Ý tưởng của chúng em xuất phát từ những vấn đề thực tế. Cuối năm 2019 và trong năm 2020 đến nay, tình hình dịch Covid – 19 trên thế giới và tại nước ta bùng phát rất nguy hiểm vì chưa có thuốc chữa và có khả năng lây lan rất cao. Vì thế để đảm bảo tốt công tác phòng chống dịch bệnh, Nhà nước ta đã có rất nhiều giải pháp kịp thời để ứng phó với tình dịch bệnh. Trong những giải pháp đưa ra ta có thể thấy như đưa đón các công dân Việt Nam từ các quốc gia có dịch trên thế giới về nước để phòng chống lây nhiễm dịch, thành lập các khu cách ly tập trung, các vùng dân cư cách ly để cách ly những người đi từ vùng có dịch về, những người tiếp xúc với người bệnh, những người có nguy cơ nhiễm bệnh do vi rút Corona gây ra. Trước tình hình dịch COVID19 đang diễn biến phức tạp, một số địa phương áp dụng biện pháp phun hóa chất diệt khuẩn tại các nơi công cộng để phòng chống dịch. Tại một số địa điểm, cơ quan, tổ chức lắp đặt buồng khử khuẩn để phun hóa chất diệt khuẩn vào người đứng trong buồng; một số đơn vị sử dụng máy phun hóa chất diệt khuẩn phun vào người cách ly, nhập cảnh... Do đó để giảm nguy cơ phơi nhiễm với SARSCoV2, virút gây ra dịch COVID19, bằng cách vệ sinh và khử trùng là một phần không thể tách rời của những trường học đang mở cửa và rất cần sự lên kế hoạch cẩn thận. Ở các trường học, cụ thể là ở trường THCS Đông Hòa, việc phun khử khuẩn thường được thực hiện dưới hình thức thủ công bằng cách đổ dung dịch khử khuẩn vào bình phun rồi đeo trên người đến từng lớp học để phun. Tuy nhiên, theo như chúng em được biết, việc phun hóa chất diệt khuẩn không được WHO, Trung tâm Phòng ngừa và Kiểm soát bệnh tật Hoa kỳ (CDC Hoa kỳ) khuyến cáo do có thể ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người phun và người xung quanh khu vực phun. Bên cạnh đó, việc phun thủ công này có thể tốn thêm chi phí thuê người phun và sức lực của con người.
I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU Mục đích Đề tài nghiên cứu nhằm đưa giải pháp hỗ trợ trường học, lớp học phun dung dịch khử khuẩn diện rộng mà không cần người tiếp xúc trực tiếp hay khơng phải điều khiển bình phun tránh mùi khó chịu lại an toàn cho sức khỏe; tiết kiệm sức người tình hình dịch bệnh covid ngày diễn biến phức tạp ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DỄ DÀNG PHUN DIỆN RỘNG Ở MỌI LÚC MỌI NƠI XE PHUN KHỬ KHUẨN CHI PHÍ THẤP AN TỒN CHO SỨC KHỎE Lý chọn đề tài Ý tưởng chúng em xuất phát từ vấn đề thực tế Cuối năm 2019 năm 2020 đến nay, tình hình dịch Covid – 19 giới nước ta bùng phát nguy hiểm chưa có thuốc chữa có khả lây lan cao Vì để đảm bảo tốt cơng tác phịng chống dịch bệnh, Nhà nước ta có nhiều giải pháp kịp thời để ứng phó với tình dịch bệnh Trong giải pháp đưa ta thấy đưa đón cơng dân Việt Nam từ quốc gia có dịch giới nước để phịng chống lây nhiễm dịch, thành lập khu cách ly tập trung, vùng dân cư cách ly để cách ly người từ vùng có dịch về, người tiếp xúc với người bệnh, người có nguy nhiễm