Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương để người vận tải có thể nhập các thông số có thể tính toán nhiệt độ điểm sương trong hầm hàng

Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương để người vận tải có thể nhập các thông số có thể tính toán nhiệt độ điểm sương trong hầm hàng

Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Khi kinh tế thị trường phát triển, lượng hàng hóa sản xuất ngày tăng chủng loại số lượng, nhu cầu buôn bán vận chuyển hàng hóa nước giới phát triển theo xu Nhu cầu bảo quản để đảm bảo chất lượng hàng hóa quan tâm, trọng công tác đầu tư kỹ lưỡng kho tàng, bến bãi trang thiết bị bảo quản Công tác bảo quản hàng hóa ngành hàng hải quan tâm lợi ích mạng lại trình vận chuyển Có chuyến vận chuyển hàng hóa kéo dài hàng tháng, qua lại cảng có điều kiện thời tiết, khí hậu khác rõ rệt, việc bảo quản hàng hóa tốt vừa làm giảm thiệt hại cho chủ hàng, chủ tàu mà nâng cao uy tín, sức cạnh tranh công ty vận tải biển trước chủ hàng khó tính, khẳng định lực thuyền trưởng, đội ngũ sỹ quan thuyền viên tàu Việc thay đổi thời tiết, khí hậu chủ yếu chênh lệch lớn nhiệt độ độ ẩm cảng giao, nhận hàng hóa không theo dõi, kiểm tra cách thường xuyên dẫn đến tượng đổ mồ hôi hàng hóa Hiện tượng nguy hiểm cho hàng hóa, gây hư hỏng phần hay toàn biến đổi phần hay hoàn toàn tính chất lý, hóa hàng Do vậy, việc theo dõi thường xuyên để đưa xử lí thích hợp cần hoàn toàn cấp thiết Ngày công nghệ thông tin len lỏi lĩnh vực sống, giúp cải thiện sống người, nâng cao tính hiệu công việc Vì vậy, việc áp dụng công nghệ thông tin hàng hải quan tâm từ ngày đầu công nghệ phát triển Từ ý nghĩa ta sử dụng công nghệ thông tin vào công tác bảo quản hàng hóa để lập trình phần mềm tính toán nhiệt độ điểm sương hầm hàng đưa cảnh báo nguy có tượng đổ mồ hôi gây Việc áp dụng công nghệ vào công tác bảo quản hàng hóa có ý nghĩa to lớn, giúp nâng cao khả bảo quản hàng hóa, giảm đáng kể sức lao động thuyền viên công tác theo dõi để họ có thêm thời gian giải công việc khác tàu Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Mục đích đề tài Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương để người vận tải nhập thông số tính toán nhiệt độ điểm sương hầm hàng nhiệt độ khô ướt hay yếu tố nhiệt độ độ ẩm Từ giá trị nhiệt độ điểm sương sau tính toán hầm hàng ta so sánh với yếu tố khí tượng bên để đưa cảnh báo có dấu hiệu xảy tượng đổ mồ hôi hầm hàng Phần mềm lập trình để chạy máy tính có hệ điều hành window, cài đặt phần mềm máy tính đặt buồng lái Khi sỹ quan cần lấy thông số khí tượng đưa vào phần mềm tính toán cho thông số nhiệt độ điểm sương cảnh báo mà sỹ quan không cần thời gian tính toán Từ ý nghĩa thực tiễn mà đề tài mang lại ta nâng cao tính tự động hóa công tác bảo quản hàng hóa xác định nhiệt độ điểm sương, việc thiết kế thiết bị điện xác định nhiệt độ độ ẩm, đưa liệu máy tính buồng lái tất tính toán, xử lý thông số từ điều khiển thiết bị báo động thông gió (nếu cần) hầm hàng Phương pháp nghiên cứu Có hai phương pháp sử dụng nghiên cứu đề tài gồm phương pháp phân tích phương pháp khảo sát Phương pháp phân tích nguyên lý khí tượng việc lấy số đo từ thiết bị khí tượng chuyên dụng từ sử dụng công thức để tính toán nhiệt độ điểm sương Phương pháp khảo sát: tiến hành khảo sát yếu tố khí tượng thiết bị điện sensor để đo nhiệt độ độ ẩm truyền dẫn tín hiệu để xử lý thiết bị chuyên dụng máy tính trung tâm Ý nghĩa khoa học Đề tài sở tiến tới tự động hóa trình theo dõi điều kiện không khí không gian kín tàu, từ nâng cao chất lượng bảo quản hàng hóa tàu biển giải phóng sức lao động thuyền viên Đề tài sở để xây dựng hệ thống kiểm soát điều Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên kiện không khí môi trường, phục vụ cho ngành sản xuất đòi hỏi điều kiện làm việc ổn định Chương I : Tổng quan Việc phát triển khoa học công nghệ với phát triển giáo dục đào tạo quốc sách hàng đầu tảng động lực đẩy mạnh công nghiệp hóa, đại đất nước Chính ý nghĩa to lớn trường đại học Hàng Hải Việt Nam quan tâm đến công tác phát triển khoa học việc khuyến khích giảng viên, sinh