Bài tiểu luận cuối khoá môn học nhập môn về kĩ thuật

Để đáp ứng nhu cầu bảo vệ, an ninh, đảm bảo an toàn để sinh sống và ph át triển nên bài báo cáo sẽ giới thiệu một hệ thống cảnh báo đa năng phù hợp với tình hình thực tế cũng như yêu cầu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM

KHOA CƠ KHÍ

BÀI TIỂU LUẬN CUỐI KHOÁ

MÔN HỌC: NHẬP MÔN VỀ KĨ THUẬT

GVHD: VÕ NGỌC YẾN PHƯƠNG SINH VIÊN: PHAN ĐĂNG KHOA MSSV: 18069741

LỚP HP: ĐHCĐT14B

TP HCM, Ngày 10 tháng 10 năm 2018

Lời nói đầu

Trong cuộc sống hiện đại ngày nay với sự phát triển kinh tế, đời sống con người

đi lên và theo đó là những tệ nạn xã hội ngày càng tăng cao hoặc những rủi ro về cháy nổ, tai nạn , làm cho nỗi lo về bảo vệ tài sản và tính mạng của người dân càng được quan tâm hơn Vì vậy việc đảm bảo an toàn ở nới mình sinh sống trở thành một vấn đề thiết yếu và đóng vai trò quan trọng không thể thiếu được Để đáp ứng nhu cầu bảo vệ, an ninh, đảm bảo an toàn để sinh sống và ph át triển nên bài báo cáo sẽ giới thiệu một hệ thống cảnh báo đa năng phù hợp với tình hình thực tế cũng như yêu cầu của khách hàng khi sử dụng Do kiến thức còn hạn hẹp nên đề tài của sinh viên còn nhiều sai sót và hạn chế Mặc dù đã phần nào thiết kế

và tính toán chi tiết các mạch, các thông số nhưng đôi khi còn mang tính lý thuyết, chưa thực tế Mong sự đóng góp và sửa chữa để đề tài này mang tính khả thi hơn.

MỤC LỤC

Giai đoạn 1: Xác định vấn đề cần giải quyết 4

a) Nhu cầu………4

b) Mục tiêu……… 6

Giai đoạn 2:Xác định các mục tiêu, tiêu chí đánh giá 5

a) Khó khăn trong quá trình sản xuất……… 5

b) Độ bền, kích thước, trọng lượng của sản phẩm………6

c) Hình dáng, độ khó khi sử dụng……….6

d) An toàn khi sử dụng………6

e) Tính hợp pháp của sản phẩm………6

f) Độ tin cậy, sự ưa chuộng của khách hàng và tính cạnh tranh của sản phẩm……… 6

Giai đoạn 3: Tìm kiếm và thu thập dữ liệu 7

a) Chi phí sản xuất, giá thành sản phẩm……….7

b) Vấn đề về môi trường……….……….9

c) Ưu điểm và nhược điểm……….9

Giai đoạn 4: Đề xuất các ý tưởng, giải pháp và thiết kế sơ bộ 9

Giai đoạn 5: Phân tích các ý tưởng, giải pháp và thiết kế sơ bộ 10

Giai đoạn 6: Chế tạo mô hình thử nghiệm, kiểm tra kết quả, thiết kế lại 11

Giai đoạn 7: Ra quyết định chế tạo 14

Giai đoạn 8: Báo cáo, trao đổi thông tin về sản phẩm 15

Giai đoạn 9: Đưa sản phẩm ra thị trường 15

Giai đoạn 10: Kiểm tra, đánh giá sản phẩm sau khi bán ra thị trường 15

Tham khảo về hệ thống an ninh thông minh Bkav SmartHome………16

Giai đoạn 1: Xác định vấn đề cần giải quyết :

Hiện nay các thiết bị, hệ thống chống trộm hay cảnh báo cháy đã quá quen thuộc với mỗi gia đình Tuy nhiên mỗi hệ thống chỉ phục vụ một chức năng độc lập nên tốn nhiều chi phí lắp đặt cũng như không gian sinh hoạt, ngoài ra còn có những sự cố khác mà các thiết

bị chống trộm hay báo cháy không thể cảnh báo được, ví dụ như rò rỉ điện, rò rỉ gas, chấn

động… Chính vì vậy hệ thống cảnh báo đa năng là một giải pháp được đưa ra để giải

quyết các vấn đề trên, đồng thời cũng là bước đầu trong việc phát triển ngôi nhà thông minh ở tương lai

a) Nhu cầu :

