序号： 编码： 第十一届“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛作品申报书 作品名称： 公交车逃生车窗及控制装置 学校全称： 华南农业大学 申报者姓名 （集体名称）： 张驹鹏 罗泽欣 方壮东 卢发安 郭 丰 类别：自然科学类学术论文 哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 科技发明制作A类科技发明制作B类说 明1申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2申报者在填写申报作品情况时只需根据个人项目或集体项目填写A1或A2表，根据作品类别（自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作）分别填写B1、B2或B3表。所有申报者可根据情况填写C表。3表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚，此申报书可复制。4序号、编码由第十一届“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛组委会填写。5学术论文、社会调查报告及所附的有关材料必须是中文（若是外文，请附中文本），请以4号楷体打印在A4纸上（文章版面尺寸14.522cm），附于申报书后，论文不超8000字，调查报告不超15000字。6作品申报书须按要求由各校竞赛组织协调机构统一寄送。7其他参赛事宜请向本校竞赛组织协调机构咨询。A2申报者情况（集体项目）说明：1必须由申报者本人按要求填写；2申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列；3本表中的学籍管理部门签章视为申报者情况的确认。申报者代表情况姓名张驹鹏性别男出生年月1988.11学校华南农业大学系别、专业、年级07自动化学历本科学制4入学时间2007年作品名称公交车逃生车窗及控制装置毕业论文题目水稻种植信息管理系统通讯地址邮政编码510642办公电话13580533649常住地通讯地址广东省广州市华南农业大学华山宿舍区12栋105邮政编码住宅电话其他作者情况姓 名性别年龄学历所在单位罗泽欣男21本科华南农业大学工程学院卢发安男22本科华南农业大学工程学院方壮东男22本科华南农业大学工程学院郭丰男23本科华南农业大学工程学院资格认定学校学籍管理部门意见以上作者是否为2011年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍专科生、本科生、硕士研究生或博士研究生。是否 （部门签章）年 月 日院、系负责人或导师意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果。是否负责人签名：年 月 日 B3申报作品情况（科技发明制作）说明：1必须由申报者本人填写；2本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认；3本表必须附有研究报告，并提供图表、曲线、试验数据、原理结构图、外观图（照片）,也可附鉴定证书和应用证书； 4作品分类请按照作品发明点或创新点所在类别填报。作品全称公交车逃生车窗及控制装置作品分类（ A ）A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控 制、工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健 康、卫生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化 工、生态、环保等）作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标设计目的：资料显示，国内大多数空调公交车在紧急情况发生时都是通过砸开玻璃窗的方式逃生，但由于车窗的设计特点、乘客在危机情况下的心理变化和严厉的误动逃生装置的惩罚措施等因素，使得逃生者进退维谷，延误逃生时机。鉴于此，此项目将致力研究一种稳定性好、及时、引导性强且原理简单的空调公交车逃生装置自动开启逃生车窗。该装置可应用在各种公交车乃至空调火车上，为突发事件来临时乘客的及时疏散逃生提供便利与保障，尽最大可能为乘客争取宝贵的逃生时间。 基本思路：本装置基于公交车上突发事件需要乘客紧急疏散逃生的背景，通过对机械原理、传感器原理、自动控制原理的运用，设计一种可自开启的公交车窗。本装置工作原理如流程图： 图1 系统工作流程图本作品由三部分组成,第一部分为窗体；第二部分为车窗紧固锁；第三部分为自动控制电路。1、窗体（由连杆机构、玻璃窗、玻璃固定框以及整窗固定框组成）连杆机构整窗固定框玻璃固定框图2 窗体实体图玻璃固定框用来固定玻璃以及实现机构运动，在结构的设计上借鉴了一般窗户与窗框之间镶嵌的结构，目的是为了提高窗体的密封性能。整窗固定框用于将整套系统与车整合起来，是根据现有的公车车型来设计的。图3 平行四杆机构的机构简图如图3所示，窗体采用的是平行四连杆机构来实现窗的开启与闭合。采用该机构的原因是可以使窗体平稳的运动并且关闭时与车能够很好的贴合在一起，不仅大大节约占用车的空间，而且在密封性上也有保证。2、车窗紧固锁图4 电磁锁 采用双锁锁定结构，在整体固定窗上部和下部分别装了两个电磁锁。