BỂ BƠI THÔNG MINH DỰ ÁN THAM GIA CUỘC THI KHKT

DỰ ÁN: BỂ BƠI THÔNG MINH
LỜI CẢM ƠN
Cuộc thi nghiên cứu khoa học kỹ thuật (NCKHKT) dành cho học sinh
trung học năm học 2018-2019 nhằm mục đích khuyến khích học sinh trung học
nghiên cứu sáng tạo khoa học công nghệ, kỹ thuật và vận dụng những kiến thức
đã học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Cuộc thi là cơ hội chúng em giới
thiệu kết quả nghiên cứu khoa học kỹ thuật của mình, tạo cơ hội giao lưu văn
hóa, giáo dục giữa các trường trung học.
Xuất phát từ thực tiễn tình trạng đuối nước xẩy ra ngày càng nhiều.
Chúng em muốn góp sức nhỏ bé của mình để tạo ra được một bể bơi để các bạn
nhỏ trong các trường học đều được học bơi, có ki năng bơi lội các bạn nhỏ sẽ tự
bảo vệ được mình khi phải đối diện với dòng nươc.
Chúng em xin chân thành cảm ơn cô giáo Lương Ngọc Thanh đã tận tình
hướng dẫn và giúp đỡ nhóm chúng em trong thời gian qua! Mặc dù đã hết sức
cố gắng nhưng chắc chắn đề tài: “Bể bơi thông minh” từ nghiên cứu thực
nghiệm đến ứng dụng vận hành trong thực tiễn còn nhiều thiếu xót. Chúng em
rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, xây dựng của các thầy cô giáo
trong ban giám khảo, của các bạn học sinh qua hội thi này để đề tài được ứng
dụng và triển khai rộng rãi trong các nhà trường và trong các gia đình, mang lại
ý nghĩa và lợi ích thực tiễn góp phần đưa đất nước Việt Nam ngày càng giàu đẹp
văn minh.
Chúng em xin trân trọng cảm ơn!
Nhóm tác giả

1


MỤC LỤC
PHẦN I. MỞ ĐẦU
1.Lí do chọn đề tài……………………………………………………...

5

1.1. Thực trạng đuối nước ở Việt Nam…………………………………

5

1.2. Nguyên nhân gây ra đuối nước ở trẻ em……………………………

5

2.

7

Ý

nghĩa

khoa

học

và

thực

tiễn...............................................................

7

3. Mục tiêu của đề tài…………………………………………………...

7

4. Điểm mới của đề tài………………………………………………….

8

5. Nội dung nghiên cứu.............................................................................

8

6. Đối tượng nghiên cứu...........................................................................

8

7.

8

Phương

pháp

nghiên

cứu......................................................................

8

7.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết....................................................

9

7.2. Phương pháp điều tra.........................................................................

9

7.3.

9

Phương

pháp

thảo

luận.......................................................................

9

7.4. Phương pháp quan sát......................................................................
7.5.

Phương

pháp

kiểm

tra

đánh

giá..........................................................
8.

Kế

10
10

hoạch

nghiên

cứu.............................................................................

10
12

PHẦN II. NỘI DUNG

12

I.Nội dung lý thuyết..................................................................................

14

1.Ý tưởng kĩ thuật.....................................................................................

14

2. Tiêu chuẩn để xây dựng bể bơi : “Bể bơi an toàn”..............................

14

3. Tìm hiểu về đuối nước..........................................................................

14

4.

15

Khảo

sát

tế.....................................................................................

thực

15
2


5. Sơ đồ khối chức năng của “Bể bơi an toàn”.......................................

15

6. Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của từng khối......................................

15

6.1. Khối phân chiều cao của học sinh khi vào bơi...................................

16

6.1.1. Cấu tạo............................................................................................

16

6.1.2. Các thiết bị dùng trong mạch điện..................................................

17

6.1.2.1. Rơ le thời gian.............................................................................

18

6.1.2.2.

18

Rơ

le

trung

gian............................................................................