bệnh vi rút Corona gây Trước tình hình dịch COVID-19 diễn biến phức tạp, số địa phương áp dụng biện pháp phun hóa chất diệt khuẩn nơi cơng cộng để phịng chống dịch Tại số địa điểm, quan, tổ chức lắp đặt buồng khử khuẩn để phun hóa chất diệt khuẩn vào người đứng buồng; số đơn vị sử dụng máy phun hóa chất diệt khuẩn phun vào người cách ly, nhập cảnh Do để giảm nguy phơi nhiễm với SARS-CoV-2, vi-rút gây dịch COVID-19, cách vệ sinh khử trùng phần tách rời trường học mở cửa cần lên kế hoạch cẩn thận Ở trường học, cụ thể trường THCS Đơng Hịa, việc phun khử khuẩn thường thực hình thức thủ cơng cách đổ dung dịch khử khuẩn vào bình phun đeo người đến lớp học để phun Tuy nhiên, theo chúng em biết, việc phun hóa chất diệt khuẩn khơng WHO, Trung tâm Phịng ngừa Kiểm soát bệnh tật Hoa kỳ (CDC Hoa kỳ) khuyến cáo ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người phun người xung quanh khu vực phun Bên cạnh đó, việc phun thủ cơng tốn thêm chi phí thuê người phun sức lực người Hình ảnh phun thủ cơng thực tế Vì phải tìm giải pháp giúp cho việc phun khử khuẩn trường học giảm thiểu tối đa tiếp xúc trực tiếp với dung dịch giảm sức người, giảm chi phí phát sinh Tóm tắt cấu tạo xe - Xe chế tạo gọn nhẹ, sử dụng sắt hộp định hình có chiều cao 85cm, chiều rộng 25,5cm, chiều dài 63cm điều khiển điều khiển từ xa cho tầm hoạt động khoảng 5-10m ( phạm vi lớp học ) - Vòi phun tự động chiều cao lên tới 3m - Xe sử dụng nguồn điện từ pin Acqui 12,5 V - Bên xe có chưa thùng đựng dung dịch có dung tích 10 lít - Thiết bị hoạt động dùng động + động để bơm nước + động để xoay cần phun + động để nâng hạ vòi phun + động để xe lái sang trái sang phải + động để xe tiến lùi - Chiếc xe hoạt động tối đa 1,5 đồng hồ với lần sạc bình dung dịch phun khử khuẩn tối đa lớp học HỆ THỐNG MẠCH ĐIỆN CỦA XE HÌNH ẢNH CƠ BẢN VỀ CẤU TẠO XE 3.1 Vấn đề nghiên cứu - Nghiên cứu chế tạo thiết bị điều khiển nhẹ nhàng - Hệ thống phun khử khuẩn hoạt động với tốc độ tốt - Hệ thống vòi phun khử khuẩn tự động điều chỉnh độ cao 3.2 Thời gian phạm vi nghiên cứu -Thời gian nghiên cứu: Từ 5/2020 đến 6/2021; -Được đưa vào sử -Phạm vi nghiên cứu: dụng hoàn thiện từ tháng 7/2021 + Hệ thống khí, hệ thống khớp, khung xe + Hệ thống động điện, hệ thống điều khiển, nguồn điện + Hệ thống bơm nước sau lần làm nhiệm vụ 3.3 Kết mong đợi - Chế tạo xe thông minh dành cho người điều khiển có cấu tạo nhỏ gọn chắn dễ sử dụng hoạt động hiệu - Chế tạo vịi phun có chiều cao góc phun thích hợp để phun tồn diện tích lớp học 3.4 Phương pháp nghiên cứu + Nghiên cứu tài liệu động lực học, khí tài liệu dịng điện mạch điện + Nghiên cứu tài liệu mạch điện tử hỗ trợ + Nghiên cứu tốc độ xe hợp lí + Nghiên cứu thời gian tốc độ phun dung dịch sát khuẩn lần + Nghiên cứu hệ thống khung gầm đảm bảo chắn II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Quá trình nghiên cứu Bước 1: Thảo luận để lấy ý kiến chọn đề tài Thấy tính cấp thiết việc ngăn ngừa lây truyền vi rút SARS-CoV-2 