Luận án quan trắc môi trường

LỜI CẢM ƠN Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập tại trường đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Thầy Cô khoa Điện và khoa Điện Tử đã tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường V.

LỜI CẢM ƠN Trên thực tế khơng có thành công mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu học tập trường đến nay, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ q Thầy Cơ, gia đình bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Thầy Cô khoa Điện khoa Điện Tử tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập trường Và đặc biệt, học kỳ Nếu khơng có lời hướng dẫn, dạy bảo thầy em nghĩ thu hoạch em khó hồn thiện Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn Thầy Bước đầu vào thực tế em cịn hạn chế cịn nhiều bỡ ngỡ Do vậy, khơng tránh khỏi thiếu sót điều chắn, em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu quý Thầy Cô bạn học lớp để kiến thức em lĩnh vực hoàn thiện Em xin gởi lời cảm ơn chân thành tri ân sâu sắc thầy cô trường Đại Học Công Nghiệp TP.HCM, đặc biệt Thầy Cô khoa Điện khoa Điện Tử trường tạo điều kiện cho em để em hồn thành tốt báo cáo thực tập Và em xin chân thành cám ơn Thầy TS.Nguyễn Ngọc Sơn tận tình hướng dẫn hướng dẫn em hồn thành tốt khóa thực tập Trong q trình thực tập, trình làm báo cáo thực tập, khó tránh khỏi sai sót, mong Thầy, Cô bỏ qua Đồng thời trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn cịn hạn chế nên báo cáo khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp Thầy, Cơ Em xin chân thành cảm ơn! LỜI MỞ ĐẦU Ngày với phát triển mạnh mẽ ngành khoa học kỹ thuật, công nghệ kỹ thuật điện tử, mà đặc biệt phát triển lớn mạnh cơng nghệ thơng tin, truyền thơng đóng vai trị quan trọng lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lí, cơng nghiệp, cung cấp thơng tin Do sinh viên chuyên ngành Điện nghiêng điều khiển tự động phải biết nắm bắt vận dụng cách có hiệu nhằm góp phần vào phát triển khoa học kỹ thuật nói chung phát triển công nghệ thông tin Bên cạnh cịn thúc đẩy phát triển kinh tế nước nhà Bên cạnh vấn đề xúc vấn nạn ngành vấn đề môi trường Nhất nước Nam Phi xếp nơi có tị lệ nghèo đói cao giới vấn nạn mơi trường, kéo theo bệnh tật hồn hành phát sinh Tại việt nam vấn đề môi trường không ngày trước mà năm gần vấn đề nóng nước nhiễm biển ngày nặng, khu vực ngồi xuất ngày nhiều bãi rác Các thành phố lớn tỉ lệ nhiễm ngày cao tỉ lệ bụi, nồng độ khí thải ngày tăng lên, mức độ ô nhiễm nguần nước kênh rạch thành phố tăng cao Chính nhóm chúng em có làm vấn đề Quan Trắc Mơi Trường Nhằm mục đích giúp cho người biết tình hình nhiễm mơi trường khu vực sống qua đưa biện pháp để khác phục vấn đề cách tốt MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Các nghiên cứu liên quan quan trắc môi trường 1.2.1 Tình trạng mơi trường 1.2.2 Các nghiên cứu môi trường 1.3 Nội dung đề tài 1.3.1 Thống kê 1.3.2 Nội dung CHƯƠNG 2: Cơ Sở Lý Thuyết 2.1 Mạng truyền thông không dây ? 