PHẦN I: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI I.1. MỞ ĐẦU: Mỗi lần cùng gia đình ra thị trấn Sóc Sơn vào buổi tối về điều băn khoăn nhất là khi về thấy khó đi hơn vì ở thôn xóm nơi ở chưa có hệ thống điện chiếu sáng. Nhưng để có hệ thống chiếu sáng như ở thành thị hiện nay áp dụng vào vùng nông thôn thì kinh phí chi trả cho năng lượng điện tiêu tốn hàng tháng cũng là một vấn đề không nhỏ. Trong khi nước ta và thế giới đang cố gắng tiết kiệm năng lượng .Mặt khác nếu ở nông thôn mà lại sáng rực suốt đêm thị lại mất đi cái tĩnh lặng đáng quý của làng quê. Thế nên tại sao không để cho làng quê rực sáng khi cần thiết ? Đề tài của chúng em đưa ra : “Hệ thống chiếu sáng thông minh vùng nông thôn.” Sẽ giúp cho chúng ta giải quyết điều đó. I.2.MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI: Trước hết “Hệ thống chiếu sáng thông minh vùng nông thôn ” sẽ giúp chiếu sáng vùng nông thôn một cách hiệu quả nhất, tiết kiệm nhất, mang đến một suy nghĩ mới về các làng quê vào ban đêm sáng hơn, an toàn hơn. Hệ thống giúp tự động hoá việc bật đèn chiếu sáng lúc trời tối và tự động tắt đèn chiếu sáng khi trời sáng. Hệ thống giúp tiết kiệm điện : Tự động tắt điện khi không cần thiết (Ví dụ: Khi đêm về khuya không có ai đi ở đường làng ngõ xóm thì hệ thống tự động ngắt đèn chiếu sáng) Hệ thống giúp công tác an ninh trật tự được tốt hơn : Đêm đến có người lạ vào thôn xóm hệ thống tự động bật sáng sẽ đem lại thông điệp cảnh báo sớm những vấn đề có thể xảy ra. I.3.Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI: Hiện nay, tại nước ta số người dân sống tại các vùng nông thôn chiếm một bộ phận rất lớn. Cụ thể tại Huyện Sóc Sơn – Thành Phố Hà Nội có: 26 xã nông thôn và 1 thị trấn. Cùng với cả nước Huyện Sóc Sơn cũng đang tiến hành xây dựng “ nông thôn mới ” với nhiều tiêu chí . “Hệ thống chiếu sáng thông minh vùng nông thôn ” sẽ đóng góp một ý tưởng nhỏ bé mang ánh sáng tới các thôn xóm khi trời tối .Để cuộc sống tại thôn xóm thật yên bình và văn minh.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI TRƯỜNG THCS PHÙ LINH- HUYỆN SÓC SƠN ************** ĐỀ TÀI DỰ THI KHOA HỌC, KỸ THUẬT DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC CẤP THÀNH PHỐ LẦN THỨ TƯ (NĂM HỌC 2014 - 2015) Tên đề tài: “HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THÔNG MINH VÙNG NÔNG THÔN” Lĩnh vực: Kỹ thuật điện ( Mã số đề tài : EE01) NGƯỜI HƯỚNG DẪN 1) Nguyễn Văn Hồng Đơn vị công tác: THCS Phù Linh 2)Nguyễn Xuân Cơ Đơn vị công tác: THCS Phù Linh TÁC GIẢ: PHẠM THÀNH TRUNG Lớp: 9A Trường:THCS Phù Linh TRẦN THỊ THANH HUYỀN Lớp: 9A Trường:THCS Phù Linh Hà Nội, tháng 11 năm 2014 MỤC LỤC PHẦN I: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI TRANG I.1 MỞ ĐẦU: I.2.MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI: I.3.Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI: PHẦN II: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ ĐIỂM MỚI, SÁNG TẠO CỦA ĐỀ TÀI II.1.THỰC TRẠNG HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG ĐÔ THỊ ĐANG SỬ DỤNG: II.2 TỔNG QUAN VÀ ĐIỂM MỚI, SÁNG TẠO CỦA ĐỀ TÀI: PHẦN III: QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ III.1.CƠ SỞ KHOA HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG: III.2.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG: III.3.CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG: III.4.QUY TRÌNH THI CƠNG LẮP ĐẶT HỆ THỐNG: III.5.KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM TIẾT KIỆM ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG: PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG ĐI TRONG TƯƠNG LAI TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 PHẦN I: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI I.1 MỞ ĐẦU: Mỗi lần gia đình thị trấn Sóc Sơn vào buổi tối điều băn khoăn thấy khó thơn xóm nơi chưa có hệ thống điện chiếu sáng Nhưng để có hệ thống chiếu sáng thành thị áp dụng vào vùng nông thôn kinh phí chi trả cho lượng điện tiêu tốn hàng tháng vấn đề không nhỏ Trong nước ta giới cố gắng tiết kiệm lượng Mặt khác nông thôn mà lại sáng rực suốt đêm thị lại tĩnh lặng đáng quý làng quê Thế nên không làng quê rực sáng cần thiết ? Đề tài chúng em đưa : “Hệ thống chiếu sáng thông minh vùng nông thôn.” Sẽ giúp cho giải điều I.2.MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI: Trước hết “Hệ thống chiếu sáng thông minh vùng nông thôn ” giúp chiếu sáng vùng nông thôn cách hiệu nhất, tiết kiệm nhất, mang đến suy nghĩ làng quê vào ban đêm sáng hơn, an toàn Hệ thống giúp tự động hoá việc bật đèn chiếu sáng lúc trời tối tự động tắt đèn chiếu sáng trời sáng Hệ thống giúp tiết kiệm điện : Tự động tắt điện khơng cần thiết (Ví dụ: Khi đêm khuya khơng có đường làng ngõ xóm hệ thống tự động ngắt đèn chiếu sáng) Hệ thống giúp công tác an ninh trật tự tốt : Đêm đến có người lạ vào thơn xóm hệ thống tự động bật sáng đem lại thông điệp cảnh báo sớm vấn đề xảy I.3.Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI: Hiện nay, nước ta số người dân sống vùng nông thôn chiếm phận lớn Cụ thể Huyện Sóc Sơn – Thành Phố Hà Nội có: 26 xã nơng thơn thị trấn Cùng với nước Huyện Sóc Sơn tiến hành xây dựng “ nông thôn ” với nhiều tiêu chí “Hệ thống chiếu sáng thơng minh vùng nơng thơn ” đóng góp ý tưởng nhỏ bé mang ánh sáng tới thơn xóm trời tối Để sống thơn xóm thật n bình văn minh PHẦN II: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ ĐIỂM MỚI, SÁNG TẠO CỦA ĐỀ TÀI II.1.THỰC TRẠNG HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG ĐÔ THỊ ĐANG SỬ DỤNG: Hiện nước ta có hệ thống chiếu sáng đô thị hệ thống chiếu sáng đô thị bộc lộ hạn chế Vì áp dụng hệ thống chiếu sáng thị vào vùng nơng thơn tồn nhiều nhược điểm : Chi phí cho chi trả tiền điện chiếu sáng tốn kém, điều làm cản trở nhiều cho dự án chiếu sáng vùng nông thôn Nhu cầu chiếu sáng nhiều chưa đáp ứng phù hợp, chưa tự động bật / tắt trời sáng tối mà bật tắt theo chế độ hẹn Vì nhiều lúc khơng có nhu cầu chiếu sáng