18

6.1.2.3. Công tắc hành trình......................................................................

19

6.1.2.4 Cảm biến khoảng cách..................................................................

19

6.1.2.5. Sơ đồ nguyên lý...........................................................................

19

6.1.2.6. Nguyên lý hoạt động....................................................................

19

6.2. Khối cảnh báo đuối nước...................................................................

20

6.2.1. Cấu tạo ...........................................................................................

20

6.2.2. Sơ đồ khối.......................................................................................

20

6.2.3. Thiết bị dùng trong mạch điện.......................................................

20

6.2.3.1. Bộ điều khiển đảo chiều quay động cơ........................................

20

6.2.3.2.

21

Rơ

le

trung

gian............................................................................

21

6.2.3.3. Bộ cảm biến độ

22

ẩm.......................................................................

24

6.2.3.4. Rơ le thời gian...........................................................................

24

6.2.4. Nguyên lý làm việc.........................................................................

24

6.3. Khối mạch đếm..................................................................................

24

6.3.1. Sơ đồ khối ......................................................................................

25

6.3.2. Nguyên lí làm việc..........................................................................
II. Nội dung thực hành..............................................................................
1. Các bước thực hiện...............................................................................
2. Kết quả thực hiện..................................................................................
PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
3


1.Kết luận..................................................................................................
2. Kiến nghị...............................................................................................

3. Hướng phát triển của đề tài...................................................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................

4


CÁC TỪ VIẾT TẮT
STT

Tên viết tắt

Chữ không viết tắt

1

CL

Chỉnh lưu

2

CB

Cảm biến

3

THCS

Trung học cơ sở

4

RTG

Rơ le thời gian

5

RTrG

Rơ le trung gian

6

HT

Công tắc hành trình

7

ĐC

Động cơ

8

HS

Học sinh

5


PHẦN I. MỞ ĐẦU
1.Lí do chọn đề tài
1.1. Thực trạng đuối nước ở Việt Nam
Đuối nước là nguyên nhân đầu tiên gay ra tình trạng tử vong ở trẻ em. Trong
gia đoạn 2010-2015 có khoảng 2.800 trẻ em tử vong do đuối nước. Tỷ lệ tử
vong do đuối nước ở trẻ em của Việt Nam cao nhất trong khu vực và cao gấp 8
lần so với các nước đang phát triển. trong 6 tháng đầu năm 2016, mặc dù đã có
rất nhiều chỉ đạo sát sao nhưng tình hình đuối nước ở trẻ em chưa giảm và có số
trẻ tai nạn do đuối nước xẩy ra l.600 trẻ trong đó có 1.000 trẻ tử vong.

H1. Hinh ảnh em bé tập bơi
Qua tìm hiểu chúng em biết : ngày 18/4/2013 tại tỉnh Ninh Thuận có 06 học
sinh lớp 7 đuối nước; ngày 15/5/2013 tại TP Hà Nội có 02 học sinh lớp 1 đuối
nước; ngày 14/5/2013, tại tỉnh Đắk Lắk có 04 học sinh lớp 6 đuối nước. Gần đây
nhất, chiều ngày 15/5/2017 đã có 4 học sinh tiểu học tại TP.Cần Thơ và huyện
Gò Công Tây (tỉnh Tiền Giang) bị đuối do đi tắm sông và tắm ao cạnh nhà. Đầu
năm 2017 đến nay các vụ đuối nước đã cướp đi sinh mạng gần 30 trẻ em trên cả
nước. Phần lớn các vụ đuối nước xảy ra là do trẻ em tự ý đi tắm sông, hồ, biển
mà không có phương tiện bảo hộ an toàn, không có người lớn giám sát.
1.2. Nguyên nhân gây ra đuối nước ở trẻ em
Nước ta có nhiều sông, suối, ao ,hồ, bờ biển, kênh rạch dày đặc đây là môi
trường không an toàn đối với trẻ em. Nhất là trong dịp được nghỉ hè, chỉ với vài
6


