THIẾT kế CHẾ tạo hệ THỐNG hỗ TRỢ NGƯỜI vận HÀNH THEO dõi môi TRƯỜNG làm VIỆC của XE cẩu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CƠ ĐIỆN  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG HỖ TRỢ NGƯỜI VẬN HÀNH THEO DÕI MÔI TRƯỜNG LÀM VIỆC CỦA XE CẨU Hà Nội, 2022 ***** HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CƠ ĐIỆN Bộ mơn Tự Động Hố Hoá Đồ án tốt nghiệp Tự Động  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG HỖ TRỢ NGƯỜI VẬN HÀNH THEO DÕI MÔI TRƯỜNG LÀM VIỆC CỦA XE CẨU” Người hướng dẫn : Người thực : Lớp : K61 – TDH Mã sinh viên : Chuyên ngành : Tự Động Hoá GVHD: ThS Đặng Thị Thuý Huyền 2 Bộ mơn Tự Động Hố Hố Đồ án tốt nghiệp Tự Động Hà Nội, 2022 GVHD: ThS Đặng Thị Thuý Huyền 3 LỜI CAM ĐOAN Em – cam đoan Đồ án tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thân em hướng dẫn ThS Các kết đưa Đồ án tốt nghiệp thân thực không chép từ cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Sinh viên thực GVHD: ThS Đặng Thị Thuý Huyền 4 LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Khoa điện - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, thầy cô, giảng viên tham gia giảng dạy khoá học 2016-2021, tạo điều kiện thuận lợi cho em học tập nghiên cứu, làm sở việc nghiên cứu đề tài Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, giảng viên ThS Nguyễn Văn Điều tận tình chu đáo mặt chun mơn để em thực hồn thành đồ án tốt nghiệp Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy cô phản biện, thầy cô hội đồng chấm đồ án đồng ý đọc duyệt góp ý kiến quý báu để em hồn chỉnh đồ án định hướng nghiên cứu tương lai Mặc dù có nhiều cố gắng, song chắn khơng tránh khỏi thiếu sót định Rất mong đóng góp ý kiến Hội đồng chấm đồ án tốt nghiệp, bạn đọc quan tâm đến đề tài đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Sinh viên thực Thái Mạnh Huy GVHD: ThS Đặng Thị Thuý Huyền 5 MỤC LỤC Trang GVHD: ThS Đặng Thị Thuý Huyền 6 DANH MỤC BẢNG GVHD: ThS Đặng Thị Thuý Huyền 7 DANH MỤC HÌNH GVHD: ThS Đặng Thị Thuý Huyền 8 LỜI MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Việt Nam nước phát triển, trước thách thức lớn lao việc thay đổi phát triển đất nước, ngành cơng nghiệp nói chung ngành xây dựng, xuất nhập coi lĩnh vực trọng yếu đầu Tuy nhiên, ảnh hưởng tác nhân tự nhiên như: thiên tai, bão lũ, giông tố… khả dự báo thảm hoạ thiên nhiên nước ta chưa hướng tới rộng rãi thông dụng cao dẫn đến ảnh hưởng gây hư hại nhiều tới nhân viên làm việc thiết bị đắt tiền Các thiết bị đo theo dõi thông số môi trường làm việc hỗ trợ người vận hành xuất nước ta từ lâu, ứng dụng phổ biến lĩnh vực như: dự báo thời tiết, khí tượng, thuỷ văn … Tuy nhiên thiết bị lại có giá thành cao, khó tiếp cận với người sử dụng, doanh nghiệp, tổ chức nước ta Vì vậy, em định làm đề tài: “THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG HỖ TRỢ NGƯỜI VẬN HÀNH THEO DÕI MÔI TRƯỜNG LÀM VIỆC CỦA XE CẨU” để giúp người doanh nghiệp, sở, tốt chức xác định thông số thời tiết cách nhanh chóng đơn giản từ dễ dàng áp dụng vào thực tiễn triển