nhà trường, tỉnh nhà, đất nước Việt Nam toàn giới Vì chúng em suy nghĩ đến thống chọn đề tài Bước 2: Nghiên cứu sở lí thuyết - Nghiên cứu cấu tạo nguyên lý hoạt động động điện ( Sgk nghề điện lớp 8) - Nghiên cứu cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống ròng rọc cố định ( Sgk vật lý lớp 6) - Nghiên cứu cấu tạo nguyên tắc hoạt động hệ thống động bơm phun ( mạng internet thợ sửa đồ điện tử ) - Nghiên cứu cấu tạo nguyên tắc hoạt động sạc pin ( mạng internet thợ sửa đồ điện tử ) Bước 3: Lên ý tưởng mơ hình thiết kế - Phác thảo sơ đồ minh họa - Sắp xếp phận máy Bước 4: Chọn vật liệu phù hợp ý tưởng thiết kế - Sắt hộp định hình - Bánh xe động xe oto đồ chơi cho trẻ - Máy bơm mini:12V - Acqui nạp Acqui 12V - Các mô tơ, Mạch nhạc - Bình chứa dung dịch sát khuẩn - Hộp nhựa chứa động điện - Công tắc, dây điện, vòi phun sương, keo silicol… Bước 5: Tiến hành chế tạo lắp rắp phận máy * Dung cụ: Kìm, máy hàn, cưa kim loại, tua vít, đồng hồ đo điện, dũa, búa, máy mài, súng bắn keo, kéo,… * Quy trình lắp ráp - Làm xe định hình nhơm theo vẽ - Lắp nối ống nhựa vào vòi phun sương nối với máy bơm mini, gắn định vị máy bơm mini vào bình chứa dung dịch sát khuẩn hộp thiết bị - Đấu nối mạch điện hình vẽ - Lắp bánh xe động chạy xe vị trí thích hợp - Lắp bảng điều khiển xe điều khiển vòi phun tự động vào mạch điều khiển xe - Lắp dây điều khiển cần phun vào mô tơ - Trang trí bề mặt hồn thiện sản phẩm Bước 6: Thử nghiệm ( cho máy hoạt động thử) Sử dụng bảng điều khiển cho xe chạy lớp học đến vị trí thích hợp điều chỉnh vịi phun cho dung dịch khử khuẩn phun diện tích rộng Bước 7: Hiệu chỉnh Điều chỉnh lượng dung dịch khử khuẩn vòi phun đường xe di chuyển thích hợp Bước 8: Hồn thành sản phẩm Nguyên tắc hoạt động: - Xe hoạt động nguồn điện chiều 12V - Khi xe hoạt động, điện xe chuyển hóa thành - Xe điều khiển từ xa tần số vô tuyến Kết nghiên cứu 3.1 Sơ lược cấu tạo xe: Bộ điều khiển trung tâm - Đây cầu nối để người điều khiển giao tiếp với xe - Bộ điều khiển số gồm kênh, kênh cho lái kênh cho tiến lùi giúp điều khiển xe di chuyển theo ý muốn - Bộ điều khiển số gồm kênh: kênh đóng mở vòi phun,1 kênh để nâng hạ cần phun kênh để xoay cần phun 360o theo ý muốn - Sóng để điều khiển phát tín hiệu sóng 2.4ghz Nổi bật, sóng 2.4ghz khơng trùng sóng, tầm điều khiển xa nhỏ gọn nên sử dụng nhiều Bảng điều khiển Mạch điều khiển Hệ thống nguồn - Sử dụng acqui sạc 12V 4Ah Bộ sạc nhanh thơng minh có hình hiển thị LCD : hiển thị điện áp, dịng sạc, báo lỗi có chống chập mạch, chống ngược cực kẹp sai cực acquy - Nếu xe vận hành quãng đường bình thường với tải trọng 50kg hoạt động vịng 1,5 đồng hồ Hệ thống bơm phun khử khuẩn - Sử dụng máy bơm mini áp lực 60W 12V loại bơm nhỏ gọn dùng nguồn 12V thích hợp để phun sương, máy bơm khỏe có độ bền cao - Bơm nước áp lực cao kết hợp đầu phun sương với áp suất 0,95 mpa đảm bảo tia nước dạng sương phun Cần phun - Sử dụng dây ống chuyên dùng cho bình phun có đặc tính dày, mềm