Khách hàng thường gặp khó khăn để quản lí các tài sản trong gia đình bằng nhiều hệ thống khác nhau, vì vậy cần có một bộ phận trung tâm điều khiển và gửi tín hiệu cho khách hàng thông qua thiết bị cầm tay, chẳng hạn smartphone Smartphone đã trở thành một người bạn của mỗi khách hàng nên việc quản lí tài sản trong nhà thong qua smartphone cũng là một lựa chọn được ưa thích, ngoài ra còn có thể sử dụng các thiết

bị khác tuỳ theo nhu cầu người sử dụng

b) Mục tiêu :

-Thiết kế một hệ thống phức tạp nhưng dễ thao tác, duy trì hoạt động trong thời gian dài cũng như dễ dàng sửa chữa, lắp đặt hoặc thay thế

- Có thể hoạt động trong điều kiện điện áp không ổn định ở mức cho phép

- Nguồn năng lượng được sử dụng để duy trì hệ thống cũng phải là nguồn năng lượng sạch và hoạt động độc lập không gây ảnh hưởng đến các hệ thống khác, chẳng hạn

internet, wifi,….

- Ưu tiên lắp đặt trong các hộ gia đình để dễ dàng đánh giá sản phẩm và cũng là tiền

đề cho các dự án về ngôi nhà thông minh

- Cho khách hàng thấy được sự tiện lợi so với các hệ thống cảnh báo chỉ hoạt động độc lập với một nhiệm vụ Giải quyết các tình huống, đưa ra các giải pháp giúp người

sử dụng lựa chọn để giải quyết tình huống

- Tạo cho khách hàng cảm giác an toàn khi sinh sống trong chính ngôi nhà của mình

Giai đoạn 2: Các tiêu chí để đánh giá sản phẩm :

a) Khó khăn trong quá trình sản xuất :

Khó khăn lớn nhất chính là hình dạng ngôi nhà và cách kết nối các hệ thống để không làm ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị khác Ngoài ra khả năng nguỵ trang để không gây mất mĩ quan của ngôi nhà cũng như khó phát hiện khi có đối tượng đột nhập Chi phí sản xuất cũng là một thách thức lớn với các sản phẩm thiết kế

b) Độ bền, kích thước, trọng lượng của sản phẩm :

Sản phẩm là một hệ thống vì vậy các thiết bị sẽ được đặt quanh ngôi nhà, đồng thời ưu tiên các thiết bị hoạt động ở khu vực dễ gây hư hỏng thì độ bền phải cao hơn, ví dụ như

chống thấm nước, chống va đập,…

c) Hình dáng, độ khó khi sử dụng :

- Sản phẩm là một hệ thống phức tạp để quản lí các thiết bị, nhưng việc lựa chọn phương án giải quyết là do người sử dụng, vậy nên mọi hoạt động đều tích hợp trong thiết bị cầm tay để người sử dụng dễ dàng thao tác mà không mất nhiều thời gian tìm hiểu

- Sản phẩm cũng được ưu tiên thiết kế để phù hợp với nội thất của ngôi nhà, đồng thời khó có thể phát hiện được khi có kẻ đột nhập nhưng cũng không gây khó khăn cho việc tìm kiếm và sửa chữa

d) An toàn khi sử dụng :

Các thiết bị tạo sự an toàn cho người sử dụng nên việc đảm bảo an toàn khi sử dụng là rất quan trọng, sử dụng vật liệu có độ bền cao sẽ làm tăng gía thành sản phẩm nhưng để đảm bảo an toàn và thời gian sử dụng lâu dài thì không thể bỏ qua

e) Tính hợp pháp của sản phẩm :

Ngoài tính năng chống trộm thì các nguy hiểm khác không liên quan đến yếu tố con người sẽ do hệ thống tự giải quyết ( phun nước tự động khi có cháy, tự mở các hệ thống thong gió khi có khí gas….) Tính năng chống trộm chỉ đưa ra mức cảnh báo để người

sử dụng phòng tránh nguy hiểm Sản phẩm không được thiết kế để gây sát thương với các đối tượng

f) Độ tin cậy, sự ưa chuộng của khách hàng và tính cạnh tranh của sản phẩm : Công việc bận rộn hằng ngày thì việc không thể quản lí được tài sản là điều mà khách hàng luôn gặp phải, vì vậy các sản phẩm công nghệ là lựa chọn hàng đầu của các đối tượng dử dụng Tuy nhiên vẫn còn các sản phẩm làm giả, kém chất lượng trên thị trường đã làm mất lòng tin của người khách hàng vì vậy cần phải có sự trải nghiệm trong thời gian ngắn để khách hàng yên tâm khi sử dụng cũng như quảng cáo và giới thiệu cho sản phẩm

