0

Ứng dụng Logic mờ trong máy lọc nước thông minh

10 33 1
  • Ứng dụng Logic mờ trong máy lọc nước thông minh

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 28/10/2020, 07:10

Máy lọc nước, một thiết bị gia dụng phổ biến cũng không nằm ngoài xu thế đó. Tuy nhiên, do điều kiện nguồn nước đầu vào và lượng nước sử dụng của từng gia đình là khác nhau, vấn đề sục rửa, cảnh báo thay lõi nhằm đảm bảo chất lượng nước đầu ra chưa được các hãng máy lọc nước tập trung giải quyết. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 60, Kỳ (2019) 59 - 68 59 Ứng dụng Logic mờ máy lọc nước thông minh Vũ Thị Quyên 1,*, Đặng Mạnh Chính 1, Bùi Thị Thêm 2, Đặng Thành Trung 3, Phùng Thị Mai 3, Lê Minh Bằng Viện Công nghệ Thông tin, Viện Hàn lâm khoa học Công nghệ Việt Nam, Việt Nam Khoa điện, Trường Đại học công nghiệp Quảng Ninh, Việt Nam Nam Quỹ Hỗ trợ Sáng tạo Kỹ thuật Việt Nam (VIFOTEC), Việt Nam Khoa Kỹ thuật điện, Trường Đại học điện lực, Việt THÔNG TIN BÀI BÁO TĨM TẮT Q trình: Nhận 10/01/2019 Chấp nhận 20/02/2019 Đăng online 29/04/2019 Chúng ta sống thời đại mà cơng nghệ phát triển nhanh chóng, thiết bị điện tử gia dụng ngày trở nên đại thông minh Máy lọc nước, thiết bị gia dụng phổ biến không nằm ngồi xu Tuy nhiên, điều kiện nguồn nước đầu vào lượng nước sử dụng gia đình khác nhau, vấn đề sục rửa, cảnh báo thay lõi nhằm đảm bảo chất lượng nước đầu chưa hãng máy lọc nước tập trung giải Do đó, khuổn khổ viết này, nhóm tác giả trình bày nghiên cứu, thiết kế thiết bị tự động sục rửa lõi lọc, đồng thời ứng dụng Logic mờ để tính tốn thời điểm sục rửa, thay lõi phù hợp với chất lượng nước đầu vào vùng khác Bộ điều khiển tích hợp với hãng máy lọc nước GFLife, cho kết thử nghiệm tốt nhiều địa điểm khác Từ khóa: Máy lọc nước Nội suy Logic mờ Cách mạng 4.0 © 2019 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Tất quyền bảo đảm Mở đầu Ngày nay, máy lọc nước khơng cịn xa lạ với hàng loạt hãng sản xuất, chủng loại mức giá khác nhau,… Tuy nhiên, máy lọc nước có điểm chung cần phải sục rửa lõi thay lõi Bởi sau thời gian hoạt động, hợp chất bên lõi lọc bị bào mòn, đồng thời số kim loại tạp chất bị giữ lại thành lõi lọc làm ảnh hưởng đến chất lượng nước Hai câu hỏi đặt đây: “Khi nên tiến hành sục rửa tái sinh lõi?” “Khi _ *Tác giả liên hệ E - mail: vtquyen@ioit.ac.vn nên tiến hành thay lõi” Đây câu hỏi tương đối khó trả lời Thường mua máy, nhà sản xuất tư vấn tháng nên gọi thợ đến sục rửa lõi tháng nên thay lõi lần Đây khuyến cáo nhà sản xuất nhằm đảm bảo chất lượng nước lọc Trên thực tế, lượng nước dùng hàng ngày máy lọc nước không giống nhau, chất lượng nước đầu vào địa điểm không giống Cộng với việc đến thời điểm thay lõi, người sử dụng không để ý vượt thời gian thay lõi, thời gian sau đó, chất lượng nước khơng đảm bảo ban đầu Ngoài ra, đội ngũ kỹ thuật viên tới sục rửa lõi không làm việc quy trình, ảnh hưởng tới người sử dụng uy tín 60 Vũ Thị Quyên nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (2), 59 - 68 nhà cung cấp Vơ hình chung, chủ quan sử dụng máy yếu tố khách quan mà sử dụng nước không đạt chất lượng mong muốn Đây vấn đề mà nhà sản xuất máy lọc nước phải đối mặt cần giải triệt để