khởi động hệ thống theo giờ, mặt khác có cần ánh sáng lại tắt theo chế độ định sẵn Chi phí sửa chữa thay hệ thống tăng cao cường độ sử dụng chiếu sáng nhiều nên tuổi thọ bóng đèn giảm II.2 TỔNG QUAN VÀ ĐIỂM MỚI, SÁNG TẠO CỦA ĐỀ TÀI: +Hệ thống tự bật/ tắt trời tối/ sáng: nhờ vào cảm biết ánh sáng nhận biết độ sáng tối thực tế để khởi động hay tắt hệ thống ( Khác hoàn toàn so với hệ thống hẹn bật/tắt: Vì nước ta thời tiết thay đổi theo mùa câu ca ông cha để lại : “Tối tháng năm chưa nằm sáng, ngày tháng mười chưa cười tối”) +Hệ thống tự bật có người phương tiện giao thơng đến khơng bị khởi động chuột , chó, mèo ( Chú ý lắp đặt hộp kỹ thuật đủ chiều cao độ quét cảm biến cho vật chuột, mèo, không làm hệ thống khởi động) điều cho hệ thống chiếu sáng cách tối ưu phù hợp với nhu cầu sử dụng ( Khác so với hệ thống chiếu sáng theo chế độ đặt sẵn nhiều lúc lại chiếu sáng , có có người lại lại tắt theo chế độ định sẵn) +Hệ thống tự tắt khoảng thời gian đặt sẵn nên hết người, phương tiện tham gia giao thơng cần chiếu sáng hệ thống tự tắt.Nhưng có người tiếp hệ thống lại khởi động.( Điều đem lại tiện dụng tiết kiệm lượng cách tối ưu nhất, cường độ sử dụng bóng đèn chiếu sáng phù hợp nên tăng tuổi thọ bóng đèn, nơng thơn khác với thành thị lưu lượng người tham gia giao thơng buổi tối hơn) PHẦN III: Q TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ III.1.CƠ SỞ KHOA HỌC: Xã hội ngày phát triển, nhu cầu lượng ngày nhiều nên vấn đề tiết kiệm lượng vấn đề xã hội quan tâm Áp dụng “Hệ thống chiếu sáng thông minh vùng nông thôn ” tiết kiệm điện cách hiệu Mọi hệ thống phải có phận điều khiển Để học sinh chơi sân trường tập trung vào lớp học nhà trường thường sử dụng hiệu lệnh chống để điều khiển “Hệ thống chiếu sáng thơng minh vùng nơng thơn ” cần có phận để điều khiển Nguyên lý điều khiển hệ thống gồm yếu tố :chuyển động, nhiệt độ , ánh sáng (những kiến thức học mơn Vật Lý) Có nhiều yếu tố chuyển động khác nhau, “Hệ thống chiếu sáng thông minh vùng nông thôn ” cần quan tâm đến chuyển động vật thể có kèm nhiệt độ khơng có nhiệt độ Những chuyển động có kèm theo Những chuyển động không kèm theo nhiệt độ nhiệt độ +Chuyển động người, vật + Lá bay gió thổi +Chuyển động phương tiện chuyển động Ngoài cần quan tâm đến ánh sáng: Trời sáng khơng cần chiếu sáng, trời tối cần chiếu sáng sau khơng cần sử dụng hệ thống tự ngắt Mặt khác cần thiết kiến thức phổ thông trang bị môn vật lý : Như cách mắc mạch điện song song, nối tiếp , công suất tiêu thụ điện, chất liệu dẫn điện, kỹ an toàn điện Sơ đồ xác yếu tố tác động đến hệ thống số tiêu chí cần có hệ thống: Công suất tiêu thụ Ánh sáng; Nhiệt độ Chuyển động Thời gian “Hệ thống chiếu sáng vùng nông thôn thông minh” + Tiết kiệm điện, chi phí sửa chữa, thay bóng đèn +Tiện dụng +An toàn III.2.