viên tham gia nghiên cứu khoa học ưu đãi, hỗ trợ cho việc nghiên cứu nên sinh viên nghiên cứu khoa học có hứng thú tham gia Những đề tài có chất lượng tốt, có tính khả thi áp dụng thực tế cao từ cấp khoa trường xem xét đưa lên bảo vể cấp cao Mỗi khoa trường tập trung nghiên cứu đề tài có liên quan trực tiếp tới ngành nghề mà khoa đào tạo Khoa điều khiển tàu biển ngoại lệ, đề tài liên quan đến công tác hành hải, vận chuyển công tác dẫn tàu an toàn, công tác bảo quản hàng hóa… Lập trình phần mềm tính toán nhiệt độ điểm sương không gian kín đề tài thực tế công tác bảo quản hàng hóa lại chưa có sản phẩm, thiết bị phục vụ cho công tác quan trọng Hiện thị trường có thiết bị sản xuất nước nhập ngoại nước đo nhiệt độ, độ ẩm nhiệt độ điểm sương Ví dụ G319 ELCOMETER ANH , HT – 6850 , PCE – 320 …v.v Các thiết bị thiết bị cầm tay, nhỏ gọn chúng đo giá trị nhiệt độ, độ ẩm từ tính toán nhiệt độ điểm sương hiển thị giá trị thiết bị Chưa có đánh giá, so sánh với giá trị khác để đánh giá mức độ biến đổi nhiệt độ, độ ẩm điểm sương mà gây hại cho mục đích cần sử dụng Thêm vào giá thành cao mà chúng áp dụng số lĩnh vực, số nhà lạnh, nhà kính ươm trồng giống số trại giống thủy hải sản Chưa có sản phẩm trọng vào công tác bảo quản hàng hóa tự động hóa theo dõi biến đổi nhiệt độ điểm sương bờ ngành hàng hải Đề tài yêu cầu lập trình phần mềm tính toán giá trị nhiệt độ điểm sương không gian kín (chủ yếu đo đạc hầm hàng) nên công việc cần làm tốt phải lập trình phần mềm tin học có khả tính toán nhiệt độ điểm sương Do vậy, phải tìm hiểu kỹ Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên nhiệt độ điểm sương ảnh hưởng đến hàng hóa hầm hàng thông qua tài liệu chuyên ngành, tài kiệu liên quan nguồn thông tin internet Đề tài thực hai phần gồm lập trình phần mềm tính toán nhiệt độ điểm sương chế tạo thiết bị điện điều khiển, báo động điểm sương hầm hàng Mỗi phần thực với kiến thức công nghệ thông tin điện công nghiệp phục vụ cho công tác bảo quản hàng hóa ngành vận tải biển Vì vậy, việc lựa chọn ngôn ngữ lập trình thiết bị điện đơn giản lại mang lại hiệu cao giá thành thấp mục tiêu cần xác định ban đầu Phần mềm sau lập trình phải ứng dụng thực tế, tính toán giá trị điểm sương nhanh chóng xác thay cho việc tra bảng thủ công Thiết bị điện có khả xác định, tính toán giá trị yếu tố khí tượng hầm hàng, thực điều khiển từ xa khả báo động xảy bất thường Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Chương II : Cơ sở lý thuyết hàng hóa vận tải biển cách xác định nhiệt độ điểm sương 2.1 Công tác vận chuyển hàng hóa Thương mại quốc tế Việt Nam tăng trưởng nhanh chóng vòng 15 năm trở lại từ sau mở cửa, hội nhập với kinh tế giới, đặc biệt từ sau Việt Nam trở thành thành viên tổ chức thương mại giới (WTO) Cùng với tốc độ tăng trưởng kinh tế đặn khoảng 8% năm tốc độ tăng trưởng kim ngạch xuất nhập khoảng từ 20% đến 25% năm Giao thương hàng hóa tăng trưởng nhanh chóng, chủ yếu vận chuyển đường biển (khoảng 80% tổng khối lượng hàng hóa vận chuyển) tiền đề quan trọng phát triển ngành vận tải biển Việt Nam Theo thống kê tổng cục thống kê tháng đầu năm 2010 ước tính tăng 11,4% vận chuyển tăng 9,4% luân chuyển so với kì năm trước, vận tải hóa đường sông tăng 5,1% tăng 1,8% ; đường biển tăng 21% tăng 10% Trong tháng đầu năm 2011 ước tính đạt 390.8 triệu tăng 11,1% 109,6 tỷ tấn.km, tăng 5,4% so với kì năm trước, vận tải đường sông đạt 62 triệu tấn, tăng 7,4% 8,6 tỷ tấn.km, tăng 7,7%; đường biển đạt 27,3 triệu tấn, tăng 3% 82,8 tỷ tấn.km, tăng 4% Tuy nhiên khả đáp ứng công tác bảo quản hàng hóa chưa đáp ứng tăng theo ngành vận tải biển, theo số nghiên cứu, tại, công ty kho vận - vận tải biển Việt Nam phục vụ phần tư nhu cầu thị trường nước Bên cạnh đó, tồn khoảng cách khác biệt công ty kho vận – vận tải biển nước liên doanh so với công ty kho vận – vận tải biển Việt Nam, khu vực phía nam phần lại quốc gia Phí kho vận- vận tải biển Việt Nam tương đối thấp, nhiên dịch vụ bị đánh giá an toàn công tác bảo quản hàng hóa kho Các công ty nước khó khăn việc chiếm lĩnh thị trường nội địa Vấn đề đáng quan