Báo cáo tiểu luận Đề tài nhóm hệ thống báo cháy áp dụng iots

Một trong những sản phâm công nghệ IoTs mang tính thiết thực là hệ thông báo cháy tự động nhờ ứng dụng công nghệ [oTs giúp giảm thiểu hậu quả ở mức tốt nhất trong hầu hết các vụ hoả hoạn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHO HO CHi MINH

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ

BẢO CÁO TIỂU LUẬN

Đề Tài Nhóm :

Hệ thống báo cháy áp dụng IOTS Giảng viên: Cao Văn Kiên Lép:DHDTVT17B

3 Trần Trọng Nguyễn |21095421

THANH PHO HO CHI MINH, NAM 2024

1lPage

Muc luc

1⁄ Tổng quan vỀ sản pH : cà Tnhh TH HH HH HH HH HH HH HH HH He 3

40717 717.7).080000nnn0n0n088086 6 ẽaa 2d 3 3.1 Tự động theo dõi và điều khiến: St 2v 2S xe ưec 3 3.2.Phát hiện cháy sớm: LL rie HH kg kiệt 4 3.3.Ba0 in ng -:aaaaaT T eee eee enee sees ee naaaaeeeesennaaaees 4 3.4,Tinh nang thong minh: oo i nh khi 4

201071077 0) NYnnốố.ố.ốố < ẢẢ 4 4.1.Sơ đồ khối tông quan: ST vn ThS ST HH TH HH HH HH 0 1H 4

cà n6 an an 6 3⁄Thiết kế sơ đồ khối chương trình của hệ thỖng: ch nnnnnnnhhhhrihrinrrereec 7

Sơ đồ hệ thống báo cháy áp dụng ÏO T§ - St 232v v1 3932311 111518111 He 7

,/1/8////1/4.).LẢá PT ng ng cố nh - da 8 Hình 3: Linh kiện LM35 cà HH ng TT ng TT Kn TT ng TT KT TK Tà kh KH 8

Hình 4 : Cảm biến lửa KY-026 5 22 12k E1 HH He 8

li 8s i10 020(ì0ìï0ï09800ì 08.00 Ước 10 Hình 7 : còi báo cháy và vO1 phun nuOc «0 eee kh kkkEheeret 10 VI) N JN., 08.1 000 gốc r 11 Hinh 9: mé phéng protues cam bién LM35 c.ccscscscsssesesecsssesesececscsssesecatecsssesaecasseeseees 12 Hình 13 : mô phỏng chỉ tiết cảm biến lửa 5c 2S: + 3S St SxxesErkrexeerrrrrvea 18 8.8071: WNNNNGGbdđdđdidiiiiảảảaÝÝỀẳẮ 18

2lPage

1⁄ Tổng quan về sản phẩm :

Giữa thực trạng nóng lên toàn cầu, việc kiểm soát nhiệt độ dần được quan tâm và phát triển dé tránh những tai nạn không đáng có Hằng năm có hàng tram vụ tử

vong do sốc nhiệt hoặc các tại nạn gián tiếp như nô các thiết bị do tinh trạng

nhiệt độ Bên cạnh đó, là những vụ hoả hoạn thương tâm do thiếu thiết bị phòng

chống và cửu hoa kip thoi

Một trong những sản phâm công nghệ IoTs mang tính thiết thực là hệ thông báo cháy tự động nhờ ứng dụng công nghệ [oTs giúp giảm thiểu hậu quả ở mức tốt

nhất trong hầu hết các vụ hoả hoạn Sản phẩm được thiết kế bằng cách dùng vi

điều khién cho việc theo dõi và điều nhiệt và khói dé nhận ra kịp lúc và chống

cháy đúng lúc

2/ Yéu cau san pham:

Khi có tai nạn liên quan đến lửa, khói yêu cầu hệ thông phát tín hiểu cảnh báo

chính xác, kịp lúc và xác định được vị trí vụ cháy Tự động gửi tín hiệu đến các

thiết bị của hệ thống IoTs tự động báo cháy nhằm điều khiển hoạt động đúng các

khả năng của từng khối thiết bị

Yêu câu tính chính xác cao dé phát hiện báo cháy nhanh chóng

Tính ồn định, các thiết bị không bị ảnh hưởng do vụ cháy, khiến 1 phần hay toàn

bộ hệ thống bị tê liệt dẫn đến tính chính xác bị giảm

Trong mọi điều kiện, hệ thống phải đảm bảo tính ôn định

Hệ thống phải đảm bảo độ tin cậy mà không có bat kì sai sót nao

3⁄ Chức năng hệ thông

Việc áp dụng công nghệ IoTs vào hệ thông báo cháy là xu hướng phái có tương lai, giúp phát triển một cách tối ưu, hiệu quả và đảm bảo sự an toàn cho người và của Dựa trên vị trí thiết lập khác nhau của hệ thông và ứng dụng IoTs, Hệ thống sẽ có các chức năng :

