Du an he thong chong ngat xe hoi new (1)

Để khắc phục các vấn đề trên em hình thành ý tưởng và ch ọn dự án “Hệ thống chống ngạt trong phòng kín và cảnh báo trong xe hơi” để làm đề tài nghiên cứu.. Mục tiêu Xây dựng một thiết bị

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

-000 -Dự án

HỆ THỐNG CHỐNG NGẠT TRONG PHÒNG KÍN VÀ

CẢNH BÁO TRONG XE HƠI

Nhóm lĩnh vực : 10 - Hệ thống nhúng.

Danh sách hình ảnh

Hình ảnh thử nghiệm trong phòng kín Thử nghiệm tên xe hơi

Bộ phận chuông rời Thử nghiệm trên mô hình Quá mức cửa mở (CO2 và CO chưa quá mức)

App

Android

giám

sát

Hộp cảnh báo CO2

Hộp cảnh báo CO Hộp xử lý

trung tâm

MỤC LỤC

ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG CHỐNG NGẠT TRONG PHÒNG KÍN VÀ CẢNH

BÁO TRÊN XE HƠI.

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Ngạt trong xe hơi là vấn đề đang được mọi người quan tâm Sự thật trên các kênh thông tin có nhiều vụ việc thương tâm xảy ra Biện pháp tốt nhất là phòng tránh không bỏ quên trẻ trên xe, người lớn thì không ngủ trên xe…Tuy nhiên em có bố là tài xế xe thường xuyên phải đi xa và phải ngủ trên xe vì lý do bất khả kháng

Việc ngạt trong xe có các nguyên nhân sau:

- Quên mở cửa kính và tắt máy xe dẫn đến thiếu oxy tăng Co2 người trong xe sẽ tử vong từ từ không hay biết

- Nổ máy và ngủ trong xe khi đó hệ thống làm mát cưởng bức sinh ra khí

CO và khí CO len lõi vào xe gây sốc và tử vong khi hàm lượng khí CO cao

Tương tự việc ngạt trong nhà kín chủ yếu là do khí CO ngoài ra khi lượng CO2 cao tương đối củng ảnh hưởng đến sức khỏe đặc biệt về thận và xương

Để khắc phục các vấn đề trên em hình thành ý tưởng và ch

ọn dự án “Hệ thống chống ngạt trong phòng kín và cảnh báo trong xe hơi” để

làm đề tài nghiên cứu

2 Mục tiêu

Xây dựng một thiết bị cảnh báo khi nồng độ CO2 hoặc CO cao và thực hiện các hành động để chống ngạt

3 Đối tượng nghiên cứu

- Khí CO2, khí CO trong không khí

- Ảnh hưởng của các loại khí trên đối với sức khỏe

- Mức độ ảnh hưởng của nồng độ khí CO và CO2 trong không khí

- Các loại cảm biến, Arduiino và các thiết bị I/O khác

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Hệ thống hoá những vấn đề lý luận liên quan tới CO và CO2 và sức khỏe

- Mô tả thực trạng, phân tích, đánh giá thực trạng của vấn đề ngạt trong xe hơi và phòng kín

- Đề xuất giải pháp làm ra sản phẩm, và khuyến nghị mở rộng

5.Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu

- Phương pháp quan sát

- Phương pháp thực nghiệm

6 Phạm vi nghiên cứu

- Khí CO và CO2 trong xe hơi và phòng kín

- Thời gian trong 3 tháng từ tháng 8 đến tháng 10

Nội dung Chương 1: Cơ sở lý luận

` 1.1 Lịch sử nghiên cứu

Đã có các máy đo có trên thị trường như sau:

1.1.1 Máy đo khí Co CO15 đo chính xác cao và có cảnh báo tuy nhiên chỉ

dừng lại việc đo nồng độ khí CO và cảnh báo bằng tiếng bip bip Chỉ phù hợp cho việc nghiên cứu

1.1.2 Hệ thống cảnh báo nồng độ CO2, nhiệt độ qua SMS, Email KR3000

Máy này đo chính xác nồng độ khí CO2 và gửi cảnh báo qua SMS hoặc email chỉ thích hợp cho nhà xưởng không hiệu quả cho việc cứu sống con người Giá tiền cao, rất to khó khăn trong việc di chuyển

2 Thực trạng và giải pháp của vấn đề nghiên cứu

2.1 Khảo sát thực trạng

Những năm gần đây, liên tiếp có những vụ chết người liên quan đến việc ngạt khí CO2 và CO hay những tài xế vì ngủ quên trên xe đóng kín mà ngạt thở chết.Ta không thể nào tự đánh giá được nồng độ CO2 trong không khí nên khi nồng độ CO2 trong không khí đạt đến 1 mức độ nào đó sẽ ảnh hưởng đến con người Chỉ cần 2 phút tiếp xúc trong môi trường không khí ô nhiễm CO thôi thì

con người đã cảm thấy choáng váng, sau 15 phút thì có thể bất tỉnh và tử vong Chính vì vậy mà CO2 và CO là những loại khí gây nguy hại cho con người

