Xây dựng hệ thống phun sương tự động giảm độ nóng bức và bụi trong không khí luận văn thạc sĩ công nghệ thông tin

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG  XÂY DỰNG HỆ THỐNG PHUN SƯƠNG TỰ ĐỘNG GIẢM ĐỘ NĨNG BỨC VÀ BỤI TRONG KHƠNG KHÍ LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Đồng Nai, tháng 11 năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG  XÂY DỰNG HỆ THỐNG PHUN SƯƠNG TỰ ĐỘNG GIẢM ĐỘ NÓNG BỨC VÀ BỤI TRONG KHƠNG KHÍ CHUN NGÀNH: CƠNG NGHỆ THƠNG TIN MÃ SỐ: 8480201 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Đồng Nai, tháng 11 năm 2022 LỜI CẢM ƠN Xin trân trọng cảm ơn thầy PGS.TS thầy hướng dẫn khoa học luận văn, thầy dành nhiều thời gian tận tình bảo, hướng dẫn em suốt trình tìm hiểu đưa nhiều góp ý chỉnh sửa q báu để em hồn thành luận văn Xin trân trọng cảm ơn Quý Thầy Cô Hội Đồng chấm luận văn có góp ý thiếu sót luận văn giúp cho luận văn hồn Cuối cùng, để có kiến thức quý báu ngày hôm nay, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý thầy trường đại học Lạc Hồng quý thầy thỉnh giảng thời gian qua truyền thụ bảo cho em kiến thức quý báu Xin trân thành cảm ơn! LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan tất nội dung luận văn hoàn toàn hình hành phát triển từ quan điểm cá nhân tôi, hướng dẫn khoa học PGS.TS Các số liệu kết có luận văn hoàn toàn trung thực TĨM TẮT Luận văn trình bày phương pháp thiết kế thi công hệ thống thu thập liệu điều khiển hệ thống phun sương cách tự động Hệ thống thiết kế dựa kết hợp thiết bị thu thập, xử lý liệu công nghệ truyền thông không dây (IoT) Các cảm biến nhiệt độ, độ ẩm cảm biến nồng độ bụi mịn PM2.5 khơng khí cung cấp cho giá trị nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ bụi mịn PM2.5 thông qua tảng phần cứng trung tâm NodeMCU ESP8266 Các liệu nhiệt độ, độ ẩm thu thập dùng để tính độ nóng đồng thời kết liệu độ nóng liệu nồng độ bụi mịn PM2.5 cảm biến thu thập sử dụng liệu đầu vào cho thuật toán logic mờ hệ thống để xuất tín hiệu điều khiển hệ thống phun sương nhằm làm giảm nhiệt độ môi trường nồng độ bụi mịn PM2.5 khơng khí giúp nâng cao chất lượng khơng khí sức khỏe cho người Các liệu nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ bụi mịn PM2.5 độ nóng hiển thị, lưu trữ máy chủ thingspeak thông qua kết nối wifi hệ thống Từ khóa: IoT, PM2.5, NodeMCU ESP8266, chất lượng khơng khí, phun sương MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN TÓM TẮT MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Nghiên cứu quốc tế ô nhiễm chất lượng không khí 1.2 Nghiên cứu nước ô nhiễm chất lượng khơng khí CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 2.1 Đặt vấn đề .8 2.2 Thiết kế hệ thống 2.3 Thi công hệ thống 21 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 3.1 Thiết lập hệ thống thực nghiệm 39 3.2 Kết thực nghiệm 40 3.3 Kết hiển thị thingspeak 57 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 60 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ tiếng anh Từ tiếng việt 3G Third-generation Công nghệ truyền thông