2.1.1 Một số loại mạng truyền thông không dây 2.2 Tìm hiểu GMS 2.3 Tìm hiểu GPRS 2.4 Các loại mudule sim kích hợp GMS GPRS 2.4.1 Giới thiệu chung SIM900A 2.4.2 Đặc điểm module SIM900A 2.4.3 Mạch GSM GPRS Sim800A 11 2.5 Giao thức mạng 12 2.5.1 Tầng ứng dụng 13 2.5.2 Tầng giao vận 13 2.5.3 Tầng mạng IP (IPv4, IPv6) 13 2.5.4 Tầng liên kết 13 2.5.5 Các tầng 16 2.6 CÁC LOẠI BOARD VI XỬ LÝ 20 i 2.6.1 Arduino Mega 2560 R3 20 2.7 Ứng dụng thực tế: 21 2.7.1 Arduino Uno R3 22 2.8 Một số loại cảm biến quan tác môi trường 23 2.8.1 Cảm biến MQ135 24 2.8.2 Cảm biến DHT11 25 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 26 3.1 Sơ đồ khối hệ thống 26 3.2 Phần cứng 28 3.2.1 Kết nối cảm biến DHT11 với mạch Arduino 29 3.2.2 Màn hình LCD : 31 3.2.3 Module Sim: 32 3.3 Lưu đồ giải thuật 34 3.4 Thiết lập kết nối Server ThingSpeak 35 3.5 Chạy thực nghiệm 37 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 39 4.1 Đã tích hợp 39 4.1.1 Đánh giá 39 4.1.2 Truyền nhận liệu 42 4.2 Ưu điểm nhược điểm 42 4.2.1 Ưu điểm 42 4.2.2 Nhược Điểm 42 4.3 Hướng phát triển đề tài 42 4.4 ThingSpeak WebSever 43 ii MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Tình hình giao thơng khu vực thành phố cao điểm Hình 2: Cấu trúc GSM Hình 3: Module sim Hình 4: Module Sim 800A mini 11 Hình 5: tầng liên kết TCP 14 Hình 6: Board mạch Arduino MeGa 20 Hình 7: Board mạch Arduino UNO 22 Hình 8: Cảm biến MQ135 24 Hình 9: Cảm biến DHT11 25 Hình 10: Sơ đồ khối 26 Hình 11: Sơ đồ khối phần cứng 28 Hình 12: Sơ đồ khối kết nối Arduino với cảm biến DHT11 29 Hình 13: Kết nối LCD với Arduino 31 Hình 14: Lưu đồ giải thuật 34 Hình 15: Tạo giao diện thingspeak 35 Hình 16: Tạo giao diện thingspeak 36 Hình 17: Bảng thống kê thống số nhiệt độ độ âm chất lượng khơng khí 37 Hình 18: Bảng thông số nhiệt độ 39 Hình 19: Bảng Thơng số Độ Ẩm 40 Hình 20: Bảng thơng số chất lượng khơng khí 41 Hình 21: Hình ảnh thực tế sài gòn 41 Hình 22: Giao diện ThingSpeak 43 Hình 23: Biểu đồ thị thông số cho kênh 44 iii KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, vấn đề ô nhiễm môi trường không khí, đặc biệt thị khơng cịn vấn đề riêng quốc gia hay khu vực mà trở thành vấn đề toàn cầu Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội quốc gia giới thời gian qua có tác động lớn đến môi trường, làm cho môi trường sống người bị thay đổi ngày trở nên tồi tệ Những năm gần nhân loại phải quan tâm nhiều đến vấn đề ô nhiễm mơi trường mà hậu biến đổi khí hậu, nóng lên tồn cầu, suy giảm tầng ơzơn mưa axít Ơ nhiễm khơng khí vấn đề nghiêm trọng đô thị, đặc biệt nước phát triển Theo nghiên cứu gần đây, việc phơi nhiễm bụi có nồng độ trung bình năm vượt 50 µg/m3 126 thành phố giới ngun nhân khoảng 130 nghìn ca tử vong sớm Chất lượng khơng khí nói chung khơng khí thị nói riêng chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố Các nguồn khí thải thị cơng nghiệp, giao thơng, sinh hoạt, xây dựng làm suy giảm chất lượng khơng khí Cụ thể thời gian qua số lượng phương tiện giao thông thành phố lớn ngày tăng nhanh Lưu lượng xe tham gia giao thông