2.2 Nguyên nhân của thực trạng

Việc ngạt khí CO2 và CO hầu như không gây đau đớn gì trọng quá trình ngạt nên ta không thể nhận thức được bản thân đang bị ngạt khí, chính vì vậy tỉ lệ

tử vong rất cao Bên cạnh đó là việc chủ quan hay thiếu kiến thức về các loại khí độc của mọi người khi ở trong không gian kín gây ra những hậu quả đáng tiếc…

2.3 Giải pháp thực hiện

Cần có một thiết bị giúp chúng ta cảnh báo khi nồng độ CO2 và CO vượt mức cho phép, mở các cửa giúp thông thoáng khí, thông báo cho người lớn khi có trẻ nhỏ

bị ngạt khí

Chương 2: Tiến hành nghiên cứu

2.1 Nguyên lý hoạt động chung

Thiết bị hoạt động theo nguyên lý sơ đồ sau:

Thử nghiệm đo đạc các thông số thực tế như sau :

Cảm biến CO2

Wemos1

Role loa

Tín hiệu nhận

Cảm biến CO

Arduino 3

Loa loa

Quạt hút Báo qua

điện thoại

Wemos 2

fire base

Smart phone

fire base Smart phone

2.2 Tiến hành thực nghiệm

2.1.1 Chọn dụng cụ thiết bị thực nghiệm

Bước 1: Chọn cảm biến CO2

Ưu điểm Độ nhạy cao, độ

phân giải cao, tiêu thụ điện năng thấp, tuổi thọ cao( trên 5 năm)

Độ nhạy cao, tích hợp thêm cảm biến nhiệt độ, dễ sử dụng

Có led báo mạch hoạt động và led báo nguồn

Tốc độ hồi đáp và độ nhạy cao, chạy ổn định, tuổi thọ dài

Thích hợp với các ứng dụng có sử dụng

vi điều khiển

Khuyết

điểm

Khó kiếm thư viện phù hợp không tích hợp cảm biến nhiệt độ

Không bền so với MH-Z19B Thời gian chờ khởi động lâu

Giá tiền cao

Ở đây chúng em chọn cảm biến MH-Z19B

Bước 2: Chọn cảm biến CO

Ưu điểm Độ nhạy cao, thời gian

đáp ứng nhanh, tuổi thọ cao, chi phí thấp

Đo được nhiều loại khí khác nhau như CO SO2…

Khuyết điểm Nóng khi sử dụng Không chuyên dụng

Giá tiền 45.000đ 45.000đ

Ở đây chúng em chọn MQ7 vì tính chính xác và chuyên dụng của nó

Bước 3: Chọn vi điều khiển cho khối truyền tín hiệu

Khuyết điểm Không tự liên kết được

với mạng internet

Khó lập trình

Ở đây chúng em chọn ESP8266 để dễ dàng nâng cấp I.o.T

Bước 4: Chọn khối truyền tín hiệu khi không có mạng internet

Khuyết điểm Giới hạn khoảng cách Giá tiền cao

Ở đây chúng em chọn RF 433 vì không cần khoảng cách xa

Bước 5: Lập hộp điều khiển trung tâm bằng arduino

Kết hợp các yếu tố trên, role, pin dây điện, mạch Sim 800L tạo thành hộp điều khiển

Bước 6: Lắp ghép chúng lại và chuẩn bị viết code

3.1.2 Phần mềm

Bước 1: Thiết lập các thư viện cho cảm biến tải từ github

Bước 2: Tiến hành viết code cho arduino

Nạp code cho arduino

Bước 3 : Thử nghiệm thực tế

Bước 4 : Hoàn thành code và sản phẩm

3.2 Kết quả thực nghiệm

Thành công viết code cho arduino đúng ý tưởng

Hoàn thành sản phẩm sử dụng tốt cho thực tế

PHẦN KẾT LUẬN

Tạo được sản phẩm là 1 hệ thống có các ưu điểm sau:

- Tiện lợi nhỏ gọn dễ sử dụng

- Sử dụng được khi không có wifi và có wifi

- Giám sát được theo thời gian thực

- Báo động khi nồng độ khí CO, CO2 quá mức cho phép

- Tích hợp điều khiển các loại máy khác như quạt hút, máy tạo ozone khử

CO mở cửa phòng…

- Cảnh báo qua điện thoại

- Dễ dàng mở rộng các modulo khác như báo gas, cháy,…

Tuy nhiên sản phẩm còn có một số khuyết điểm như :

- Chức năng cảnh báo chưa có nhiều chế độ

- Chưa lưu được nồng độ CO và CO2 theo thời gian thực

- Thực nghiệm chưa được nhiều loại xe

KHUYẾN NGHỊ

- Mở rộng chức năng cho các hầm để xe, gần máy phát điện, nhà kho…

- Tích hợp thêm nhiều modulo khác như báo cháy, báo gas…

- Quán lý I.o.T cho hệ thống lớn như khách sạn nhiều phòng…

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Phạm Minh Tuấn , (2016) Lập trình Arduino cho người mới bắt đầu,

Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Thành phố Hồ Chí Minh.