không dây hệ thứ ba 4G Fourth-generation Công nghệ truyền thông không dây hệ thứ tư COVID-19 coronavirus disease 2019 Bệnh viêm đường hô hấp cấp chủng vi-rút corona GDP Gross domestic product Tổng sản phẩm quốc nội IDE Integrated Development Mơi trường phát triển tích hợp Environment IoT Internet of Things Kết nối vạn vật LTE Long Term Evolution Tiến hóa dài hạn M2M Machine-to-Machine Tương tác máy với máy NOAA National Oceanic and Cơ quan Quản lý Khí Đại Atmospheric Administration dương Quốc gia Hoa Kỳ Proportional Integral Bộ điều khiển có chế phản hồi Derivative vòng điều khiển Particulate Matter 2.5 Vật chất dạng hạt khơng khí PID PM2.5 đường kính nhỏ 2.5 micromet QCVN _ Quy chuẩn Việt Nam UBND _ Ủy ban nhân dân WHO World Health Organization Tổ chức y tế giới DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Các công nghệ đối tượng nghiên cứu mơi trường khơng khí .6 Bảng 2.1: Chuẩn kết nối cảm biến I2C .14 Bảng 2.2:Chuẩn kết nối cảm biến I2C 14 Bảng 2.3: Các thiết bị hệ thông phun sương 20 Bảng 2.4: Kết nối ESP8266 DTH22 21 Bảng 2.5: Kết nối ESP8266 Sharp gp2y10 22 Bảng 2.6: Kết nối ESP8266 relay .23 Bảng 2.7: Các thang đo thơng số nóng (heat index) 27 Bảng 2.8: Các thang đo thông số bụi mịn PM2.5 .28 Bảng 2.9: Các tập mờ cho biến đầu vào biến đầu 28 Bảng 2.10: Luật mờ 31 Bảng 3.1: Thông số giá trị mơi trường khơng khí hệ thống thu thập từ ngày 24 đến ngày 30-05-2022 .56 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống Hình 2.2: Sơ đồ thiết bị hệ thống 10 Hình 2.3: Sơ đồ chân module thu phát wifi NodeMCU ESP8266[18] 11 Hình 2.4: Mặt mặt NodeMCU ESP8266[18] .12 Hình 2.5: Cảm biến DTH22 13 Hình 2.6: DHT22 cảm biến nhiệt độ độ ẩm dùng cho arduino IDE 13 Hình 2.7: Sơ đồ kết nối với vi xử lý 14 Hình 2.8: Gửi tín hiệu start 15 Hình 2.9: Đọc liệu bit 16 Hình 2.10: Đọc liệu bit 16 Hình 2.11: Cảm biến Sharp gp2y10 16 Hình 2.12: Cấu tạo cảm biến Sharp gp2y10 17 Hình 2.13: Phương pháp lấy mẫu cảm biến Sharp gp2y10 17 Hình 2.14: Module relay 19 Hình 2.15: Bơm đơi Sinleader 20 Hình 2.16: Nguồn tổ ong 10a 20 Hình 2.17: Bộ béc phun sương hướng 21 Hình 2.18: Khối nguồn 5v 10a 21 Hình 2.19: ESP8266 kết nối DTH22 .21 Hình 2.20: ESP8266 kết nối Sharp gp2y10 22 Hình 2.21: ESP8266 kết nối relay 23 Hình 2.22: Sơ đồ kết nối ESP8266 với cảm biến relay 23 Hình 2.23: Bên ngồi thiết bị thực tế nhìn theo nhiều hướng .24 Hình 2.24: Bố trí kết nối thiết bị thực tế 24 Hình 2.25: Kiến trúc logic mờ 29 Hình 2.26: Mơ tả tập mờ Heat Index (HI) .29 Hình 2.27: Mơ tả tập mờ bụi mịn (PM2.5) 30 Hình 2.28: Mô tả tập mờ relay (output1) .30 Hình 2.29: Thiết lập luật mờ 31 Hình 2.30: Suy luận mờ 32 Hình 2.31: Sơ đồ 3D thể mối quan hệ biến đầu vào đầu 33 Hình 2.32: Lưu đồ giải thuật hệ thống 34 Hình 2.33: Vị trí lắp đặt hệ thống 34 Hình 2.34: Sơ đồ kết nối hệ thống phun sương 35 Hình 2.35: Sơ đồ lắp đặt toàn hệ thống 35 Hình 2.36: Giao diện đăng nhập trang thingspeak 36 Hình 2.37: Tạo kênh thingspeak 37 Hình 2.38: Giao diện kênh 37 Hình 3.1: Lắp đặt hệ thống béc phun thực tế 39 