giây không có sự giám sát của các bậc cha mẹ là trẻ em có thể bị đuối nước. tình

trạng đuối nước xẩy ra với các bạn nhỏ không có kĩ năng bơi lội vì vậy có nhiều
bạn nhỏ đi tập bơi ở các sông suối, ao, hồ với mức nước quá sâu so với chiều
cao của các bạn nhỏ nên đã có rất nhiều bạn không may bị đuối nước thương
tâm. Có rất nhiều bạn nhỏ được bố mẹ đưa đi tập bơi ở bể bơi mà vẫn bị đuối
nước nguyên nhân là do không có sự giám sát của người đưa đi tập bơi, nước
trong bể quá sâu so với chiều cao của các bạn. Trong thực tế có thể nói, trẻ em
tử vong do tai nạn đuối nước vẫn còn là một nỗi lo của toàn xã hội.

H2. Học sinh bơi tại bể bơi
* Ở nhiều nước trên thế giới môn bơi là môn bắt buộc trong chương trình
học chính khóa không phải là môn ngoại khóa. Đã nhận thức được tầm quan
trọng việc học bơi ngày 5/2/2016 Thủ tướng chính phủ đã ban hành quyết định
234/QĐ-TTG về “Chương trình phòng chống tai nạn thương tích cho trẻ giai
đoạn 2016-2020” trong đó có mục tiêu dạy kĩ năng bơi an toàn cho trẻ, đưa ra
100% các tỉnh, thành phố phải triển khai chương trình dạy bơi an toàn thí điểm.
1.3.Thực trạng nước trong bể bơi.
Có một sự thật mà không mấy ai để ý, đó là bể bơi (nhất là bể ngoài trời)
được coi là một trong những địa điểm dễ bị ô nhiễm nhất. Những bể dạng này
thường xuyên tiếp xúc với môi trường bên ngoài, dễ bị nhiễm khuẩn bởi bụi bẩn,
…Ngoài ra, nguồn thải ô nhiễm ra bể bơi còn bao gồm các vi sinh vật, lượng
dầu bài tiết trên cơ thể người đi bơi như mồ hôi, mỹ phẩm, kem chống nắng,
7


nước tiểu, nước bọt…Do đó, bể bơi bắt buộc phải được xử lý hóa học trước khi
đem vào sử dụng. Thành phần không thể thiếu trong nước bể bơi thường bao
gồm clo. Đây là hóa chất dùng để khử trùng, tiêu diệt các thành phần gây ô
nhiễm nước bể.
Sự nguy hại của Clo: Sự tiếp súc quá nhiều clo gây ra nhiều bệnh khác
nhau như: mẩn ngứa, dị ứng hay bị hen suyễn. Nhiễm clo cao có thể bị về các

bệnh dường bàng quang, ung thư, tim mạch.
1.4.Dự án” Bể bơi thông minh”
Với thực trạng như vậy chúng em đến vơi cuộc thi NCKH-KT có một khát
khao làm thế nào để các bạn nhỏ đều được biết bơi để tự bảo vệ mình. Chúng
em muốn chương trình “Phòng tránh đuối nước” của Thủ tướng Chính phủ được
đưa vào các trường học để chúng em có giờ được học bơi. Để mong muốn đó
được trở thành hiện thực chúng em là những thế hệ trẻ đầy nhiệt huyết luôn phải
tìm hiểu về các thiết bị đặc biệt là các thiết bị chuyên ngành điện – điện tử. Qua
một thời gian được cô giáo hướng dẫn tìm hiểu về đuối nước, tìm hiểu về các
thiết bị điện chúng em đã tạo ra được sản phẩm “Bể bơi thông minh”. Sản phẩn
của chúng em làm ra có thể tự động phân nhóm học sinh cho mỗi lần bơi và bể
bơi thay đổi được chiều sâu của nước và phù hợp với chiều cao của học sinh, với
mỗi lần bơi có học sinh không đúng chiều cao vào bơi đều có lời nhắc nhở.
Mạch điện tự động đếm số học sinh vào bể bơi. Ngoài ra bể bơi còn có hệ
thống tự động cảnh báo đồ trong- độ đục của bể bơi, có hệ thống xử lí nguồn
nước bằng cát, và tia cực tím. Đặc biết chúng em đã thiết kế được hệ thống cảnh
báo nếu có đuối nước xẩy ra. Nếu dự án thành công, chúng em tạo ra sản phẩm
đầu tay tặng cho các bạn cùng trường tại quê nhà để các bạn có kiến thức cơ bản
về bơi và tự bảo vệ cho chính bản thân mình mỗi khi được tiếp xúc với nước.
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Nghiên cứu tiến hành đề tài giúp chúng em bước đầu làm quen với các
phương pháp nghiên cứu khoa học và vận dụng kiến thức vào cuộc sống.
- Sản phẩm của đề tài“Bể bơi thông minh” chưa có trên thị trường, có ứng
dụng thực tiễn cao.
8


