Đang tải... (xem toàn văn)
Kỹ Thuật - Công Nghệ - Công Nghệ Thông Tin, it, phầm mềm, website, web, mobile app, trí tuệ nhân tạo, blockchain, AI, machine learning - Điện - Điện tử - Viễn thông Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng năm học 2023 - 2024 1 THIẾT KẾ THIẾT BỊ GIÁM SÁT MỰC NƯỚC ỨNG DỤNG HỆ ĐIỀU HÀNH THỜI GIAN THỰC RTOS DESIGN OF WATER LEVEL MONITORING DEVICE APPLYING REAL-TIME OPERATING SYSTEM RTOS SVTH: Đinh Văn Quang, Lê Huy Khang, Nguyễn Nhật Minh Lớp 20DT1, 20DT2, 20DTCLC1 Khoa Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng; Email: 106200032 sv1.dut.udn.vn, 106200055 sv1.dut.udn.vn, 106200098sv1.dut.udn.vn, GVHD: TS. Đào Duy Tuấn Khoa Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng; Email: ddtuandut.udn.vn Tóm tắt - Trong những năm gần đây, vấn đề “biến đổi khí hậu” được cả thể giới chú trọng quan tâm và Việt Nam là một trong những quốc gia chịu tác động nặng nề hậu quả của nó. Biểu hiện rõ nét nhất là thiên tai lũ lụt sạc lở tại miền Trung. Các thiên tai lũ lụt xuất hiện với tần suất ngày càng cao đã gây ra nhiều thiệt hại về người và tài sản cho người dân. Do đó, đề tài “Thiết bị giám sát mực nước ứng dụng hệ điều hành thời gian thực RTOS” đóng vai trò quan trọng và có ý nghĩa lớn trong việc dự báo thời tiết và giám sát, ứng phó với biển đổi khí hậu và giảm thiểu thiệt hại do thiên tai lũ lụt gây ra. Hệ thống sẽ cung cấp thông tin chính xác về tình hình thời tiết, phần trăm mực nước chứa trong bể nước hoặc hồ chứa nước trong trường hợp không có mưa, trường hợp có mưa hệ thống sẽ đo được mực nước dâng và đưa ra cảnh báo khi vượt ngưỡng hiển thị lên màn hình LCD, gửi email về người dùng. Đồng thời các thông số nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí, phần trăm nước chứa trong bể nước hoặc hồ chứa nước và mực nước dâng thay đổi được cập nhật lên Cloud (ThingSpeak IoT) và ThingView ứng dụng điện thoại để người dùng có thể cập nhật tình hình thời tiết và giám sát mực nước, từ đó đánh giá tình hình thời tiết, lượng mưa và cung cấp chính xác về nguy cơ xảy ra lũ lụt. Hệ thống này có ưu điểm là nhỏ gọn, linh hoạt, trực quan và chi phí thấp so với các hệ thống tương tự, giúp cho việc sử dụng và quản lý hệ thống trở nên dễ dàng hơn. Từ khóa- Dự báo thời tiết; giám sát mực nước; thiên tai lũ lụt; thời gian thực; nhỏ gọn và linh hoạt; chi phí thấp. Abstract - In recent years, the issue of "climate change" has received worldwide attention and Vietnam is one of the countries severely affected by its consequences. The most obvious manifestation is the natural disaster of floods and landslides in the Central region. Flood natural disasters appear with increasing frequency, causing much human and property damage. Therefore, the topic "Water level monitoring device applying real-time operating system RTOS" plays a significant role in weather forecasting and monitoring, and responding to climate change and climate change. minimize damage caused by natural disasters and floods. The system will provide accurate information about the weather situation, and the percentage of water level stored in the water tank or reservoir in case there is no rain, in case of rain the system will measure the water level rise and give