Dự án KC.03.DA04 là một phần kết quả nghiên cứu của đề tài KC.03.04 do Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hoá (VIELINA) chủ trì thực hiện. Dự án được thực hiện từ tháng 1/2004 đến 12/2005. Các nội dung mà dự án đã thực hiện là: + Khảo sát các thiết bị đo khí hiện có tại các mỏ than của Việt nam từ đó xác định nhu cầu thực sự và cấp thiết của người sử dụng để chế tạo thiết bị phù hợp. + Lựa chọn vật tư, linh kiện đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đó để mua và chế tạo thiết bị + Thiết kế phần cứng cho các thiết bị. + Xây dựng thuật toán, chương trình điều khiển phần mềm cho các thiết bị. + Thiết kế mẫu mã, kiểu dáng công nghiệp cho thiết bị. + Kiểm tra, hiệu chỉnh thiết bị. + Đưa thiết bị đi kiểm định để đánh giá các thông số kỹ thuật và kiểm tra an toàn phòng chống cháy nổ, … + Thử nghiệm thiết bị tại thực tế hầm lò Việt Nam. + Thu thập ý kiến đóng góp để cải tiến khắc phục các nhược điểm của thiết bị + Nghiên cứu hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo. + Đào tạo cán bộ thiết kế cũng như hướng dẫn sử dụng tại các cơ sở để đảm bảo thiết bị được sử dụng có hiệu quả nhất. Trong thời gian 2 năm nhóm thực hiện dự án đã cố gắng hết sức để triển khai một cách hiệu quả nhất. Tuy nhiên do đặc thù ngành than là ngành lao động trong môi trường khắc nghiệt và luôn ẩn chứa nhiều hiểm hoạ do đó các thiết bị đưa vào sử dụng trong hầm lò đều phải trải qua các quy định hết sức ngặt nghèo: từ kiểm định, xin cấp phép cho vào sử dụng trong hầm lò đến thời gian thử nghiệm thực tế nên kết quả triển khai dự án cũng chưa được như mong muốn. Tuy nhiên với sự cố gắng hết mình của đơn vị thực hiện dự án cùng sự hỗ trợ, tạo điều kiện của các cơ quan chức năng và các đơn vị sử dụng, sản phẩm dự án đã được thị trường trong nước chấp nhận và được người sử dụng đánh giá cao. Kể từ khi được phép chuyển giao vào thực tế đến nay (tháng 11/2005) sản phẩm của dự án đã được các công ty trong Tập đoàn than và khoáng sản Việt Nam như: Công ty than Hạ Long, Hòn Gai, Vàng Danh, Đông Bắc, Hà Lầm, … mua và sử dụng trong các khu vực khai thác với tổng kinh phí khoảng 3 tỉ đồng. Sản phẩm của dự án đã phát huy tốt tác dụng góp phần đảm bảo an toàn lao động, tạo tâm lý an tâm cho công nhân khi làm việc và sản phẩm bước đầu đã thay thế được thiết bị nhập ngoại đem lại hiệu quả kinh tế to lớn. Báo cáo này sẽ trình bày chi tiết về nội dung và kết quả thực hiện dự án.
ebook BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hóa 156A Quán Thánh, Ba Đình, Hà Nội XWY ZXW Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật Dự án: CHẾ TẠO THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG ĐO VÀ CẢNH BÁO KHÍ MÊTAN CẦM TAY DÙNG CHO KHAI THÁC HẦM LÒ TS Nguyễn Thế Truyện 6176 10/11/2006 Hà Nội - 2006 Bản quyền 2004-2005, Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hóa ebook DANH SÁCH CÁN BỘ KHOA HỌC CHÍNH THAM GIA THỰC HIỆN DỰ ÁN STT 10 11 Tên TS Nguyễn Thế Truyện KS Nguyễn Công Hiệu KS Luyện Tuấn Anh KS Kiều Mạnh Cường KS Nguyễn Thế Vinh KS Nguyễn Văn Cường KS Nguyễn Xuân Phú Sơn KS Phạm Mạnh Tuấn KS Nguyễn Hùng Kiên KS Lê Anh Tuấn KS Nguyễn Văn Quang Ghi Chủ nhiệm dự án * CHUYÊN GIA CỐ VẤN CHUYÊN NGÀNH: TS Lê