GFLife sản phẩm máy lọc nước nano phòng Hóa học xanh thuộc viện Hóa học, viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Bên cạnh ưu điểm mặt hóa học vật liệu, nhóm nghiên cứu đưa giải pháp báo thay lõi dựa lượng nước tiêu thụ Dựa vào điều kiện nước đặc thù Việt Nam, tính chất hóa học hợp chất lõi máy lọc, nhóm nghiên cứu tính tốn lượng nước tương ứng với độ hao mịn lõi Từ tính toán thời điểm cần thay lõi dựa vào lưu lượng để đảm bảo chất lượng nước lọc Phương pháp có ưu điểm tính tốn đảm bảo chất lượng nước lọc dựa đặc tính hóa học chất, khơng phụ thuộc vào tần suất sử dụng nước người dùng Do đó, chất lượng nước đảm bảo so với làm theo khuyến cáo cũ nước khác biệt Do đó, bước thứ hai q trình phát triển, nhóm nghiên cứu đưa phương pháp tính tốn thời điểm sục rửa thay lõi dựa logic mờ với đầu vào hệ thống nồng độ pH thơng số tổng chất rắn hịa tan nước (TDS) Đây thông số ảnh hưởng trực tiếp tới độ hao mòn tuổi thọ lõi lọc Sử dụng logic mờ dựa vào thông số đầu vào hỗ trợ điều khiển tính toán định thời điểm sục rửa, thay lõi, giải triệt để toán tất máy lọc nước gặp phải Bảng Bảng lưu lượng báo thay lõi chưa có bo mạch điều khiển (Trần Quang Vinh nnk., 2012) Thay lõi TT Thời điểm thay Tên lõi lõi (lít) Lõi Than tre hoạt tính 2700 Quặng mangan phủ nano Lõi 2700 oxit mangan 2700 (1350 lít Lõi Vật liệu trao đổi cation tái sinh) Sứ xốp mao quản nano Lõi 10800 phủ bạc nano Lõi Than gáo dừa hoạt tính 5400 Quy trình giám sát, điều khiển máy lọc nước chuyên gia Hóa học từ phịng Hóa học xanh dày cơng nghiên cứu Mục đích nghiên cứu muốn ứng dụng tự động hóa vào thiết bị máy lọc nước, thay cho việc nhân viên kỹ thuật tới sục rửa, tái sinh lõi định kỳ Bản chất việc dùng nước rửa lõi, đồng thời sử dụng muối ngâm lõi trao đổi ion+ Việc hoàn tồn sử dụng máy móc thay người Để làm điều đó, máy lọc nước cần tích hợp hệ thống van điện từ, đặt điểm tương ứng sơ đồ Kèm theo cơng tắc áp cao nhằm bảo vệ đường ống nước bên trong, công tắc áp thấp đảm bảo an toàn nguồn nước đầu vào Dựa vào việc điều khiển đóng mở van bật tắt bơm nước, điều khiển tự động quy trình sục rửa Dựa vào quy trình kỹ thuật hóa học tính tốn chi tiết, nhóm nghiên cứu phịng ESLab viện Cơng nghệ thơng tin phát triển bo mạch đo lưu lượng, tự động sục rửa lõi theo quy trình chặt chẽ, qua tăng tuổi thọ lõi đồng thời đảm bảo chất lượng nước Qua đó, giải hai vấn đề đặt Tuy nhiên, thơng số Bảng thơng số tính tốn thống kê trung bình dựa vào thu thập chất lượng nước địa bàn Hà Nội Nó khơng đảm bảo tính xác thời điểm sục rửa, thay lõi chất lượng nguồn nước Nghiên cứu, thiết kế mạch giám sát điều khiển cho máy lọc nước Trong phần này, nhóm nghiên cứu trình bày bước nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điều khiển nhằm giải vấn đề nêu phần trước thời điểm sục rửa, thời điểm thay lõi quy trình sục rửa để đảm bảo chất lượng nước suốt trình hoạt động lâu dài máy lọc 2.1 Quy trình giám sát điều khiển Chú thích: - 1, 2, 3, 4, lõi lọc máy lọc nước (tên lõi lọc trình bày Bảng 1) - V1, V2,…V9 van điện từ Nguyên lý hoạt động máy lọc nước: theo sơ đồ Hình 1, nước từ vòi chảy qua van áp thấp, sau qua bơm vào hệ thống lọc Nước sau Vũ Thị Quyên nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (2), 59 - 68 61 Bơm Cốc muối Công tắc Nguồn nước Cảm biến lưu lượng Cơng tắc Bình áp Xả Xả Xả Hình Sơ đồ cấu tạo máy lọc nước lọc chảy qua van chiều, van chỉnh lưu lượng, cơng tắc áp cao vào bình áp Khi sử dụng, nước chảy từ bình áp qua cột làm nước tới vịi Quy trình điều khiển máy lọc nước Trạng thái 1* Trạng thái hoạt động ổn định: mở van từ V6, V2 Đóng van từ cịn lại Trạng thái 2* Khi lượng nước lọc đạt ngưỡng sục rửa (ngưỡng sục rửa số lít mà máy tiến hành sục rửa Việc tính tốn ngưỡng sục rửa trình bày phần báo), thực quy trình tái sinh, sục rửa lõi vào 12 đêm ngày hơm Hệ thực trình qua giai đoạn: sục rửa tái sinh, cụ thể: + Sục rửa: mở van từ V1, V2, V9 Đóng van từ cịn lại Thực trình sục rửa 10 phút + Tái sinh: sau sục rửa, chuyển sang giai đoạn tái sinh, gồm giai đoạn: - Rửa ngược: mở van từ V5, V7 Đóng van từ cịn lại Thực 10 phút Sau chuyển sang giai đoạn 2: trao đổi - Trao đổi: mở van từ V8, V3, V4 Đóng van từ cịn lại Cho bơm hoạt động để lấy nguồn nước phục vụ cho trao đổi Tái sinh 20 phút, sau chuyển sang giai đoạn ngâm vật liệu - Ngâm vật liệu: đóng tất van Thực 60 phút - Rửa xi chậm 1: mở van từ V6, V4 Đóng van từ cịn lại Rửa xi chậm 30 phút, sau chuyển sang giai đoạn rửa xi nhanh - Rửa xi nhanh: mở van V6, V4, V9 Đóng van cịn lại Thực rửa xi nhanh 15 phút, sau chuyển sang rửa xi chậm - Rửa xuôi chậm 2: mở van từ V6, V4 Đóng van từ cịn lại Rửa xi chậm 30 phút Sau q trình rửa xi chậm 2, đưa hệ trạng thái hoạt động ổn định - trạng thái 1*: mở van từ V6, V2 Đóng van từ cịn lại Q trình tái sinh, sục rửa thực liên tục lưu lượng lọc đạt ngưỡng sục rửa lưu lượng lọc Tái sinh, sục rửa tay thời điểm bất kỳ: Thiết kế 02 nút A B để ấn vào tay, hệ thực trình sục rửa (nút A) tái sinh (nút B) Sau trình thực xong hệ tự động quay trạng thái hoạt động ổn định trạng thái 1* Bên cạnh đó, cịn có số u cầu khác với mạch điều khiển: mạch phải lưu lượng nước sử dụng, trạng thái máy trường hợp điện; phải có hình LCD hiển thị thông tin cho khách hàng 62 Vũ Thị Quyên nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (2), 59 - 68 Quy trình cảnh báo thay lõi lọc tự động Khi nước chảy qua cảm biến lưu lượng, cảm biến đo lượng nước chuyển thành giá trị xung để đưa vào vi xử lý Vi xử lý sau nhận giá trị xung gửi đến dựa vào tính giá trị lít nước sử dụng để đưa kết led cảnh báo, hiển thị LCD gửi kết lên server trung tâm qua Wi-fi Máy lọc nước có lõi lọc, sau thời gian sử dụng cần thay lõi Việc thay lõi máy phụ thuộc vào lượng nước sử dụng hộ gia đình chất lượng nước đầu vào nơi gia đình sử dụng Hệ logic mờ điều khiển tính tốn ‘ngưỡng sục rửa’ từ tính thời điểm thay lõi + Đèn Báo thay lõi sáng lượng nước sử dụng đạt đến mức cần thay lõi, kết hợp với tiếng “Bíp” (âm chuông báo) cảnh báo cho người sử dụng Đèn tắt, tiếng “Bíp” khơng kêu thợ đến ấn nút Reset để đưa lưu lượng cụm lõi 1, 2, 3, 4, Qua q trình thử nghiệm tính tốn (của chun gia phịng Hóa học xanh thuộc viện Hóa học, viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam): sau 16 lần tự động sục rửa, mạch báo thay lõi lần Từ ta có chu trình cảnh báo thay lõi sau: - Khi thể tích lọc đạt 16 