mại, chịu áp lực tốt, chuyên dùng cho bình phun thuốc sử dụng máy bơm mini, dây có đường kính vỏ: 11mm, đường kính lõi 8mm - Cần phun dùng béc phun sương điểm đồng thau ren 21, Lưu lượng: 0,4 – 1,5 mét khối / Áp suất: 0,75-2,5 KPA 10 - Cần sử dụng cần phun thuốc inox có dài 93cm làm giá đỡ đưa ống nhựa lên chiều cao tùy ý Hệ thống camera - Sử dụng camera ip kết nối internet để truyền hình ảnh trực tiếp điện thoại thơng minh đàm thoại hai chiều - Sử dụng trực tiếp điện thoại để điều khiển góc nhìn lên xuống, trái phải giúp người điều khiển xe có - - - - thể quan sát tốt Hệ thống động xe Sau nhiều lần thử nghiệm với số loại động nhóm nghiên cứu định chọn động giảm tốc sử dụng dịng điện 12V cơng suất cực đại 30W có tốc độ vòng quay 160rpm Động loại động giảm tốc gắn vào bánh xe với đường kính 20 cm Hệ thống điều tốc để điều khiển động cơ, đầu vào điều tốc nhận dòng điện chiều cho điện chiều tăng hay giảm dần để cung cấp lượng cho động Hệ thống điều khiển cần phun Để nâng hạ cần phun nhóm dùng hệ thống rịng rọc cố định với lực kéo động 12V giúp kéo cần lên độ cao thích hợp Nhóm dùng động 12V để xoay giá cần phun 360o theo góc tùy chỉnh 11 Kết cho thấy “ Xe phun khử khuẩn thông minh ” hoạt động có hiệu tốt, lượng dung dịch diệt khuẩn phù hợp, nhanh gọn tiện lợi, tiết kiệm công sức thời gian, sử dụng lúc nơi, cụ thể: 3.2 Khi chưa sử dụng máy - Giáo viên bố trí thời gian vào ngày nghỉ tuần để phun, đảm bảo an toàn vệ sinh học đường cho em trước học - Một bình xịt dung tích 10lít dùng 4-5 phịng học 3.3 Khi sử dụng máy - Trước sau tuần học nhà trường thuê người xịt sát khuẩn hay trực tiếp làm công việc phun khử khuẩn lớp mà xe thông minh tự thực việc phun lớp để bảo vệ giáo viên, học sinh mùa dịch bảo vệ người sống thường ngày - Trường lúc có sẵn xe phun để chủ động việc sát khuẩn học đường đặn - Không tốn chi phí thuê người phun - Thời gian HS đến trường thực công tác sát khuẩn tự chủ III THẢO LUẬN 1.Một số trở ngại trình nghiên cứu Thiết kế vòi phun nâng hạ tự động xoay 360O điều khiển từ xa Những ưu sản phẩm - Sau tiến hành thử nghiệm “Xe phun khử khuẩn” nhiều lần em nhận kết khả quan - Sản phẩm “Xe phun khử khuẩn” dễ sử dụng dễ vận hành - Các linh kiện tận dụng xin tiệm sửa vi tính ( pin tích điện), mua cửa hàng điện tử nên giảm giá thành - Kết cho thấy “Xe phun khử khuẩn” hoạt động có hiệu tốt, lượng dung dịch diệt khuẩn phù hợp tránh lãng phí, nhanh gọn tiện lợi, tiết kiệm cơng sức chi phí, sử dụng lúc nơi Những hạn chế sản phẩm - Tính thẩm mĩ chưa cao - Xe chưa thể áp dụng với trường hợp lên xuống bậc thang Ứng dụng đề tài + Sử dụng trường học, điểm vui chơi công cộng, công ty … 12 + Phun khử khuẩn lớp học khu vực khác dung dịch cloramin B cồn có nồng độ 70o 5.Chi phí đề tài: 2.500.000 đ IV VẬN HÀNH - Xe phun khử khuẩn vận hành hồn tồn điều khiển từ xa thơng qua bảng điều khiển Người vận hành cần ngồi bán kính 30m để điều khiển xe đến vị trí cần phun - Khi xe vào lớp học, cần phun