Hình 3.2: Lắp đặt máy bơm phun sương thực tế 39 Hình 3.3: Khi hệ thống chạy phun sương thực tế nhìn thẳng 39 Hình 3.4: Khi hệ thống chạy phun sương thực tế nhìn nghiêng 40 Hình 3.5: Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, PM2.5 ngày 24-05-2022 40 Hình 3.6: Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, độ nóng ngày 24-05-2022 41 Hình 3.7: Dữ liệu độ nóng bức, PM2.5 ngày 24-05-2022 .41 Hình 3.8: Dữ liệu hoạt động logic mờ ngày 24-05-2022 42 Hình 3.9: Dữ liệu hoạt động logic mờ, độ nóng bức, PM2.5 ngày 24-05-2022 42 Hình 3.10: Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, PM2.5 ngày 25-05-2022 42 Hình 3.11: Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, độ nóng ngày 25-05-2022 43 Hình 3.12: Dữ liệu độ nóng bức, PM2.5 ngày 25-05-2022 43 Hình 3.13: Dữ liệu hoạt động logic mờ ngày 25-05-2022 43 Hình 3.14: Dữ liệu hoạt động logic mờ, độ nóng bức, PM2.5 ngày 25-05-2022 44 Hình 3.15: Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, PM2.5 ngày 26-05-2022 44 Hình 3.16: Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, độ nóng ngày 26-05-2022 44 Hình 3.17: Dữ liệu độ nóng bức, PM2.5 ngày 26-05-2022 45 Hình 3.18: Dữ liệu hoạt động logic mờ ngày 26-05-2022 45 Hình 3.19: Dữ liệu hoạt động logic mờ, độ nóng bức, PM2.5 ngày 26-05-2022 45 Hình 3.20: Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, PM2.5 ngày 27-05-2022 46 Hình 3.21: Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, độ nóng ngày 27-05-2022 46 Hình 3.22: Dữ liệu độ nóng bức, PM2.5 ngày 27-05-2022 47 Hình 3.23: Dữ liệu hoạt động logic mờ ngày 27-05-2022 47 Hình 3.24: Dữ liệu hoạt động logic mờ, độ nóng bức, PM2.5 ngày 27-05-2022 47 Hình 3.25: Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, PM2.5 ngày 28-05-2022 48 Hình 3.26: Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, độ nóng ngày 28-05-2022 48 Hình 3.27: Dữ liệu độ nóng bức, PM2.5 ngày 28-05-2022 49 Hình 3.28: Dữ liệu hoạt động logic mờ ngày 28-05-2022 49 Hình 3.29: Dữ liệu hoạt động logic mờ, độ nóng bức, PM2.5 ngày 28-05-2022 49 Hình 3.30: Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, PM2.5 ngày 29-05-2022 50 Hình 3.31: Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, độ nóng ngày 29-05-2022 50 Hình 3.32: Dữ liệu độ nóng bức, PM2.5 ngày 29-05-2022 51 Hình 3.33: Dữ liệu hoạt động logic mờ ngày 29-05-2022 51 Hình 3.34: Dữ liệu hoạt động logic mờ, độ nóng bức, PM2.5 ngày 29-05-2022 51 Hình 3.35: Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, PM2.5 ngày 30-05-2022 52 Hình 3.36: Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, độ nóng ngày 30-05-2022 52 Hình 3.37: Dữ liệu độ nóng bức, PM2.5 ngày 30-05-2022 53 Hình 3.38: Dữ liệu hoạt động logic mờ ngày 30-05-2022 53 Hình 3.39: Dữ liệu hoạt động logic mờ, độ nóng bức, PM2.5 ngày 30-05-2022 53 Hình 3.40: So sánh nhiệt độ từ ngày 24 đến 30-05-2022 54 Hình 3.41: So sánh độ ẩm từ ngày 24 đến 30-05-2022 54 Hình 3.42: So sánh độ nóng từ ngày 24 đến 30-05-2022 .55 Hình 3.43: So sánh nồng độ bụi mịn PM2.5 từ ngày 24 đến 