warnings. Alert when exceeding the display threshold on the LCD screen, and email the user. At the same time, the parameters of temperature, humidity, air pressure, percentage of water contained in the water tank or reservoir, and water level changes are updated to the Cloud (ThingSpeak IoT) and ThingView phone application for users. Users can update weather conditions and monitor water levels, thereby assessing weather conditions, and rainfall and providing accurate information about the risk of flooding. This system has the advantages of being compact, flexible, intuitive, and low-cost compared to similar systems, making it easier to use and manage. Keywords – Weather forecast; water level monitoring; natural disasters and floods; real-time; compact and flexible, low cost. 1. Đặt vấn đề Biến đổi khí hậu ở Việt Nam nằm trong số các nước bị ảnh hưởng nặng nề nhất bởi biến đổi khí hậu toàn cầu. Một số lượng lớn các nghiên cứu cho thấy Việt Nam đang trải qua biến đổi khí hậu và sẽ bị ảnh hưởng tiêu cực nghiêm trọng trong những thập kỷ tới. Những tác động tiêu cực này bao gồm mực nước biển dâng, xâm nhập mặn và các vấn đề thủy văn khác như lũ lụt, diễn biến cửa sông, bối lắng cũng như tần suất gia tăng của các thiên tai đều sẽ gây ra những ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển và kinh tế của đất nước bao gồm nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, cơ sở hạ tầng đường bộ, v.v. Biểu hiện rõ nét nhất là thiên tai lũ lụt, sạt lở đất tại miền Trung năm 2020 vừa qua. Do đó, cần có 1 thiết bị dự báo thời tiết và giám sát mực nước để cập nhật tình hình thời tiết, lượng mưa và cung cấp chính xác về nguy cơ xảy ra lũ lụt, có thể hoạt động trong thời gian dài, tiết kiệm năng lượng và hoạt động trong thời tiết mưa để cảnh báo kịp thời đến người dân. 2. Kết quả nghiên cứu và khảo sát Chi tiết về kết quả nghiên cứu hệ thống bao gồm 2 giản đồ Usecase và activity cũng như chức năng của từng khối của hệ thống, chức năng dự báo thời tiết thời gian thực sử dụng thuật toán Zambretti và chức năng giám sát mực nước, cảnh báo mực nước khi dâng nhanh. 2.1. Kiến trúc chức năng và vận hành hệ thống Hình 2.1 Sơ đồ khối tổng quan của hệ thống Giãn đồ Usecase SVTH: Đinh Văn Quang, Lê Huy Khang, Nguyễn Nhật Minh; GVHD: TS. Đào Duy Tuấn 2 Hình 2.2 Giản đồ Usecase của hệ thống Mô tả hệ thống hoạt động: - Chức năng dự báo thời tiết: Đọc giá trị nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí, chiều cao áp suất so với mực nước biển và thời gian hiện tại sau đó sử dụng thuật toán Zambretti để tính toán và đưa ra dự báo thời tiết tại thời điểm hiện tại lên LCD, sau đó cập nhật giá trị đo được lên Thingspeak IoT và ứng dụng ThingView điện thoại người dùng. - Chức năng giám sát mực nước: Nếu trời không mưa ,thì cảm biến siêu âm đọc giá trị khoảng cách để xác định mực nước của bể nước hiện tại và cập nhật giá trị lên Cloud (Thingspeak IoT) và ThingView ứng dụng điện thoại người dùng. Nếu trời mưa, thì cảm biến mưa xác định được thời điểm mưa, bắt đầu cảm biến siêu âm đo lại khoảng cách khi trời bắt đầu mưa, tính toán xác định được khoảng cách mực nước dâng trong mưa, nếu như mực nước dâng cao trong khoảng thời gian quy định thì hiển thị cảnh báo lên màn hình LCD