Sản phẩm thân thiện với môi trường

Hệ thống cảnh báo nguy hiểm nguy hiểm khi nước dâng cao tại các đập tràn sử dụng năng lượng mặt trời

Là sáng kiến của em Hồ Ngọc Nhân, Trường THCS Trần Hưng Đạo, TP Quảng Ngãi. Xuất phát từ thực tế các đập tràn luôn tiềm ẩn những nguy hiểm chết người do nước lũ dâng cao, kèm theo nước chảy siết trong mùa mưa. Mặt khác, hầu hết các đập tràn hiện nay xa khu dân cư, không có các cảnh báo kịp thời khi nước dâng, hoặc có cảnh báo thì những biển quảng cáo thô sơ nên người dân chủ quan đi qua đập tràn và bị nước cuốn trôi dẫn đến những tai nạn thương tâm, mất mát. Vì vậy, em Nhân đã nghiên cứu, sáng kiến xây dựng mô hình cảnh báo người dân không được đi qua các cầu tràn (đập tràn) khi mực nước dâng lên tới đến mức nguy hiểm cho người dân. Hệ thống cảnh báo của em gồm có mô đun năng lượng mặt trời (các tấm pi năng lượng mặt trời, ắc quy 12v-12Ah dùng tích điện năng lượng mặt trời cấp điện cho hệ thống, bộ sạc NLMT 12v/24v – 30A); bộ điều khiển trung tâm (Vi xử lý Arduino); cảm biến đo mực nước; động cơ rào chắn để điều khiển rào chắn cảnh báo khi có nước dâng cao đồng thời cảnh báo bằng đèn Led và hú còi báo hiệu.

Em Hồ Ngọc Nhân giới thiệu về hệ thống hệ thống cảnh báo nguy hiểm khi nước dâng cao tại các đập tràn sử dụng năng lượng mặt trời.

Em Hồ Ngọc Nhân, Trường THCS Trần Hưng Đạo, TP Quảng Ngãi cho biết: Hệ thống cảnh báo nguy hiểm khi nước dâng cao tại các đập tràn sử dụng năng lượng mặt trời hoạt động như sau: Tấm pin năng lượng mặt trời sẽ chuyển đổi năng lượng mặt trời (quang năng) thành điện năng để sạc cho Ắc quy thông qua bộ sạc năng lượng mặt trời. Nguồn điện này sẽ cung cấp cho hệ thống hoạt động 24/24. Hệ thống sẽ có cảnh báo ở từng mức độ, cụ thể  ở điều kiện bình thường: mực nước dưới mặt đường đập tràn, cảm biến mực nước không bị tác động, tín hiệu sẽ không truyền về mô đun xử lí nên hệ thống hoạt động ở chế độ bình thường không đưa ra tín hiệu cảnh báo. Mức cảnh báo nguy hiểm thấp: Khi mực nước có dấu hiệu dâng lên đến một giới hạn nhất định mà người dân có thể đi qua được không gây nguy hiểm điểm tính mạng (ví dụ: mực nước mấp mé với mặt đường đập tràn, dòng chảy nhẹ). Lúc này cảm biến mực nước 1 sẽ bị tác động và gửi tín hiệu về mô đun xử lí, lúc này đèn cảnh báo màu vàng sẽ sáng nhấp nháy, báo hiệu nước đang dâng có khả năng gây nguy hiểm khi người dân đi qua. Mức cảnh báo nguy hiểm cao: Khi mực nước dâng lên cao, dòng chảy siết gây nguy hiểm đến tính mạng người dân khi đi qua đập tràn. Lúc này cảm biến 2 bị tác động và đưa tín hiệu về mô đun xử lí, lúc này đèn đỏ sáng và nháy, thanh chắn đóng không cho người dân đi qua. Đèn vàng sẽ tắt. Và khi mực nước rút xuống thấp quá trình trình cảnh báo sẽ tự thay đổi theo các mức cảnh báo như trên. Trong tương lai em sẽ phát triển thêm chức năng truyền tín hiệu cảnh báo thời gian thực về mức nước, tốc độ dòng chảy về trung tâm phòng chống thiên tai của các tỉnh để trung tâm lưu ý đến chính quyền địa phương ở khu vực đập dâng để chính quyền có những biện pháp ngăn chặn người dân liều mình đi qua đập tràn.