lần ngưỡng sục rửa, LCD hiển thị báo thay lõi 1, 2, Sau thợ THAY LÕI, ấn nút reset để đưa lưu lượng riêng cụm lõi 123 - Khi thể tích lọc đạt 32 lần ngưỡng sục rửa, LCD hiển thị báo thay lõi 1, 2, 3, Sau thợ thay lõi, ấn nút reset để đưa lưu lượng riêng cụm lõi 1, 2, 3, 4, - Khi thể tích lọc đạt 48 lần ngưỡng sục rửa, LCD hiển thị báo thay lõi 1, 2, Sau thợ thay lõi, ấn nút reset để đưa lưu lượng cụm lõi 1, 2, 3, 4, - Khi thể tích lọc đạt 64 lần ngưỡng sục rửa tiếp theo, LCD hiển thị báo thay lõi 1, 2, 3, 4, Sau thợ thay lõi, ấn nút reset để đưa lưu lượng cụm lõi 12345 Như vậy, sau trình đạt 16*4 = 64 lần ngưỡng sục rửa, tất lõi hệ thống thay hoàn toàn 2.2 Thiết kế thiết bị nhúng giám sát điều khiển Dựa vào phần trên, nắm sơ quy trình kỹ thuật máy lọc nước GFLife quy trình cảnh báo thay lõi bo mạch chủ Trong phần này, nhóm tác giả trình bày chi tiết giải pháp thiết kế bo mạch điều khiển, vấn đề kỹ thuật module bo mạch Nhiệm vụ bo mạch thu thập, đo đạc lượng nước sử dụng thông qua cảm biến lưu lượng, từ lưu vào nhớ ROM vi điều khiển Ở phải sử dụng nhớ ROM để đảm bảo lưu lượng nước lưu lại trường hợp điện nguồn điện dừng đột ngột, đảm bảo độ tin cậy xác phương pháp Sau đó, dựa vào lượng nước sử dụng thu thập được, mạch điều khiển bơm van điện từ hoạt động theo quy trình công nghệ, kèm theo hiển thị thông số cần thiết lên hình LCD thiết bị Để giải toán nguồn nước đầu vào khác ảnh hưởng tới “ngưỡng sục rửa” thời điểm thay lõi, nhóm sử dụng cảm biến đo pH tổng chất rắn hòa tan nước (TDS), sau sử dụng thuật tốn logic mờ trình bày phần sau để tính tốn ngưỡng giá trị Theo nghiên cứu (Vũ Thị Quyên nnk., 2018), nhóm sử dụng cảm biến lưu lượng S201, cảm biến hoạt động dựa cánh quạt nước cảm biến Hall bên trong, nước chảy qua làm quay cánh quạt, thông qua cảm biến Hall tạo xung vng từ NPN: tín hiệu xung vng đưa vào ngắt vi điều khiển để tính tốn lưu lượng chảy qua Nhóm ứng dụng thuật tốn nội suy để tìm phương pháp tính tốn xác lượng nước chảy qua cảm biến thơng qua xung nhận Kết nghiên cứu tiếp tục kế thừa nghiên cứu Ngoài ra, điều khiển sử dụng cảm biến đo pH, đo độ cứng nước để lấy thông số chất lượng nước đầu vào, giá trị đầu vào cho khối xử lý trung tâm tính tốn mờ Ngồi ra, điều khiển cịn có số nút bấm để chỉnh sửa thời gian, chạy chế độ sục rửa, tái sinh tay cần thiết Sau đo đạc lưu lượng nước sử dụng, điều khiển hiển thị lưu lượng nước hình LCD, đồng thời hiển thị chế độ hoạt động, lõi cần thay Đồng thời, điều khiển điều khiển hệ thống rơ le theo quy trình vạch sẵn Ngồi ra, mạch tích hợp khối Vũ Thị Quyên nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (2), 59 - 68 thời gian thực RTC kèm theo pin để đảm bảo quy trình hoạt động theo thời gian xác, đếm thời gian hoạt động điện đảm bảo thời gian tái sinh tự động vào đêm để không ảnh hưởng tới khách hàng Đóng vai trị khối xử lý trung tâm điều khiển vi xử lý STM32F405RGT6 STMicroelectronics Đây vi xử lý 32 bit thuộc 63 dòng vi xử lý hiệu cao STM, hỗ trợ xung nhịp lên tới 168 MHz, nhớ Flash Mbyte vô mạnh mẽ, đảm bảo hoạt động ổn định thời gian dài Vi xử lý có tổng cộng 64 chân, hỗ trợ tới 53 chân vào ra, đủ để đáp ứng yêu cầu làm việc với số