3. Mục tiêu của đề tài
Tạo ra được sản phẩm có tính năng như sau:
- Tự động phân nhóm học sinh có cùng chiều cao một lần bơi.

- Bể bơi tự động điều chỉnh chiều cao của nước trong bể bơi phù hợp với
chiều cao của từng nhóm học sinh.
- Có cảnh báo nếu học sinh không đúng chiều cao của nhóm học sinh đang
bơi vào bể.
- Đếm được số học sinh khi vào và ra bể.
- Khi có hiện tương đuối nước xẩy ra:
+ Đáy bể tự động nâng lên trên mặt nước.
+ Có đèn báo tại chỗ khi có học sinh bị đuối nước.
-Có hệ thống tự động lọc nguồn nước khi không đạt an toàn
4. Điểm mới của đề tài
- Ý tưởng chế tạo ra “Bể bơi an toàn” có tính sáng tạo.
- Các giải pháp chế tạo ra sản phẩm là phù hợp và có thể nhân rộng để chế
tạo ra số lượng lớn.
- Sản phẩm của đề tài có tính năng:
+ Chỉ cho học sinh có chiều cao gần bằng nhau một lần bơi.
+ Khi có đuối nước xẩy ra có loa thông báo đồng thời đáy bể được nâng
lên, có đèn báo tại chỗ có học sinh.
+ Khi mạch đếm đã đủ số lượng học sinh vào bể tự động ngắt mạch điện
của mạch đo chiều cao.
+Khi nguồn nước đạt đến độ đục (nước trong hồ đã bẩn) nước trong hồ tự
động lọc và được khủ trùng nước bằng điện phân muối.
5. Nội dung nghiên cứu:
- Nghiên cứu các hiện tượng đuối nước.
- Nghiên cứu một số nguyên nhân gây ra đuối nước ở trẻ em.
- Nghiên cứu lĩnh vực cơ khí tạo ra mô hình bể bơi.
- Nghiên cứu môn công nghệ lớp 8

9

- Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của mạch điện tự động đo chiều cao của
học sinh khi vào bể bơi.
- Nghiên cứu sơ đồ lắp ráp của mạch điện.
- Thực hiện việc lắp ráp trên mô hình và theo dõi kiểm tra, phân tích kết quả.
6. Đối tượng nghiên cứu:
- Nghiên cứu về các yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm
- Nghiên cứu về các giải pháp chế tạo sản phẩm
- Nghiên cứu về các giải pháp tiết kiệm điện.
- Nghiên cứu các ứng dụng công nghệ điều khiển tự động.
7. Phương pháp nghiên cứu:
7.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Đọc và nghiên cứu tài liệu, giáo trình về điện, điện tử, công dụng và ứng
dụng của các thiết bị phục vụ cho đề tài nghiên cứu. Nghiên cứu về những sản
phẩm hoặc những nghiên cứu đã có liên quan đến đề tài.
7.2. Phương pháp điều tra
- Tìm hiểu nguyên nhân gây ra đuối nước trong phạm vi trẻ em .
- Tìm hiểu các giải pháp dạy trẻ em và đặc biệt là học sinh khối MN, TH,
THCS biết bơi..
- Tìm hiểu thực trạng môi trường các em học sinh được bơi.
7.3. Phương pháp thảo luận
- Trao đổi với giáo viên hướng dẫn và đề xuất ý tưởng của đề tài.
- Thảo luận về cách thiết kế mô hình.
- Tìm hiểu về nguyên lý làm việc, cách lắp đặt của thiết bị điện – điện tử.
- Thảo luận về cách thiết kế sơ đồ nguyên lý và sơ đồ lắp đặt.
- Trao đổi về cách lắp đặt hệ thống điện.
7.4. Phương pháp quan sát
- Thông qua việc quan sát các bể bơi thực tế.
- Thông qua việc quan sát thực trạng hiện tượng đuối nước .
7.5. Phương pháp kiểm tra đánh giá