两锁同接一个电源。同时用整体固定窗上部安装的旋钮来手动控制两锁的开合，达到两锁同步开合的效果。 3、系统控制电路（烟雾检测控制部分）为使逃生窗在发动机冒烟的情况下能够报警以及自动开启逃生车窗，设计此烟雾检测以及自动控制系统。烟雾检测部分由传感器与放大电路构成，包括信号采集部分和处理、反馈部分（自动控制以及报警）。图6 烟雾检测报警器硬件电路设计图创新点：1)使用手动/自动的打开方式打开安全车窗；2)独特窗框结构，缩短开启时间，避免玻璃造成二次伤害；3)由手动/电动两用锁锁定窗体；4)使用温感（烟雾）传感自动触发装置，提高系统的准确性和灵敏性；5)具有“触发按钮”可供专员遥距触发；6)多端口控制触发，确保装置有效性；7)无需额外提供动力，利用车窗本身的重力打开车窗；8)利用人的潜意识规律有效缩短逃生时间。技术关键：窗体结构与机械机构将成为本设计的关键部分之一，窗体的合理设计和机械装置合理配合才能使自开启窗能在预定的时间与预定条件下完成预期动作。合理的结构将有利于与车体进行整合。若推广使用则应对材料与制造费用进行进一步研究提高性价比。该部分也是本设计的难点之一。自动控制电路设计到传感器技术与单片机自动控制技术，该部分的设计直接影响到自开启车窗检测的灵敏度，单片机编程算法以及控制电路都将直接影设计动作的反应时间。此部分是重中之重。技术指标：1)自动控制系统检测紧急情况的灵敏度。 2)该逃生系统的反应时间t（从紧急情况发生到车窗完全打开的时间）。本逃生系统反应时间为烟雾传感器的检测时延和窗体下落时间之和。实验数据显示，烟雾传感器的检测时延为，窗体下落时间为。测得总时间为。3)窗体与车体的之间密封性能。4)该系统的使用寿命年。作品的科学性先进性（必须说明与现有技术相比、该作品是否具有突出的实质性技术特点和显著进步。请提供技术性分析说明和参考文献资料）资料显示，目前国内外在公交车逃生方面的研究善处于不发达的阶段。常见的逃生方式是：利用安锤子击碎车窗实现逃离。国外较先进的是一种车体侧面可以打开的逃生系统。然而，这两种方式都有一个致命的缺点:很高的不稳定因素，如反应时间慢、操作困难等。相比之下，本作品有以下各点先进性与创新性：1） 快。本装置可以通过自动检测系统自动开启逃生窗。而且，手动装置固定在窗体上，显眼易见，发生紧急情况，可快速按动按钮。而普通逃生系统例如安全锤有很大可能缺失或难寻找。因此本系统节约了大量的时间，在这种情况下，多一秒也许就多逃去一条生命。 本装置反应时间为，在反应速度这方面与传统砸窗逃生的方法相比较，有很大优越性。2）准。一般钢化玻璃窗户要击玻璃的旁边才容易击碎，击中间的话就很难击碎，这点很少有乘客关注过。这说明了传统方法具有很大的不稳定性。再者，可以完成砸穿车窗玻璃的人需要有足够的力量，然而并非所有人都有如此大的力量。这个装置突破打破玻璃的思维，以打开窗户的形式让乘客逃生。有自动开启装置（烟雾检测自动控制装置）也有手动开启装置（联动锁）。3）使用寿命长，可重复使用、无破坏。该装置使用寿命大于车的使用寿命，使用过程不需要经常进行维护。整个装置做成一个活动窗架，平时是紧固在窗框上，使用时通过自动检测装置启动或者按下手动按钮,就可以通过机械装置使玻璃窗自动打开，让乘客顺利逃生。车窗打开后还可通过手动将车窗复原，不会造成损失。而普通公交逃生窗击碎之后就无法恢复了，这不符合节能环保的理念。传统的击打玻璃方法，会造成玻璃的永久损坏，如果乘客不小心砸破玻璃要承担相应的处罚并且赔偿，造成在灾难发生时乘客的犹豫而耽误逃生时间。该装置使用开启玻璃窗的方法逃生，乘客不需承担相应的责任。4）无风险。传统的击打玻璃的方法易造成玻璃破坏和车体的变形，玻璃碎片容易伤及乘客或者路人。而且击打玻璃有较多不确定因素，一旦多次不成功势必会引起更大的恐慌。该装置不需破环玻璃，车窗开启时是沿着车体向下滑落，不会占道，因此无风险。参考文献：1赵玉萍.公共汽车火灾原因、处置及预防浅析J，安防科技，2010，（8）:0272黄志刚,朱慧.无障碍公交车内部布局设计与研究J,包装工程,2010,（18）:1-3.3陈哓南等.机械设计基础M.科学出版社2008.2.4彭聃龄.普通心理学M.北京师范大学出版社,2004.3.1.5赵燕.传感器原理及应用M.北京大学出版社,2010.2.1.6戚大先.机械设计手册M.化学工业出版社，2004.1.作品在何时、何地、何种机构举行的评审、鉴定、评比、展示等活动中获奖及鉴定结果本作品系“广东省高等学校大学生创新实验项目”项目编号：1056410010本作品于2011年3月获华南农业大学“丁颖杯”课外学术科技作品竞赛二等奖作品所处阶 段（ A ）A实验室阶段 B中试阶段 C生产阶段D （自填）技术转让方式专利实施许可作品可展示的形 式 实物、产品 模型 图纸 磁盘 现场演示 图片 录像 样品使用说明及该作品的技术特点和优势，提供该作品的适应范围及推广前景的技术性说明及市场分析和经济效益预测资料显示,全国大中城市空调公交车比例达50%以上，今年北京空调公交车比例将超过75%；就广州而言，非空调公交车已几乎退出市场。然而大多空调公交车的车窗都是固定无法打开，这种车犹如全封闭的“闷罐”。2011年2月24日，哈尔滨一辆“闷罐”车在闹市行驶途中爆燃起火。车体完全被毁，司机曾想到用灭火器灭火，无奈火势蔓延迅速无济于事。统计数据表明，公交车发生火灾的概率仅为百万分之二，但发生火灾的死亡率却高达16%。适用性强，推广范围大本装置适用已在使用或者待生产的公交车。据统计，全封闭公