lượng lớn đầu vào ứng dụng Đồng thời, nghiên cứu Hình Sơ đồ khối thiết bị giám sát điều khiển hệ thống Bơm Cốc muối Nguồn nước Cảm biến lưu lượng Bình áp Xả Xả Xả Hình Sơ đồ máy lọc nước hệ thống giám sát điều khiển 64 Vũ Thị Quyên nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (2), 59 - 68 này, vi xử lý cần đảm bảo hiệu tính tốn đủ mạnh để tính tốn logic mờ trình bày phần 2.3 Ứng dụng Logic mờ cho điều khiển Logic mờ (Fuzzy logic) phát triển từ lý thuyết tập mờ để thực lập luận cách xấp xỉ thay lập luận xác Logic mờ coi mặt ứng dụng lý thuyết tập mờ để xử lý giá trị giới thực cho toán phức tạp (Klir et al., 1995) Trong nghiên cứu này, logic mờ đóng vai trị não hệ thống điều khiển, thay người định cần tái sinh, sục rửa hệ thống dựa vào thơng số nguồn nước đầu vào Như trình bày phần trên, máy lọc nước, việc sục rửa, tái sinh thay lõi vô quan trọng, định chất lượng nước đầu máy lọc Bước đầu giải vấn đề đo đạc lượng nước sử dụng, sục rửa, tái sinh thay lõi dựa “ngưỡng sục rửa”, đạt lượng nước quy định trước, máy tự động tiến hành sục rửa, tái sinh Tuy nhiên, chất lượng nước đầu vào vùng lắp đặt máy lọc nước khơng nhau, “ngưỡng sục rửa” không giống cho vùng Để giải triệt để vấn đề này, nhóm nghiên cứu định ứng dụng tính tốn logic mờ để thay người định lượng nước cần tiến hành sục rửa Bởi logic mờ hoạt động dựa kinh nghiệm người Ở đây, áp dụng nguyên tắc đơn giản theo kinh nghiệm chun gia hóa học: “Khi tổng chất rắn hịa tan nước lớn nhanh phải thay lõi, nồng độ pH nước lớn nhanh phải thay lõi” Lý đơn giản tổng chất rắn hòa tan nước (TDS) lớn, có nghĩa nước có nhiều kim loại nặng, nước qua lõi lọc có nhiều kim loại bị giữ lại bề mặt, làm giảm hiệu lõi lọc, cần sớm sục rửa Tương tự vậy, độ pH lớn có nghĩa nước có tính chất axit (Trần Thị Thanh Trúc nnk., 2017), nước có tính chất axit nhanh ăn mịn lõi lọc, lõi cần phải thay sớm thêm tiền xử lý để đạt chất lượng nước sinh hoạt trước vào máy lọc nước sinh hoạt Vì vậy, nghiên cứu này, dải đầu vào tập mờ tín hiệu pH TDS dải chất lượng nước sinh hoạt Dải giá trị đầu vào pH 6÷9, dải giá trị đầu vào TDS từ tới 400 Mỗi tín hiệu đầu vào chuyển đổi thành tập giá trị mờ với giá trị hàm liên thuộc “thấp, trung bình, cao” (Phan Xuân Minh Nguyễn Doãn Phước, 1997) phân chia theo khoảng giá trị Hình 6, Hình b Thiết kế tập mờ tín hiệu đầu cho ngưỡng sục rửa Dải tín hiệu đầu xác định theo kinh nghiệm chun gia hóa học phịng Hóa học xanh, giá trị mặc định ban đầu ngưỡng sục rửa 300 lít Dựa vào việc tính toán giới hạn hợp chất, dải giá trị ngưỡng sục rửa từ 100 lít tới 400 lít Đồng thời tập mờ tín hiệu đầu thiết kế theo giá trị hàm liên thuộc “ngắn, trung bình, dài” (Phan Xuân Minh Nguyễn Dỗn Phước, 1997) Hình c Thiết kế luật mờ Luật mờ thiết kế dựa quy luật: “Khi pH cao TDS cao, ngưỡng sục rửa ngắn ngược lại” Đồng thời với dải giá trị hàm liên thuộc cho biến đầu vào, tổng cộng thiết kế luật điều khiển Hình Nước uống Nước suối, Nước cứng Nước cứng Nước có độ Nước ô lý tưởng mạch ngầm, (TSD từ mức độ nhẹ cứng cao không nhiễm tuyệt lọc qua cacbon 170 ppm) đối khơng nên sử dụng sử dụng Hình Ý nghĩa số TDS a Thiết kế tập mờ cho tín hiệu đầu vào pH TDS Nguồn nước đầu vào cho hệ thống máy lọc nước cần đảm bảo chất lượng nước sinh hoạt, chất lượng nước đầu vào cần lắp Hình Sơ đồ hệ thống tính tốn mờ Vũ Thị Qun nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (2), 59 - 68 Hình Dải giá trị đầu vào pH Hình Dải giá trị đầu vào TDS Hình Tập mờ tín hiệu đầu Hình Luật mờ hệ thống 65 66 Vũ Thị Quyên nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (2), 59 - 68 Kết Trong phần này, nhóm tác giả trình bày kết thu trình nghiên cứu, sau thử nghiệm lắp đặt điều khiển số khu vực khác Việt Nam Kết thu từ tính tốn mờ mơ hình hóa phần mềm Fuzzy Tech nhằm thể trực quan (Hình 10, 11, 12) Qua trình kiểm thử lắp đặt thực tế, điều khiển máy lọc nước hoạt động tốt ổn định, chạy quy trình theo thời gian xác lập, tự động tái sinh sục rửa lúc đêm không ảnh hưởng tới khách hàng, đảm bảo đo đạc xác lưu lượng, báo thay lõi theo yêu cầu ban đầu Dưới kết thu trình lắp đặt máy lọc nước địa điểm: Hàng Bạc - Hà Nội, Mỹ Đình - Hà Nội Mỹ Lộc - Nam Định Hình 13, 14, 15 Trong thời gian triển khai lắp đặt thực tế, nhóm tác giả thu thập nhiều kết khác vùng Tuy nhiên, khuôn khổ báo này, đưa kết tiêu biểu, đại diện cho chất lượng nước khác nhau: Hình 10 Màn hình hiển thị chế độ bình thường Hình 13 Kết tính tốn mờ Hàng Bạc Hình 11 Bộ điều khiển chế độ sục rửa tự động Hình 12 Bộ điều khiển báo thay lõi 123 Hình 14 Kết tính tốn mờ Mỹ Đình Vũ Thị Qun nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (2), 59 - 68 67 Hình 15 Kết tính tốn mờ Mỹ Lộc - Nam Định • Kết đường Hàng Bạc, Hà Nội, với thông số nguồn nước đầu vào pH = 7,73, TDS = 275 ngưỡng sục rửa tính tốn 193 lít, thấp giá trị mặc định, thời gian thay lõi sớm Đây khu phố cổ, đường ống nước tương đối cũ ảnh hưởng tới nguồn nước đầu vào với pH cao nước cứng • Kết thứ hai chung cư khu Mỹ Đình, Hà Nội, thơng số nguồn nước đầu vào pH = 6,9, TDS = 151 ngưỡng sục rửa 332 lít Đây khu vực xây dựng, chất lượng nguồn nước tương đối tốt nên thời gian thay lõi kéo dài • Kết thứ ba vùng nông thôn huyện Mỹ Lộc, Nam Định, với pH = 7,5, TDS = 197 ngưỡng sục rửa 275 lít Chất lượng nước máy chút so với khu đô thị Hà Nội, nhiên đảm bảo chất lượng tốt, nên thời gian thay lõi mức trung bình Kết luận Trong báo này, nhóm tác giả tập trung xây dựng giải pháp tự động hóa điều khiển cho máy lọc nước gia đình GFLife phịng Hóa học xanh Biến máy lọc nước thơng thường thành hệ thống có khả tự động sục rửa, tái sinh báo thay lõi lọc theo quy trình xác định sẵn Đảm bảo chất lượng nước lọc đồng thời tăng tuổi thọ lõi lọc, qua giúp tiết kiệm chi phí bảo trì cho khách hàng nhà sản xuất Bước tiếp theo, nhóm ứng dụng logic mờ vào điều khiển, giúp cho điều khiển trở nên thông minh hơn, thay người định cần sục rửa tái sinh, cần thay lõi Mục đích việc giúp máy lọc nước trở nên thông minh nhằm giải vấn đề chất lượng nguồn nước đầu vào khác nhau, đảm bảo chất lượng nước đầu có chất lượng tốt cho khách hàng sử dụng máy lọc Xây dựng dựa kinh nghiệm chuyên gia hóa học, logic mờ giúp giải tốt vấn đề Khơng dừng lại đó, việc lắp đặt hệ thống máy lọc nước tích hợp cảm biến pH TDS, với việc xây dựng hệ thống Internet vạn vật (IoT), xây dựng sở liệu lớn chất lượng nước vùng