điều khiển điều khiển cho phép người dùng xoay nâng hạ độ cao thích hợp - Hệ thống hoạt động nhờ nguồn điện chiều 12V V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ KẾT LUẬN Khi có thống nhà trường, chúng em bắt tay vào nghiên cứu sản phẩm Trong trình vừa học vừa nghiên cứu, bước đầu chúng em hoàn thành sản phẩm cho thử nghiệm Sản phẩm chúng em nhận đồng tình, tin tưởng thầy giáo, cô giáo, bạn học sinh đông đảo phụ huynh học sinh Chúng em vui Đó nguồn động lực làm tăng thêm niềm say mê, học hỏi, nghiên cứu khoa học để thân chúng em khám phá nhiều sản phẩm bổ ích, nhằm phục vụ sống thường ngày tốt hơn, ý nghĩa hơn, khoa học hơn, thay lao động thủ công sang lao động máy móc Trong thời gian tới, hướng phát triển đề tài - Ứng dụng thêm tích điện lượng mặt trời để thiết bị lắp đặt nơi có ánh nắng khơng có điện lưới ( máy sử dụng vùng sâu vùng xa chưa có điện) ĐỀ NGHỊ Đề nghị nhà trường cấp thêm dụng cụ gia công nơi làm việc để phục vụ nghiên cứu khoa học cho học sinh 13 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa vật lí lớp 6,8,9 NXB giáo dục Sách giáo khoa công nghệ lớp 9, modun lắp đặt mạng điện nhà NXB giáo dục Sách giáo khoa công nghệ lớp Website: thietbidienthongminh.com; Arduino.vn; kenhsangtao.com Trang google.com Một số group trang mạng xã hội Facebook kênh youtube 14 LỜI CÁM ƠN Trước hết chúng em xin chân thành cám ơn ban tổ chức tổ chức thi bổ ích lí thú Cuộc thi giúp chúng em có hội thực ý tưởng đam mê khoa học mình, kích thích khả tìm tịi, sáng tạo nghiên cứu khoa học Chúng em xin chân thành cám ơn lãnh đạo nhà trường tạo điều kiện sở vật chất, nơi thực đề tài Cám ơn thầy giáo giáo bạn góp ý, cổ vũ, kích lệ chúng em q trình nghiên cứu Cám ơn cô giáo Vũ Mai Khánh Ly truyền lửa cho chúng em tiết học Vật lí đầy say mê, sáng tạo, tiết dạy cô thúc tạo động lực cho chúng em niềm đam mê khoa học, cảm ơn cô hướng dẫn tận tình để chúng em tìm hiểu, nghiên cứu hồn thành sản phẩm này! Đơng Hịa, ngày 10 tháng 10 năm 2021 Xác nhận quan Giáo viên hướng dẫn Hiệu Trưởng Vũ Thị Thu Hà Vũ Mai Khánh Ly 15 Học sinh MỤC LỤC I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU .1 Mục đích Lý chọn đề tài Tóm tắt cấu tạo xe 3.1 Vấn đề nghiên cứu .4 3.2 Thời gian phạm vi nghiên cứu 3.3 Kết mong đợi .5 3.4 Phương pháp nghiên cứu II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Quá trình nghiên cứu Nguyên tắc hoạt động: .9 Kết nghiên cứu 3.2 Khi chưa sử dụng máy 12 3.3 Khi sử dụng máy .12 III THẢO LUẬN 12 1.Một số trở ngại trình nghiên cứu 12 Những ưu sản phẩm 12 Những hạn chế sản phẩm 12 Ứng dụng đề tài .12 5.Chi phí đề tài: 2.500.000 đ 13 IV VẬN HÀNH 13 - Xe phun khử khuẩn vận hành hoàn toàn điều khiển từ xa thông qua bảng điều khiển Người vận hành cần ngồi bán kính 30m để điều khiển xe đến vị trí cần phun 13 - Khi xe vào lớp học cần phun điều khiển điều khiển cho phép người dùng xoay nâng hạ độ cao thích hợp 13 V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 13 16