к рассмотрению 30.12.2008 г. заявка на полезную модель под названием «Безосадочное звено наплавного моста», рег. №2008152256, и получен патент на полезную модель №84395.



  1. Схемы, рисунки, графики, диаграммы


e:\мост\рисунки и тексты\для архива на отправку\рис. 1.jpge:\проекты\мост\рисунки и тексты\рис.2.jpg

e:\мост\рисунки и тексты\рис. 4.jpg

e:\проекты\мост\рисунки и тексты\рис.3.jpg


e:\мост\рисунки и тексты\для архива на отправку\рис.5.jpgd:\нарезать\old files\мост\мост\фотоматериалы\01.02.2009\img_2308.jpg



  1. Общая Информация



Название проекта: Система для проведения игр типа «Брэйн-ринг»



дима и сергей


c:\windows.old\documents and settings\admin\рабочий стол\фото -видео лаборатории\2011-2012 уч.год\1-3 ноября роснедэлектон\dsc00744.jpg


c:\windows.old\documents and settings\admin\рабочий стол\фото -видео лаборатории\img_0116.jpg


Название проекта

Система для проведения игр типа «Брэйн-ринг»

Предполагаемая область применения проекта и его практическая значимость

Дополнительное образование, интеллектуальные клубы,
школьный досуг.

Возможность проведения тренировок и турниров по интеллектуальным играм на время.

Информация о проекте

Новизна проекта (идеи)

Показать, что предлагаемая в проекте идея должна быть новой, впервые сформулированной именно самим участником программы

Возможность полной настройки всех параметров системы под нужные требования. Дифференцирование с различными играми и регламентами. Компактность и портативность.

Уровень научной проработки проекта (идеи)

Отразить исследования или работы, в результате которых возникла идея и/или сформировался проект.

Первой была идея сделать нашу систему на основе аналоговых компонентов, но для указанной задачи потребовалась бы очень сложная схема, в результате от этой идеи отказались.

Второй по счёту была система с использованием компьютера – все расчёты и настройки выполнялись компьютером, а для управления использовалось самодельное внешнее устройство.

Представляемая нами система является финальным (третьим) этапом.


2. Аннотация проекта.

Данный проект представляет собой систему для проведения тренировок и соревнований в таких интеллектуальных играх, как Брэйн-Ринг (далее БР), Своя игра и т. п.

Разработка этой системы сейчас актуальна, так как интерес к интеллектуальным играм постепенно возвращается, в частности, телекомпания «Игра» возобновила съемки «БР», поэтому становится важной проблема эффективных тренировок команд. Но БР немыслим без системы, регистрирующей нажатия кнопок игроков и фальстарты, а также выполняющей обратный отсчет времени.

Во время игры можно обойтись и без специального оборудования: вместо нажатия на кнопку хлопать по столу, засекать время по настенным часам и определять отвечающую команду на слух (тут уже играет роль человеческий фактор), но если разница во времени между хлопками составляет десятые или даже сотые доли секунды, то объективно определить команду, ответившую первой, невозможно. Для уменьшения количества жалоб команд на ошибки ведущего, мы решили создать портативную, объективную и надежную систему.

В первоначальной разработке предполагалось собрать аналоговую систему, но схема, способная определять первую нажатую кнопку из пяти, и при этом вести обратный отсчет времени, была достаточно сложна.

Чтобы данное устройство можно было использовать не только на тренировках, но и на соревнованиях, она должна быть небольшого размера, но при этом обрабатывать и отображать достаточное количество информации в режиме реального времени.

Для обновленной версии системы решено было использовать микроконтроллер LPC2132 (производитель NXP). Программа для контроллера была написана на языке C.

Система состоит из нескольких разъединяемых модулей, что облегчает использование и транспортировку. В частности, в её состав входят следующие блоки: пульт ведущего, блок звуковой сигнализации, световое табло с числовыми индикаторами и лампами для определения отвечающей команды. Для электропитания системы необходимо 12 В постоянного тока, что обеспечивает её безопасную эксплуатацию. Потребляемый ток составляет около 2,5 А, большая часть расходуется на световое табло и на звукоизлучатель.

В системе используются следующие параметры: основное время, дополнительное время и максимальное количество ошибок, которые могут быть перенастроены с помощью пульта ведущего.

В настоящее время данная разработка активно используется в интеллектуальном клубе г. Зеленограда «Мечта Сократа» (ЦПМСС) и внедрена в производство.

В 2010-2011 году была произведена отладка всех программных функций, заявленных в данном проекте, добавлены некоторые новые функции, и на данный момент Система представляет собой законченный коммерческий продукт.описание: d:\serg\brain_system\файлы проекта\структурка.png


Схема 1: общий вид системы


Схема 2: Логика системы при обработке нажатия на кнопку


описание: d:\serg\brain_system\файлы проекта\structure2.png


Фотографии макетаописание: img_1945
описание: img_1949


Фото 1: система в состоянии готовности Фото 2: система обработала нажатие кнопки «Зелёная»


Перспективы развития научно-технического творчества

на базе ГБОУ ЦПМСС





Принцип «интелектуально-творческого лифта»:

На старте приглашаются все ребята, кому вообще интересно техническое или естественное творчество — не только программирование, математика и физика, но и химия или биология. Эти ребята получают возможность встретиться в нашей лаборатории один на один с профессиональными учеными, которые формулируют им веер тем для их собственных проектов и исследований. Иногда эти ученые — студенты или недавние выпускники МИЭТа, которые могут выступать в качестве экспертов. Темы могут выбрать и сами ребята. А дальше, если их разработки становятся интересными МИЭТу или промышленному комплексу, там их могут доработать в прикладном плане.

Сегодня это можно реализовать через ярмарку «РИТМ Зеленограда», где выставляются работы ребят, и у предприятий есть возможность познакомиться не только с прототипами, моделями и проектами, но и с самими изобретателями, чтобы напрямую сотрудничать с ними и сопровождать их, отчасти в материальном плане — персональными стипендиями, например. В планах ГБОУ ЦПМСС открыть пространство и сделать «РИТМ Зеленограда» межрегиональным, открытым фестивалем технического творчества молодежи, давать вопросы, темы «с последствиями» для ребят — чтобы они могли получить продолжения своих тем, персональных экспертов, которые будут их сопровождать, приглашения на зимние и летние мастер-классы, оплачиваемые предприятиями той же особой экономической зоны. И тогда через несколько лет мы сможем получить около тысячи человек, которые действительно теперь будут востребованы — через договорную систему, юридически оформленную на предприятиях или в особой экономической зоне, если они захотят в этом участвовать. На сегодняшний день «лифт» работает следующим образом: сверху спускаются идеи конкретных проектов, а снизу ребята выбирают их в зависимости от того, что они любят больше всего. Причем лифт начинает работать буквально с пятого класса.

Добавить документ в свой блог или на сайт


Похожие:



Если Вам понравился наш сайт, Вы можеть разместить кнопку на своём сайте или блоге:
refdt.ru


©refdt.ru 2000-2013
условием копирования является указание активной ссылки
обратиться к администрации
refdt.ru