và gửi email cảnh báo về cho người dùng. Cuối cùng cập nhật giá trị mực nước dâng mỗi lần mưa lên Thingspeak IoT và ứng dụng ThingView. Giãn đồ Activity Hình 2.3 Giản đồ activity của hệ thống Mô tả hệ thống hoạt động: Khi hệ thống khởi động, vi điều khiển sẽ kiểm tra đã kết nối mạng Wifi hay chưa. - Chức năng dự báo thời tiết: Nếu đã kết nối Wifi thành công thì hệ thống đọc giá trị nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí, chiều cao áp suất so với mực nước biển và thời gian hiện tại sau đó sử dụng thuật toán Zambretti để tính toán và đưa ra dự báo thời tiết tại thời điểm hiện tại lên LCD. Đồng thời, các thông số thu thập được từ môi trường được cập nhật lên ThingSpeak IoT và ứng dụng ThingView điện thoại. - Chức năng giám sát mực nước: Nếu đã kết nối Wifi thành công thì hệ thống đọc cảm biến mưa sau đó kiểm tra trời mưa hay không mưa. Trường hợp không mưa, thì cảm biến siêu âm đọc giá trị khoảng cách để xác định mực nước của bể nước hiện tại và cập nhật giá trị lên Thingspeak IoT và ứng dụng điện thoại. Trường hợp mưa bắt đầu cảm biến siêu âm đo lại khoảng cách khi trời bắt đầu mưa, tính toán xác định được khoảng cách mực nước dâng trong mưa, nếu như mực nước dâng cao trong khoảng thời gian quy định thì hiển thị cảnh báo lên LCD và gửi email cảnh báo về cho người dùng. Cuối cùng cập nhật giá trị mực nước dâng mỗi lần mưa lên ThingSpeak IoT và ứng dụng ThingView điện thoại. 2.2. Chức năng dự báo thời tiết sử dụng thuật toán Zambretti Thuật toán Zambretti là một phương pháp được sử dụng trong dự báo thời tiết dựa trên một công cụ được Negretti và Zambra phát triển vào giữa những năm 1800, đầu ra của thuật toán là 1 dự báo trong 32 dự báo của thuật toán. Thuật toán có thể dự báo theo các mùa trong năm như: Mùa xuân, hạ, thu, đông, đặc biệt mùa hạ và mùa đông có chênh lệch về áp suất lớn nên thuật toán có thể điều chỉnh cho phù hợp với thực tế. Dự báo được xác định d...
Trang 1THIẾT KẾ THIẾT BỊ GIÁM SÁT MỰC NƯỚC ỨNG DỤNG HỆ ĐIỀU HÀNH THỜI GIAN THỰC RTOS
DESIGN OF WATER LEVEL MONITORING DEVICE APPLYING REAL-TIME OPERATING SYSTEM RTOS
SVTH: Đinh Văn Quang, Lê Huy Khang, Nguyễn Nhật Minh
Lớp 20DT1, 20DT2, 20DTCLC1 Khoa Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng; Email: 106200032@ sv1.dut.udn.vn, 106200055@ sv1.dut.udn.vn, 106200098@sv1.dut.udn.vn,
GVHD: TS Đào Duy Tuấn
Khoa Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng; Email: ddtuan@dut.udn.vn
Tóm tắt - Trong những năm gần đây, vấn đề “biến đổi khí
hậu” được cả thể giới chú trọng quan tâm và Việt Nam là một trong những quốc gia chịu tác động nặng nề hậu quả của nó Biểu hiện rõ nét nhất là thiên tai lũ lụt sạc lở tại miền Trung Các thiên tai lũ lụt xuất hiện với tần suất ngày càng cao đã gây ra nhiều thiệt hại về người và tài sản cho người dân Do đó, đề tài “Thiết bị giám sát mực nước ứng dụng hệ điều hành thời gian thực RTOS” đóng vai trò quan trọng và có ý nghĩa lớn trong việc dự báo thời tiết và giám sát, ứng phó với biển đổi khí hậu và giảm thiểu thiệt hại do thiên tai lũ lụt gây ra Hệ thống sẽ cung cấp thông tin chính xác về tình hình thời tiết, phần trăm mực nước chứa trong bể nước hoặc hồ chứa nước trong trường hợp không có mưa, trường hợp có mưa hệ thống sẽ đo được mực nước