có lắp đặt máy lọc GFLife Từ liên kết với công ty cung cấp nước để xây dựng hệ thống giám sát chất lượng nước cung cấp cho người dân, đảm bảo lợi ích cho xã hội Lời cảm ơn Bài báo hoàn thành với tài trợ đề tài: Nghiên cứu thiết kế điều khiển tự động để nâng cao tuổi thọ lõi lọc cho máy lọc nước, Viện Công nghệ thông tin - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Mã số: CS19.02 68 Vũ Thị Quyên nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (2), 59 - 68 Tài liệu tham khảo 32 - 37 Klir, George J and Bo Yuan, 1995 Fuzzy sets and fuzzy logic Theory and Aplications ISBN 01310 11715 Phan Xuân Minh Nguyễn Doãn Phước, 1997 Lý thuyết điều khiển mờ Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Vũ Thị Quyên, 2018 Cải thiện độ xác phép đo lượng nước sử dụng cho thiết bị báo thay lõi máy lọc nước Hội thảo quốc gia lần thứ XXI Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Trần Thị Thanh Trúc, 2017 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả xử ý TDS độ mặn nước biển giả định màng lọc UF RO Tạp chí Khoa học Thủ Dầu Một Nhà xuất Trường Đại học Thủ Dầu Một 3-7 Trần Quang Vinh, 2012 Đề tài khoa học cấp Nhà nước Nghiên cứu sản xuất vật liệu cơng nghệ xử lý nước cấp an tồn sinh học có sử dụng nano bạc Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam ABSTRACT Application of fuzzy logic in water purifi Quyen Thi Vu 1, Chinh Manh Dang 1, Them Thi Bui 2, Trung Thanh Dang 3, Mai Thanh Thi Phung and Bang Minh Le Institute of Information Technology, Vietnam Academy of Science and Technology, Vietnam Falcuty of Electro-Mechanics, Quang Ninh University of Industry, Vietnam Falcuty of Electrical Engineering, Electric Power University, Vietnam Vietnam fund for supporting technological creations (VIFOTEC), Vietnam We are living in an era where technology is growing rapidly, electronic household appliances are becoming more modern and smarter Water purifiers, a popular one are not out of that trend However, due to the difference in water supply conditions and the amount of water used by each family, the problem of cleaning and replacing the core to ensure output water's quality has not been concentrated Therefore, in this article, the authors presented the research, designing the device to automatically clean the filter cores, and applied Fuzzy Logic to calculate the time of washing, replacing cores according to the input water's quality in different regions The controller has been integrated in the GFLife water purifier, providing good test results in many different locations.” ... phần 2.3 Ứng dụng Logic mờ cho điều khiển Logic mờ (Fuzzy logic) phát triển từ lý thuyết tập mờ để thực lập luận cách xấp xỉ thay lập luận xác Logic mờ coi mặt ứng dụng lý thuyết tập mờ để xử... khiển Hình Nước uống Nước suối, Nước cứng Nước cứng Nước có độ Nước lý tưởng mạch ngầm, (TSD từ mức độ nhẹ cứng cao không nhiễm tuyệt lọc qua cacbon 170 ppm) đối không nên sử dụng sử dụng Hình... chủ quan sử dụng máy yếu tố khách quan mà sử dụng nước không đạt chất lượng mong muốn Đây vấn đề mà nhà sản xuất máy lọc nước phải đối mặt cần giải triệt để GFLife sản phẩm máy lọc nước nano phịng
- Xem thêm -