lớn, chất lượng xe lưu hành khơng đạt tiêu chuẩn khí thải, chất lượng nhiên liệu sử dụng chưa tốt hàm lượng Benzen khoảng % so với % nước khu vực, hàm lượng lưu huỳnh diezen chiếm từ 0,5 – % so với 0,05 % nước khu vực nguyên nhân gây tình trạng nhiễm KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP 1.2 Các nghiên cứu liên quan quan trắc mơi trường 1.2.1 Tình trạng mơi trường Thực trang ô nhiễm không khí vấn đề lo ngại ngày gia tăng TP.Hồ Chí Minh Ơ nhiễm khơng khí địa bàn thành phố chủ yếu bụi lơ lửng từ hoạt động phương tiên giao thông gây Theo số liệu quan trắc chất lượng khơng khí thấy nồng độ CO khơng khí có xu hướng giảm dần Nhưng tháng đầu năm, nồng độ CO ghi nhận tăng vọt nhiều điểm An Sương, ngã tư Huỳnh Tấn Phát – Nguyễn Văn Linh, Hàng Xanh, Gò Vấp… Tại Gò Vấp, nồng độ bụi trung bình năm 2014 447 microgam/m3 496 microgam Đặc biệt, ngã tư Huỳnh Tấn Phát - Nguyễn Văn Linh, từ mức 486 microgam năm 2014 tăng lên 613,83 microgam/m3 Nồng độ bụi vượt qua quy chuẩn VIệt Nam từ 1,2 - 2,2 lần Hình 1: Tình hình giao thông khu vực thành phố cao điểm Tình trạng kẹt xe tuyến đường lớn vấn đề nhức nhối thường xuyên Tại đoạn đường đường Cách Mạng tháng tám, đường Cộng Hịa, ln ln diễn tình trạng kẹt xe, làm cho nồng độ bụi khu vực tăng cao, tình trạng ô nhiễm không khí khu vực nghiêm trọng KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1.2.2 Các nghiên cứu môi trường  Nghiên cứu phát triển công cụ cảnh báo nhiễm khơng khí ảnh vệ tinh Hệ thống quản lý cảnh báo ô nhiễm khơng khí APOM hoạt động dựa sở số bụi mịn, có ưu điểm vượt trội sau: + Hoạt động trực tuyến, thu xử lý tự động liệu ảnh vệ tinh viễn thám MODIS Terra, MODIS Aqua Suomi NPP từ NASA Trạm thu vệ tinh Trường Đại học Công nghệ Công ty eOsphere, Vương Quốc Anh trực tiếp lắp đặt, triển khai đào tạo + Tính tốn thơng số PM2.5 (nồng độ bụi có kích cỡ < 2.5 micromet khơng khí) cho tồn vùng lãnh thổ Việt Nam, độ phân giải không gian 10x10 km với tần suất lần/ngày (dựa xử lý ảnh MODIS Terra/Aqua) 6x6 km với tần suất lần/ngày (dựa xử lý ảnh VIIRS NPP) + Áp dụng công thức chuyển đổi từ mức độ bụi PM2.5 số chất lượng khơng khí AQI theo tiêu chuẩn Việt Nam tiêu chuẩn quốc tế Thông qua phân tách liệu tới 63 Tỉnh/Thành phố, hệ thống cung cấp nguồn ảnh bụi PM2.5, AQI cho toàn lãnh thổ Việt Nam Tỉnh/Thành phố từ năm 2010 đến + Phát triển thành công hệ thống thông tin địa lý (GIS) quản lý cảnh báo ô nhiễm khơng khí tảng Web với tính hiển thị thông tin cảnh báo ô nhiễm cấp tỉnh, tìm kiếm liệu lịch sử, thống kê – báo cáo liệu theo thời gian đăng ký thông tin cảnh báo theo phiên ảnh hàng ngày Thống kê liệu định kỳ theo thời gian cách tự động, tùy ý theo yêu cầu cấp quản lý, quyền nhằm phát tương quan, ảnh hưởng nhiễm khơng khí theo thời gian, đưa giải pháp để cảnh báo sớm tới người dân khu vực lãnh thổ Việt Nam  Triển khai phương pháp quan trắc môi trường khơng khí xung quanh thiết bị đo nhanh Đề tài nghiên cứu sở khoa học, thực tiễn áp dụng thử nghiệm quy trình kỹ thuật quan trắc thiết bị đo nhanh