李英姿

　　(國網(wǎng)河南南陽供電公司河南南陽473008)

　　一、事件概述

　　改革開放30多年來，我國經(jīng)濟(jì)和出口貿(mào)易呈現(xiàn)逆勢(shì)飛揚(yáng)態(tài)勢(shì)，但同時(shí)我們也付出了巨大的資源和環(huán)境的代價(jià)。據(jù)中央電視臺(tái)播報(bào)的一則“節(jié)約無小事”的廣告數(shù)據(jù)顯示，一臺(tái)電腦的待機(jī)功率：4.9W,一臺(tái)電視機(jī)的待機(jī)功率：8.07W,一臺(tái)壁掛空調(diào)的待機(jī)功率：8W,一臺(tái)洗衣機(jī)的待機(jī)功率：2.46W,一臺(tái)微波爐的待機(jī)功率：11W,一臺(tái)音響的待機(jī)功率：12.35W……如果把這些用電器待機(jī)功率的電都省下來，能夠東北三省所有家庭用電�？梢钥闯龈鞣N家用電器在沒有使用時(shí)，電源沒有完全斷開，各種電器都消耗一定的功率。各種家用電器、辦公用的電腦等電器在沒有完全斷開電源時(shí)，若遇雷雨、風(fēng)雪等惡劣天氣容易出現(xiàn)燒毀，問題嚴(yán)重時(shí)還易發(fā)生火災(zāi)，存在一定的安全隱患。另外也增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)開支。因此小組決定對(duì)家用開關(guān)進(jìn)行更換。經(jīng)討論確定研制智能開關(guān)插座作為課題開展活動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)家用電器無人或無工作的狀況下，自動(dòng)切斷電源，使用電器無待機(jī)功率，同時(shí)也延長(zhǎng)了家用電器壽命。

　　二、創(chuàng)新點(diǎn)和技術(shù)方案論證

　　1.創(chuàng)新點(diǎn)

　　智能開關(guān)采用數(shù)字化電路+控制軟體+成熟的紅外探測(cè)技術(shù)。

　　2.技術(shù)方案論證

　　智能開關(guān)的控制器我們選用了紅外感應(yīng)繼電器和防雷繼電器。觸點(diǎn)材料經(jīng)上網(wǎng)查詢和市場(chǎng)調(diào)查，選擇了純銀、銀鎘合金、銀鋰合金和銀鎳合金4種材料，作為研制智能開關(guān)的的材料。并對(duì)其選取的材料進(jìn)行試驗(yàn)分析，比較銀鎳合金耐磨耐高溫，可以有效降低電弧強(qiáng)度，更安全更耐用，不容易氧化生銹，能從根本上解決問題所以確定采用銀鎳合金。

　　對(duì)智能開關(guān)的啟動(dòng)方式經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析自動(dòng)啟動(dòng)易出現(xiàn)誤動(dòng)作，手動(dòng)啟動(dòng)方式可靠、安全不受外界環(huán)境干擾所以采用。對(duì)智能開關(guān)的板材選取經(jīng)過上網(wǎng)查詢和比較有四種材料：環(huán)氧樹脂玻璃布層壓板FR4、多脂氟乙烯PTFE、聚四氟乙烯玻璃布F4和改性環(huán)氧樹脂F(xiàn)R4。對(duì)四種材料的使用場(chǎng)合和特點(diǎn)進(jìn)行比較、分析發(fā)現(xiàn)改性環(huán)氧樹脂F(xiàn)R4用于家用電器高頻頭(500MHZ)以下，并且具有板材易加工、成本低、便于層壓優(yōu)點(diǎn)確定采用。

　　三、實(shí)施過程

　　根據(jù)確定的方案，以及開關(guān)的結(jié)構(gòu)、原理設(shè)計(jì)出智能開關(guān)的電路圖。并購買加工智能開關(guān)所需用的材料：買電子元件和電路板。準(zhǔn)好加工時(shí)所需的工具。

　　PCBA板制作：先把購買回了的紅外探頭、突波吸收器、繼電器等所需電子元件焊接到PCB電路板上。

　　PCBA板測(cè)試：把PCBA板放入測(cè)試冶具的測(cè)試槽位之中，向下拔動(dòng)快速閘，冶具上模板向下移動(dòng)壓緊PCBA板，然后按下冶具電源開關(guān)和測(cè)試開關(guān)，對(duì)PCBA板行經(jīng)電源測(cè)試、端口測(cè)試、集成電路模塊讀寫功能測(cè)試和特殊功能測(cè)試。