khai Mục đích nghiên cứu Thiết kế chế tạo hệ thống với yêu cầu: hệ thống có khả thu thập thơng số liệu gió, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, theo dõi video trực tiếp từ camera thiết bị, đưa liệu trực tiếp gửi tới ứng dụng dám sát hệ thống Blynk tảng liệu Thingspeak Lắp đặt hệ thống chạy thử nghiệm GVHD: ThS Đặng Thị Thuý Huyền 9 Ý nghĩ khoa học Đề tài: “THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG HỖ TRỢ NGƯỜI VẬN HÀNH THEO DÕI MÔI TRƯỜNG LÀM VIỆC CỦA XE CẨU ” nhằm phục vụ cho công việc quan sát giám sát thông số thời tiết, giám sát hoạt động làm việc móc cần cẩu Là tảng sở để xây dựng hệ thống giúp đỡ hỗ trợ cho người vận hành cần cẩu, góp phần đảm bảo cho an tồn lao động ngành cần cẩu nói chung ngành khác Việt Nam tiến gần tới cơng nghiệp hố, đại hố GVHD: ThS Đặng Thị Thuý Huyền 10 10 [7] https://phutungxaydung.com/nguyen-tac-van-hanh-xe-cau-an-toan-can-phai-ghinho/ [8]Why Use an Anemometer for Cranes (2020) https://www.instrumentchoice.com.au/news/why-use-an-anemometer-for-cranes [9]https://vietq.vn/nha-cao-tang-cau-thap-tiem-an-nguy-hiem-voi-gio-bao-giatmanh-d129459.html [10] RMetS Editor The Beaufort Scale, How is wind speed measured ? Royal Meteorological Society (2018) https://www.rmets.org/resource/beaufort-scale [11] https://www.olympialift.com.vn/tin-tuc/yeu-to-thoi-tiet-khi-van-hanh-xe-nangnguoi-lam-viec-tren-cao-68.html [12]https://dichvuxenangtaihaiphong.com/cac-van-de-thuong-gap-khi-can-sua-chuaxe-cau/ [13]LỊCH SỬ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY ĐO TỐC ĐỘ GIÓ (2018)https://sieuthihaiminh.vn/lich-su-va-nguyen-ly-hoat-dong-cua-may-do-tocdo-gio.html [14] ESP32 (2016) https://dientutuonglai.com/esp32-la-gi.html [15] Phần mềm Arduino IDE (2016) https://dientutuonglai.com/arduino-idela-gi.html [16] Phạm Vĩnh Tồn Blynk gì? (2018)https://mechasolution.vn/Blog/blynk-la-gi [17] THINGSPEAK LÀ GÌ (2021)http://iottuonglai.com/thinkspeak-la-gi.html PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: BẢNG GIÁ TIỀN LINH KIỆN 92 stt 10 11 12 13 14 15 16 Tên linh kiện ESP32 MCU ESP32 cam Cảm biến tốc độ gió Jack DC 5.5 lm2596 Nguồn 12V Hộp mạch Rào cắm đực mạch in tay Cơng tắc Jack GX16 dây tín hiệu lõi Cảm biến DHT11 Cảm biến ánh sáng Máy đo gió GM816 Số lượng 1 1 2 1 55m 1 PHỤ LỤC 2: Chương trình Arduino Camera #include "src/OV2640.h" #include #include #include // Select camera model //#define CAMERA_MODEL_WROVER_KIT //#define CAMERA_MODEL_ESP_EYE 93 Thành tiền 230,000 180,000 1,500,000 4,000 70,000 40,000 60,000 10,000 50,000 6,000 30,000 900.000 30,000 30,000 450,000 //#define CAMERA_MODEL_M5STACK_PSRAM //#define CAMERA_MODEL_M5STACK_WIDE #define CAMERA_MODEL_AI_THINKER #include "camera_pins.h" Next one is an include with wifi credentials This is what you need to do: Create a file called "home_wifi_multi.h" in the same folder OR under a separate subfolder of the "libraries" folder of Arduino IDE (You are creating a "fake" library really - I called it "MySettings") Place the following