khí cầm tay thông số SO2, NOx, CO, PM10 Các kết nghiên cứu đề tài cho thấy tính ưu việt thiết bị đo nhanh tính khả thi áp dụng thiết bị điều kiện Việt Nam KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1.3 Nội dung đề tài 1.3.1 Thống kê TP.HCM có nguy gia tăng nhiễm khơng khí Trong q 1/2017, có ngày vượt Quy chuẩn quốc gia, tương ứng 78 ngày vượt chuẩn WHO; Mức AQI (chỉ số chất lượng khơng khí) trung bình q tăng từ 91,2 lên 100,8; tương ứng nồng độ bụi PM2.5 trung bình tăng từ 30,72 lên 35,8 µg/m3 Cịn q 3/2017, có ngày vượt Quy chuẩn quốc gia 39 ngày vượt chuẩn WHO Nếu phân tích liệu theo giờ, có 87 có nồng độ PM2.5 vượt Quy chuẩn Việt Nam 810 chuẩn WHO Tại TP.HCM, chất lượng khơng khí q 3/2017 không thay đổi nhiều so với kỳ năm trước Số nhóm khơng tốt cho sức khỏe 13,6% so với 14,8% kỳ năm 2016 Bụi, khí độc vượt chuẩn Kết phân tích cho thấy q 3/2017, chất lượng khơng khí Hà Nội có cải thiện rõ rệt Số nhóm tốt cho sức khỏe đạt 77%, cao nhiều so với 42% quý 3/2016 Số nhóm không tốt cho sức khỏe năm 2017 22%, giảm mạnh so với tỷ lệ 58% kỳ năm 2016 Nhìn vào số thấy, chất lượng khơng khí Hà Nội TP.HCM cải thiện Tuy nhiên theo chuyên gia, điều khơng hồn tồn ngun nhân số ngày nhiễm vượt chuẩn giảm tác động thời tiết Cụ thể, mưa bão làm cho khơng khí nước mưa “tẩy rửa” phần đáng kể Năm 2016, Việt Nam bị tác động tượng El Nino nên mưa ít, năm 2017 lượng diện mưa cao nhiều 1.3.2 Nội dung  Cung cấp đánh giá diễn biến chất lượng môi trường quy mô quốc gia, phục vụ việc xây dựng báo cáo trạng môi trường  Cung cấp đánh giá diễn biến chất lượng môi trường vùng trọng điểm quan trắc để phục vụ yêu cầu tức thời cấp quản lý nhà nước bảo vệ môi trường  Cảnh báo kịp thời diễn biến bất thường hay nguy nhiễm, suy thối mơi trường KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: Cơ Sở Lý Thuyết 2.1 Mạng truyền thơng khơng dây ? Một mạng khơng dây mạng máy tính sử dụng kết nối liệu không dây nút mạng Mạng khơng dây ưa thích hộ gia đình, doanh nghiệp hay sở kinh doanh vừa lớn có nhu cầu kết nối internet không thông qua nhiều cáp chuyển đổi Các mạng không dây quản lý hệ thống truyền thông vô tuyến nhà mạng Những hệ thống thường đặt tập trung rời rạc sở lưu trữ nhà mạng 2.1.1 Một số loại mạng truyền thông không dây  Mạng MAN không dây (WMAN : wide area network) : Mạng đô thị không dây mạng liệu thiết kế để kết nối mạng đô thị (mạng MAN) khu vực địa lý cách xa Xét quy mô địa lý, mạng GAN( global area network) có quy mơ lớn nhất, sau đến mạng WAN mạng LAN  Mạng LAN không dây (WLAN: Wireless Local Area Network) : Mạng cục khơng dây nhóm thiết bị kết nối với sóng vơ tuyến khơng gian tương đối nhỏ tòa nhà văn phòng nhà riêng  Mạng PAN không dây (WPAN) : Mạng cá nhân không dây la Mạng WPAN (Wireless Personial Area Network) Là mạng không dây sử dụng truyền thông thông tin khoảng cách ngắn từ vài met đến vài chục met ( thường dùng cho hộ gia đình , phịng làm việc )  GSM : Chuẩn tồn cầu cho truyền thơng di động số trạm thu phát sóng, đó, máy điện thoại di động