安徽理工大学
为大学生科技创新插上腾飞的翅膀

　　6月3日至5日，第七届安徽省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛在安徽理工大学举行。在这场我省大学生学术科技活动层次最高、规模最大的盛会中，安徽理工大学选送的五个科技发明制作类项目和一个哲学社科类项目，共斩获五个特等奖、一个一等奖，充分展现了该校学生投身“大众创业，万众创新”的担当精神，以及追求卓越、勇攀高峰的科学情怀。日前，记者走进该校，听获奖选手介绍这些科技发明。
　　为地铁运营“保驾护航”
　　随着地下交通的大规模发展，现有的地下轨道检测系统无法满足对安全的需要。因此，急需一种能够实时、在线、准确监测轨道形变的系统。该校能源与安全学院“宇创团队”的参赛项目——地铁隧道围岩变形监测及工作状态预警系统便因此而生。
　　该作品采用高速公路使用的自由设站边角交会网的工作原理来建立基准，选取棱镜及全站仪作为基准的校准工具，依据超声波测距的原理，采用超声波测距仪作为隧道结构收敛变化的量测工具，率先在地铁围岩上搭建测距系统进行信息收集，能够及时、准确地了解整条地铁线路的围岩形变及轨道的动态变化，最终达到预防事故发生及模拟围岩和轨道长期沉降曲线的双重目的。
　　团队负责人丁宇介绍：“这就是地铁轨道变形监测的实时模拟轨道模型，采取全透明、无误差模拟的形式展示模型实时监测、定位追溯、警报联动、远程控制、数据分析、统计报表的智能一体化系统，同时采用了无线传输、实施精准警报等创新点。预警系统可以提高地下轨道交通的安全性。”
　　让空调更节能
　　该校土木学院建筑环境与能源应用工程专业四年级学生郭超的作品是《公共建筑中央空调新风节能技术》。“简单地说，就是如何让空调更节能。”郭超笑着说。
　　该作品的技术设计与传统中央空调定新风量系统相比，具有几个方面的明显优势：通过“一种基于CO2浓度传感器监测和分段调控新风流量系统”，时时检测室内人员密度变化来控制回风和新风用量；利用碱石灰净化吸收CO2技术，过滤网同时过滤人体代谢的微量废气，进一步提高回风用量；加设冷凝水回收装置，造价低廉的高效率热交换器将回收的冷凝水和室外新风进行第一次热交换；采用高精度风量调节装置，使用变频风机；采用高效率热交换器和减轻新风机组负荷压力。
　　初心不变、实践不停是郭超的团队一路披荆斩棘走到现在的秘诀。郭超告诉记者，在实际的生活中，普通的空调通常会出现供大于求或供不应求的情况，而他这次想到的空调节能技术是可以根据室内人员的数量实时匹配新风量，从而达到节能的目的。同时，他的团队在空调回风管内配置了二氧化碳净化器，保证了空气质量。
面对作品进入省赛并获得特等奖的结果，郭超表示：“我对结果并没有太多想法，我认为做任何事都应该保持一种正在进行时的状态，踏踏实实地去做，这样无论结果是什么都不后悔。”
　　让煤矿开采更高效
　　作为一所以煤矿工业为特色的学校，以机械工程学院学生邓月飞为代表的团队设计出一款全自动智能液压煤矿钻机。“现在市面上的煤矿钻机主要是人工续杆，安全性低，效率低，耗费人力。都说‘三个臭皮匠顶个诸葛亮’，但在煤矿行业上可不行，我们要用最少的人完成最高效的工作。”邓月飞说。
　　淮南市多煤矿，邓月飞和他的团队因地制宜，在研究生一年级下学期到相关企业调研，敏锐地发现了煤矿井下瓦斯治理方面可以改进的地方，提出了中部续杆新思路，并设计出一种钻机新机构。让钻机具有续杆功能，排除老式钻机换杆时带来的安全隐患，更加安全，同时大大提高了工作效率。该项科技发明共申请了国家专利八项，其中已授权实用新型专利一项、发明进入实质审查一项。
　　该作品解决了煤矿开采过程中瓦斯治理关键设备——钻机普遍存在自动化程度不高、工作效率低、安全性能差等问题。“我们这个设备工作时七个单元相互配合、协调动作，减轻了工人劳动强度，提高了钻机的安全性能和钻孔效率，为煤矿钻机的自动化、智能化奠定了基础，不仅可以开设瓦斯抽排孔，还可用于隧道挖掘、地质勘探孔领域，具有广泛的应用前景”。
　　机器人参与水上巡航
　　在作品展示现场，许多人被有着卡通龙虾外壳的神秘机器人吸引了目光，这件萌物是该校“筑梦者”团队的作品“水上智能巡航机器人”。队员褚林伟介绍说：“我们的机器人是集水质监测、垃圾清洁及溺水救援三大功能于一体的智能化水上巡航设备，由发动机和太阳能电池板共同提供动力，同时携带摄影设备、救援装置。”
　　记者注意到机器人的救援装置由多组弹性夹并排组成，末端安装着压力传感器来监测压紧力。进一步了解才知道是为了更好地贴合溺水者，避免造成二次伤害。机械工程学院学生汤清淞介绍，水上机器人在工作中会通过GPS沿S型路线自动巡航，在巡航过程中，通过双链条刮板机构将垃圾回收到垃圾回收箱中。同时，水质监测部分会对不同深度的水质进行检测，如若不达标会抽取到试管中，带入实验室进行二次检测。当机器人感应到生命体征时，会立即发出警报，工作人员可通过实时接收的影像来操纵设备实施救援。
　　记者了解到，该作品是集水上垃圾清洁、水质检测及溺水救援三大功能于一体的智能化水上巡航设备，可根据监管水域面积确定机器数量。作品结构紧凑、功能实用、成本较低，采用卡通龙虾外壳及尾部展开式设计，可成为水上一道亮丽的风景，同时适用于景区、游乐场、主题公园等场所，具有较大的市场价值及良好的推广前景。
　　让快递能自动寄件
　　该校机械工程学院2015级研究生丁恒的作品《计数识别式寄存取快递库》瞄准了快递市场。“我们在第一代的基础上，利用高度空间和光电传感器计数原理，通过编程实现控制，实现了快递的自动寄件功能，这是我们作品的一大创新点”。
　　在第七届全国机器设计创新大赛上，该团队的第一代作品《智能立体旋转快递存取库》就获省一等奖成绩。而相比第一代产品，第二代产品能够识别寄件的大小尺寸，装置上纵横交错，分为第一层、第二层，甚至更多层，摆脱了高度上的限制，而且具有扫码支付功能，实现了自动化。这个三米长、两米宽、一点九米高的“大家伙”从空白的探索，到设计纸上的三维模型，再到成品的问世，丁恒和他的团队付出了大量心血，“几乎每天都忙到深夜1时多才能睡觉”。每一个精密部件的设计、各个部件的组合与焊接都要靠手工完成，光控制柜的接线就花了两天的时间才完成。
　　记者获悉，该作品立足于解决市场上快递柜存在的存取效率低、快递存储量少且无寄件功能、智能化程度不高等问题，采用计数识别方式代替传统的扫码方式，识别效率高，可靠性高，集快件称重、自动计费与支付功能为一体，利用多组传感器交错布置方式，识别不同规格尺寸快件，实现智能分层，可最大提高空间利用率,具有技术新、功能全、容量大等特点，适用于高校、小区、写字楼等人流量大和人口密集的场所，应用前景广泛。

“筑梦者”团队展示其作品《水上智能巡航机器人》