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(wèn)題。

我們先后到兩個(gè)老小區(qū)和三個(gè)高層電梯房小區(qū)進(jìn)行問(wèn)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(chǎng)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(guò)查找資料，我們發(fā)現(xiàn)有一種地面溢水報(bào)警裝置，又聯(lián)想到醫(yī)院的床頭呼叫系統(tǒng)，決定開(kāi)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(shí)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(guò)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(kāi)，在每個(gè)單元自來(lái)水管安裝電磁總水閥。

我們購(gòu)買缺水滿水云報(bào)警器，對(duì)其進(jìn)行改裝，不用其缺水報(bào)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(bào)警器用作溢水報(bào)警裝置。

在醫(yī)院床頭呼叫系統(tǒng)的啟發(fā)下，我們買來(lái)樓層呼叫器，拆除呼叫器分機(jī)按鍵開(kāi)關(guān)，在原開(kāi)關(guān)兩接點(diǎn)焊上帶探頭的兩根電線，先多次測(cè)試得出當(dāng)水浸沒(méi)探頭時(shí)能讓樓層呼叫器主機(jī)報(bào)警，再多次測(cè)試得出其發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)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(cè)裝置。

我們將改裝后的缺水滿水云報(bào)警器（室內(nèi)主機(jī)）裝在每層樓的配水房或各個(gè)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(cè)裝置。

接著，我們?cè)谝?、二樓廚房和主衛(wèi)、次衛(wèi)、生活陽(yáng)臺(tái)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(cè)裝置和檢修口，將水位監(jiān)測(cè)裝置編上序號(hào)，組成排水管網(wǎng)室外系統(tǒng)，建立一個(gè)水位監(jiān)測(cè)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(xiǎn)，預(yù)警后溢水的時(shí)間可大大延遲。早晨排水高峰時(shí)延遲約12分鐘，其他時(shí)段延遲38分鐘以上，為預(yù)警后疏通排水管贏得充足時(shí)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(cè)裝置就會(huì)發(fā)送無(wú)線電信號(hào)，室外主機(jī)收到無(wú)線電信號(hào)，報(bào)警且對(duì)應(yīng)序號(hào)燈亮起。物業(yè)值班人員通過(guò)報(bào)警燈的序號(hào)第一時(shí)間知道幾棟幾戶室外具體的排水管堵塞位置，及時(shí)通知對(duì)應(yīng)住戶停用此房間排水，再?gòu)念A(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(dòng)：二樓主衛(wèi)、次衛(wèi)、廚房都裝有水位監(jiān)測(cè)裝置，水位上升就會(huì)觸發(fā)室內(nèi)主機(jī)報(bào)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(bào)警，可用手機(jī)控制住房對(duì)應(yīng)單元供水總閥，切斷用水，停止排水，確保一、二樓不會(huì)出現(xiàn)堵塞返流的情況，同時(shí)給疏通堵點(diǎn)提供充足的時(shí)間。

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

五、效果測(cè)試

我們將室外主機(jī)放在物業(yè)辦公室，關(guān)上門(mén)窗，把水位監(jiān)測(cè)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(cè)試室外系統(tǒng)無(wú)線信號(hào)的傳輸。再測(cè)試室內(nèi)系統(tǒng)的無(wú)線信號(hào)傳輸和手機(jī)信息能否發(fā)送成功。

測(cè)試結(jié)果顯示，無(wú)線信號(hào)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(duì)比實(shí)驗(yàn)。模擬放水閥打開(kāi)后，系統(tǒng)通電工作，我們第一時(shí)間收到了報(bào)警信息并進(jìn)行了相應(yīng)的處理，水沒(méi)有滲出來(lái)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(kāi)后，系統(tǒng)未通電，水滲出來(lái)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(cè)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(shí)預(yù)警、及時(shí)疏通排水管，節(jié)省大量人力、物力、財(cái)力。

（指導(dǎo)老師：尤堯生" "李忠良" "吳再爐）

專家點(diǎn)評(píng)

李拜一、王志誠(chéng)、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(gè)作品，令人感覺(jué)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(shí)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(shí)、新技術(shù)的學(xué)習(xí)能力和應(yīng)用能力。這個(gè)項(xiàng)目要完成好，涉及的知識(shí)、技術(shù)等都超出了現(xiàn)階段一般初中生的知識(shí)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(guò)程中發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)或特長(zhǎng)，值得點(diǎn)贊。

應(yīng)該注意的是：我們?cè)谟^察事物、選定課題時(shí)，一定要多方考察和分析，不要把局部的甚至是個(gè)別極端的現(xiàn)象，當(dāng)成整個(gè)領(lǐng)域要解決的問(wèn)題，那樣有可能出現(xiàn)以偏概全、小題大做的錯(cuò)誤決策。在解決問(wèn)題上，一定要遵循“簡(jiǎn)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(wèn)題。

（欄目編輯" 陽(yáng)丹彥）