30-05-2022 55 Hình 3.44: Giao diện trang Thingspeak.com dùng cho người thiết kế 57 Hình 3.45: Giao diện trang Thingspeak.com dùng cho người sử dụng 58 Hình 3.46: Đăng nhập kênh app thingshow smartphone 58 Hình 3.47: Hiển thị kênh app thingshow smartphone 59 52 90 90 80 80 70 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 Pm2.5 (µg/m3) Temperature (0C),Pm2.5 (µg/m3) 3.2.7 Kết trình thu thập xử lý liệu ngày 30-05-2022 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 Temperature (0C) Time (h) Humidity (%) Pm2.5 (µg/m3) 90 90 80 80 70 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 Humidity (%) Temperature (0C), Heat Index (0C) Hình 3.35: Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, PM2.5 ngày 30-05-2022 06 07 08 09 10 11 12 Time (h) 13 14 15 16 17 Temperature (0C) Humidity (%) Heat Index (0C) Hình 3.36: Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, độ nóng ngày 30-05-2022 Tại hình 3.35 hình 3.36 cho thấy thông số ngày 30-05-2022, nhiệt độ thấp vào lúc 6h00 (26.80C), nhiệt độ đạt mức cao vào lúc 13h10 (33.90C) sau bắt đầu giảm dao động quanh mức 300C vào cuối ngày Đồng thời cho thấy độ nóng đạt đỉnh lúc 13h10 (43,50C) khơng kéo dài sau bắt đầu giảm mạnh trì quanh mức 340C đến cuối ngày,ngược lại với thời tiết nhiệt độ thấp độ ẩm khơng khí lại nằm mức cao vào đầu ngày với giá trị đạt 90% có mưa xảy không kéo dài lâu nồng độ bụi mịn PM2.5 ngày giao động quanh mức 70g/m3,từ nhận thấy ngày 30-05-2022 ngày có thời tiết tốt phù hợp cho hoạt động trời 90 90 80 80 70 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 Pm2.5 (µg/m3) Heat Index (0C) 53 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 Time (h) 16 17 Heat Index (0C) Pm2.5 (µg/m3) Hình 3.37: Dữ liệu độ nóng bức, PM2.5 ngày 30-05-2022 Status detection (on/off) 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 06 07 08 09 10 11 12 13 Time (h) 14 15 16 17 Status detection (on/off) 90 80 0.8 70 60 0.6 50 40 0.4 30 20 0.2 10 Status detection (on/off) Heat Index (0C), Pm2.5 (µg/m3) Hình 3.38: Dữ liệu hoạt động logic mờ ngày 30-05-2022 0 06 07 08 09 10 11 12 Time (h) 13 14 15 16 17 Status detection (on/off) Heat Index (0C) Pm2.5 (µg/m3) Hình 3.39: Dữ liệu hoạt động logic mờ, độ nóng bức, PM2.5 ngày 30-05-2022 Các liệu hệ thống thu thập qua ngày (từ ngày 24 đến ngày 30 tháng 05 năm 2022) thông qua cảm biến liệu đầu vào, thông số hệ thống thu thập bao gồm: Nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ bụi mịn PM2.5 khơng khí Các thơng số thể hình 3.5, 3.10, 3.15, 3.20, 3.25, 3.30, 3.35 54 Sau hệ thống thu thập liệu nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ bụi mịn PM2.5 khơng khí, hệ thống tính thơng số độ nóng (Heat Index) dựa vào liệu nhiệt độ độ ẩm khơng khí mà hệ thống thu thập thể hình 3.6, 3.11, 3.16, 3.21, 3.26, 3.31, 3.36 Dữ liệu độ nóng (Heat Index) nồng độ bụi mịn PM2.5 khơng khí liệu đầu vào cho chương trình logic mờ (logic mờ) Hệ thống xử lý chương trình logic mờ dựa vào hai liệu đầu vào cho output1 dùng để điều khiển relay hoạt động