Bãi giữ xe tự động có hệ thống nhận diện cháy xe và cảnh báo tự động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG CÓ HỆ THỐNG NHẬN DIỆN CHÁY XE VÀ CẢNH BÁO TỰ ĐỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS VÕ ĐÌNH TÙNG Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Phan Thị Kỳ Duyên 1711050129 17DTDA1 Nguyễn Hữu Phú Hào 1711050161 17DTDA1 Tp Hồ Chí Minh, tháng …/… (ghi ngày tháng bảo vệ) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG CÓ HỆ THỐNG NHẬN DIỆN CHÁY XE VÀ CẢNH BÁO TỰ ĐỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS VÕ ĐÌNH TÙNG Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Phan Thị Kỳ Duyên 1711050129 17DTDA1 Nguyễn Hữu Phú Hào 1711050161 17DTDA1 Tp Hồ Chí Minh, tháng …/… (ghi ngày tháng bảo vệ) VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hệ: CQ……………………… (CQ, LT, B2, VLVH) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên đăng ký đề tài (sĩ số nhóm: ): (1) Phan Thị Kỳ Duyên……………… MSSV:171105129……Lớp: 17DTDA1 Điện thoại: 0923174426 Email: kyduyen2201@gmail.com (2) Nguyễn Hữu Phú Hào…………… MSSV: 1711050161… Lớp: 17DTDA1 Điện thoại: 0909395411 Email: vilethefuture@gmail.com Ngành : Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hóa Chuyên ngành : Tự Động Hóa (3) Tên đề tài đăng ký : Bãi giữ xe tự động có hệ thống nhận diện cháy xe cảnh báo tự động Sinh viên hiểu rõ yêu cầu đề tài cam kết thực đề tài theo tiến độ hoàn thành thời hạn Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày 14 tháng 04 năm 2021 Sinh viên đăng ký (Ký ghi rõ họ tên)  LỜI CAM ĐOAN   Em xin cam đoan: Đề tài đồ án tốt nghiệp “Bãi xe tự động có hệ thống nhận diện cháy xe cảnh báo tự động” tiến hành công khai, dựa cố gắng, nỗ lực nhóm giúp đỡ khơng nhỏ từ phía Trường Đại Học Cơng Nghệ Hutech, hướng dẫn nhiệt tình TS Võ Đình Tùng Các số liệu kết nghiên cứu đề tài trung thực hồn tồn khơng chép sử dụng kết nghiên cứu tương tự Nếu phát có chép kết quả, thành nghiên cứu đề tài khác, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm TP.HCM, ngày 02/09/2021 Sinh Viên Thực Hiện (Ký ghi rõ họ tên) i  LỜI CẢM ƠN   Quá trình thực đồ án tốt nghiệp giai đoạn quan trọng quãng thời gian sinh viên Là tiền đề nhằm trang bị cho chúng em kỹ nghiên cứu, thực hành kiến thức chuyên ngành trước trường Trước hết, chúng em xin chân thành cảm ơn q Thầy/Cơ Viện Kỹ Thuật Hutech tồn ban lãnh đạo nhà trường tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp thời gian dịch bệnh Covid diễn biến phức tạp Cảm ơn Thầy/Cơ dạy tận tình kiến thức chuyên môn kiến thức sống từ chúng em ngồi ghế nhà trường , làm tảng vững cho chúng em thực đồ án tốt nghiệp Em xin cảm ơn Thầy TS.Võ Đình Tùng tận tình hướng dẫn, định hướng tư cách làm việc, thúc đẩy chúng em liên tục quãng thời gian khó khăn Đó chân tình q báu q vơ giá khơng q trình làm đồ án tốt nghiệp mà hành trang cho chúng em trình làm việc sau Em xin trân trọng cảm ơn ! TP.HCM, ngày 02/09/2021 Sinh Viên Thực Hiện (Ký ghi rõ họ tên) ii  MỤC LỤC   LỜI CAM ĐOAN  i  LỜI CẢM ƠN  ii  MỤC LỤC  iii DANH MỤC HÌNH ẢNH v DANH MỤC CÁC BẢNG vii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI .4 1.1 Ứng dụng đề tài: .4 1.2 Nhiệm vụ cần thực hiện: 1.3 Phạm vi giới hạn đồ án: 1.4 Bố cục thời gian thực hiện: .5 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP Các giải pháp tại: 2.1 2.1.1 Bãi giữ xe truyền thống 2.1.2 Giải pháp bãi giữ xe thông minh công nghệ thẻ từ công ty Megatech 2.1.3 Hệ thống quản lý bãi xe thẻ tầm xa công ty PTH-VINA 2.1.4 Hệ thống phịng cháy chữa cháy cơng ty PCCC Phương Nam 11 2.1.5 Hệ thống chữa cháy 12  Sử dụng nước: 12  Sử dụng bọt: 13  Sử dụng khí: 14 2.2 Về kinh tế: 15 2.3 Về xã hội môi trường .15 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 17 3.1 Nguyên lý hoạt động cấu tạo: 17 3.1.1 Cấu tạo chung: 17 3.1.2 Mô tả cấu tạo nguyên lý hoạt động: 18 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ 21 4.1 4.2 Quy trình tiến hành thiết kế: 21 Thiết kế phần cứng mơ hình: .23 4.2.1 Vị trí thiết bị theo bảng vẽ: 25 iii 4.3 Lựa chọn thiết bị, linh kiện: 27 4.3.1 Camera: 27 4.3.2 Khối tín hiệu, điều khiểu: 28 4.3.3 Khối xử lý trung tâm: 31 4.4 Thiết kế mạch điều khiển: 32 4.5 Xây dựng sơ đồ Input/Output cho hệ thống: 33 4.6 Thiết kế hệ thống nhận biến chữa cháy: 34 CHƯƠNG 5: THI CƠNG VÀ THÍ NGHIỆM MƠ HÌNH 36 5.1 Thi cơng lắp đặt thiết bị: 36 5.2 Thi công viết phần mềm điều khiển giám sát: .40 5.2.1 Hệ thống điều khiển giám sát 40 5.2.2 Hệ thống nhận diện cảnh báo cháy: 46 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN, CÁC HẠN CHẾ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .53 6.1 Kết luận: .53 6.2 Hạn chế: 53 6.3 Hướng phát triển đề tài: 53 Tài Liệu Tham Khảo .55 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Ùn tắc xe trạng thường xuyên xảy vào cao điểm Hình 2.1: Kiểu giữ xe truyền thống Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động bãi đỗ xe thông minh thẻ từ Hình 2.3: Giao diện phần mềm xe vào Hình 2.4: Giao diện phần mềm xe Hình 2.5: Cấu tạo hệ thống đầu đọc thẻ tầm xa PTH Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống báo cháy chuyên dụng .11 Hình 2.7: Hệ thống chữa cháy sử dụng nước 12 Hình 2.8: Hệ thống chữa cháy sử dụng bọt .13 Hình 2.9: Bình chữa cháy sử dụng khí CO2 .14 Hình 2.10: Hình 2.10: Gửi xe vào bãi xe tự động .15 Hình 2.11: Hai ra, vào giải tình trạng ùn tắc mức 16 Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống bãi giữ xe tự động 17 Hình 3.2: Sơ đồ hệ thống báo cháy 18 Hình 4.1: Quy trình thiết kế mơ hình 21 Hình 4.2: Sơ đồ khối hệ thống 21 Hình 4.3: Sơ đồ thiết kế hệ thống điều khiển 22 Hình 4.4: Bảng vẽ thiết kế 24 Hình 4.5: Vị trí L bảng vẽ .25 Hình 4.6: Vị trí động barrie 25 Hình 4.7: Vị trí đặt hệ thống máy quét thẻ 26 Hình 4.8: Hộp đặt hệ thống điều khiển (mạch Arduino,…) .26 Hình 4.9: Webcam Rapoo C260 .27 Hình 4.10: Sơ đồ khối camera/ webcam 27 Hình 4.11: Mạch Arduino nano V3 28 Hình 4.12: Cảm biến thẻ từ RFID RC522 .29 Hình 4.13: Động servo MG996 30 Hình 4.14: Cấu tạo module MQ2 30 Hình 4.15: Máy tính xách tay Acer Nitro thoả mức yêu cầu sử dụng liệu 31 Hình 4.16: Sơ đồ thiết kế mạch điều khiển 32 Hình 4.18: Sơ đồ input, output hệ thống 33 v  Ở vào, xe khách hàng vào vị trí, quét thẻ từ Nếu thẻ chưa đăng ký, hệ thống thông báo cho nhân viên người dùng  Nếu thẻ đăng kí, camera chụp ảnh nhận diện biển số xe người dùng Gửi liệu hệ thống sở liệu  Nếu bỏ qua thông báo cho phép xe vào, camera chụp lưu trữ biển số dù biển số chưa đăng ký hệ thống Lúc thẻ dùng cho biển số  Sau hồn tất q trình trên, barrie mở đóng sau 10 giây chờ  Ở ra, xe khách hàng vào vị trí, quét thẻ từ Lúc camera chụp ảnh đối chiếu với ảnh lúc đầu xe vào  Hệ thống sở liệu máy tính kiểm tra biển số xe có trùng khớp với thẻ dùng hay không  Nếu liệu trùng khớp với vào, hệ thống hiển thị giá tiền thời gian gửi xe bãi khách hàng  Khách hàng trả phí gửi xe hệ thống cho phép barrie mở để xe chạy đóng lại sau 10s Kết thúc q trình Lưu ý:  Vị trí xe phải vào vị trí, từ camera nhận diện biển số xác Nếu biển số khơng nhận nhận diện sai phần chất lượng camera độ sáng mơi trường bên ngồi  Tất q trình thực người, hạn chế tiếp xúc giữ nhân viên khác hàng  Có thể sử dụng vi mạch tốt mơ hình hệ thống điều khiển sử dụng mạch Arduino Nano V3 dễ xảy lỗi thao tác nhanh Nếu tình trạng xảy ra, nhấn nút RST Arduino thử lại 41 Hình ảnh thử nghiệm: Hình 5.8: Xác định camera sử dụng Hình 5.9: Đăng nhập vào hệ thống 42 Hình 5.10: Cài đặt cấu hình hệ thống, ngơn ngữ phí gửi xe Hình 5.11: Đăng kí biển số với thẻ Lưu ý: Nếu đăng kí thẻ cho xe chưa có biển số đặt Unknow vào vị trí biển số xe 43 Hình 5.12: Đưa biển số đăng kí quẹt thẻ Hình 5.13: Xe ra, quẹt thẻ hệ thống đối chiếu liệu 44 Hình 5.14: Hệ thống thông báo thẻ dùng cho biển số chưa đăng kí 45 5.2.2 Hệ thống nhận diện cảnh báo cháy: Hình 5.15: Lưu đồ hệ thống nhận biết vị trí xe hiển thị thơng báo Giải thích lưu đồ hệ thống báo cháy:  Khi cấp nguồn vào L298N, nguồn cấp vào mạch Arduino, có điện đèn hai mạch sáng, khơng có nguồn hết pin đèn hai mạch không sáng  Khi chạy, mạch Arduino kiểm tra tín hiệu từ phao nước bồn chứa nước chữa cháy, hình hiển thị khơng có nước đèn đỏ sáng 46 bồn trống ngược lại, hình khơng hiển thị đèn đỏ tắt bồn đủ nước  Khi đủ yêu cầu, cảm biến nhận tín hiệu hiển thị lên hình, thể vị trí có xe vào đèn khu vực sáng  Khi tất cảm biến có tín hiệu đồng nghĩa với vị trí đỗ xe đầy, hình hiển thị thông báo hết chỗ cảm ơn khách hàng dùng dịch vụ giữ xe  Khi cảm biến cháy nổ có tín hiệu, bồn khơng có nước đèn đỏ sáng máy bơm không hoạt động, ngược lại máy bơm nước hoạt động hình hiển thị có cố bãi xe Hình 5.16: Sơ đồ hệ thống thơng báo cháy nổ máy tính Lưu ý: Hệ thống thơng báo cháy nổ máy tính chạy song song với hệ thống thông báo cháy nổ chạy riêng biệt bên bãi, để tình máy chủ điện xảy cháy nổ bãi kịp thời xử lý 47 Hình ảnh thử nghiệm: Hình 5.17: Cấp nguồn cho mạch L298N Arduino Hình 5.18: Khi có đủ nước bồn, đèn đỏ tắt 48 Hình 5.19: Khi khơng có nước bồn, đèn đỏ sáng mạch khơng hoạt động Hình 5.20: Màn hình hiển thị bãi xe có xe 49 Hình 5.21: Màn hình hiển thị bãi xe hai có xe Hình 5.22: Màn hình hiển thị bãi xe hết chỗ 50 Hình 5.23: Thơng báo cố hình Hình 5.24: Thơng báo cố hình 51 Hình 5.25: Thơng báo phần mềm có cháy nổ bãi (có còi báo) 52 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN, CÁC HẠN CHẾ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận: Sau trình nghiên cứu, thực hướng dẫn tận tình thầy Võ Đình Tùng thầy Viện Kỹ Thuật Trường Đại học Công Nghệ Tp HCM, chúng em hoàn thành đề tài “Bãi giữ xe thơng minh có nhận diện cháy xe cảnh báo tự động” Chúng em thực yêu cầu đề tài sau:  Tìm hiểu nguyên nhân gây cháy nổ xe  Làm quen với thuật ngữ winform C#, phần mềm Visual Studio  Tìm hiểu đặc tính, hoạt động linh kiện sử dụng  Giao tiếp module L298N với Arduino để điều khiển động cơ, module Arduino với máy tính để nhận lưu trữ liệu  Thiết kế, lắp ráp mơ hình bãi giữ xe thơng minh, hệ thống nhận biết, cảnh báo chữa cháy  Trong q trình hoạt động, mơ hình hoạt động tương đối ổn định, độ phản hồi từ linh kiện sử dụng nhanh xác camera, hai module thẻ từ 6.2 Hạn chế:  Trong trình thiết kế lắp đặt mơ hình xảy đợt bùng phát dịch covid Việt Nam mạnh mẽ, nhà nước thực thị hạn chế việc di chuyển nên nhóm khơng thể mua số module, linh kiện quan trọng  Thiếu dụng cụ khí nên phần mơ hình hệ thống nhận biết báo cháy khơng đẹp mắt  Mơ hình mang tính mô tương đối, linh kiện sử dụng dùng cho mơ hình  Chi phí thực có hạn 6.3 Hướng phát triển đề tài: Ngoài kết đạt đề tài này, phát triển đề tài tương lai sau: 53  Lắp đặt linh kiện quan trọng thể tốt yêu cầu đề tài  Lắp đặt thêm camera để nhận diện biển số nhận diện thêm khn mặt khách hàng sử dụng, nâng cao tính an tồn  Cải thiện thêm vị trí đỗ xe bãi, lắp đặt camera bên bãi xe để giám sát  Thêm hệ thống lấy xe tự động theo liệu thẻ đăng kí từ bãi  Cải thiện thêm tốc độ nhận lưu liệu từ hệ thống qt thẻ xác an tồn  Lắp đặt thêm trụ bơm nước bình C02 tự động chạy độc lập điện bãi xe 54 Tài Liệu Tham Khảo Về nguy cháy nổ xe:  Leo Ronken, Property/Casualty Senior Consulting Underwriter Cologne, May 2021 https://www.genre.com/knowledge/publications/pmint21-1-en.html  MZM TOHIR Development of Fire Scenarios for Car Parking Buildings using Risk Analysis, Christchurch 8140, New Zealand 2014 https://iafss.org/publications/fss/11/944/view/fss_11-944.pdf  Như Ngọc, kênh VOV giao thông FN 91Mhz, thứ sáu 18/09/2020 https://vovgiaothong.vn/nguy-co-chay-no-tai-cac-bai-trong-giu-xe Về thiết kế phần mềm, lắp đặt thiết bị, mơ hình:  Anshul Aggrarwal, Introduction to C# Windows Forms Applications, 29 Jan 2019 https://www.geeksforgeeks.org/introduction-to-c-sharp-windows-formsapplications/  Mikhail Matrosov, Resharper C++, getting stared with The Visual Studio, JetBrains s.r.o https://www.jetbrains.com/resharpercpp/promo/?source=google&medium=cpc&campaign=12690210942&gclid= CjwKCAjwmqKJBhAWEiwAMvGt6LxnA9I27_S2E44B3HoJHgnWjklKez d-MYf0VdwF3lUI9fY5RH6DihoCMQkQAvD_BwE  Thông tin cập nhật từ trang Twitter Microsoft Visual Studio: https://twitter.com/VisualStudio  Harshada Hole, debug code with force run to cursor July 15th, 2021 https://devblogs.microsoft.com/visualstudio/debugging-external-sourceswith-visual-studio/  Learn to code in Visual Studio https://visualstudio.microsoft.com/vs/getting-started/  https://docs.microsoft.com/en-us/visualstudio/get-started/visual-studioide?view=vs-2019  Các trang youtube như: Academind, Murtaza's Workshop - Robotics and AI 55