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【STEM】雨水的旅行——物联网环境下的雨水回收生态系统建设
发布时间:2020-12-30 作者/来源:连云港市建宁小学 采编:绿友小编 浏览:543次

方案标题:雨水的旅行——物联网环境下的雨水回收生态系统建设
参赛学校:连云港市建宁小学
学生代表:魏笑玥、祁艺程
辅导老师:陈广梅
参与学生总数:25

一、方案实施目的、意义:
  每家每户水龙头打开就会有水流出来,这些是自来水公司提供的「自来水」,可是这些水都要付费的,除了自来水之外还有哪些水可以用(提问学生)?江苏省一年大约有一百天、近1000毫米的降雨,这么多的雨水都到哪里去了呢?建筑物取代了原本的绿树、绿草,还有土壤,那这些雨水呢?它们最后都到了那里去了呢?

  我们根据学校实际情况设计了雨水回收生态系统。提高学校雨水回收系统利用率,充分利用雨水浇灌校园花草树木,我们还采用喷洒浇灌与滴灌相结合的方法,力争节约用水,利用太阳光伏板和风能发电提供亮化电源和浇灌电源,做到绿色环保,还可以远程控制。这个作品能让更多的同学关注生态环保建设,了解物联网条件下,科技与生态环保建设的结合带给我生活中的便利。

二、方案实施过程:
1.前期调查
  我们团队在老师的带领下,考察了紧邻学校的城区主河流---玉带河,因前几年疏于管理,河面污染严重,河水十分浑浊,鱼虾也无法生存。近年来,我校成立了“保护玉带河专项环保小分队”,定期巡查打捞河面垃圾,取水样,还请来专家协助治理。经过不懈地努力,玉带河水质得到了极大地改善,我们惊喜地发现河边垂钓爱好者越来越多了。受到此事鼓舞,我和同学们也有了大胆设想,河水能得到治理,雨水能否再利用,是否能设计出雨水回收----生态系统?通过访问老师和同学,请他们提出建议。











2.设计方案
  根据我们调查讨论以及学校实际情况,为了提高学校雨水回收系统利用率,充分利用雨水浇灌校园花草树木,我们还采用喷洒浇灌与滴灌相结合的方法,力争节约用水,利用太阳光伏板和风能发电提供亮化电源和浇灌电源,做到绿色环保,还可以远程控制。这个作品能让更多的同学关注生态环保建设,了解物联网条件下,科技与生态环保建设的结合带给我生活中的便利。我们组建了两支队伍:一支设计雨水回收生态系统(原有的雨水回收组);另一支设计节能供能系统。我们的设计作品改建学校的雨水回收利用生态系统每年能节约用水500吨左右,节约用电400度左右。
  设计生态系统的方案,再次访问学校校长、同学和老师,反复论证,确定最终方案。

设计稿示意图:(供能系统设计图)

  各小组同学整理、筛选资料的照片。记录数据来分析水质生态情况,并形成调查报告。写倡议书和制作手抄报。

3.搭建模型
   根据设计方案,我们列出所需器材材料,向老师学习技术方面的知识。(初稿)



4.实验测试(定稿)
   利用搭建好的模型,实验测试,不断修改。

5.撰写总结
   根据前期所做的一切,分组统计数据统计总结,并请指导老师给予修改和帮助。






三、经费及耗材的使用情况:
购买器材材料4000元。
含器材、电线、模型花草、亚克力板、胶、小水泵、滴灌头、滴灌管、假山模型、LED彩灯、光伏板、风力发电一套、喇叭、功放器、人体红外传感器等。

四、实施方案自我评价(实施效果):
雨水的旅行-----物联网环境下雨水回收生态系统建设
  该系统分:供能系统和雨水回收系统两大块。供能系统包括风力发电、太阳能发电、普通电能(阴雨太备用);雨水回收系统包括:雨水收集系统、雨水浇灌系统、鱼池生态系统、假山喷泉系统及压力传感器、湿度传感器等控制系统。鱼池中的水来自屋顶上的雨水收集器,每当下雨,雨水就会顺着这根白色收集管道存入水窖中。水位到达一定程度压力传感器开始工作供水。当鱼池中水位较低时,浮球下降,浮球末端的连接塞将被打开,水窖中的水流入鱼池。当水位上升时,浮球也跟着上升,连接塞将会关闭,控制鱼池的水量。每当鱼池周围的植物需要浇灌时,利用鱼池中的潜水泵可以将池中雨水抽上来对植物进行浇灌。这是假山喷泉系统,也是利用潜水泵将池水输送到假山,实现池水的循环利用。我们还可以在池中喂养小鱼和小乌龟,搭建鱼池生态系统。这是红外传感器,它会发射红外线,当感应到有人经过时,池中的喷泉会自动开启七分钟。当湿度传感器测到土壤湿度不足时,自动开启喷水装置。对校园周边植被进行浇灌。

此项成果参加科技创新大赛


在科技创新大赛上获得一等奖

测验评量:
  我们身边除了雨水可以再回收利用之外,还有哪些可以回收再利用的资源?
  通过研究、制作、实验,形成可行性报告提交学校审议并给予肯定一致通过并在校园实施方案,2019年5月动工,7.8月份完工。校园雨水回收系统落地。


五、实施方案参与体会及校方点评:
学生心得体会:
  科技创新使我们的脑袋更聪明啦!节约一度电,节约一点水!让雨水去旅行,我们的心情也随波荡漾。为了节约环保竖拇指!
家长体会:
  自从孩子参与此项活动,家里水不再浪费了。我们家,洗澡不会让水一直淌,洗菜水、淘米水都用于浇花。洗衣服水拖地。孩子们还到公共场所宣传水的重要性。告诉市民节约水是公德也是美德。我们做家长也感到自豪。
教师感受:
  活动使我们关注社会问题,原先发生在我们身边的一些熟视无睹的问题,在活动中我们通过调查、采访、查资料等了解后,感到了那些问题的严重性。
校领导点评:
  总的来看,通过这次活动,同学们都得到了锻炼,都感到受益匪浅,这次活动对我们今后的学习和发展也将起到重要作用。让孩子们行动起来节约每一滴水,每一度电,利用一切可以利用的能源。让世界变得更美好,更灿烂辉煌,更和谐吧!




(科研组全体成员)

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