đề tài hệ THỐNG báo CHÁY THÔNG MINH ỨNG DỤNG IOT với đầu PHUN nước tự ĐỘNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ


BÁO CÁO MÔN HỌC
CÁC VẤN ĐỀ HIỆN ĐẠI CỦA KỸ THUẬT MÁY TÍNH
ĐỀ TÀI

HỆ THỐNG BÁO CHÁY THƠNG MINH ỨNG DỤNG IOT
VỚI ĐẦU PHUN NƯỚC TỰ ĐỘNG
Giảng viên hướng dẫn: TS Hoàng Gia Hưng , Phạm Hùng Mạnh
Sinh viên thực hiện:Hoàng Văn Thành
Mã sinh viên :19020630

Hà Nội, 12/2022
1


LỜI CẢM ƠN
Em xin gfíi lời cảm ơn chân thành nhất tới các thầy, cô giáo và cán bộ Khoa
Điện tfí viễn thơng, Trường Đại học Cơng nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội phụtrách
môn học “Các vấn đề hiện đại của kỹ thuật máy tính” đã truyền đạt những kiến
thfíc, kinh nghiệm và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho em trong thời gian học tập


Mục lục
Danh mục hình ảnh......................................................................................................3
I.

Tổng quan...............................................................................................................4
1.1.

Lý do chọn đề tài................................................................................................4

1.2.

Giới thiệu............................................................................................................4

II. Nội dung..................................................................................................................5
2.1

. Cấu tạo.............................................................................................................. 5

2.2

. Nguyên lý hoạt động.........................................................................................8

2.1

. Ưu điểm............................................................................................................9

2.2

. Nhược điểm......................................................................................................9

2.3

. Ứng dụng........................................................................................................10

III. Kết luận.................................................................................................................10
IV. Tài liệu tham khảo...............................................................................................10

Danh mục hình ảnh
Figure 1: Sơ đồ cấu trúc hệ thống báo cháy thơng minh fíng dụng IOT............................... 5
Figure 2: Cảm biến nhiệt độ................................................................................................. 6
Figure 3 :Cảm biến phát hiện ngọn lfía................................................................................ 7
Figure 4:Cảm biến khí gas................................................................................................... 7
Figure 5: Cảm biến siêu âm.................................................................................................. 8
Figure 6: Arduino mega........................................................................................................ 8
Figure 7: Sơ đồ hoạt động của hệ thống báo cháy thông minh fíng dụng IOT....................9


I. Tổng quan
1.1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay công nghệ ngày càng phát triển,kèm theo đó là sự xuất hiện hàng loạt của
thiết bị điện tfí.Đó cũng là một trong những nguyên nhân dẫn đến hỏa hoạn do chập cháy
các vật dụng điện.Ngồi ra , hiện nay vẫn cịn rất nhiều hộ gia đình sfí dụng bếp ga để
phục vụ cho việc nấu nướng.Điều đó dẫn đến có rất nhều vụ cháy nổ bình ga đầy đáng
tiếc.Hậu quả của hỏa hoạn là rất nghiêm trọng,những mất mát thương tâm xảy ra đá phần
đến từ việc không phát hiện và xfí lí đám cháy kịp thời.Do đó cần có một hệ thống thiết bị
tự động nhận ra bất thường của nhiệt độ và thực hiện biện pháp xfí lí kịp thời để có thể
giảm thiểu tổn thất nhiều nhất có thể.Vì vậy nên trong bài báo cáo này ,em giới thiệu “Hệ
thống báo cháy thơng minh fíng dụng cơng nghệ IoT với đầu phun nước tự động”
1.2. Giới thiệu
IOT đúng như tên gọi của nó, các vật thể ,thiết bị sẽ được kết nối và tương tác
với nhau thông qua internet.Các thiết bị này có thể trao đổi thơng tin với nhau thơng
qua mạng lưới này.Đặc biệt,tất cả có thể được điều khiển từ xa.Cơng nghệ hiện đại
này có rất nhiều fíng dụng trong đời sống hằng ngày
Hệ thống báo cháy tự động trong bài báo cáo này sfí dụng IOT để đọc các dữ
liệu về ngon lfía,nhiệt độ ,và khói được đo bằng các cảm biến để từ đó phân tích
những dữ liệu trên để xem xét lúc nào thì vịi phun tự động sẽ được kích hoạt. Hệ

thống phát hiện cháy thơng minh với vịi phun nước tự động được sfí dụng để giải
quyết vấn đề phản fíng chậm,khơng xủ lí kịp thời khi hỏa hoạn xảy ra
.


II. Nội dung
2.1 . Cấu tạo
Hệ thống báo cháy thông minh fíng dụng iot với đầu phun nước tự động bao gồm
các bộ phận chính như sau:
+ Arduino Mega
+ Cảm biến nhiệt độ
+ Cảm biến khí ga
+ Cảm biến ngọn lfía
+ Cảm biến siêu âm
+ Hệ thống vịi phun
+ Máy tính kết nối
+ Module wifi
+ Đèn led
+ Cịi báo cháy