tâm trình độ cộng nghệ thấp Công nghệ kho vận Việt Nam yếu so với nước giới Các hợp đồng công ty vận tải kho vận với Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên khách hàng trao đổi thông qua đường thư truyền thống Trong khi, nước khu vực Singapore, Thái Lan Malaysia áp dụng công nghệ cho phép đối tác liên lạc điện tử thực thủ tục cách nhanh chóng Trong vận chuyển đa phương tiện, đường thủy, đường sông, đường yếu Cơ sở hạ tầng giao thông lạc hậu, hiệu kinh doanh thấp Phương pháp quản lý kho bãi lạc hậu chưa áp dụng cộng nghệ tin học công tác bảo quản theo dõi hàng hóa tàu biển kho bãi cách tự động hóa 2.2 Hư hỏng hàng hóa Trong vận tải biển, hư hỏng hàng hóa hay xảy xảy nhiều dạng khác Một nguyên nhân quan trọng vi phạm quy trình kỹ thuật người làm công tác vận tải xếp dỡ vấn đề sau: Chuẩn bị hầm hàng, sử dụng thiết bị cẩu, móc hàng không thích hợp với hàng, xếp hàng chưa đúng, không theo sơ đồ, kỹ thuật xếp dỡ chưa tốt, vấn đề đệm lót chưa đảm bảo, bao bì hàng không tốt, kiểm tra bảo quản trình hành trình chưa tốt Trong thực tế hàng hải, hàng hóa thường hư hỏng dạng sau: Hư hỏng bị đổ, vỡ, dập, nát: Thường xảy loại hàng chứa trongcác hòm, kiện, bao, thùng Nguyên nhân: Do bao bì không đảm bảo, thao tác cẩu không cẩn thận, móc hàng sai quy cách, thiếu cẩn thận xếp dỡ, chèn lót không tốt, sóng lắc rung động tàu sóng, phân bố hàng không kỹ thuật Hư hỏng bị ẩm ướt: Nguyên nhân chủ yếu làm hàng vận chuyển bị ẩm ướt thường miệng hầm hàng không kín nước để nước biển, nước mưa lọt xuống, rò rỉ đường ống dẫn dầu, nước chảy qua hầm, bị ngấm nước từ lỗ la canh, ballast lên, rò rỉ loại hàng lỏng xếp hầm Hư hỏng nhiệt độ cao: Thường xảy số loại hàng như: rau tươi, thịt, mỡ, cá Nguyên nhân chủ yếu thiếu không tuân thủ chế độ nhiệt độ độ ẩm công tác bảo quản, hệ thống thông gió điều hòa không khí không tốt, xếp gần buồng máy Hư hỏng lạnh: Một số loại hàng nhiệt độ xuống thấp bị đông kết gây khó khăn cho việc dỡ hàng (như dầu nhờn, than, quặng ) Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Hư hỏng động vật, côn trùng có hại gây nên: Thường xảy loại hàng ngũ cốc, thực phẩm Các động vật có hại chuột, mối mọt côn trùng khác làm hư hỏng hàng hoá Hư hỏng hôi thối, bụi bẩn: Nguyên nhân vệ sinh hầm hàng không tốt, bụi bẩn hàng hoá cũ sót lại Ví dụ: Nếu chuyến trước chở xi măng, quặng mà chuyến sau chở hàng ngũ cốc, chè thuốc vệ sinh hầm không kỹ dễ dẫn đến làm hư hỏng phần hàng bụi bẩn Hư hỏng bị cháy nổ: Thường xảy số loại hàng than, quặng, lưu huỳnh, phốt số loại hàng nguy hiểm khác Nguyên nhân: Do thân hàng có khả phát nhiệt, tích tụ khí chưa tuân thủ kỹ thuật bảo quản theo nguyên tắc riêng phù hợp với hàng, hệ thống thông gió chưa tốt, công tác kiểm tra hàng chưa tốt, không phát kịp thời tượng phát sinh chúng Hư hỏng cách ly, đệm lót không tốt: Nguyên nhân số loại hàng có tính chất kỵ mà xếp gần nhau, hàng nặng xếp trên, hàng nhẹ xếp dưới, xếp chiều cao chồng hàng quy định, hàng hóa xếp sát sàn thành vách tàu đệm lót Tất nguyên nhân gây tổn thất hàng hóa xảy đều gây thiệt hại không nhỏ cho hàng hóa vận chuyển Có nguyên nhân chủ quan khách quan gây hư hỏng, tổn thất hàng hóa, thường lỗi bị đổ, vỡ, dập, nát trình bốc xếp công nhân lượng hàng hư hỏng không đáng kể trình vận chuyển không tuân thủ theo qui trình theo dõi, bảo quản hàng hóa cộng thêm với tác nhân thời tiết khí hậu gây hư hỏng lượng hàng hóa lớn gây hư hỏng hoàn toàn lượng hàng hầm hàng (Hư hỏng bị ẩm ướt, nhiệt độ cao, bị cháy nổ, tượng đổ mồ hôi thân tàu, hầm hàng…) Nhưng hư hỏng hàng hóa tượng đổ mồ hôi gây vấn đề quan tâm nghiên cứu 2.3 Hư hỏng hàng hóa tượng đổ mồ hôi Hư hỏng hàng hóa tượng đổ mồ hôi thân tàu, đổ mồ hôi hầm hàng nguyên nhân thường hay xảy trình vận chuyển hàng hóa từ cảng đến cảng khác mà có khí hậu khác rõ rệt Hai tượng liên quan đến khái niệm điểm sương Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Điểm sương: Là nhiệt độ mà nhiệt độ nước chứa không khí đạt trạng thái bão hòa Điểm sương xác định nhiệt độ thấp mà không khí giữ ẩm tại, có phải thải bớt lượng ẩm thừa dạng ngưng