kết nối mạng cách tìm kiếm trạm thu phát sóng gần  Wifi : Mạng kết nối Internet khơng dây sử dụng sóng vo tuyền để truyền liệu Với đề tài hệ thống quan trắc mơi trường tự động: - Góp phần xác định thay đổi diễn biến chất lượng môi trường (qua thông số) liên tục theo thời gian không gian - Cung cấp số liệu liên tục, tức thời, thời gian thực phục vụ quản lý bảo vệ mơi trường KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP 3.2.2 Màn hình LCD : Kết nối LCD với Arduino: Hình 13: Kết nối LCD với Arduino LCD Arduino Vss GND Vdd 5V V0 Biến trở RS 12 RW GND E 11 D1 D2 D3 D4 D5 31 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP D6 D7 A 5V K GND Nếu thấy hình khơng hiển thị rõ chữ, kiểm tra lại đường dây điện xem có lỏng hay khơng thử vặn biến trở hình để điều chỉnh độ tương phản 3.2.3 Module Sim: Sơ đồ kết nối Module Sim với Arduino: Module Arduino 5V 5V GND GND TX 19 RX RX 18 TX Sim PWR SPK MIC  Cấp nguồn cho Sim900A sử dụng Adapter chuyển AC-to-DC nên dùng loại 5V/2A Phần nguồn quan trọng, nguồn không làm ảnh hưởng đến hoạt động Sim Jack đầu Adapter phải cực dương, phía ngồi cực âm Khi cấp nguồn, đèn led báo nguồn sáng Sau cấp nguồn lắp sim, module sim tự động khởi động, Khi đèn led NetLight màu xanh lam chớp tắt liên tục giây lần module kích hoạt xong hoạt động Sau Module sim hoạt động ta gọi đến sim để kiểm tra Sim900a điều khiển thông qua 32 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP tập lệnh AT (Tập lệnh AT-AT Command Set) Để thực tác vụ gọi điện thoại, gửi tin nhắn, … ta cần truyền lệnh điều khiển cho  Thiết lập kết nối Module Sim với Server ThingSpeak : Ta cần phải xác định xem Sim đăng kí GPRS, chưa ta tiến hành đăng kí GPRS cách truyền lệnh AT vào module Sim Lệnh có dạng: AT+CIPCSGP=1,”APN”,”Usename”,“Password” Với APN, Username Password phụ thuộc vào nhà mạng sử dụng, ví dụ số mạng di động thông dụng Việt Nam Tên Mạng APN User Password MobiFone m-wap mms mms VinaFone 3m-world mms mms Viettel v-internet - - VietNam Mobile wap - - Ví dụ đoạn lệnh đăng kí GPRS mạng VietNam Mobile sau: AT+CIPCSGP=1,”APN”, “”,“” Để đảm bảo hoạt động ổn định cho Sim900 kết nối GPRS cần lệnh ngắt kết nối từ đầu để đề phòng Sim kết nối từ trước Lệnh ngắt kết nối có cú pháp sau: AT+CIPSHUT Sau ta bắt đầu kết nối với server, từ ta xác nhận việc cấu hình GPRS có thành cơng hay khơng Lệnh thực thi có cú pháp sau: AT+CIPSTART=”Mode”,”Domain name/IP address”,”port” Mode giao thức kết nối TCP/IP.Domain name/IP address tên miền server IP server Port port mà server cho phép kết nối vào 33 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Ở hệ thống truyền thông theo TCP để đảm bảo liệu gửi lên Trung tâm đầy đủ, không bị liệu AT+CIPSTART=”TCP”,”api.thingspeak.com”,”80” 3.3 Lưu đồ giải thuật Hình 14: Lưu đồ giải thuật 34 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 3.4 Thiết lập kết nối Server ThingSpeak ThingSpeak Open Source IOT Platform cho phép người dùng dễ dàng kết nối với thiết bị họ, gửi liệu hiển thị chúng lên giao diện đồ họa mà Thingspeak cung cấp Các kết nối tiến hành thơng qua giao thức HTTP Nó cho phép người dùng viết code Matlab để thực việc nhận liệu, tiện lợi Để quan sát tất thông số nhiệt độ, độ ẩm, chất lượng khơng khí,… thu thập phần cứng hệ thống nơi đâu, ta tiến hành gửi liệu đo lên ThingSpeak, Những thông tin lưu trữ Cloud ta truy xuất liệu để thực báo cáo, phân tích, thơng kê liên quan vào lúc Đầu tiên ta cần phải tạo tài khoản cá nhân ThingSpeak việc truy cập Hình 15: Tạo giao diện thingspeak vào địa https://thingspeak.com/ Sau tạo xong tài khoản đăng nhập thành công chọn New Channel để có kênh nhận liệu 35 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hình 16: Tạo giao diện thingspeak Chúng ta có tên, mơ tả, Field – trường để nhận liệu, ThingSpeak giới hạn tối đa trường Tick chọn Public bạn muốn cho người xem kênh Trong thẻ API ta tiến hành chép lại API key để Read Write liệu lên, liệu quan trọng sử dụng lập trình 36 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP 3.5 Chạy thực nghiệm Chúng em đưa mơ hình vào thực tiễn thí nghiệm hai địa điểm quận Gị Vấp quận Bình Thạnh BẢNG THƠNG KÊ SỐ LIỆU CHẠY THỰC NGHIỆM Gị Vấp ngày Bình Thạnh Chất Nhiệt độ Độ ẩm lượng khơng Chất Nhiệt độ Độ ẩm khí lượng khơng khí Ngày 28 60 50 27 70 49 Ngày 30 70 55 31 65 53 Ngày 33 65 53 32 68 51 Ngày 35 75 52 34 80 48 Ngày 26 74 52 26 72 53 Ngày 29 55 55 28 73 52 Ngày 28 58 54 28 75 51 Ngày 30 55 57 29 76 54 Ngày 31 54 56 30 77 55 Ngày 10 31 54 58 31 78 54 Hình 17: Bảng thống kê thống số nhiệt độ độ âm chất lượng khơng khí Nhận xét: Dựa vào bảo thống kê cho ta thấy riêng phần chất lượng khơng khí, tình hình khơng khí sài gịn ngày tăng thêm Đa phần khu vực hay sảy 37 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ách tắc giao thông làm cho nồng độ chất độc hại khơng khí ngày dày đặc, cộng thêm hàm lượng bụi khơng khí tăng yếu tố khiến cho chất lượng khơng khí tăng thêm Cùng với tình hình nhiệt độ sài gịn tăng cao Mặc dù tháng trọng điểm nắng nóng từ bảng cho ta thấy nhiều nhiệt độ lên tới 35 độ Nếu xét nhiệt độ đường nơi phương tiện lưu thơng nhiệt độ lên tới 40 độ Đánh giá mơ hình hệ thống  Xác định thay đổi diễn biến chất lượng môi trường (qua thông số) liên tục theo thời gian không gian  Cung cấp số liệu liên tục, tức thời, thời gian thực phục vụ quản lý  Cảnh báo gửi kịp thời thời điểm thông số vượt qua mức quy định cho phép  Mơ hình hệ thống đáp ứng yêu cầu đề tài Đánh giá phần cứng Các cảm biến, board vi xử lý, module sim hoạt động tốt trình thử nghiệm thực tiễn, không xảy vấn đề cố hư hỏng trình chạy thực nghiệm Đánh giá sai số hệ thống Quá trình chạy thử nghiệm, có sai số so với thức tế không đáng kể Nhiệt độ : với sai số khoảng vào ±2°C Độ ẩm : sai số khống 5% 38 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 4.1 Đã tích hợp 4.1.1 Đánh giá - Tích hợp phần cứng thành moldul quan trắc thông số độ ẩm, nhiệt độ, CO,NH3, qua mạng GSM - Đã cài đặt server lưu trữ liệu ThingSpeak thu thập liệu đa kênh thành cơng - Đã thu thập phân tích đánh