dâng và đưa ra cảnh báo khi vượt ngưỡng hiển thị lên màn hình LCD, gửi email về người dùng Đồng thời các thông số nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí, phần trăm nước chứa trong bể nước hoặc hồ chứa nước và mực nước dâng thay đổi được cập nhật lên Cloud (ThingSpeak IoT) và ThingView ứng dụng điện thoại để người dùng có thể cập nhật tình hình thời tiết và giám sát mực nước, từ đó đánh giá tình hình thời tiết, lượng mưa và cung cấp chính xác về nguy cơ xảy ra lũ lụt Hệ thống này có ưu điểm là nhỏ gọn, linh hoạt, trực quan và chi phí thấp so với các hệ thống tương tự, giúp cho việc sử dụng và quản lý hệ thống trở nên dễ dàng hơn
Từ khóa- Dự báo thời tiết; giám sát mực nước; thiên tai lũ
lụt; thời gian thực; nhỏ gọn và linh hoạt; chi phí thấp
Abstract - In recent years, the issue of "climate change" has
received worldwide attention and Vietnam is one of the countries severely affected by its consequences The most obvious manifestation is the natural disaster of floods and landslides in the Central region Flood natural disasters appear with increasing frequency, causing much human and property damage Therefore, the topic "Water level monitoring device applying real-time operating system RTOS" plays a significant role in weather forecasting and monitoring, and responding to climate change and climate change minimize damage caused by natural disasters and floods The system will provide accurate information about the weather situation, and the percentage of water level stored in the water tank or reservoir in case there is no rain, in case of rain the system will measure the water level rise and give warnings Alert when exceeding the display threshold on the LCD screen, and email the user At the same time, the parameters of temperature, humidity, air pressure, percentage of water contained in the water tank or reservoir, and water level changes are updated to the Cloud (ThingSpeak IoT) and ThingView phone application for users Users can update weather conditions and monitor water levels, thereby assessing weather conditions, and rainfall and providing accurate information about the risk of flooding This system has the advantages of being compact, flexible, intuitive, and low-cost compared to similar systems, making it easier to use and manage
Keywords – Weather forecast; water level monitoring; natural
disasters and floods; real-time; compact and flexible, low cost.
1 Đặt vấn đề
Biến đổi khí hậu ở Việt Nam nằm trong số các nước bị ảnh hưởng nặng nề nhất bởi biến đổi khí hậu toàn cầu Một số lượng lớn các nghiên cứu cho thấy Việt Nam đang trải qua biến đổi khí hậu và sẽ bị ảnh hưởng tiêu cực nghiêm trọng trong những thập kỷ tới Những tác động tiêu cực này bao gồm mực nước biển dâng, xâm nhập mặn và các vấn đề thủy văn khác như lũ lụt, diễn biến cửa sông, bối lắng cũng như tần suất gia tăng của các thiên tai đều sẽ gây ra những ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển và kinh tế của đất nước bao gồm nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, cơ sở hạ tầng đường bộ, v.v