tụ thành nước Nhiệt độ điểm sương mẫu thử không khí hoàn toàn phụ thuộc vào độ ẩm tương đối Độ ẩm tương đối (Relative Hummidity): Độ ẩm tương đối tỉ số sức trương nước sức trương nước bão hòa nhiệt độ cho tính phần trăm (hay tỉ số tính phần trăm lượng nước thực tế không khí với lượng nước không khí bão hòa đơn vị thể tích, nhiệt độ) R= (%) Trong đó: E: sức trương nước thực tế (vapor pressure) Es: sức trương nước bão hòa (saturated vapor pressure) E ,Es: mb (milibar) hay mmhg(milimet thủy ngân) Khi nhiệt độ tăng khả bão hòa độ ẩm tăng Giả sử trạng thái bão hòa ban đầu không khí bão hòa độ ẩm Khi nhiệt độ tăng trạng thái bão hòa bị phá vỡ, độ ẩm không khí (R) giảm, tức điều kiện (trạng thái mới) không khí chấp nhận thêm lượng không khí Khi nhiệt độ giảm để đáp ứng với trạng thái không khí mới, không khí cũ thải bớt lượng nước định dạng nước ngưng tụ 2.4 Phương pháp tính nhiệt độ điểm sương Để tính nhiệt độ điểm sương hầm hàng ta sử dụng hai cách để tính Cách dùng công thức tính toán, công thức ta cần phải biết nhiệt độ hầm hàng, nhiệt độ hầm hàng (nhiệt độ môi trường), độ ẩm tương đối không khí Cách để biết nhiệt độ điểm sương, dùng bảng tra nhiệt độ điểm sương Để tra bảng ta cần có đối số nhiệt độ bầu nhiệt kế khô nhiệt độ bầu nhiệt kế ướt ( lấy số liệu nhiệt kế khô ướt) Cách : Dùng công thức tính nhiệt độ điểm sương Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Ta sử dụng công thức Magnus [Sontag90] H= + DP = Trong : H: Hằng số trung gian T: Nhiệt độ môi trường(nhiệt độ nhiệt kế khô) (0C) R: Độ ẩm tương đối (%) DP: Nhiệt độ điểm sương (0C) Cách : Sử dụng bảng Bảng tra nhiệt đổ điểm sương có đối đối số tra giá trị nhiệt độ khô ướt Các giá trị xác định tàu biển thiết bị gồm hai nhiệt kế đặt song song hộp gỗ có đục nhiều lỗ nhỏ Các lỗ có tác dụng giúp cho không khí lưu thông bên bên Hộp gỗ đựng nhiệt kế phải đặt nơi không bị ảnh hưởng sức nóng vật thể có dòng khí thổi nhẹ Một hai nhiệt độ bọc giẻ có khả thấm nước tốt tới bầu nhiệt kế Đầu giẻ nhúng ngập nước hộp nhựa nhỏ phía Khi bầu nhiệt kế có giẻ tẩm ướt nước giẻ bị hóa Khi trình hóa xảy cần thu nhiệt vật gần bầu nhiệt kế làm cho bầu nhiệt kế bị lạnh làm cho giá trị bầu nhiệt kế ướt nhỏ so với nhiệt kế lại (gọi nhiệt kế bầu khô) Như vậy, khả hóa phụ thuộc trực tiếp vào độ ẩm tương đối Khi độ ẩm không khí cao khả hóa chậm chênh lệch bầu khô ướt nhỏ Khi độ ẩm không khí thấp, rõ ràng khả hóa diễn mãnh liệt Nhờ mối tương quan này, từ hiệu số nhiệt kế khô ướt ta xây dựng bảng tra nhiệt độ điểm sương Từ thông số nhiệt độ nhiệt kế khô nhiệt độ nhiệt kế ướt ta tra nhiệt độ điểm sương, cấu trúc bảng cách tra sau : Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Giá trị hàng ngang hiệu số nhiệt kế khô (T) ướt (T k) (Δt= T-Tk) 0C giá trị hàng dọc nhiệt độ nhiệt kế ướt Sau có giá trị nhiệt độ nhiệt kế khô nhiệt độ nhiệt kế ướt, ta tính hiệu nhiệt độ nhiệt kế khô ướt (Δt) thêm giá trị nhiệt độ nhiệt kế ướt ta tra bảng tìm giá trị nhiệt độ điểm sương (DP) Nếu giá trị Tk Δt có bảng cách tra sau : - Xác định vị trí Tk dóng sang theo hàng ngang - Xác định vị trí Δt dóng xuống hàng dọc vị trí giao T k Δt nhiệt độ điểm sương cần xác định Nếu giá trị Tk Δt bảng ta sử dụng phương pháp nội suy toán học để tìm nhiệt độ điểm sương Cách nội suy cụ thể sau : Xét : Tk1 < Tk < Tk2 Δt1 < Δt < Δt2 Trong : Tk1, Tk2 giá trị liên tiếp cột nhiệt kế ướt Δt1, Δt2 giá trị liên tiếp hàng hiệu nhiệt độ khô - ướt Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 10 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Click Continue để tiến hành cài đặt cuối chọn OK công việc cài đặt ứng dụng hoàn tất Sau vào Run ta việc gõ đường dẫn mà ta vừa cài đặt vào Start chọn All Programs tìm tên chương trình click vào ứng dụng ta tính toán nhiệt độ điểm sương - Hướng dẫn sử dụng phần mềm Sau cài đặt phần mềm ta mở ứng dụng vừa cài đặt để bắt đầu thực công việc tính toán điểm sương hầm hàng Hai phần mềm sử dụng tương tự giao diện phần mềm giống kết tính toán nên sau nhóm xin trình bày cách sử dụng phần mềm tính toán nhiệt độ điểm sương với giá