giá tính ổn định mạch, kết giám sát,… - Số liệu cập nhập lên websever Bởi thời tiết bắt đầu vào mùa mưa nên nhiệt độ trung bình giao động từ 28oC đến 30oC Hình 18: Bảng thông số nhiệt độ 39 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Độ ẩm trung bình ngày giao động từ 60% đến 70%, độ ẩm thay đổi nhiệt độ thay đổi Hình 19: Bảng Thông số Độ Ẩm Ở thành phố Hồ Chí Minh vấn đề nhiễm khơng khí vấn đề nóng từ trước đến giờ, điển hình vào cao điểm mật độ khí thải, bụi tăng cao vượt mức 40 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hình 20: Bảng thơng số chất lượng khơng khí Hình 21: Hình ảnh thực tế sài gịn 41 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP 4.1.2 Truyền nhận liệu 4.2 - Truyền nhận liệu nhờ Arduino + Sin900A thông qua GPRS - Truyền nhận liệu SMS - Truyền nhận liệu Web sever Ưu điểm nhược điểm 4.2.1 Ưu điểm - Linh hoạt việc lựa chọn điểm để quan trắc - Dễ điều khiển, gọn nhẹ, dễ vận chuyển,… - Có khả vận hành liên tục khoảng thời gian dài - Đo liên tục, đồng thời lấy nhiều thông số, lữu trữ liệu tự động - Ứng dụng vào thực tế cao 4.2.2 Nhược Điểm - Tính cơng nghiệp chưa cao - Giải pháp nguồn chưa ổn định cho mạch - Tìm hiểu chưa kỹ phần mềm lập trình 4.3 Hướng phát triển đề tài - Mạch tích hợp thêm module wifi, định vị GPS - Có thể tạo sở liệu để quản lý trạm quan trắc - Tích hợp thêm cảm biến để đo môi trường nước - Dùng smartphone để điều khiển giám sát hệ thống thay cho PC Laptop 42 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 4.4 ThingSpeak WebSever Kết nối đa điểm yêu cầu điểm phải có 3G GPRS đo lưu liệu vào nhớ từ truyền lên WebSever hiển thị thông số đồ thị • StartThingSpeakCmd() để thiết lập kết nối với server thingspeak SendThingSpeakCmd() để gửi độ dài data • UpdateDataThingSpeak() để gửi thơng số cảm biến, trạng thái • UpdateCmdThingSpeak() để cập nhật trạng thái Hình 22: Giao diện ThingSpeak 43 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hình 23:Biểu đồ thị thơng số cho kênh 44 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hoàng Minh Sơn –Mạng Truyền Thông Công Nghiệp – NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật – 2006 [2] Nguyễn Trọng Kiên Phạm Văn Nam – Đồ án tốt nghiệp - “Điều khiển thiết bị từ xa qua tin nhắn SMS máy tính” – Trường ĐHSP Kỹ Thuật TP.HCM [3] https://tailieu.vn/doc/giao-trinh-ve-quan-trac-moi-truong-1343493.html [4] http://arduino.vn/bai-viet/854-sim900a-arduino 45 ... xây dựng báo cáo trạng môi trường  Cung cấp đánh giá diễn biến chất lượng môi trường vùng trọng điểm quan trắc để phục vụ yêu cầu tức thời cấp quản lý nhà nước bảo vệ môi trường  Cảnh báo kịp... cấp thiết đề tài 1.2 Các nghiên cứu liên quan quan trắc môi trường 1.2.1 Tình trạng mơi trường 1.2.2 Các nghiên cứu môi trường 1.3 Nội dung đề tài 1.3.1... % nước khu vực nguyên nhân gây tình trạng nhiễm KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP 1.2 Các nghiên cứu liên quan quan trắc môi trường 1.2.1 Tình trạng mơi trường Thực trang nhiễm khơng khí vấn đề lo ngại ngày