Văn Thao, Kỹ Sư trưởng thông gió - Tập đồn CN Than, khống sản VN TĨM TẮT VỀ DỰ ÁN Dự án KC.03.DA04 phần kết nghiên cứu đề tài KC.03.04 Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hoá (VIELINA) chủ trì thực Dự án thực từ tháng 1/2004 đến 12/2005 Các nội dung mà dự án thực là: + Khảo sát thiết bị đo khí có mỏ than Việt nam từ xác định nhu cầu thực cấp thiết người sử dụng để chế tạo thiết bị phù hợp + Lựa chọn vật tư, linh kiện đáp ứng đầy đủ yêu cầu để mua chế tạo thiết bị + Thiết kế phần cứng cho thiết bị + Xây dựng thuật tốn, chương trình điều khiển phần mềm cho thiết bị + Thiết kế mẫu mã, kiểu dáng công nghiệp cho thiết bị + Kiểm tra, hiệu chỉnh thiết bị + Đưa thiết bị kiểm định để đánh giá thông số kỹ thuật kiểm tra an tồn phịng chống cháy nổ, … + Thử nghiệm thiết bị thực tế hầm lị Việt Nam + Thu thập ý kiến đóng góp để cải tiến khắc phục nhược điểm thiết bị + Nghiên cứu hoàn thiện thiết kế công nghệ chế tạo + Đào tạo cán thiết kế hướng dẫn sử dụng sở để đảm bảo thiết bị sử dụng có hiệu Trong thời gian năm nhóm thực dự án cố gắng để triển khai cách hiệu Tuy nhiên đặc thù ngành than ngành lao động môi trường khắc nghiệt ẩn chứa nhiều hiểm hoạ thiết bị đưa vào sử dụng hầm lò phải trải qua quy định ngặt nghèo: từ kiểm định, xin cấp phép cho vào sử dụng hầm lò đến thời gian thử nghiệm thực tế nên kết triển khai dự án chưa mong muốn Tuy nhiên với cố gắng đơn vị thực dự án hỗ trợ, tạo điều kiện quan chức đơn vị sử dụng, sản phẩm dự án thị trường nước chấp nhận người sử dụng đánh giá cao Kể từ phép chuyển giao vào thực tế đến (tháng 11/2005) sản phẩm dự án cơng ty Tập đồn than khống sản Việt Nam như: Cơng ty than Hạ Long, Hịn Gai, Vàng Danh, Đông Bắc, Hà Lầm, … mua sử dụng khu vực khai thác với tổng kinh phí khoảng tỉ đồng Sản phẩm dự án phát huy tốt tác dụng góp phần đảm bảo an toàn lao động, tạo tâm lý an tâm cho công nhân làm việc sản phẩm bước đầu thay thiết bị nhập ngoại đem lại hiệu kinh tế to lớn Báo cáo trình bày chi tiết nội dung kết thực dự án BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hóa 156A Quán Thánh, Ba Đình, Hà Nội XWY ZXW Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật Dự án: CHẾ TẠO THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG ĐO VÀ CẢNH BÁO KHÍ MÊTAN CẦM TAY DÙNG CHO KHAI THÁC HẦM LÒ TS Nguyễn Thế Truyện Hà Nội - 2006 Bản quyền 2004-2005, Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hóa DANH SÁCH CÁN BỘ KHOA HỌC CHÍNH THAM GIA THỰC HIỆN DỰ ÁN STT 10 11 Tên TS Nguyễn Thế Truyện KS Nguyễn Công Hiệu KS Luyện Tuấn Anh KS Kiều Mạnh Cường KS Nguyễn Thế Vinh KS Nguyễn Văn Cường KS Nguyễn Xuân Phú Sơn KS Phạm Mạnh Tuấn KS Nguyễn Hùng Kiên KS Lê Anh Tuấn KS Nguyễn Văn Quang Ghi Chủ nhiệm dự án * CHUYÊN GIA CỐ VẤN CHUYÊN NGÀNH: TS Lê Văn Thao, Kỹ Sư trưởng thơng gió - Tập đồn CN Than, khống sản VN TÓM TẮT VỀ DỰ ÁN Dự án KC.03.DA04 phần kết nghiên cứu đề tài KC.03.04 Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hoá (VIELINA) chủ trì thực Dự án thực từ tháng 1/2004 đến 12/2005 Các nội dung mà dự án thực là: + Khảo sát thiết bị đo khí có mỏ than Việt nam từ xác định nhu cầu thực cấp thiết người sử dụng để chế tạo thiết bị phù hợp + Lựa chọn vật tư, linh kiện đáp ứng đầy