text in the file: define SSID1 "replace with your wifi ssid" define PWD1 "replace your wifi password" Save Should work then */ //#include "home_wifi_multi.h" OV2640 cam; WebServer server(80); 94 const char HEADER[] = "HTTP/1.1 200 OK\r\n" \ "Access-Control-Allow-Origin: *\r\n" \ "Content-Type: multipart/x-mixed-replace; boundary=123456789000000000000987654321\r\n"; const char BOUNDARY[] = "\r\n 123456789000000000000987654321\r\n"; const char CTNTTYPE[] = "Content-Type: image/jpeg\r\nContent-Length: "; const int hdrLen = strlen(HEADER); const int bdrLen = strlen(BOUNDARY); const int cntLen = strlen(CTNTTYPE); #define SSID1 "KLTN" #define PWD1 "12345678" void handle_jpg_stream(void) { char buf[32]; int s; WiFiClient client = server.client(); client.write(HEADER, hdrLen); client.write(BOUNDARY, bdrLen); 95 while (true) { if (!client.connected()) break; cam.run(); s = cam.getSize(); client.write(CTNTTYPE, cntLen); sprintf( buf, "%d\r\n\r\n", s ); client.write(buf, strlen(buf)); client.write((char *)cam.getfb(), s); client.write(BOUNDARY, bdrLen); } } const char JHEADER[] = "HTTP/1.1 200 OK\r\n" \ "Content-disposition: inline; filename=capture.jpg\r\n" \ "Content-type: image/jpeg\r\n\r\n"; const int jhdLen = strlen(JHEADER); void handle_jpg(void) 96 { WiFiClient client = server.client(); cam.run(); if (!client.connected()) return; client.write(JHEADER, jhdLen); client.write((char *)cam.getfb(), cam.getSize()); } void handleNotFound() { String message = "Server is running!\n\n"; message += "URI: "; message += server.uri(); message += "\nMethod: "; message += (server.method() == HTTP_GET) ? "GET" : "POST"; message += "\nArguments: "; message += server.args(); message += "\n"; 97 server.send(200, "text / plain", message); } void setup() { Serial.begin(115200); //while (!Serial); //wait for serial connection camera_config_t config; config.ledc_channel = LEDC_CHANNEL_0; config.ledc_timer = LEDC_TIMER_0; config.pin_d0 = Y2_GPIO_NUM; config.pin_d1 = Y3_GPIO_NUM; config.pin_d2 = Y4_GPIO_NUM; config.pin_d3 = Y5_GPIO_NUM; config.pin_d4 = Y6_GPIO_NUM; config.pin_d5 = Y7_GPIO_NUM; config.pin_d6 = Y8_GPIO_NUM; config.pin_d7 = Y9_GPIO_NUM; 98 config.pin_xclk = XCLK_GPIO_NUM; config.pin_pclk = PCLK_GPIO_NUM; config.pin_vsync = VSYNC_GPIO_NUM; config.pin_href = HREF_GPIO_NUM; config.pin_sscb_sda = SIOD_GPIO_NUM; config.pin_sscb_scl = SIOC_GPIO_NUM; config.pin_pwdn = PWDN_GPIO_NUM; config.pin_reset = RESET_GPIO_NUM; config.xclk_freq_hz = 20000000; config.pixel_format = PIXFORMAT_JPEG; // Frame parameters // config.frame_size = FRAMESIZE_UXGA; config.frame_size = FRAMESIZE_QVGA; config.jpeg_quality = 12; config.fb_count = 2; #if defined(CAMERA_MODEL_ESP_EYE) pinMode(13, INPUT_PULLUP); 99 pinMode(14, INPUT_PULLUP); #endif cam.init(config); IPAddress ip; WiFi.mode(WIFI_STA); WiFi.begin(SSID1, PWD1); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print(F(".")); } ip = WiFi.localIP(); Serial.println(F("WiFi connected")); Serial.println(""); Serial.println(ip); Serial.print("Stream