hệ thống phun sương Dữ liệu độ nóng bức, nồng độ bụi mịn PM2.5 output1 thể hình 3.9, 3.14, 3.19, 3.24, 3.29, 3.34, 3.39 40 37.7 36.8 35.7 34.6 34 Temperature (0c) 35 29.6 28.4 30 28.9 27.1 33.9 32.3 26 27 28/05 29/05 26.8 25 20 15 10 24/05 25/05 26/05 27/05 30/05 Time (day) Hình 3.40: So sánh nhiệt độ từ ngày 24 đến 30-05-2022 100 90 84 79 77 Humidity (%) 80 65 70 60 90 88 85 83 56 50 50 60 59 57 47 40 30 20 10 24/05 25/05 26/05 27/05 28/05 29/05 30/05 Time (day) Hình 3.41: So sánh độ ẩm từ ngày 24 đến 30-05-2022 55 50 47.1 46.2 45.9 44.1 45 Heat Index (0c) 40 40.3 36.2 33.4 35 43.5 41.7 32.5 30.0 30.2 27.7 30 29.8 25 20 15 10 24/05 25/05 26/05 27/05 28/05 29/05 30/05 Time (day) Hình 3.42: So sánh độ nóng từ ngày 24 đến 30-05-2022 90 80 82.6 75.4 65.6 70 Pm 2.5 (mg/m3) 75.2 74.2 75.5 73.5 66.1 67.0 73.7 65.8 65.1 63.6 60 50 43.2 40 30 20 10 0.0 24/05 25/05 26/05 27/05 28/05 29/05 30/05 Time (day) Hình 3.43: So sánh nồng độ bụi mịn PM2.5 từ ngày 24 đến 30-05-2022 Các thông số môi trường hệ thống thu thập thông kê lại dùng để so sánh liệu cho ngày trình hoạt động hệ thống (từ ngày 24 đến ngày 30 tháng 05 năm 2022) Các thông số hệ thống thu thập,xử lý so sánh bao gồm: Nhiệt độ, độ ẩm, độ nóng bức, nồng độ bụi mịn PM2.5 Giá trị dược sử dụng để so sánh giá trị lớn (max), giá trị nhỏ (min) giá trị trung bình (average) thông số ngày giá trị thể hình 3.40, 3.41, 3.42, 3.43 bảng 3.1 56 Bảng 3.1: Thông số giá trị môi trường không khí hệ thống thu thập từ ngày 24 đến ngày 30-05-2022 Parameter Time Max Tempurature Min (0c) Average Max Humidity Min (%) Average Max Heat Index Min (0c) Average Max PM2.5 Min (g/m3) Average 24/05 36.8 28.4 35.82 84 50 76 46.2 33.4 62.94 75.4 43.2 71.3 25/05 37.7 29.6 34.15 79 47 59 47.1 36.2 41.56 74.2 65.6 70.5 26/05 35.7 28.9 32.9 77 56 64 45.9 32.5 40.88 75.2 66.1 69.6 27/05 34.6 27.1 30.66 83 60 73 44.1 30.0 37.27 73.5 67.0 70.0 28/05 34 26 29.6 85 57 73 41.7 27.7 34.29 75.5 65.8 70.7 29/05 32.3 27 28.9 88 65 81 40.3 30.2 34.43 82.6 65.1 70.6 30/05 33.9 26.8 30.6 90 59 74 43.5 29.8 37.23 73.7 63.6 69.6 Nhận xét: Trong ngày hệ thống thu thập liệu mơi trường khơng khí từ ngày 24 tháng 05 năm 2022 đến ngày 30 tháng 05 năm 2022 Các số liệu thể bảng 3.1 cho biết sau: Ngày có nhiệt độ cao ngày 25/05 (37.70C), ngày có nhiệt độ thấp ngày 28/05 (260C), ngày có nhiệt độ trung bình cao ngày 24/05 (35.280C) nhiệt độ trung bình thấp ngày 29/05 (28.90C) Ngày có độ ẩm cao ngày 30/05 (90%), ngày có độ ẩm thấp ngày 25/05 (47%), ngày có độ ẩm trung bình cao ngày 29/05 (81%) độ ẩm trung bình thấp ngày 25/05 (59%) Ngày có độ nóng cao ngày 25/05 (47.10C), ngày có độ nóng thấp ngày 28/05 (27.70C), ngày có độ nóng trung bình cao ngày 24/05 (62.940C) độ nóng trung bình thấp ngày 28/05 (34.290C) Ngày có nồng độ bụi mịn PM2.5 cao ngày 29/05 (82.6g/m3), ngày có nồng độ bụi mịn PM2.5 thấp ngày 24/05 (43.2g/m3), ngày có nồng độ bụi mịn PM2.5 trung bình cao ngày 24/05 (71.3g/m3) nồng độ bụi mịn PM2.5 trung bình thấp ngày 26 ngày 30/05 (69.6g/m3) 57 Qua thơng số