Figure 1: Sơ đồ cấu trúc hệ thống báo cháy thông minh ứng dụng IOT

Đầu vào cung cấp số liệu để hệ thống phân tích, cảm biến và mơ-đun Wi-Fi hoạt
động như một bộ phát cho số đọc của cảm biến. Cảm biến nhiệt độ, cảm biến khí gas
và cảm biến ngọn lfía là đầu vào. Các đầu ra là LED và Còi báo cháy. Hệ thống nước
được


bơm bằng máy bơm nước 12 V chạy bằng Arduino và được điều khiển bằng rơle 5 V.
Trường hợp khi hỏa hoạn,các cảm biến của hệ thống : cảm biến nhiệt độ,cảm biến

khi gas,cảm biến ngọn lfía sẽ khơng ngừng cung cấp dữ liệu đến Arduino. Các dữ liệu cập
nhật được gfíi vào một mơ-đun Wi-Fi để dịch dữ liệu sang dạng thống kê. Một trang web
được tạo để phân tích dữ liệu và phản hồi, được trích xuất có điều kiện để khởi chạy vòi
phun nước.
Cảm biến nhiệt độ: Đây là một thiết bị nhận đầu vào là nhiệt độ mơi trường
và chuyển đổi nó thành dữ liệu,nó giúp nhận biệt sự biến đổi nhiệt đổi của môi
trường đo.Hệ thống này dùng cảm biến nhiệt độ để nhận biết khi nào có hỏa hoạn

Figure 2: Cảm biến nhiệt độ

Cảm biến ngọn lửa: Là cảm biến có thể phát hiện ra được ngọn lfía trong
tầm phạm vi hoạt động của nó,khoảng 80cm


Figure 3 :Cảm biến phát hiện ngọn lửa

Cảm biến khí ga:. Nó dùng để nhận ra sự hiện diện của các loại khí khác
nhau.Trong trường hợp có hỏa hoạn,sẽ xuất hiện khói,và cảm biến khí gas được sfí
dụng để phát hiện nó.

Figure 4:Cảm biến khí gas

Cảm biến siêu âm:. Cảm biến siêu âm là thiết bị điện tfí đo khoảng cách
của một đối tượng mục tiêu bằng cách phát ra sóng siêu âm, sau đó âm thanh phản xạ
được chuyển đổi thành tín hiệu điện.Trong hệ thống này,cảm biến siêu âm được dùng
để đo mực nước trong bể


Figure 5: Cảm biến siêu âm

Arduino mega : Dùng để điều khiển các cảm biến

Figure 6: Arduino mega

2.2 . Nguyên lý hoạt động
.
Các cảm biến sẽ được điều khiển bởi Arduino để trích xuất các giá trị từ mơi
trường xung quanh.Tiềm năng xảy ra hỏa hoạn hoặc mfíc độ nghiêm trọng của vụ
hỏa hoạn sẽ được kiểm tra bằng một ngưỡng của các thơng số nhiệt độ,nồng độ khói
hoặc khi cảm biến ngọn lfía phát hiện ra ngọn lfía.Ví dụ nhiệt độ vượt ngưỡng 80 độ
C , nồng độ CO2 vượt quá 30%.Nếu các thông số chạm ngưỡng,hệ thống ngay lập
tfíc được kích hoạt để ngăn chặn sự nguy hiểm.Lúc này máy bơm với hiệu điện thế
12V sẽ hút nước từ bể đưa vào đầu phun qua đường ống.Mực nước trong bể sẽ
được đọc


bằng cảm biến siêu âm
. Máy bơm 12 V hút nước từ bể để đưa vào đầu tưới qua đường ống. Một cảm
biến siêu âm đọc mực nước trên bể. Phản hồi được liên kết với các bản cập nhật IOT
điều khiển máy bơm nước bằng các cảm biến khác đã phát hiện ra đám cháy.Ngồi
ra đền LED và cịi sẽ hoạt động để thể hiện sự nguy hiểm một cách trực quan. Node
MCU (hình 7) lưu trữ dữ liệu và hiển thị liên tục trên điện thoại thông minh.

Figure 7: Sơ đồ hoạt động của hệ thống báo cháy thơng minh ứng dụng IOT

2.1 . Ưu điểm
-

Có khả năng phát hiện và xfí lí nhanh chóng vụ hỏa hoạn trong phạm vi

-

Khá dễ dàng lắp đặt và sfí dụng.

2.2 . Nhược điểm


-

Phạm vi vịi phun cịn chưa lớn

-

Độ chính xác chưa phải là tuyệt đối

2.3 . Ứng dụng
sHệ thống có thể được fíng dụng rộng rãi khắp mọi nơi.Bằng sự tiện lợi,độ
chính xác cao, hệ thống có thể được lắp đặt tại nhà riêng,nơi có nhiều nguy cơ xảy
ra hỏa hoạn,ví dụ như nhà bếp.Ngồi ra hệ thống cũng có thể được sfí dụng để lắp
đặt tại các văn phịng ,cơng trình,tận dụng sự phản fíng nhanh nhạy của hệ thống để
xfí lí những trường hợp khẩn cấp.
III. Kết luận
Hệ thống báo cháy thơng minh fíng dụng cơng nghệ IoT với đầu phun nước
tự động là một giải pháp khá tối ưu cho việc phát hiện và xfí lí nhanh chóng các vụ
hỏa hoạn,từ đó giảm thiểu thiệt hại xuống mfíc tối thiểu.Hệ thống phất hiện đám
cháy dưạ trên công nghệ IOT,cảm biến nhiệt độ ,cảm biến khí,cảm biến ngọn lfía
để có thể thu thập dữ liệu một cách chính xác và nhanh chóng.Tuy nhiên để đạt
được độ tin cậy 100% ,hệ thống cần có những cải tiến mới hơn,có thể tích hợp học
máy với hệ thống dự đốn khả năng cháy nổ dựa trên dữ liệu thu thập được từ các
nguồn khác nhau.

IV. Tài liệu tham khảo
1. />m_using_IoT_Technology_With_Automatic_Water_Sprinkler
2. />