森林防火报警器:守护森林的小卫士
作者:李思骐(华东交通大学附属学校)
一、发现问题 在浏览网络新闻时,我频繁看到荒山起火却难以及时被发现,最终引发严重森林火灾的报道。森林火灾不仅会烧毁大片宝贵的森林资源,还会威胁周边居民的生命财产安全,破坏生态平衡。
一次,我和家人去郊外游玩,看到山林中一些人迹罕至的区域,若在这些地方发生小火情,很难被及时察觉。我开始思考,怎样才能在森林火灾刚有苗头时就发出警报,让人们迅速知晓并采取行动?于是,设计一个实用的森林防火报警器的想法在我心中萌芽。
二、设计与制作
(一)设计思路为解决森林火情难以及时发现的问题,我计划利用温度传感器检测环境温度,当温度超过一定阈值(结合森林环境特点,设定为40摄氏度),即触发发光二极管发光和蜂鸣器发声,从视觉和听觉两个维度,向附近及远处的人传递火灾预警信号。
(二)材料准备我准备了温度传感器、电源、发光二极管、导线、蜂鸣器、接线端子、彩泥和纸盒。温度传感器负责感知温度变化,电源提供电力支持,发光二极管和蜂鸣器承担预警功能,导线和接线端子用于电路连接,彩泥和纸盒则用来制作简易的外壳,模拟森林环境中的安装场景。
(三)制作过程
1.电路连接:首先,用导线将温度传感器、电源、发光二极管和蜂鸣器通过接线端子依次连接,构建基本电路。这一步需仔细操作,确保每个元件连接牢固,否则会影响整个报警器的功能。
2.调试阈值:反复调试温度传感器,设定当检测到温度超过40摄氏度时,电路从断电状态转换为通电状态,使发光二极管和蜂鸣器开始工作。经多次试验,确定该阈值能在森林小火情初期就发出警报,又不会因环境正常高温(比如夏季阳光直射下的局部高温)误报。
3.外壳制作:用彩泥塑造简易的森林场景造型,对纸盒进行裁剪和装饰,将连接好的电路元件合理安置在纸盒内,模拟报警器在森林中的安装状态,便于后续演示和观察。
(四)功能演示
当用热源(如小型吹风机模拟森林中的局部高温)靠近温度传感器,使检测温度超过40摄氏度时,发光二极管瞬间亮起,发出醒目光线,提示附近的人此处有异常高温;同时,蜂鸣器持续发出“嗡嗡”声响,即便在较远位置也能清晰听到,仿佛在呼喊“快来救火呀”。通过这一方式,模拟森林火情初期的预警场景,验证作品能否有效发挥作用。
制作过程图片如下:
制作过程图

作品原型图
三、小结与展望 (一)作品价值
我的森林防火报警器主要面向森林管护人员、林区附近居民以及林业相关部门。它能在森林火情萌芽阶段及时发出声光警报,使周围人员快速知晓危险,也能让远处的人听到声音赶来支援,助力尽早扑灭火灾,减少森林资源损失和自然灾害风险。
制作过程中,我曾遇到电路连接不稳定,导致报警器偶尔不工作的问题。通过反复检查接线、更换部分导线和接线端子,最终成功解决了难题。这让我明白,遇到困难不要慌,耐心排查、多次尝试就能找到解决办法。
(二)创新之处
对比网上查到的森林报警器,我的作品优势明显。那些报警器往往体积较大,容易被人误碰破坏,且许多只能发光预警,难以提醒远处的人。我的报警器体积小,用彩泥、纸盒等简易材料制作外壳,成本低(约15元 ),原材料简便易获取,还结合了声光双重预警,既便于政府投入生产推广,又能更全面地传递火情信息。
(三)未来期望
我希望这款森林防火报警器能得到更多关注和应用。如有机会,我将进一步优化它,例如使其能够与林业部门的监测系统联网,自动发送火情信息到管理平台,让火灾预警和处理更高效。我也期盼我的小发明能为守护森林、守护我们的生态家园,出一份实实在在的力,就像伽利略说的“科学的唯一目的是解决人类生存的苦难”,我愿用自己的科学小创作,为减少森林火灾带来的苦难出一份力!
责任编辑:李银慧