Xem thêm: Ứng dụng Logic mờ trong máy lọc nước thông minh,

Hình ảnh liên quan

Hình 1. Sơ đồ cấu tạo máy lọc nước. - Ứng dụng Logic mờ trong máy lọc nước thông minh

Hình 1..

Sơ đồ cấu tạo máy lọc nước Xem tại trang 3 của tài liệu.
Hình 3. Sơ đồ máy lọc nước cùng hệ thống giám sát điều khiển.Hình 2. Sơ đồ khối thiết bị giám sát điều khiển hệ thống - Ứng dụng Logic mờ trong máy lọc nước thông minh

Hình 3..

Sơ đồ máy lọc nước cùng hệ thống giám sát điều khiển.Hình 2. Sơ đồ khối thiết bị giám sát điều khiển hệ thống Xem tại trang 5 của tài liệu.
Hình 4. Ý nghĩa chỉ số TDS. - Ứng dụng Logic mờ trong máy lọc nước thông minh

Hình 4..

Ý nghĩa chỉ số TDS Xem tại trang 6 của tài liệu.
Hình 6. Dải giá trị đầu vào pH. - Ứng dụng Logic mờ trong máy lọc nước thông minh

Hình 6..

Dải giá trị đầu vào pH Xem tại trang 7 của tài liệu.
Hình 10. Màn hình hiển thị ở chế độ bình thường. - Ứng dụng Logic mờ trong máy lọc nước thông minh

Hình 10..

Màn hình hiển thị ở chế độ bình thường Xem tại trang 8 của tài liệu.
Hình 15. Kết quả tính toán mờ tại Mỹ Lộc - Nam Định. - Ứng dụng Logic mờ trong máy lọc nước thông minh

Hình 15..

Kết quả tính toán mờ tại Mỹ Lộc - Nam Định Xem tại trang 9 của tài liệu.

Từ khóa liên quan