trị nhập vào giá trị nhiệt độ khô giá trị nhiệt độ ướt Chạy phần mềm, có giao diện sau: Hình 11: Hướng dẫn sử dụng phần mềm bước Chọn thang nhiệt độ cần tính toán điểm sương: Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 30 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Click vào thang nhiệt độ cần tính toán Giả sử chọn thang đo độ 0C Hình 12: Hướng dẫn sử dụng phần mềm bước Nhập giá trị nhiệt độ vào hai khung hầm tương ứng muốn tính toán nhiệt độ điểm sương sau click nút “Dewpoint” hầm tương ứng Click nút giá trị điểm sương thể cửa sổ phía Hiển thị giá trị hầm hàng tương ứng thời gian tính toán Hình 13: Hướng dẫn sử dụng phần mềm bước Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 31 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Để kiểm tra xem có khả xảy tượng đổ mồ hôi hầm hàng hay không ta click vào nút “Checking” sau tính toán giá trị nhiệt độ điểm sương hai hầm hàng Điền giá trị nhiệt độ khô nhiệt độ ướt bên hầm hàng cửa sổ Hình 14: Hướng dẫn sử dụng phần mềm bước Sau điền giá trị vào hai cửa sổ ra, phần mềm tính toán giá trị nhiệt độ điểm sương hầm hàng so sánh với giá trị hầm hàng để xem có xảy tượng đổ mồ hôi hầm hàng hay không Giả sử giá trị hầm hàng nằm giới hạn cảnh báo hầm hàng nằm giới hạn nguy hiểm màu sắc cửa sổ thay đổi cảnh báo hiển thị cửa sổ phía để sỹ quan trực ca thấy thực biện pháp kỹ thuật Hình 15: Hướng dẫn sử dụng phần mềm bước Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 32 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Nếu muốn tính toán lại giá trị nhiệt độ điểm sương hầm hàng ta cần nhập lại giá trị vào ô tương ứng làm lại lúc đầu Chương IV:Thiết kế chế tạo thiết bị đo điểm sương hầm hàng kín 4.1 Xây dựng hệ thống Với phương pháp thủ công trực tiếp xuống hầm hàng để đo nhiệt độ-độ ẩm-điểm sương, nhiều thời gian công sức mà công việc lại không hiệu Cùng với phát triển mạnh mẽ công nghệ thông tin, cần đưa tự động hóa vào trình đo nhiệt độ, độ ẩm điểm sương hầm hàng Vì nhóm nghiên cứu đề tài thiết kế chế tạo thiết bị có tên AMDP-1 (Auto Measure Dew Point Version 1) Vì thiết bị xây dựng nên nhằm mục đích 4.2 Nguyên lý hoạt động 4.2.1 Sơ đồ hệ thống: A Sơ đồ: LOGO! 230RC LOGO! AM2 Bộ chuyển VFC320 LOGO! AM2 PT100 Rơle HS1101 PT100 Đèn Chuông Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương + 220v - Page 33 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Giới thiệu thiết bị: LOGO! 230RC Nhiệm vụ: Xử lý điều khiển toàn hệ thống theo yêu cầu lập trình Tên LOGO! 230RC Điện áp cấp 115… 240V Ngõ vào digital Ngõ relays AC/D C Tín h (10A ) Modul mở rộng LOGO! AM2 Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 34 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên - Nhiệm vụ: Chuyển đổi tín hiệu tần số sang tín hiệu số để đưa vào LOGO! 230RC - Cách đấu dây: 1: Nối dây bảo vệ 2: Vỏ bọc giáp dây cáp tính hiệu 3: Thanh ray Dòng đo lường 0…2mA Áp đo lường 0…10V - Kết nối cảm biến dây với modul LOGO!AM2 : Ta làm theo bước sau: • Kết nối ngõ sensor vào cổng U (0…10V) ngõ I (0…20mA) modul AM2 • Kết nối đầu dương sensor vào 24V (L+) Kết nối dây ground sensor (M) vào đầu M1 M2 modul AM2 Modul LOGO! AM2 PT100 - Nhiệm vụ: Chuyển đổi tín hiệu điện áp sang tín hiệu số để đưa vào LOGO! 230RC - Cách đấu dây: Kỹ thuật dây Kỹ thuật dây Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 35 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Khi đấu nối nhiệt điện trở PT100 vào modul AM2 PT100, ta sử dụng kỹ thuật dây dây Đối với kỹ thuật đấu dây, ta nối tắt đầu M2+ IC1 (hoặc M2+ IC2) Khi dùng kỹ thuật ta tiết kiệm dây sai số điện trở dây gây không bù trừ Trung bình điện trở 1Ω dây dẫn tương ứng với sai số 2.50C Với kỹ thuật đấu dây, ta cần thêm dây nối từ cảm biến PT100 ngõ IC1 modul AM2 PT100 Với cách đấu nối sai số điện trở dây dẫn gây bị triệt tiêu Chú ý: Để tránh trình trạng giá trị đọc bị dao động, ta nên thực theo quy tắc sau: • Chỉ sử dụng dây dẫn có bọc giáp • Chiều dài dây không vượt 10m • Kẹp giữ dây mặt phẳng • Nối vỏ bọc giáp dây dẫn vào ngõ PE modul • Trong trường hợp modul không