3.1 Tự động theo dõi và điều khiến:

Hệ thống giám sát: Kiểm tra tình trạng của các thiết bị thông báo, hiển thị dữ liệu

trên màn hình LCD

Hệ thống điều khiển: Cho phép admin điều chỉnh hệ thống từ khoảng cách xa gom:

o On/Off hé thong bao chay

31Page

o Xem lại lịch sử sự kiện

3.2.Phát hiện cháy sớm:

Cảm biến khói và nhiệt:

o Cam biến khói quang điện: Phát hiện khói hiệu quả, phù hợp cho khu vực văn phòng, hành lang

o_ Cảm biến nhiệt: Phát hiện nhiệt độ tăng cao, phù hợp cho khu vực bếp, kho chứa vật liệu dễ cháy

Cảm biến hồng ngoại: Phát hiện tia lửa, phù hợp cho vùng có khả năng hoá hoạn

Cổng kết nối bên ngoài: có thê kết nỗi với các thiết bị báo cháy khác như hệ thông

thông báo địa chỉ, hệ thống tự động chữa cháy

3.3.Báo động:

Chuông báo cháy: Âm báo to, rõ ràng, dễ nhận biết

Đèn báo cháy: Nhấp nháy hoặc sáng liên tục đề báo hiệu khu vực xảy ra cháy Thông báo bằng giọng nói: Thông báo vị trí xảy ra cháy, hướng dẫn di chuyên thoát hiểm

Gửi tin nhắn SMS, email: Cảnh báo đến admin, cư dân tòa nhà

3.4.Tính năng thông minh:

Phân tích: Hệ thống có thé phân tích dữ liệu thu thập từ cảm biến đề dự đoán nguy

cơ hoá hoạn, đưa ra báo động sớm

Tự động hóa: Hệ thống có thê tự động kích hoạt hệ thống chữa cháy tự động,

thông gió, đóng cửa ngăn cháy, khi có sự cô cháy xảy ra

4⁄/ Mô hình sản phẩm

4.1.Sơ đồ khối tổng quan:

4lPage

Khoi nguon

1

Khôi giao tiếp Khối hiển thị

server = =

Khối vi điều

Khối cảm biến Khối thực thi

=> =

Hình 1: Sơ đồ khối hệ thống báo cháy

- Khối nguồn: cung cấp điện cho hệ thống

- Khối cảm biến : Kịp thời nhận biết sự cô tia lửa hoặc khói( Cảm biến KY-026, cảm biến ACS712, cảm biến không khí MQ02) Đưa tới đầu vào của VĐK, tiếp nhận dữ liệu dé chuyên tới khối thực thi

- Khéi VDK: lay data ở các cảm biến đề điều chính các data Sau đó gửi các tín hiệu cho

các thiết bị động cơ.( Arduino Uno R3: VDK Atmega328P)

- Khối thực thi: khởi động hệ thống chữa cháy, tốc độ và chiều quay của động cơ (vòi

nước, ) được thay đối, giảm thiêu thiệt hại

- Khối giao tiếp sever: Data gửi lên Webserver xử lý dữ liệu nhằm đưa thông tin đến admin thông qua các các thiết bị (máy tính cá nhân, smartphone)

- Khối hiển thị: hiển thị trạng thái hệ thống Do đó lấy các tín hiêu từ khối VĐK gửi lên

LCD

5lPage

4.2.Lưu đồ giải thuật :

Bắt đầu

Khởi tạo gá trị ban đâu

Ỷ

Lây gá trị tử các cảm biên —| Gửi đử liệu lên server

Điều khiển các thiết bị báo

và chữa cháy ngoại vì

tượng cháy nô

Hình 2: Lưu đồ giải thuật hệ thống báo cháy

6lPage

5/Thiét kế sơ đồ khối chương trình của hệ thông:

Sơ đồ hệ thông báo cháy áp dụng IoTs

- Gateway: Các thiết bị Zigbee kết nối với Gateway thông qua Zigbee Coordinator kết nỗi với mạng internet - Server: Luu trir dữ liệu và cung cập các dịch vụ cho người dùng -Ứng dụng di động: Cung cấp khá năng điều khiến các thiết bị từ xa cho người dùng

-Zigbee Coordinator: Thiết bị phía trên cùng trong mạng Zigbee, có nhiệm vụ quản lý các

7lPage

thiét bi - Cloud: cung cap co sé ha tang dé tao ra cac dich vu

- Đầu vào của hệ thống : cảm biến nhiệt độ, cảm biến khí CO, Cảm biến phát hiện khói,

cảm biên lửa

- Đâu ra của hệ thông : vòi cứu hỏa, máy lạnh, báo động,

6/ Dac ta hardware:

Cam bién:

- Nhiệt độ (LM 35) : Ghi nhận và gửi dữ liệu nhiệt độ về vi điều khiển trung tâm

£

Hình 3: Linh kiện LM35

- Lửa (KY-026) : Ghi nhận và gửi đữ liệu khi phát hiện lửa về vi điều khiển trung tâm

Hình 4 : Cảm biến lửa KY-026

8lPage

- Khí (MQ-2) : Ghi nhận và gửi dữ liệu mật độ khói trong không khí về vi điều khiển

trung tâm sử dụng phần tử Sn02 nhằm phát hiện kịp thời các hơi dễ phản ứng cháy dạng khí như CH4, Hydrogen Khi tiếp xúc với các khí như trên thì tính dẫn điện của Sn02 tăng cao

vec GND

Hình 5 : Cảm biến MQ-2

Vi điều khiển:

- Bo Arduino Uno R3 : dung vi điều khiển Atmega328P, cảm biến và module có thê kết nối vào các chân của vi điều khiến giúp dễ dàng viết và nhập chương trình điều khiên

9lIPage

Hinh 6: Bo mach Arduino Uno R3

Thiết bi thực thi:

- Còi báo động: thông báo trường hợp khẩn cấp cho người dùng

-_ Vòi phụn nước: phun nước chữa cháy tạm thời

Hình 7 : còi báo cháy và vòi phun nước

Thiết bị hiển thị:

- Gateway: Các thiết bị Zigbee kết nối với Gateway thông qua Zigbee Coordinator kết nỗi

voi mang internet

10lPage

- Server: Lưu trữ đữ liệu và cung cấp các dịch vụ cho người dùng

-Ứng dụng di động: Cung cấp khả năng điều khiển các thiết bị từ xa cho người dùng - Zigbee Coordinator: Thiết bị phía trên cùng trong mạng Zigbee, có nhiệm vụ quản lý các thiết bị Là một loại module truyền thông không dây Nó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng IoT như giảm sát và điều khiến các thiết bị thông qua mạng không dây

Hình 8 Ảnh Zigbee Xbee S2C

- Cloud: cung cấp cơ sở hạ tầng đề tạo ra các dịch vụ

7/Hinh anh mo phong :

111Page

Hinh 9: mé phéng protues cam bién LM35

Hình 10 : mô phỏng protues cảm biến MQ-2

Hình I1: mô phỏng protues Arduino Uno R3

12lPage

FLAME1

Hình 13 : mô phỏng chỉ tiết cảm biến lửa ˆ

8/ Kết Luận:

Cùng với sự phát triển của nền công nghệ hiện đại nên việc áp dụng [oTs vào nhiều công

nghệ trong đời sống mang lại nhiều lợi ích như ứng dụng được trong cuộc sông Giúp ít rất nhiều cho việc nghiên cứu và phát triển khoa học của thời đại, chúng em sử dụng phần mềm Protues Phần mềm này nó giúp chúng em mô phỏng gần giống như các thiết bị hoạt động trong cuộc sống hàng ngày Và hiện nay với sư phát triển của công nghệ 4.0 rất nhiều phần mềm tiến tiễn và phát triển vượt bậc giúp đỡ cho con người rat nhiéu tinh huống, đặc biệt là những vụ hoả hoạn thường xuyên xảy ra ở bất kì quốc gia nào trên thé giới

138lPage