nêu ngày có chất lượng khơng khí tốt phù hợp để làm cơng việc ngồi trời ngày 27, 28 ngày 30 tháng 05 Ngày có chất lượng khơng khí xấu ngày 24 ngày 25 tháng 05 có nhiệt độ cao nồng độ bụi mịn PM2.5 có khơng khí nằm mức tương đối cao xảy vấn đề khơng tốt cho sức khỏe làm việc liên tục trời với thời gian dài Ngày 30 tháng 05 ngày có khả có mưa thời gian ngắn độ ẩm khơng khí đạt đến 90% có nhiệt độ trung bình thấp 30.60C ngày 29 tháng 05 ngày có khả xảy mưa với thời gian kéo dài có độ ẩm trung bình cao 81% nhiệt độ trung bình tồn thời gian thấp 28.90C 3.3 Kết hiển thị thingspeak Các giá trị môi trường hệ thống thu thập nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ bụi mịn PM2.5 giá trị hệ thống tính tốn độ nóng logic mờ Các giá trị chuyển lên máy chủ trang Thingspeak.com để hiển thị lưu trữ Các giá trị hiển thị, xem kiểm tra thiết bị thông minh thiết bị di động laptop hình 3.44, 3.45 hay smartphone cách truy cập trang web Thingspeak.com hay app thingshow thể hình 3.45, 3.47 Hình 3.44: Giao diện trang Thingspeak.com dùng cho người thiết kế 58 Hình 3.45: Giao diện trang Thingspeak.com dùng cho người sử dụng Hình 3.46: Đăng nhập kênh app thingshow smartphone 59 Hình 3.47: Hiển thị kênh app thingshow smartphone 60 CHƯƠNG 4:KẾT LUẬN Qua việc nghiên cứu đề tài, nhận thấy việc ứng dụng IoT vào lĩnh vực theo dõi kiểm sốt mơi trường chất lượng khơng khí cần thết, mang lại hiệu cao cơng tác quản lý mơi trường sống Hệ thống giúp đỡ người dùng nhiều việc nâng cao chất lượng sống cải thiện môi trường sống xung quang Bên cạnh đó, mơi trường khơng khí theo dõi can thiệp liên tục theo thời gian thực chất lượng môi trường sống nâng cao giúp giảm thiểu tác nhân thời tiết, khơng khí nhiễm gây bệnh cho người từ, nâng cao giá trị lao động giúp xã hội giảm bớt gánh nặng bệnh tật từ ô nhiễm môi trường chất lượng khơng khí Đề tài “XÂY DỰNG HỆ THỐNG PHUN SƯƠNG TỰ ĐỘNG GIẢM ĐỘ NÓNG BỨC VÀ BỤI TRONG KHƠNG KHÍ” đạt số kết sau: Hệ thống phun sương tự động thu thập liệu thơng số mơi trường khơng khí như: Nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ bụi mịn PM2.5 khơng khí, thơng số quan trong khơng khí ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người Hệ thống tính tốn độ nóng theo cảm nhận người, thông qua liệu nhiệt độ độ ẩm thu thập từ môi trường thông qua cảm biến Đồng thời hệ thống cịn sử dụng thuật tốn logic mờ để thực tính tốn điều khiển cho hệ thống phun sương làm mát giúp làm giảm nhiệt độ nồng độ bụi mịn có khơng khí dựa vào độ nóng khơng khí mà người cảm nhận nồng độ bụi mịn PM2.5 có khơng khí Hệ thống trực tiếp thu thập thông số trực tiếp truyền liệu lên máy chủ (ThingSpeak.com), giúp cho người sử dụng linh hoạt việc theo dõi thông tin môi trường lúc, nơi thiết bị thông minh Luận văn hoàn thành mục tiêu nghiên cứu đề ra: Nghiên cứu thiết kế thiết bị tích hợp để thu thập tín hệu mơi trường (PM2.5, nhiệt độ, độ ẩm) truyền liệu lên web 61 Nghiên cứu cách tính độ nóng khơng khí dựa nhiệt độ độ ẩm khơng khí Nghiên cứu thuật toán điều khiển logic mờ để