10


Khi thực hiện đề tài trên mô hình, khảo sát kết quả, so sánh đánh giá việc sử
dụng mô hình : “Bể bơi thông minh” trong thực tế trường học và tại gia đình
8. Kế hoạch nghiên cứu:
Quá trình nghiên cứu đề tài: “Bể bơi thông minh” chia thành bốn giai đoạn
nghiên cứu như sau:
- Giai đoạn 1: Điều tra, thảo luận nhóm và đưa ra ý tưởng.
- Giai đoạn 2: Nghiên cứu lý thuyết, tìm hiểu tác dụng của các linh kiện điện
tử, thiết bị điện công nghiệp phục vụ đề tài. Thiết kế mạch.
- Giai đoạn 3:. Thực hiện lắp ráp mạch điện trên mô hình, hoạt động thử
nghiệm, sửa chữa và hiệu chỉnh mạch điện.
- Giai đoạn 4: Thực hiện viết tóm tắt, báo cáo đề tai.

11


PHẦN II. NỘI DUNG
I. Nội dung lý thuyết
1.Ý tưởng kĩ thuật
Dự án “Bể bơi thông minh” có những tính năng như sau:
- Tự động đo chiều cao của một nhón học sinh khi vào bể bơi.
- Tự động điều chỉnh chiều sâu của nước trong bể bơi phù hợp với chiều cao
của nhóm học sinh.
-Tự động đếm học sinh vào bể và ra khỏi bể bơi.
- Có hiện tượng đuối nước xẩy ra:
+ Có loa thông báo.
+ Đáy bể tự động được nâng lên.
-Dùng bình cát thạch anh, điện phân muối lọc nước và khử trùng nước trong

bể.
2. Tiêu chuẩn để xây dựng bể bơi : “Bể bơi thông minh”
- Theo Bộ VH-TT-DL xây dựng bể bơi theo quy định như sau:
Kích thước tính bằng mét
Kích thước thông thủy
Loại bể

Chiều dài Chiều rộng

Độ sâu của nước
Đầu nông

Khả năng phục vụ

Đầu sâu

1. Bể bơi (dùng để thi đấu)
Loại lớn (có khán đài)
10 đường bơi

50

25

2,0

Từ 2,2 đến 2,3 15 người 1 đường
bơi

Loại trung bình

8 đường bơi

50

từ 21 đến 25 từ 1,2 đến
1,8

Từ 1,8 đến
2,05

8 đường bơi

25

từ 21 đến 25 từ 1,0 đến
1,1

Từ 1,8 đến
2,05

15 người 1 đường
bơi

2. Bể nhảy cầu
Loại lớn

Loại nhỏ

33

25

25

22

20

20

18

16

16

16

Độ cao nhảy cầu lấy phù8 người 1 cầu nhảy
hợp với quy định tại 3.1.2
và độ sâu lấy như đối với
bể bơi

12


3. Bể dạy bơi
Loại trên 14 tuổi và
người lớn

12,5

6

0,9

không lớn hơn 5 m2 mặt nước cho
1,25
một người tập

Loại từ 10 tuổi đến 14
tuổi

12,5

6

0,8

không lớn hơn 4 m2 mặt nước cho
1,15
một người tập

Loại từ 7 tuổi đến 10
tuổi

10

6

0,6

4. Bể vầy

Không quy định kích
thước

5. Bể hỗn hợp

Không quy định kích
thước

0,85

Không lớn hơn 0,8

3 m2 mặt nước cho
một người tập
5 m2 mặt nước cho
một trẻ em

Tùy theo nhiệm vụ của từngTheo công suất từng
bể bơi
loại có trong bể hỗn
hợp
Bảng 1 - Kích thước bể bơi

Qua tìm hiểu chúng em xây dựng bể bơi cho học sinh THCS có độ tuổi từ
10-14 có các tiêu chí như sau:
+ Chiều dài của bể: 12,5m.