nối đất bảo vệ, ta nối vỏ bọc giáp vào đầu âm nguồn cung cấp Bộ chuyển đổi VFC320 (Voltage-to-Frequency and Frequency-toVoltage Converter) Nhiệm vụ: Chuyển đổi tín hiệu xung thành tín hiệu tần sô Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 36 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Cảm biến nhiệt HS1101 Nhiệm vụ: Đo độ ẩm trời hầm hàng Can nhiệt PT100 Nhiệm vụ: Đo nhiệt độ trời hầm hàng Rơle Nhiệm vụ: tự động điều khiển đèn, chuông quạt thông gió có tín hiệu báo từ LOGO! 230RC Đèn Nhiệm vụ: Tự động sáng nhận tín hiệu báo động từ rơle Chuông Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 37 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Nhiệm vụ: Tự động kêu reng nhận tín hiệu báo động từ rơle 10 Quạt tông gió Nhiệm vụ: Tự động bật quạt thông gió nhận tín hiệu báo động từ rơle 11 Máy tính (PC) Nhiệm vu: Hiển thị thông số nhiệt độ, độ ẩm điểm sương Ghi báo động 4.2.2 Nguyên lý hoạt động Đầu tiên ta cấp nguồn điện cho thiết bị khối Sensor HS1101 đo độ ẩm hầm hàng trời hai tín hiệu xung đưa lên chuyển đổi VFC320 Bộ chuyển đổi VFC320 có nhiệm vụ chuyển hai tín hiệu xung thành hai tín hiệu tần số đưa vào modul mở rộng LOGO! AM2 Modul chuyển hai tín hiệu tần số thu sang hai tín hiệu số đưa lên LOGO! 230RC Trong đó, can nhiệt PT100 nhận nhiệt độ hầm hàng nhiệt độ trời Hai tín hiệu nhận hai tín hiệu điện áp ( từ 0-10VDC) đưa vào modul mở rộng LOGO! AM2 PT100 Modul mở rộng LOGO! AM2 PT100 chuyển hai tín hiệu điện áp sang hai tín hiệu số đưa lên LOGO! 230RC LOGO! 230RC nhận hai tín hiệu số sensor HS1101 hai tín hiệu số can nhiệt PT100 Nó tách bốn Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 38 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên tín hiệu số thành hai cặp tín hiệu số riêng biệt (trong bao gồm cặp tín hiệu số nhiệt độ - độ ẩm hầm hàng cặp tín hiệu số nhiệt độ - độ ẩm trời) xử lý hai cặp tín hiệu qua công thức Magnus[Sontag90] lập trình sẵn vào LOGO! 230RC phần mềm LOGO!Sort Comfort V3 Công thức Magnus[Sontag90] lập trình là: H= + DP= Với : H: Hằng số trung gian Trong đó: T nhận giá trị T1 T2; R nhận giá trị R R2; DP nhận giá trị DP1 DP2 T1: Nhiệt độ đo hầm hàng (0C) T2: Nhiệt độ đo ngoài trời (0C) R1: Độ ẩm tương đối hầm hàng (%) R2: Độ ẩm tương đối ngoài trời (%) DP1: Điểm sương hầm hàng (0C) DP2: Điểm sương ngoài trời (0C) LOGO! 230RC so sánh điểm sương hầm hàng trời theo quy tắc: D= DP1-T2 ( D: hiệu số điểm sương hầm hàng nhiệt độ trời) Nếu D< -4 không báo động,vẫn trạng thái an toàn Hiển thị hình PC Nếu D nằm [-4;-1] nằm vùng cảnh báo cho báo đèn Hiển thị hình PC LOGO! 230RC điều khiển rơle bật đèn Nếu D>-1 nằm vùng cực nguy hiểm báo động bật đèn Hiển thị hình PC LOGO! 230RC điều khiển rơle bật đèn, chuông Nếu DP1≥DP2 cần phải bật quạt thông gió Hiển thị hình PC LOGO! 230RC điều khiển rơle bật quạt thông gió 4.3 Hướng dẫn sử dụng Cách bố trí: Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 39 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên - Đặt gồm: sensor HS1101 can nhiệt PT100 hầm hàng Chỗ thuận tiện cho việc đo nhiệt độ độ ẩm Còn lại để trời - Bộ xử lý đặt vị trí thuận tiện cho việc bảo quản theo dõi thường xuyên - PC đặt buồng lái để dễ quan sát thông số nhiệt độ, độ ẩm, điểm sương mà hệ thống đưa lên - Đèn chuông lắp đặt vị trí ngồi đâu biết tàu - Quạt thông gió lắp đạt hầm hàng Cách sử dụng: • Bước 1: Cung cấp nguồn điện 220V cho toàn thiết bị • Bước 2: Kiểm tra nhiều lần thông số đo thiết bị đo PC • Bước 3: Quan sát xem tình trạng báo động hệ thống để xử lý Chú ý: Thường xuyên kiểm tra bảo quản thiết bị đo thiết bị hệ thống Nếu hỏng phải thay 4.4 Kết luận Với ưu điểm gọn nhẹ, tiệt kiệm lượng, độ tin cậy cao, giá thành cạnh tranh so với thiết bị nhập ngoại tính tương đương, thiết bị AMDP-1 có khả ứng dụng rộng rãi lĩnh vực đo giám sát nhiệt độ, độ ẩm điểm sương hầm hàng Với sản phẩm AMDP-1, nhóm đề tài mong muốn đem đến nhiều lợi ích quản lý, bảo vệ hầm hàng có hiệu quả, góp phần tăng chất lượng giảm giá thành sản phẩm Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 40 