　　組裝：小組成員把經(jīng)過測(cè)試成功的PCBA板和插孔一起組裝在制定好的模具上，成品組裝成型。

　　成品測(cè)試：小組成員馬金橋等人把制做好的成品安裝在金龍公司實(shí)驗(yàn)室和居民用戶家進(jìn)行測(cè)試。

　　現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及技術(shù)改進(jìn)

　　1.現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

　　加工好的樣品10套安裝于金藍(lán)灣新開發(fā)區(qū)進(jìn)行使用。經(jīng)過使用，工地員工反映我們研制的智能開關(guān)節(jié)能、安全、穩(wěn)定、可靠、便于操作。

　　2.技術(shù)改進(jìn)

　　對(duì)安裝在金藍(lán)灣10開關(guān)進(jìn)行調(diào)查，使用期間出現(xiàn)的問題如下：

　　從上面表格可以看出，新生產(chǎn)的開關(guān)雖然起到斷電作用，但是遇到雷雨天氣時(shí)，起不到自動(dòng)斷電功能。因此小組負(fù)責(zé)人馬金橋組織人員進(jìn)行商討，仔細(xì)推敲，找原因，最終找到了合理的解決辦法：把開關(guān)采用雙線控制，一條控制光線和感應(yīng)人體;一條控制雷擊。另外有加裝了突波吸收器，吸收雷雨天氣產(chǎn)生的過電壓斷電。這樣就起到了雙重?cái)嚯姽δ�，更好的保護(hù)了家用電器的待機(jī)零功率和不受雷電擊傷燒毀。

　　四、推廣應(yīng)用情況及前景

　　1.使用說明

　　小組研制的智能開關(guān)插座實(shí)現(xiàn)家用電器在無人或無工作的狀況下，自動(dòng)切斷電源，實(shí)現(xiàn)電器待機(jī)零功率，延長(zhǎng)電器使用壽命。

　　在夜晚的時(shí)候，該產(chǎn)品會(huì)自動(dòng)檢測(cè)光線的強(qiáng)度(通過光敏電阻CDS1)，同時(shí)檢測(cè)室內(nèi)是否有人(通過紅外線探頭PIR)，當(dāng)光線暗到一定值后(紅色LED1每秒閃爍1次),且室內(nèi)沒有人活動(dòng)時(shí)(紅色LED1每秒閃爍3次)，5分鐘后會(huì)自動(dòng)關(guān)閉插座。在雷雨天氣，不用拔掉電源插座，只需要按下按鍵5秒，即可關(guān)閉用電器，起到防雷擊作用。

　　2.效益

　　本次活動(dòng)50套樣品費(fèi)2000元+軟件開發(fā)費(fèi)用2000元+模具開發(fā)費(fèi)12000元，共計(jì)16000元。減少煤炭用量和減少污染物排放。樣品順利面世后，小組又相繼派出了市場(chǎng)調(diào)查小組，對(duì)市場(chǎng)做了調(diào)查分析，得出相對(duì)科學(xué)的結(jié)論：該產(chǎn)品如果投產(chǎn)，市場(chǎng)前景將十分可觀。

　　3.推廣

　　據(jù)粗略估計(jì)，全國13.5億人，預(yù)計(jì)有3.2億家庭，有2.5億家庭購買該產(chǎn)品，每個(gè)家庭平均購買3個(gè)，那么該產(chǎn)品就將能銷售7.5億個(gè)，在加上各個(gè)工廠企業(yè)，各個(gè)政府事業(yè)單位，辦公室的電腦各用一個(gè)，預(yù)計(jì)每年的用量最少也在2.5億個(gè)，可見，該產(chǎn)品如果大量應(yīng)用，將為國家節(jié)能減排和用戶開支方面做出巨大貢獻(xiàn)目標(biāo)可行。

　　五、結(jié)論

　　本著產(chǎn)品款式多樣、功能穩(wěn)定、技術(shù)精益、應(yīng)用高效的實(shí)際原則，小組成員卓有成效的開展了本次活動(dòng)，達(dá)到預(yù)期效果，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)目標(biāo)。智能開關(guān)插座在有人的場(chǎng)合保持通電，能很好的保證用電器的正常工作，在無人在的場(chǎng)合，5分鐘后，能自動(dòng)的切斷電源，保證用電器進(jìn)入省電狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了家用電器的待機(jī)零功率。

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