+ Chiều rộng của bể: 6m
+ Độ nông: 0,8m
+ Độ sâu không quá: 1,15m
+ Diện tích mặt nước cho 1HS: 4m2
- Từ các tiêu chuẩn trên dự án “Bể bơi thông minh” được xây dựng như
sau:
+ Diện tích là: 75m2
+ Mỗi lần bơi : 18 HS
+ Khoảng cách nâng đáy bể giữa các nhóm học sinh có chiều cao khác
nhau là 0,35m.
+ Đáy bể có diện tích là 75m2( có các lỗ thủng )

13


H3. Đáy bể bơi
3. Tìm hiểu về đuối nước
Theo tổ chức Y tế thế giới :
- Đuối nước (chết đuối) là trường hợp tử vong vì bị ngạt nước do cơ thể
hoặc mặt của bệnh nhân bị chìm trong nước.
- Quá trình sinh bệnh học:
+ Khi bị chìm đầu tiên trong nước trẻ bị ngưng thở, tim đập chậm lại do
phản xạ. Tình trạng ngừng thở dẫn đến tiếp tục dẫn đến thiếu ôxi máu, gây tăng
nhịp tim. Nếu ngưng thở tiếp tục kéo đài từ khoảng 20 giây đến 2-5 phút (tùy
thuộc vào nạn nhân ) đạt đến ngưỡng và nhịp thở lại xuất hiện khiến cho nước
được hít vào gây co thắt thanh quản tức thì, xuất hiện cơn ngừng thở lần 2, sau
đó các nhịp thở bắt buộc khiến cho nước vào phổi và dẫn tới bệnh nhân tử vong
+ Để cứu sống trẻ em phải ngăn chặn kịp thời tiến trình khi có cơn ngừng
thở đầu tiên khi trẻ bị chìm dưới nước trong vòng 1-4 phút đầu tiên.
4. Khảo sát thực tế

- Khảo sát chiều cao của các bạn học sinh từ khối 6 đến khối 9 trường THCS
Bồ Sao như sau:
+ Chiều cao thấp nhất là : 1m33cm.
+ Chiều cao trung bình là :1m48cm.
+ Chiều cao lớn nhất là :1m60cm.
- Cân nặng trung bình của các khối như sau:
14


+ Khối 6: 675Kg
+ Khối 7: 769Kg
+ Khối 8: 778Kg
+ Khối 9: 820Kg
=> Từ khảo sát thực tế trên ta có cách đặt các CB như sau:
+ Chiều cao của HS >CB1 và + Chiều cao của HS>CB3 là 1m48cm đến 1m60cm.
=> Mỗi lần thay đổi độ sâu của bể là nước: 0,35m

H4. Sơ đồ đặt các cảm biến tại cổng vào
=> Động cơ để nâng đáy bể lên được tính như sau:
Dùng bộ tời có thông số kĩ thuật như sau:
+ Tải trọng nâng: 600/1200kg.
+ Tốc độ nâng: 10/5/phút
+ Động cơ 2100w
+ Điện áp 220v/50Hz.

15


H5. Động cơ nâng

5.Mạch chiều cao của học sinh khi vào bơi.
5.1. Cấu tạo

H6. Cấu tạo mạch đo chiều cao
5.2. Các thiết bị dùng trong mạch điện
5.2.1. Rơ le thời gian

H7. Hình dạng Rơ le thời gian
Có cuộn dây chân 2-7. Tiếp điểm thường mở 8-5, tiếp điểm thường đóng
mở chậm 8-6
16