điều khiển thiết bị làm mát tăng cường độ ẩm khơng khí dựa vào thơng số độ nóng nồng độ bụi khơng khí DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 11 12 13 14 15 16 Bảo Yến BÁO CÁO CÔNG TÁC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG NĂM 2020: CÁC VẤN ĐỀ MƠI TRƯỜNG CHÍNH 2021 [cited 2021 5/11]; Available from: https://quochoi.vn/tintuc/Pages/tin-hoat-dong-cua-quochoi.aspx?ItemID=55024# Diên Khánh Chống bụi mịn cách nào? - Báo Nhân Dân 2019 [cited 2021 14/11]; Available from: https://nhandan.vn/chuyen-de-cuoi-tuan/chong-buimin-cach-nao-377734/ WHO, World health statistics 2021: monitoring health for the SDGs, sustainable development goals Geneva: World Health Organization; 2021 2021 p 35-45 VÂN KHÁNH Súng phun sương giúp giảm ô nhiễm - Báo Nhân Dân 2017 [cited 2021 14/11]; Available from: https://nhandan.vn/baothoinay-dothicongnghe/sung-phun-suong-giup-giam-o-nhiem-313074/ IQAir, 2020 BÁO CÁO CHẤT LƯỢNG KHƠNG KHÍ THẾ GIỚI Xếp hạng PM2.5 thành phố khu vực 2021 p 5-20 Mishra, D., P Goyal, and A Upadhyay, Artificial intelligence based approach to forecast PM 2.5 during haze episodes: A case study of Delhi, India Atmospheric Environment, 2015 102: p 239-248 Ciabattoni, L., et al., Indoor Thermal Comfort Control Based on Logic mờ 2016 337: p 829-850 A Aggarwal, T Choudhary, and a.P Kumar, A Fuzzy Interface System for Determining Air Quality Index 2017 International Conference on Infocom Technologies and Unmanned Systems (Trends and Future Directions) (ICTUS), 2017: p 786-790 Ulpiani, G., Water mist spray for outdoor cooling: A systematic review of technologies, methods and impacts Applied Energy, 2019 254: p 113647 Sung, W.-T and S.-J Hsiao, Building an indoor air quality monitoring system based on the architecture of the Internet of Things EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, 2021 2021(1) Ulpiani, G., C di Perna, and M Zinzi, Water nebulization to counteract urban overheating: Development and experimental test of a smart logic to maximize energy efficiency and outdoor environmental quality Applied Energy, 2019 239: p 1091-1113 PGS.TS Hồ Quốc Bằng and Th.S Phan Đình Thế Duy, BÁO CÁO PHÂN TÍCH XU HƯỚNG CƠNG NGHỆ 2018 p 4-32 Postcapes Lịch sử Internet of Things (IoT) 2019 [cited 2022 10/05]; Available from: https://www.postscapes.com/iot-history Cavalcante, E., et al., An Analysis of Reference Architectures for the Internet of Things 2015: p 13-16 ThingSpeak Learn More - ThingSpeak IoT 2022 [cited 2022 10/05]; Available from: https://thingspeak.com/pages/commercial_learn_more Hải Đăng PPK Giao tiếp I2C với nhiều module 2016 [cited 2022 10/05]; Available from: http://arduino.vn/bai-viet/1053-giao-tiep-i2c-voi-nhieu-module 17 18 19 20 21 Thanh CHUẨN GIAO TIẾP 1-WIRE (CHUẨN BUS ONE WIRE) 2022 [cited 2022 10/05]; Available from: https://snt.com.vn/blog/chuan-giao-tiep-1-wirechuan-bus-one-wire/ Lua Module thu phát Wifi ESP8266 NodeMCU 2022 [cited 2022 10/05]; Available from: https://nshopvn.com/product/module-thu-phat-wifi-esp8266nodemcu-lua-cp2102/ Ciabattoni, L., et al., Design of a Home Energy Management System by Online Neural Networks Vol 11 2013 Anderson, G.B., M.L Bell, and R.D Peng, Methods to calculate the heat index as an exposure metric in environmental health research Environ Health Perspect, 2013 121(10): p 1111-9 Amarillo, T., National Weather Services (NWS), and National Oceanic and Atmospheric administration What is the heat index 2022 [cited 2022 10/05]; Available from: https://www.weather.gov/ama/heatindex PHỤ LỤC Phụ lục 01 Cảm biến nhiệt độ độ ẩm DTH22 Thông số kỹ thuật:  Nguồn sử dụng: 3~5VDC  Dòng sử dụng: 2.5mA max (khi truyền liệu)  Đo tốt độ ẩm 0100%RH với sai số 2-5%  Đo tốt nhiệt độ -40 to 80°C sai số ±0.5°C  Tần số lấy mẫu tối đa 0.5Hz (2 giây lần)  Kích thước 27mm x 59mm x 13.5mm (1.05" x 2.32" x 0.53")  chân, khoảng cách chân 0.1'' Phụ lục 02 Module relay Thông số kĩ thuật:  Điện áp hoạt động: 5V  Dịng kích relay: 5mA  Kích thước: 43mm x 17.3mm x 17mm (dài x rộng x cao)  Trọng lượng: 15g Đầu vào:  Điện áp nuôi : 5VDC /12VDC  Tín hiệu vào điều khiển: 0V  Tín hiệu 0: Thì relay đóng  Tín hiệu : Thì relay mở Đầu ra:  Tiếp điểm relay 220V 10A (lưu ý tiếp điểm, điện áp ra)  NC : Thường đóng  NO: Thường mở  COM: Chân chung Ký hiệu nguồn:  VCC, GND nguồn ni relay  In chân tín hiệu điều khiển Phụ lục 03 Bơm đôi Sinleader Thông số kỹ thuật:  Thương hiệu: Sinleader  Xuất xứ : Nhật  Điện áp đầu vào : 12VDC  Áp suất : 130 PSI (8.3 Bar)  Dòng tiêu thụ : 4A - 7A  Lưu lượng nước : 10-12 lít / phút  Cơng suất: 96W Phụ lục 04 Nguồn tổ ong 12V 10A Thông số kỹ thuật:  Điện áp đầu vào: 220VAC  Điện áp đầu ra: 12VDC  Cơng suất: 120W  Dịng điện đầu ra: Max 10A  Tần số đầu vào: 50-60Hz  Nhiệt độ hoạt động: ℃ ~ 40 ℃  Kích thước: 190 * 99 * 42.5 mm  Trọng lượng: 416g Cổng vào:  N (dây nguội)  L (dây nóng)  Cổng tiếp chất chống dịng rị Cổng ra:  cổng (+V)  cổng (-V) Phụ lục 05 Bộ béc phun sương hướng Thông số kỹ thuật:  Chất liệu : Đầu phun đồng - thân Nhựa ABS  Loại béc : hướng  Lưu lượng nước : -10 lít/h  Tầm phun : Bán kính 0.5m  Áp suất hoạt động : 1.5 - 4.0 Bar Phụ lục 06 Khối nguồn Thông số kỹ thuật:  Điện áp đầu vào: 220VAC  Cơng suất: 50W  Dịng đầu tối đa: 10A  Nhiệt độ làm việc: -10 ~ 60 độ C  Cổng vào: N (dây nguội) – L (dây nóng ) – cổng tiếp chất chống dòng rò  Cổng ra: (+V) (-V)  Kích thước: 160 x 48 x 42mm ... VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG  XÂY DỰNG HỆ THỐNG PHUN SƯƠNG TỰ ĐỘNG GIẢM ĐỘ NĨNG BỨC VÀ BỤI TRONG KHƠNG KHÍ CHUN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN MÃ SỐ: 8480201 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG... công hệ thống thu thập liệu điều khiển hệ thống phun sương cách tự động Hệ thống thiết kế dựa kết hợp thiết bị thu thập, xử lý liệu công nghệ truyền thông không dây (IoT) Các cảm biến nhiệt độ, ... hưởng nhiệt độ bụi mịn thể, hệ thống thiết lập mức nhiệt 32oC (thận trọng) bụi mịn nhỏ 100 (tốt, trung bình) hệ thống phun sương khơng hoạt động, ngược lại hệ thống phun sương hoạt động Từ thiết