Biểu hiện rõ nét nhất là thiên tai lũ lụt, sạt lở đất tại miền Trung năm 2020 vừa qua Do đó, cần có 1 thiết bị dự báo thời tiết và giám sát mực nước để cập nhật tình hình thời tiết, lượng mưa và cung cấp chính xác về nguy cơ xảy ra lũ lụt, có thể hoạt động trong thời gian dài, tiết kiệm năng lượng và hoạt động trong thời tiết mưa để cảnh báo kịp thời đến người dân
2 Kết quả nghiên cứu và khảo sát
Chi tiết về kết quả nghiên cứu hệ thống bao gồm 2 giản đồ Usecase và activity cũng như chức năng của từng khối của hệ thống, chức năng dự báo thời tiết thời gian thực sử dụng thuật toán Zambretti và chức năng giám sát mực nước, cảnh báo mực nước khi dâng nhanh
2.1 Kiến trúc chức năng và vận hành hệ thống
Hình 2.1 Sơ đồ khối tổng quan của hệ thống
• Giãn đồ Usecase
Trang 2Hình 2.2 Giản đồ Usecase của hệ thống
Mô tả hệ thống hoạt động:
- Chức năng dự báo thời tiết: Đọc giá trị nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí, chiều cao áp suất so với mực nước biển và thời gian hiện tại sau đó sử dụng thuật toán Zambretti để tính toán và đưa ra dự báo thời tiết tại thời điểm hiện tại lên LCD, sau đó cập nhật giá trị đo được lên Thingspeak IoT và ứng dụng ThingView điện thoại người dùng
- Chức năng giám sát mực nước: Nếu trời không mưa ,thì cảm biến siêu âm đọc giá trị khoảng cách để xác định mực nước của bể nước hiện tại và cập nhật giá trị lên Cloud (Thingspeak IoT) và ThingView ứng dụng điện thoại người dùng Nếu trời mưa, thì cảm biến mưa xác định được thời điểm mưa, bắt đầu cảm biến siêu âm đo lại khoảng cách khi trời bắt đầu mưa, tính toán xác định được khoảng cách mực nước dâng trong mưa, nếu như mực nước dâng cao trong khoảng thời gian quy định thì hiển thị cảnh báo lên màn hình LCD và gửi email cảnh báo về cho người dùng Cuối cùng cập nhật giá trị mực nước dâng mỗi lần mưa lên Thingspeak IoT và ứng dụng ThingView
• Giãn đồ Activity
Hình 2.3 Giản đồ activity của hệ thống
Mô tả hệ thống hoạt động: Khi hệ thống khởi động, vi
điều khiển sẽ kiểm tra đã kết nối mạng Wifi hay chưa - Chức năng dự báo thời tiết: Nếu đã kết nối Wifi thành công thì hệ thống đọc giá trị nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí, chiều cao áp suất so với mực nước biển và thời gian hiện tại sau đó sử dụng thuật toán Zambretti để tính toán và đưa ra dự báo thời tiết tại thời điểm hiện tại lên LCD Đồng thời, các thông số thu thập được từ môi trường được cập nhật lên ThingSpeak IoT và ứng dụng ThingView điện thoại
- Chức năng giám sát mực nước: Nếu đã kết nối Wifi thành công thì hệ thống đọc cảm biến mưa sau đó kiểm tra trời mưa hay không mưa Trường hợp không mưa, thì cảm biến siêu âm đọc giá trị khoảng cách để xác định mực nước của bể nước hiện tại và cập nhật giá trị lên Thingspeak IoT và ứng dụng điện thoại Trường hợp mưa bắt đầu cảm biến siêu âm đo lại khoảng cách khi trời bắt đầu mưa, tính toán xác định được khoảng cách mực nước dâng trong mưa, nếu như mực nước dâng cao trong khoảng thời gian quy định thì hiển thị cảnh báo lên LCD và gửi email cảnh báo về cho người dùng Cuối cùng cập nhật giá trị mực nước dâng mỗi lần mưa lên ThingSpeak IoT và ứng dụng ThingView điện thoại
2.2 Chức năng dự báo thời tiết sử dụng thuật toán Zambretti