Giai đoạn 3: Tìm kiếm và thu thập dữ liệu :

a) Chi phí sản xuất, giá thành sản phẩm : đây là 1 trong các vấn đề được ưu tiên hàng

đầu của khách hàng sau tính năng và công dụng của sản phẩm

BẢNG GIÁ THÀNH CỦA MỘT VÀI SẢN PHẨM TRONG HỆ THỐNG

Tên thiết bị Minh hoạ Gía thành

Cầu dao chống giật 2

pha

200.000đ

Cảm biến va đập

400.000đ

Cảm biến hồng ngoại

20.000đ

Cảm biến khí gas

30.000đ

Chuông báo động

53.000đ

Cảm biến khoá cửa

Doorstop

100.000đ

Vòi phun nước tự động

120.000đ

Camera an ninh

500.000đ

Quạt hút gió

700.000đ

Dựa vào bảng thống kê trên cộng thêm các phí khác, đặc biệt là một máy chủ để kết nối các thiết bị với điều khiển từ xa và một vài yêu câu thay đổi của người sử dụng thì giá thành tối đa là 4 triệu Nếu để bảo vệ tài sản cũng như đảm bảo an toàn cho gia đình thì cái giá này cũng không phải là đắt quá

b) Vấn đề về môi trường: hệ thống bao gồm các thiết bị điện tử nên việc đảm bảo về

môi trường cũng không quá nghiêm trọng, không gây ảnh hưởng đến môi trường, không gian xung quanh người sử dụng

c) Ưu điểm và nhược điểm:

- Ưu điểm : hoạt động dưới sự giám sát của con người, an toàn, dễ sử dụng, đảm bảo tài sản trong kiểm soát, phòng chống cháy nổ, giá cả hợp lí, khi một thiết bị hư hỏng không làm ảnh hưởng đến cả hệ thống

- Nhược điểm : cần phải có trung tâm điều khiển để gửi tín hiệu đến thiết bị cũng như người sử dụng, nêu trung tâm bị hỏng thì các thiết bị không hoạt động được hoặc hoạt động độc lập khiến người sử dụng không thể kiểm soát, ngoài ra việc tìm kiếm các thiết bị tương thích để hoạt động chung một hệ thống cũng là vấn đề bất cập

Giai đoạn 4: Đề xuất các ý tưởng, giải pháp :

Kết nối với điện

thoại của cảnh

sát khi phát hiện

trộm hoặc cháy

nổ

 Ưu điểm: đảm bảo an toàn cho người sử dụng khi gặp nguy hiểm

 Nhược điểm: thiết bị hỏng sẽ gây ra các vấn đề phiền phức

Kết nối camera

với điện thoại

thông minh

 Ưu điểm: dễ dàng giám sát tài sản khu vực sinh sống

 Nhược điểm: ảnh hưởng đến quyền riêng tư của các thành viên khác trong gia đình

Sử dụng cảm  Ưu điểm : tự động khoá cửa để trộm không thể vào

biến khoá cửa

khi có trộm

 Nhược điểm : khi gặp hoả hoạn rất khó để thoát ra

Sử dụng pin

năng lượng mặt

trời cho hệ thống

Tiết kiệm được năng lượng, không ảnh hưởng đến dòng điện chính của ngôi nhà

Sử dụng hệ

thống đèn riêng

khi có hoả hoạn

Dễ dàng tìm được lối thoát hiểm khi có hoả hoạn

Sử dụng cảm

biến va đập ở

cửa kính

Giúp phát hiện sớm kẻ đột nhập khi cố tình đập phá cửa

Giai đoạn 5: Phân tích các ý tưởng, giải pháp và thiết kế sơ bộ:

Loại bỏ các ý tưởng có nhiều nhược điểm để chọn các ý tưởng phù hợp cho các giai đoạn tiếp theo, (Làm việc theo nhóm ) Hoặc sửa đổi, thay thế các yếu tố tạo ra nhược điểm của sản phẩm để áp dụng cho quá trình thử nghiệm

Giai đoạn 6: Chế tạo mô hình thử nghiệm, kiểm tra kết quả :

- SƠ ĐỒ CÁC VỊ TRÍ LẮP ĐẶT THIẾT BỊ TRONG NHÀ

- SƠ ĐỒ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG BÁO CHÁY

- MÔ PHỎNG VỊ TRÍ LẮP CAMERA VÀ CẢM BIẾN

- HỆ THỐNG CẢM BIẾN ĐƯỢC LẮP ĐẶT

- HỆ THỐNG CAMERA

Giai đoạn 7: Ra quyết định chế tạo :