5.2.2. Rơ le trung gian

H8. Hình dạng Rơ le trung gian
Loại 14 chân, cuộn dây chân 13-14, tiếp điểm thường đóng chân 1-9, 2-10,
3-11,4-12. Tiếp điểm thường mở 5-9, 6-10,7-11, 8-12.
5.2.3. Công tắc hành trình

H9. Hình dạng công tắc hành trình
Có một cặp tiếp điểm thường đóng và một cặp tiếp điểm thường mở.
5.2.4 Cảm biến khoảng cách

H10. CB khoảng cách
5.2.5. Sơ đồ nguyên lý

17

H11. Sơ đồ nguyên lý
Mạch động lực

H12. Sơ đồ mạch động lực
18


5.2.6. Nguyên lý hoạt động
TH1.Nếu HS có chiều cao mà cao hơn CB1 và thấp hơn CB3.
* Bên mạch động lực có CB1 (1-13) đóng =>RTrG1(15-17) được cấp nguồn
điện, đồng thời các tiếp điểm TrG1(1-13)(27-5)(29-31) đóng và các tiếp điểm
TrG1 (7-9)(39-5) mở khống chế không cho dòng điện đi vào loa 1(11-5) và
RTrG3(35-37). RTrG2 (1-25) được cấp nguồn điện=> bên mạch động lực các
tiếp điểm thường mở (2-4)(6-8) đóng => động cơ quay theo chiều thuận và lúc
này nâng đáy bể bơi lên là 30cm (so với thực tế)
* Nếu trong bể bơi đang có học sinh có chiều cao tương ứng với chiều cao
của HS ở TH1mà có HS cao hơn CB3 vào bể thì CB4 (1-29) đóng =>
loa 2 (11-5) thông báo “ Vui lòng bạn để lần sau”
TH2. Nếu HS đầu tiên bước vào bể bơi có chiều cao lớn hơn CB3.
* Bên mạch điều khiển có CB3(1-33) đóng => RTrG3 (33-37)được cấp
nguồn điện, đồng thời các tiếp điểm TrG3(1-33)(45-5)(49-51) đóng và các tiếp
điểm TrG3(9-11)(21-5) mở ra khống chế không cho dòng điện đi vào TrG1(1517) và loa1 (11-5). Cuộn dây rơ le RTrG4 (1-43) được cấp nguồn điện. Bên
mạch động lực các tiếp điểm thường mở của TrG4 (10-12)(14-16) đóng=> động
cơ quay theo chiều ngược => hạ chiều cao của bể bơ xuống phù hợp với chiều
cao của HS.
* Nếu đang có HS bơi trong bể với chiều cao tương đương với nhau ( chiều
cao lớn hơn CB3) mà có học sinh có chiều cao thấp hơn CB3 vào trong bể bơi
=> CB2(47-49) đóng => loa 3 (51-5) thông báo “ Bể bơi sâu nguy hiểm- vui
lòng bạn để lần sau”.
* Khi đã đủ 18 học sinh bơi trong bể mà có học sinh bước thêm vào bể

=>CB(1-7) đóng => loa 1 thông báo“ Vui lòng bạn để lần sau”.
6.Mạch cảnh báo đuối nước
6.1. Cấu tạo

19


Đèn báo
Bộ điều khiển

Cảm biến độ ẩm

H13. Cấu tạo của mũ bơi
Gồm: CB độ ẩm được đặt trên mũ, bộ điều khiển được đặt bên trong mũ.
6.2. Sơ đồ khối

6.3. Thiết bị dùng trong mạch điện
6.3.1. Bộ điều khiển đảo chiều quay động cơ

20


H.14. Thiết bị đảo chiều quay động cơ
6.3.2. Rơ le trung gian

H15. Hình dạng Rơ le trung gian
6.3.3. Bộ cảm biến độ ẩm

H16.Mạch CB độ ẩm
6.3.4. Rơ le thời gian

21


H17. Rơ le thời gian
6.2.4. Nguyên lý làm việc
* Khi đầu của học sinh được ngâm liên tục trong nước trong thời gian 1 phút
=>Rơle thời gian đóng tiếp điểm thường mở =>Bộ điều khiển có tín hiệu=>Bộ
thu tín hiệu (được đặt trên bờ) có tín hiệu cung cấp nguồn điện cho động cơ
(động cơ quay theo chiều thuận) nâng đáy bể lên khỏi mặt nước.
7. Khối mạch đếm
7.1. Sơ đồ khối