Thuật toán Zambretti là một phương pháp được sử dụng trong dự báo thời tiết dựa trên một công cụ được Negretti và Zambra phát triển vào giữa những năm 1800, đầu ra của thuật toán là 1 dự báo trong 32 dự báo của thuật toán Thuật toán có thể dự báo theo các mùa trong năm như: Mùa xuân, hạ, thu, đông, đặc biệt mùa hạ và mùa đông có chênh lệch về áp suất lớn nên thuật toán có thể điều chỉnh cho phù hợp với thực tế Dự báo được xác định dựa trên ba tham số là: Giá trị áp suất tại mực nước biển, áp suất giảm, tăng và ổn định, áp suất đáp ứng yêu cầu phạm vi + Áp suất tại mực nước biển: Áp suất khí quyển bị ảnh hưởng bởi độ cao áp suất so với mực nước biển và nhiệt độ Do đó, tất cả các giá trị áp suất được báo cáo phải được chuyển đổi sang áp suất ở mực nước biển bằng công thức sau:
Bảng 1 Các yêu cầu đối với từng loại xu hướng áp suất
Trang 31033 mbar
Không giảm hoặc tăng 1,6 mbar trong 3 giờ Áp suất tăng Giữa 947 mbar và
1030 mbar
Tăng 1,6 mbar trong 3 giờ + Thuật toán Zambretti: Để xác định dự báo giá trị Z, sử dụng bảng tính toán và tra cứu phù hợp dựa trên xu hướng Có một bảng tính toán và tra cứu riêng biệt cho các xu hướng áp suất giảm, tăng và ổn định
Công thức tính toán và tra cứu khi áp suất giảm Z = 127 – 0,12 P0
8 Rain at Times, Becoming Very Unsettled
Bảng 2 Tra cứu dự báo khi áp suất giảm
Công thức tính toán và tra cứu khi áp suất ổn định Z = 144 – 0,13.P0
18 Very Unsettled, Rain
Bảng 3 Tra cứu dự báo khi áp suất ổn định
Công thức tính toán và tra cứu khi áp suất tăng Z = 185 – 0,16.P0
23 Fairly Fine, Improving
24 Fairly Fine, Possibly Showers Early
25 Showery Early, Improving
Bảng 4 Tra cứu dự báo khi áp suất tăng
Dự báo thực hiện điều chỉnh các phép đo nùa đông hoặc mùa hè Mùa đông thường dẫn đến giá trị Z thấp hơn 1 đơn vị so với áp suất vào mùa hè Tương tự, vào mùa hè giá trị Z cao hơn 1 đơn vị so với áp suất vào mùa đông Việc sửa đổi giá trị Z tương ứng tương đối đơn giản, hệ thống đã có thu thập thời gian hiện tại (ngày, tháng, năm) từ đó thuật toán có thể xử lý và cập nhật theo từng mùa cho ra kết quả dự báo đúng với thực tế Về độ chính xác dự báo qua thử nghiệm đúng 85% so với thực tế
2.3 Chức năng giám sát mực nước và cảnh báo khi mực nước khi dâng nhanh
Việc giám sát mực nước dựa trên 1 cảm biến siêu âm với việc đo khoảng cách mực nước trong bể để xác định mực nước còn lại cũng như dựa vào đó để xác định mực nước dâng lên khi trời mưa
Ở đây khi xác định mực nước dâng lên thì ta sẽ xác định bằng việc tính số mm so với diện tích Tức 1 lít/𝑚2 thông số dựa trên cách tính của đài khí tượng thủy văn
Về việc mực nước dâng lên thì đầu tiên xác định được lượng nước mưa thông qua việc lấy khoảng cách bắt đầu mưa so với thời điểm đang mưa để xác định được mực
Trang 4nước dâng lên , xác định được là mưa trong mức nào , dự kiến thì sẽ lụt úng hay không
Mưa nhỏ, lượng mưa không
hoặc < 6.0mm/24 giờ
dưới 8.0mm/12giờ hoặc 15.0mm/24 giờ
8.0-25.0mm/12giờ hoặc khoảng 16.0- 50.0mm/24giờ
25.0-50.0mm/12giờ hoặc 100.0mm/24giờ
giờ hoặc trên 100.0mm/24 giờ
Bảng 5 Các trường hợp mưa thông thường
Bảng 5 đưa ra các trường hợp thông thường của mưa để
thầy được lượng mưa ở các trường hợp mưa là khác nhau mà mắt thường chỉ có thể quan sát mật độ hạt mưa chứ không phải lượng mưa nên không thể phán đoán được có thể lụt úng hay không
Sau đây là các cấp độ mưa lũ để có thể áp dụng :
Hình 2.3.1 Các cấp độ mưa lũ