Link: http://"); Serial.print(ip); 100 Serial.println("/mjpeg/1"); server.on("/mjpeg/1", HTTP_GET, handle_jpg_stream); server.on("/jpg", HTTP_GET, handle_jpg); server.onNotFound(handleNotFound); server.begin(); } void loop() { server.handleClient(); } CẢM BIẾN: #define BLYNK_PRINT Serial #include #include #include #include #include 101 #include #include "DHTesp.h" DHTesp dht; SimpleTimer timer; char auth[] = "I4-FpV2sN3N_yVIMcp2pEMkzdnH8fi5E"; char ssid[] = "KLTN"; char pass[] = "12345678"; WiFiClient client; String myAPIkey = "2P549HUCKVPKNFVA"; #define IP "184.106.153.149" long startTiming = 0; long elapsedTime = 0; long sampleTimingSeconds =60; float h; float t; float lux; #define CB_ANH_SANG 32 102 #define windspeed 35 #define DHTPIN 26 float vantoc_gio; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(windspeed, INPUT_PULLUP); pinMode(DHTPIN, INPUT_PULLUP); pinMode(CB_ANH_SANG, INPUT_PULLUP); dht.setup(DHTPIN, DHTesp::DHT11); Blynk.begin(auth, ssid, pass); timer.setInterval(1000, sendUptime); } void sendUptime() { Blynk.virtualWrite(V6, vantoc_gio); Blynk.virtualWrite(V1, t); 103 Blynk.virtualWrite(V2, h); Blynk.virtualWrite(V3, lux); } void loop() { vantoc_gio = map(analogRead(windspeed), 0, 4092, 0, 30); lux = map(analogRead(CB_ANH_SANG),4095, 0, 0, 100); h = dht.getHumidity(); t = dht.getTemperature(); Serial.print("nhietdo="); Serial.print(t); Serial.print("|||"); Serial.print("Đo am="); Serial.print(h); Serial.print("|||"); Serial.print("anh sang="); Serial.print(lux); 104 Serial.println(""); if (isnan(h) || isnan(t) ) { Serial.print("ERROR loi cam bien!"); return; } if ((unsigned long) (millis() - startTiming) > (sampleTimingSeconds * 1000)) { send_thingspeak(); startTiming = millis(); } Blynk.run(); timer.run(); delay(1000); } void send_thingspeak() { if (client.connect(IP, 80)) { 105 // Construct API request body String body ="field1=" + String(vantoc_gio, 1) + "&field2=" + String(t, 1) + "&field3=" + String(h, 1) + "&field4=" + String(lux, 1); client.print("POST /update HTTP/1.1\n"); client.print("Host: api.thingspeak.com\n"); client.print("Connection: close\n"); client.print("X-THINGSPEAKAPIKEY: " + myAPIkey + "\n"); client.print("Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\n"); client.print("Content-Length: "); client.print(body.length()); client.print("\n\n"); client.print(body); client.print("\n\n"); } client.stop(); } 106 ... mơi trường hoạt động máy móc, điều kiện môi trường làm việc nhân công người vận hành 1.1.1 Phân loại hệ thống hỗ trợ người vận hành Hệ thống hỗ trợ người vận hành theo dõi môi trường làm việc. .. tấn, xe cẩu tấn, xe cẩu 30 (Cẩu Kato), xe cẩu nâng người + Phân chia theo cấu tạo hệ thống di chuyển: Xe cẩu bánh xích xe cẩu bánh lốp + Phân chia theo hệ thống dẫn động: Xe cẩu thuỷ lực, xe cẩu. .. Tự Động  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG HỖ TRỢ NGƯỜI VẬN HÀNH THEO DÕI MÔI TRƯỜNG LÀM VIỆC CỦA XE CẨU” Người hướng dẫn : Người thực : Lớp : K61 – TDH Mã sinh viên