-Khi ra quyết định chế tạo, cần phải tính toán các tiêu chuẩn do khách hàng đặt ra để lựa chọn các giải pháp phù hợp với nhu cầu thực tế Ngoài ra lựa chọn các giải pháp dựa trên kết quả thử nghiệm ở giai đoạn 6 Các giải pháp được lựa chọn sử áp dụng vào sản phẩm khi chế tạo

-Để đánh giá chất lượng các gải pháp thì cần lập bảng tính điểm các giải pháp dựa trên ý kiến của khách hàng và kết quả thực nghiệm ở giải đoạn 6

BẢNG ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM DỰA TRÊN KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM VÀ TIÊU CHUẨN KHÁCH HÀNG ĐẶT RA

Tiêu chí hoạt

động Điểm Giải pháp 1 Giải pháp 2 Giải pháp 3

Khó khăn trong

Kích thước,

khối lượng

Sự thuận tiện

Các vấn đề

Khiếu nại của

Vấn đề môi

Giai đoạn 8: Báo cáo trao đổi thông tin về sản phẩm :

Các thông tin sẽ được các thành viên trong tổ thiết kế hoàn thành, bao gồm :

- Gía thành cụ thể của sản phẩm sau khi chế tạo.

- Hướng dẫn sử dụng hay nguyên lý hoạt động để phổ biến đến khách hàng

- Báo cáo cụ thể thời gian hoạt động tối đa, tuổi thọ của sản phẩm

- Sơ đồ vị trí lắp đặt thiết bị của hệ thống tới người sử dụng

- Báo cáo kĩ thuật về sản phẩm

- Chiến lược quảng bá về sản phẩm

Giai đoạn 9: Đưa sản phẩm ra thị trường :

- Thực hiện chiến lược marketing cho sản phẩm, ưu tiên hàng đầu là trải nghiệm của khách hàng khi sử dụng sản phẩm

- Luật sư và nhân viên hỗ trợ pháp lý sẽ xử lý một loạt các vấn đề pháp lý bao gồm các ứng dụng bằng sang chế, bảo hiểm và phân tích bảo hộ rủi ro

Giai đoạn 10: Kiểm tra, đánh giá sản phẩm sau khi bán ra thị trường :

Giả định hệ thống đang trong giai đoạn sản xuất và thương mại hoá Hoạt động của hệ thống cảnh báo đa năng được xem xét đánh giá, kiểm soát chất lượng, bán hang, doanh thu, lợi nhuận… Báo cáo sẽ được sử dụng như là một nguồn tài liệu tham khảo cho các

dự án và các ý kiến trong tương lai, đặc biệt là dự án căn hộ thong minh

Tham khảo về hệ thống an ninh thông minh hệ thống an ninh thông minh Bkav SmartHome

Hệ thống an ninh trong ngôi nhà nắm giữ vai trò quan trọng, bảo vệ ngôi nhà 24/7, kiểm soát các nguy cơ cháy nổ (rò rỉ khí gas, chập điện), bị xâm nhập trái phép… Hệ thống này gồm các thiết bị kiểm soát vào ra ACS (chuông cửa có hình kết hợp kiểm soát vào ra bằng vân tay, mã số, thẻ từ), cảm biến phát hiện người, cảm biến phát hiện kính vỡ, cảm biến khói, hệ thống IP camera ghi hình, hàng rào điện tử Với hệ thống Bkav SmartHome, toàn bộ ngôi nhà bạn được thể hiện trên màn hình cảm ứng điện thoại hay tablet bằng sơ

đồ mặt bằng Ví dụ trong trường hợp có người lạ xâm nhập bất hợp pháp qua hàng rào (chẳng hạn khi vào lúc đêm khuya), hệ thống giám sát an ninh Bkav SmartHome sẽ ngay lập tức nhấp nháy đỏ cảnh báo trên màn hình tablet khu vực sân vườn trên sơ đồ mặt bằng Khi bạn bấm vào khu vực đó, hệ thống sẽ hiển thị hình ảnh camera trực tiếp tại khu vực đó Không những thế bạn có thể cài đặt cho hệ thống phát cảnh báo theo các cấp độ

an ninh khác nhau như: Bật đèn tại khu vực có đột nhập, báo động qua còi hú trong nhà,

gửi tin nhắn hoặc gọi điện đến các số điện thoại của các thành viên trong gia đình hoặc các số điện thoại khẩn cấp khác mà bạn đã đăng ký Hệ thống an ninh sẽ hỗ trợ bạn kích hoạt tự động đi cùng với các kịch bản khác trong ngôi nhà, giúp bạn hoàn toàn yên tâm khi ở nhà cũng như khi vắng nhà