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG: +Hệ thống tự bật/ tắt trời tối/ sáng: nhờ vào cảm biến ánh sáng +Hệ thống tự bật có Những chuyển động có kèm theo nhiệt độ trời : nhờ vào cảm biến nhiệt ( Chú ý lắp đặt hộp kỹ thuật đủ chiều cao độ quét cảm biến cho vật chuột, mèo, không làm hệ thống khởi động) +Hệ thống tự tắt khoảng thời gian đặt sẵn : nhờ tích hợp chế độ hẹn định sẵn III.3.CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG: Nguồn điện Hộp kỹ thuật: (chứa cảm biến nhận biết : nhiệt độ , ánh sáng, chuyển động) Hệ thống mạch điện Hệ thống đèn chiếu sáng III.4.QUY TRÌNH THI CƠNG LẮP ĐẶT HỆ THỐNG: Bước 1: Lắp đặt hệ thống mạch điện Bước 2: Lắp đặt hệ thống đèn chiếu sáng (đèn Led tiếp kiệm điện năng) Bước 3: Lắp đặt hộp kỹ thuật ( chứa cảm biến nhiệt độ, ánh sáng, chuyển động, công tắc bật tắt : đảm bảo an tồn điện; tự ngắt có cố nguy hiểm) III.5.KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM TIẾT KIỆM ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG: Hệ thống chiếu sáng thông thường Hệ thống chiếu sáng vùng nông thôn thông minh +Số lượng đèn chiếu sáng 100W: 06 +Số lượng đèn chiếu sáng 100W: 06 chiếc +Thời gian kiểm nghiệm : 1h +Thời gian kiểm nghiệm : 1h ( có người qua lại 10 lần) ( có người qua lại 10 lần) +Điện tiêu thụ : 600W +Điện tiêu thụ : 5W PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG ĐI TRONG TƯƠNG LAI Đây hệ thống đơn giản, dễ thi công dựa theo hiểu biết nhỏ bé lứa tuổi THCS chúng em , tiện lợi đem lại hữu ích Chúng em hy vọng thầy cô , bạn tham gia góp ý để hệ thống em đem lại nhiều công dụng Trong tương lai chúng em mong muốn tích hợp thêm cơng nghệ “sử dụng ánh sáng mặt trời” để thay nguồn điện sử dụng cho hệ thống Ngồi tích hợp thiết bị điều khiển từ xa, thiết bị an ninh Để làm điều chúng em cần phải cố gắng học tập để có thêm kiến thức khoa học kỹ thuật Cuối chúng em xin cảm ơn thầy cô giáo, ban giám hiệu trường THCS Phù Linh giúp đỡ , tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành đề tài này.Do điều kiện khách quan yếu tố chủ quan nên đề tài chúng em không tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận ý kiến góp ý xây dựng để đề tài hoàn thiện Phù linh, ngày 06 tháng 11 năm 2014 Nhóm thực TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Sách giáo khoa môn Vật lý – Nhà xuất giáo dục 2.Tài liệu dạy nghề điện THCS – Nhà xuất giáo dục 3.Cẩm nang sử dụng Internet sống– Nhà xuất trẻ 4.Sách tin học lớp 6: ( Chương II- Hệ điều hành.) – Nhà xuất giáo dục 10 ... Trước hết ? ?Hệ thống chiếu sáng thông minh vùng nông thôn ” giúp chiếu sáng vùng nông thôn cách hiệu nhất, tiết kiệm nhất, mang đến suy nghĩ làng quê vào ban đêm sáng hơn, an tồn Hệ thống giúp... II.1.THỰC TRẠNG HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG ĐÔ THỊ ĐANG SỬ DỤNG: Hiện nước ta có hệ thống chiếu sáng thị hệ thống chiếu sáng đô thị bộc lộ hạn chế Vì áp dụng hệ thống chiếu sáng đô thị vào vùng nơng thơn... đồ xác yếu tố tác động đến hệ thống số tiêu chí cần có hệ thống: Cơng suất tiêu thụ Ánh sáng; Nhiệt độ Chuyển động Thời gian ? ?Hệ thống chiếu sáng vùng nông thôn thông minh? ?? + Tiết kiệm điện, chi