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên KẾT LUẬN Công tác bảo quản hàng hóa quan tâm mức đem lại hiệu mong muốn Đề tài đề cập đến vấn đề thiết thực việc tính toán nhiệt độ điểm sương để phục vụ cho việc theo dõi, kiểm tra nhiệt độ điểm sương cách nhanh chóng xác Hai phần mềm lập trình để tính toán nhiệt độ điểm sương theo hai cách tính khác Phần mềm sau hoàn thành tính toán giá trị nhiệt độ điểm sương cách nhanh chóng, thay cho việc tra bảng thủ công, nội suy giá trị bảng cách xác.Một phương pháp tính nhiệt độ điểm sương việc đưa đối số giá trị nhiệt độ khô ướt Phương pháp gần gũi với thực tế hàng hải biển có thiết bị đo tàu, việc đọc số liệu nhập vào tính toán nhiệt độ điểm sương Phương pháp lại tính toán nhiệt độ điểm sương dựa vào độ ẩm nhiệt độ không khí, phương pháp chưa thân thiện với công tác bảo quản hàng hóa có khả mở rộng nâng cao tính tự động hóa tương lai Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 41 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Sau trình lập trình xây dựng lên phần mềm tính toán nhiệt độ điểm sương đưa cảnh báo tượng đổ mồ hôi hầm hàng có giao diện cách tính toán đơn giản, thuận tiện dễ sử dụng, thay cho bảng toán với công việc tra cứu thời gian công thức tính toán phức tạp Kết đề tài sở nghiên cứu xây dựng hệ thống theo dõi điều chỉnh hầm hàng cách tự động, không phục vụ cho phát triển công nghiệp đóng tàu, vận chuyển hàng hóa biển mà giúp đỡ cho ngành có liên quan tới công tác bảo quản hàng hóa Nhóm nghiên cứu xin chân thành cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO • Giáo trình “Xếp dỡ bảo quản hàng hóa tàu biển”- Đinh Xuân Mạnh, Nguyễn Mạnh Cường, Phạm Văn Trường, Nguyễn Đại Hải (Hải Phòng, 2008) • Giáo trình “Chất xếp bảo quản hàng hóa tàu biển” - Nguyễn Văn Thư, Nguyễn Ngọc Tuấn, Phân hiệu ĐH Hàng Hải phía Nam (TP HCM 1998) • “Tự học lập trình Visual Basic 6.0 qua chương trình mẫu” - Đậu Quang Tuấn, Nhà xuất tổng hợp thành phố Hồ Chí Minh, 2004 • Giáo trình” Lập trình giao tiếp máy tính Visual Basic” - Hồ Thanh Tâm, Lê Văn Bạn, ĐH Nông Lâm TP.HCM • Giáo trình “Tin học sở phần lập trình ngôn ngữ C” - Vũ Bá Duy, Đại Học Quốc Gia Hà Nội Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 42 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên • Một số tài liệu mạng internet http://www.tnut.edu.vn/faculties/sdh/files/lienket/_11237.htm http://www.decatur.de/javascript/dew/index.html http://irtfweb.ifa.hawaii.edu/~tcs3/tcs3/Misc/Dewpoint_Calculation_Humidity_Sensor_ E.pdf http://www.gorhamschaffler.com/humidity_formulas.htm MỤC LỤC Chương I : Tổng quan 2.1 Công tác vận chuyển hàng hóa .5 2.2 Hư hỏng hàng hóa 2.3 Hư hỏng hàng hóa tượng đổ mồ hôi .7 2.5 Ứng dụng việc xác định điểm sương công tác bảo quản hàng hóa 15 Chương III : Nghiên cứu phần mềm tính toán cảnh báo nhiệt độ điểm sương hầm hàng 24 3.1 Nghiên cứu lựa chọn ngôn ngữ lập trình cho phần mềm 24 3.2 Phần mềm tính toán dựa vào nhiệt độ khô ướt 24 3.4 Nghiên cứu bố trí cảm biến hầm hàng .27 3.5 Hướng dẫn sử dụng phần mềm 28 Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 43 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên 4.Bộ chuyển đổi VFC320 (Voltage-to-Frequency and Frequency-to-Voltage Converter) 36 Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 44 [...]... sương có giao diện như sau : Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 24 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Hình 5 : Giao diện phần mềm tính toán nhiệt độ điểm sương dựa vào nhiệt độ khô và nhiệt độ ướt Giao diện trên xây dựng để tính toán nhiệt độ điểm sương trên tàu có hai hầm hàng, mỗi hầm hàng được thiết kế riêng biệt thành từng khối Khi muốn tính toán nhiệt độ điểm sương tại hầm nào... độ ẩm của hầm 3.2 Phần mềm tính toán dựa vào nhiệt độ khô và ướt Phần mềm này lập trình tính toán nhiệt độ điểm sương dựa vào bảng tra nhiệt độ điểm sương với các đối số là nhiệt độ khô và nhiệt độ ướt nên khi viết chương trình chủ yếu là cách tra giá trị được trong bảng Cách tra bảng và tính toán dựa vào lưu đồ như đã được trình bày ở phần