[2] Phạm Quang Huy, Lê Cảnh Trung (2016) Bài tập thực hành Arduino,

Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Thành phố Hồ Chí Minh.

[3] Phạm Quang Huy, Lê Cảnh Trung (2016) Ứng dụng thực tế với

Arduino, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Thành phố Hồ Chí Minh.

[4] vovgiaothong.vn, (2019), Đề phòng tử vong do ngạt thở trên ô tô , http://vovgiaothong.vn/de-phong-tu-vong-do-ngat-tho-tren-o-to-da-dung-do

[5] Huệ Linh, (2019), Chạy máy phát điện trong nhà 7 người thương vong

https://anninhthudo.vn/doi-song/chay-may-phat-dien-trong-nha-7-nguoi-thuong-vong/814019.antd

Phụ lục 1

Code báo động bằng cảm biến CO

#include <FirebaseArduino.h>

#include <ESP8266WiFi.h>

#define FIREBASE_HOST “canhbao-123.firebaseio.com”

#define WIFI_SSID “KHANG”

#define WIFI_PASSWORD “Diem1982”

#include "MQ7.h"

#include <VirtualWire.h>

MQ7 mq7(A0,5.0);

void setup() { Serial.begin(9600);WiFi.begin (WIFI_SSID,

WIFI_PASSWORD); Firebase.begin(FIREBASE_HOST);

vw_set_ptt_inverted(true); vw_setup(1024);vw_set_tx_pin(2);} void loop() {

int co = mq7.getPPM(); Serial.println(co); delay(5000);

if (co >20){ Serial.println("Bao Dong"); char text[3] = "1";

Serial.print("sent: "); Serial.println(text); vw_send((byte *)text,

sizeof(text));vw_wait_tx(); // chờ đợi delay(5000);} Firebase.setFloat (“CO”, co);}

Phụ lục 2

Code báo động bằng cảm biến CO2

#include <FirebaseArduino.h>

#include <ESP8266WiFi.h>

#define FIREBASE_HOST “canhbao-123.firebaseio.com”

#define WIFI_SSID “KHANG”

#define WIFI_PASSWORD “Diem1982”

#include <VirtualWire.h> #include <SoftwareSerial.h>

#include <MHZ.h> #define CO2_IN 3

# define MH_Z19_RX 6 // D7 # define MH_Z19_TX 7 // D6 MHZ co2 (MH_Z19_RX, MH_Z19_TX, CO2_IN, MHZ19B);

void setup() { Serial.begin(9600); Serial.begin(9600);

WiFi.begin (WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);

Firebase.begin(FIREBASE_HOST); vw_set_ptt_inverted(true);

vw_setup(1024); vw_set_tx_pin(2); pinMode(CO2_IN, INPUT); delay(5000); Serial.println("ppmco2");}

void loop() { int ppmco2 = co2.readCO2PWM();

Serial.println(ppmco2); delay(2000);

if (ppmco2 > 4000){char text[3] = "2"; Serial.print("sent: ");

Serial.println(text);vw_send((byte *)text, sizeof(text)); vw_wait_tx(); delay(3000);}

Firebase.setFloat (“CO2”, ppmco2);}}

Phụ lục 3

Code nhận RF và xử lý ( hộp trung tâm)

#include <VirtualWire.h> SoftwareSerial sim800l(2,3);

String SDT="0795428697"; #define Role1 2 #define Role2 3

#define Role3 4 #define Role4 5

byte msg[VW_MAX_MESSAGE_LEN];

byte msgLen = VW_MAX_MESSAGE_LEN;

void setup(){Serial.begin(9600);sim800l.begin(9600);

vw_setup(1024); vw_set_rx_pin(8);

vw_rx_start(); pinMode(Role1,OUTPUT); pinMode(Role2,OUTPUT); pinMode(Role3,OUTPUT);

pinMode(Role4,OUTPUT) ; }

void loop()

{digitalWrite(Role1, HIGH); digitalWrite(Role2, HIGH);

digitalWrite(Role3, HIGH); digitalWrite(Role4, HIGH);

if (vw_get_message(msg, &msgLen)) { if (msg[0] == '1'){

digitalWrite(Role1, LOW); digitalWrite(Role2, LOW);

callNumber();

} else if (msg[0] == '2')

{ callNumber();digitalWrite(Role1, LOW);

delay(5000);

digitalWrite(Role3, LOW);delay(1000); digitalWrite(Role4, LOW); Serial.print("NONG DO CO2 CAO"); delay(1000); } else

{ digitalWrite(Role1, HIGH);digitalWrite(Role2, HIGH);

digitalWrite(Role3, HIGH) digitalWrite(Role4, HIGH);}}

void callNumber() {

sim.print (F("ATD"));

sim.print (SDT);

sim.print (F(";rn"));

_buffer = _readSerial();

Serial.println(_buffer);

}