 Máy sấy nông sản tự động sử dụng pin năng lượng mặt trời

Với mong muốn tạo ra 01 sản phẩm tận dụng được năng lượng từ ánh nắng để khắc phục được những yếu điểm trong việc bảo quản nông sản cho những gia đình làm nông nghiệp ở quê mình, em Lê Tuấn Khải, Trường THPT Số 1 Tư Nghĩa đã mày mò nghiên cứu và chế tạo ra máy sấy nông sản tự động sử dụng pin năng lượng mặt trời. Máy có thể tự động ngắt dòng điện khi  nhiệt độ trong thùng sấy đã đạt đến nhiệt độ cần điều chỉnh. Đặc biệt, máy có thể sử dụng vào những ngày mưa (chỉ cần có ánh sáng) và có giá thành rẻ hơn rất nhiều lần so với máy sấy ngoài thị trường.

Em Lê Tuấn Khải, Trường THPT Số 1 Tư Nghĩa với sản phẩm máy sấy nông sản bằng năng lượng mặt trời.

Em Lê Tuấn Khải, Trường THPT Số 1 Tư Nghĩa cho biết: Máy sấy của em có thể sử dụng điện 01 chiều và điện xoay chiều. Khi cấp điện 2 mạch cảm biến nhiệt đầu tiên sẽ hoạt động theo nhiệt độ đã điều chỉnh theo nhu cầu, dây cảm biến được nối vào thùng sấy (tối đa là 80 độ C). Mạch 1 sẽ điều khiển bộ phận sấy 12v, mạch 2 sẽ điều khiển bộ phận sấy 220v. Mạch cảm biến thứ 1 và 2 khi nhiệt độ trong thùng đúng với nhiệt độ đã điều chỉnh khởi động thì relay sẽ đóng và tiếp điện cho bộ phận sấy. Khi nhiệt độ trong thùng đã đạt đến nhiệt độ điều chỉnh để ngắt, thì relay sẽ mở và không cho dòng điện tiếp điện cho bộ phận sấy. Quy trình này sẽ được lặp đi lặp lại nhiều lần tùy theo từng loại nông sản, khi sản phẩm đã đạt yêu cầu thì chúng ta cho dừng thiết bị. Mạch cảm biến thứ 3 sẽ báo động khi nhiệt độ trong thùng sấy vượt quá mức điều chỉnh góp phần phòng chống cháy nổ. Chúng ta có thể theo dõi nhiệt đồ trong thùng sấy bằng mạch cảm biến này. Đồng thời nếu sử dụng quạt thổi thì sẽ bật công tắc trên bảng điều khiển. Về phần sạc acquy: khi trời có ánh sáng, pin năng lượng mặt trời sẽ tạo ra điện và đi vào timer hẹn giờ, timer hẹn giờ được nối với điều khiển sạc để điều khiển sạc điều chỉnh dòng điện sạc vào acquy sao cho phù hợp. Điểm đặc biệt chúng ta có thể điều chỉnh thời gian sạc (ngày, giờ sạc) có rất nhiều chế để tùy chỉnh, khi có timer hẹn giờ chúng ta sẽ không cần mang acquy đi sạc và hạn chế việc hư acquy khi chúng ta quên sạc.

Với tính mới, tính sáng tạo và hiệu quả ứng dụng thực tiễn, đề tài “Hệ thống cảnh báo nguy hiểm khi nước dâng cao tại các đập tràn sử dụng năng lượng mặt trời” của em Hồ Ngọc Nhân và đề tài “Máy sấy nông sản tự động sử dụng pin năng lượng mặt trời” đã xuất sắc đạt 02 giải Nhì của Cuộc thi Sáng tạo Kỹ thuật thanh thiếu niên nhi đồng tỉnh Quảng Ngãi lần thứ 7 (2021-2022).

Theo Bản tin KH&CN số 05-2022.