trên Từ đó xây dựng một phần mềm tính toán nhiệt độ điểm sương. .. Theo phần mềm này tính toán nhiệt độ điểm sương dựa vào công thức Magnus [Sontag90] như đã trình bày ở phần trên Hình 6 : Giao diện phần mềm tính toán nhiệt độ điểm sương dựa vào độ ẩm và nhiệt độ Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 26 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Giao diện của phần mềm này giống như phần mềm tính nhiệt đổ điểm sương dựa vào nhiệt độ khô và nhiệt độ ướt nhưng... giá trị này là có thể biết được có thể xảy ra hiện tượng đổ mồ hôi hàng hóa hay không 3.3 Phần mềm tính toán dựa vào giá trị độ ẩm và nhiệt độ Phần mềm tính toán nhiệt độ điểm sương dựa vào nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt có thể dùng như một phầm mềm hữu hiệu để tính toán nhiệt độ điểm sương trong hầm hàng nhưng nếu muốn mở rộng đề tài, nâng cao tính tự động hóa thì rất khó để thực hiện theo cách này Do... Tk2 thì Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 11 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên dp = y = d3 + Căn cứ vào cách tính toán như trên ta lập được sơ đồ khối sau : Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 12 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 13 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Hình 2 : Lưu đồ tính nhiệt độ điểm sương. .. sương trong hầm hàng Hai phần mềm sử dụng tương tự nhau do giao diện của phần mềm giống nhau và kết quả tính toán đều như nhau nên sau đây nhóm xin trình bày cách sử dụng phần mềm tính toán nhiệt độ điểm sương với giá trị nhập vào là giá trị nhiệt độ khô và giá trị nhiệt độ ướt Chạy phần mềm, khi đó có giao diện như sau: Hình 11: Hướng dẫn sử dụng phần mềm bước 1 Chọn thang nhiệt độ cần tính toán điểm. .. không khí trong hầm nhỏ hơn điểm sương không khí bên ngoài (Dp không khí trong hầm < Dp không khí bên ngoài) - Mục đích thông gió hầm hàng: Làm giảm nhiệt độ hầm hàng, giữ cho hàng hóa không bị hỏng vì nóng Làm nhiệt độ điểm sương không khí trong hầm hàng thấp hơn nhiệt độ thành, vách hầm và nhiệt độ trên bề mặt của hàng hóa để tránh mồ hôi hầm hàng gây ẩm ướt hàng hóa Làm lưu thông không khí để giảm... điểm sương: Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 30 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Click vào thang nhiệt độ cần tính toán Giả sử chọn thang đo độ 0C Hình 12: Hướng dẫn sử dụng phần mềm bước 2 Nhập các giá trị nhiệt độ vào hai khung của hầm tương ứng muốn tính toán nhiệt độ điểm sương sau đó click nút “Dewpoint” của hầm tương ứng Click nút khi đó giá trị điểm sương sẽ được thể hiện... trị của hầm hàng tương ứng và thời gian tính toán Hình 13: Hướng dẫn sử dụng phần mềm bước 3 Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 31 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Để kiểm tra xem có khả năng xảy ra hiện tượng đổ mồ hôi trong hầm hàng hay không ta click vào nút “Checking” sau khi đã tính toán giá trị nhiệt độ điểm sương của cả hai hầm hàng Điền giá trị nhiệt độ khô và nhiệt độ ướt... ướt bên ngoài hầm hàng tại cửa sổ khi nó hiện ra Hình 14: Hướng dẫn sử dụng phần mềm bước 4 Sau khi điền các giá trị vào hai cửa sổ hiện ra, phần mềm sẽ tính toán giá trị nhiệt độ điểm sương ngoài hầm hàng và so sánh với các giá trị trong hầm hàng để xem có xảy ra hiện tượng đổ mồ hôi trong hầm hàng hay không Giả sử giá trị trong hầm hàng 1 nằm trong giới hạn cảnh báo còn hầm hàng 2 nằm trong giới hạn ... tài Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương để người vận tải nhập thông số tính toán nhiệt độ điểm sương hầm hàng nhiệt độ khô ướt hay yếu tố nhiệt độ độ ẩm Từ giá trị nhiệt độ điểm sương. .. diện phần mềm tính toán nhiệt độ điểm sương dựa vào độ ẩm nhiệt độ Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 26 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên Giao diện phần mềm giống phần mềm tính. .. ướt môt phần mềm viết với đối số đưa vào nhiệt độ độ ẩm hầm 3.2 Phần mềm tính toán dựa vào nhiệt độ khô ướt Phần mềm lập trình tính toán nhiệt độ điểm sương dựa vào bảng tra nhiệt độ điểm sương