7.2. Nguyên lí làm việc
- Đặt giá trị cho bộ đếm là 18.
- Khi có học sinh bước qua CB đếm =>tác động vào bộ COUNTER (bắt đầu
đếm từ 1 đến khi đến giá trị là số 18)=>cấp nguồn cho cuộn dây rơ le TrG0 làm
cho tiếp điểm lật trạng thái=> tiếp điểm TrG0(17-19)(37-39) mở khống chế
không cho dòng điện đi vào CB1 và CB3.
22


- Khi đã đủ lượng học sinh vào bể (18 HS) có học sinh khác vào bể=> Có
loa thông báo“ Vui lòng bạn để lần sau”.
- Khi học sinh đã ra đủ 18 HS khỏi bể, bể bắt đầu lượt tiếp theo HS vào bơi.
8. Bộ xử lí nguồn nước trong bể
8.1. Sơ đồ khối

8.2. Nguyên lý làm việc
Có hệ thống báo độ trong độ đục của nước, khi vượt ngưỡng không an
toàn =>động cơ tự động mở bơm nước vào bể cát thạch anh=> nước được xử lí

qua bộ điện phân=> nước sạch=> được bơm trở lại bể.
II. Nội dung thực hành
1. Các bước thực hiện
- Bước 1. Nghiên cứu sơ đồ nguyên lý.
- Bước 2.Thiết kế sơ đồ lắp đặt.
- Bước 3. Kiểm tra thiết bị điện

23


H 18. Hình ảnh thiết bị điện
Bước 4. Lắp ráp mạch điện
Bước 5. Kiểm tra mạch điện, cấp nguồn thử mạch
Bước 6. Hoàn thiện sản phẩm
2. Kết quả thực hiện
Sau một khoảng thời gian nghiên cứu đề tài“Bể bơi thông minh” đã đạt kết
quả như sau:
- Bể bơi được thiết kế theo chiều cao của học sinh.
- Mỗi lần được tối đa 18 học sinh/1 lần bơi. Khi đã đủ 18hs/lần bơi mạch
điện phân chiều cao tự động ngắt.
- Các lần bơi học sinh có chiều cao như nhau cùng một lần bơi.
- Quy trình làm việc của bể bơi như sau:
+ Nếu học sinh bước vào đầu tiên của bể bơi có chiều cao lớn hơn CB1 và
nhỏ hơn CB3 thì bể bơi được nâng lên so với đáy là 0,35m cm. Tức là mức nước
được giảm đi so với ban đầu là 0,35m để phù hợp với chiều cao của học sinh.
+ Khi đang có học sinh trong bể với chiều cao tương đương như nhau
(Cao hơn CB1 và thấp hơn CB3) mà có học sinh cao hơn CB3 vào bể khi đó có
hệ thống loa thông báo “Vui lòng bạn để lần sau”.

24

+ Nếu học sinh bước vào đầu tiên của bể bơi có chiều cao lớn hơn CB3
thì bể bơi hạ xuống để có được mức nước tương đương với chiều cao của học
sinh.
+ Khi đang có học sinh trong bể với chiều cao tương đương như nhau
( Cao hơn CB3) có học sinh thấp hơn CB3 vào trong bể bơi thì có lời nhắc nhở
“Bể bơi sâu nguy hiểm, vui lòng bạn để lần sau”.
+ Khi có đủ 18 học sinh bơi trong bể mà có bất kì một học sinh nào đó
vào trong bể bơi có lời nhắc “Vui lòng bạn để lần sau”.
+ Khi có hiện tượng đuối nước xẩy ra có loa thông báo, có đèn tại chỗ
đuối nước sáng và đồng thời đáy bể được nâng lên trên mặt nước.
-Khi nước đã bẩn=>cơ hệ thống tự động lọc nước và tạo ra được nước
sạch không cần đến hóa chất.

25