Các cấp độ mưa lũ được quy định tại văn bản chính phủ (hoilhpn.org.vn) từ những cấp độ này ta có thể dựa vào để có thể có những mức dự báo
Vì để dự báo lụt úng nên cần được cảnh báo sớm nếu như lượng mưa tăng lên bất thường trong 1 khoảng thời gian vừa và nhỏ , ví dụ : 30p – 1 tiếng sau khi mưa từ đó cảnh báo sớm việc có sảy ra lụt úng hay không
Về việc cảnh báo hệ thống đang sử dụng việc cảnh báo hiện lên LCD và gửi email trực tiếp về người dùng nếu như mà lượng mực nước dâng lên vượt ngưỡng
Hình 2.3.2 Cảnh báo email
Về độ chính xác : Hiện tại hệ thống chưa được kiểm thử vì vậy độ chính xác chưa được kiểm thực, hiện tại mới chỉ phát triển được việc xác định lượng nước dâng lên bao nhiêu khi mưa và dựa vào 1 số bài báo về lụt úng để xác định khoảng mực nước dâng lên cao để đưa ra cảnh báo
2.4 Chức năng trên ứng dụng Thingspeak IoT và ThingView
Thu thập dữ liệu từ môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, ấp suất, phần trăm mực nước hiện tại chứa trong bể nước và mực nước dâng được cập nhật lên Thingspeak IoT và ThingView ứng dụng điện thoại, từ đó người dùng có thể phân tích và so sánh để biết kịp thời trường hợp bất thường xảy ra
Ứng dụng Thingspeak IoT là 1 cloud IoT mà người dùng có thể thiết lập kết nối với ESP32 gửi dữ liệu lên lưu trữ cũng như hiển thị lên dashboard 1 cách trực quan Nhiều chức năng như hiển thị giá trị cảm biến, hiển thị biểu đồ giá trị trong thời gian hoạt động; chia sẻ kênh cho người dùng khác, còn được sử dụng trên Smartphone thông qua ứng dụng Thingview mà không cần vào trang web xem trên dashboard
2.5 Kết quả quả thực hiện 2.5.1 Thiết kế phần cứng
Hình 2.5 Sơ đồ đi dây của hệ thống
Trang 5Hình 2.6 Sơ đồ kết nối mô phỏng trên Proteus
Hình 2.7 Thiết kế mạch PCB 2.5.2 Kết quả dữ liệu trên icloud Thingspeak IoT
Hình 2.8 Dữ liệu cập nhật lên Thingspeak IoT
Hình 2.9 Gửi cảnh báo khi mực nước dâng cao qua email 2.5.3 Sản phẩm Demo
Hình 2.10 Thiết bị dự báo thời tiết và đo mực nước dâng
Trang 6Hình 2.11 Thiết bị dự báo thời tiết và cảnh báo mực nước
dâng cao
3 Kết luận
Hiển thị lên LCD thời gian, dự báo thời tiết Tại thời điểm không mưa, hiển thị lên LCD mực nước còn lại trong bể nước Tại thời điểm mưa, hiển thị lên LCD mực nước dâng lên, cảnh báo nếu như vượt ngưỡng và gửi email về người dùng
Hiển thị các giá trị của nhiệt độ độ ẩm, áp suất, mực nước bể và mực nước dâng trong mưa lên ThingSpeak IoT và ThingView ứng dụng điện thoại
Tài liệu tham khảo
[1] GitHub - forcasting: A SAS ESP example that demonstrates the use of several ESP windows and their functions
sassoftware/iot-zambretti-weather-[2] C++ Programming Language - GeeksforGeeks
[3] Python Tutorial | Learn Python Programming (geeksforgeeks.org)
[4] DHT22 temperature-humidity sensor + extras : ID 385 : $9.95 : Adafruit Industries, Unique & fun DIY electronics and kits
[5] DS1307 Datasheet and Product Info | Analog Devices
[6] Lorem ipsum | Dolor sit amet (adafruit.com)
[7] Complete Guide for Ultrasonic Sensor HC-SR04 with Arduino | Random Nerd Tutorials
[8] Thời gian và đặc điểm các mùa trong năm: Xuân, Hạ, Thu, Đông tại Việt Nam (invert.vn)
[9]Thông tin khí tượng thủy văn (http://kttv.angiang.gov.vn/)
[10]Các cấp độ mưa lũ(hoilhpn.org.vn)
[11] Công nghệ ứng dụng cảnh báo ngập lụt: Lượng mưa sẽ được dự báo trước 3 giờ (vnmha.gov.vn)