đủ yêu cầu để mua chế tạo thiết bị + Thiết kế phần cứng cho thiết bị + Xây dựng thuật toán, chương trình điều khiển phần mềm cho thiết bị + Thiết kế mẫu mã, kiểu dáng công nghiệp cho thiết bị + Kiểm tra, hiệu chỉnh thiết bị + Đưa thiết bị kiểm định để đánh giá thông số kỹ thuật kiểm tra an tồn phịng chống cháy nổ, … + Thử nghiệm thiết bị thực tế hầm lò Việt Nam + Thu thập ý kiến đóng góp để cải tiến khắc phục nhược điểm thiết bị + Nghiên cứu hoàn thiện thiết kế công nghệ chế tạo + Đào tạo cán thiết kế hướng dẫn sử dụng sở để đảm bảo thiết bị sử dụng có hiệu Trong thời gian năm nhóm thực dự án cố gắng để triển khai cách hiệu Tuy nhiên đặc thù ngành than ngành lao động môi trường khắc nghiệt ẩn chứa nhiều hiểm hoạ thiết bị đưa vào sử dụng hầm lò phải trải qua quy định ngặt nghèo: từ kiểm định, xin cấp phép cho vào sử dụng hầm lò đến thời gian thử nghiệm thực tế nên kết triển khai dự án chưa mong muốn Tuy nhiên với cố gắng đơn vị thực dự án hỗ trợ, tạo điều kiện quan chức đơn vị sử dụng, sản phẩm dự án thị trường nước chấp nhận người sử dụng đánh giá cao Kể từ phép chuyển giao vào thực tế đến (tháng 11/2005) sản phẩm dự án cơng ty Tập đồn than khống sản Việt Nam như: Cơng ty than Hạ Long, Hịn Gai, Vàng Danh, Đông Bắc, Hà Lầm, … mua sử dụng khu vực khai thác với tổng kinh phí khoảng tỉ đồng Sản phẩm dự án phát huy tốt tác dụng góp phần đảm bảo an toàn lao động, tạo tâm lý an tâm cho công nhân làm việc sản phẩm bước đầu thay thiết bị nhập ngoại đem lại hiệu kinh tế to lớn Báo cáo trình bày chi tiết nội dung kết thực dự án MỤC LỤC MỤC LỤC CÁC HÌNH LỜI NÓI ĐẦU Đặt vấn đề Các thông tin chung dự án CHƯƠNG I CÁC VẤN ĐỀ CHUNG .5 1.1 Tình hình xuất khí mêtan mỏ than 1.2 Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu 1.3 Thực trạng sử dụng máy đo khí TKV 1.3.1 Thiết bị Nga 1.3.2 Thiết bị Trung Quốc 1.3.3 Thiết bị Nhật 1.3.4 Thiết bị Ba Lan 1.3.5 Thiết bị Canada 10 1.4 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 11 1.5 Mục tiêu nội dung nghiên cứu dự án 13 1.6 Trình tự tiến hành thực dự án 14 1.7 Phương pháp nghiên cứu 15 CHƯƠNG II THIẾT KẾ CHẾ TẠO CÁC SẢN PHẨM 16 2.1 Nguyên tắc thiết kế, chế tạo 16 2.2 Lựa chọn phần tử 17 2.2.1 Lựa chọn sensor 17 2.2.2 Lựa chọn linh kiện khác 22 2.2.3 Các vấn đề cần giải 23 2.3 Thiết kế máy đo khí mêtan VIELINA-ĐCT.01 25 2.3.1 Thiết kế phần cứng máy đo VIELINA-ĐCT.01 25 2.3.2 Thiết kế phần mềm VIELINA-ĐCT.01 26 2.4 Thiết kế máy đo nhiều thông số 27 2.4.1 Thiết kế phần cứng máy đo nhiều thông số 27 2.4.2 Thiết kế phần mềm máy đo nhiều thông số 28 2.5 Thiết kế nạp pin tự động 29 2.6 Chế tạo nguồn 30 CHƯƠNG III KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 32 3.1 Về sản phẩm dự án 32 3.1.1 Máy đo VIELINA-ĐCT.01 32 3.1.2 Máy đo VIELINA-ĐCT.02 35 3.1.3 Máy đo VIELINA-ĐCT.03 36 3.1.4 Bộ nạp pin tự động 37 3.2 Quy trình công nghệ 38 3.2.1 Quy trình chế thử 38 3.2.2 Quy trình cơng nghệ chế tạo hàng loạt sản phẩm 40 Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 3.2.3 Quy trình hiệu chuẩn thiết bị 44 3.2.4 Quy trình hồn thiện cơng nghệ chế tạo sản phẩm 45 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46 4.1 KẾT LUẬN 46 4.1.1 Kết thực 46 4.1.2 Đánh giá hiệu dự án 47 4.1.3 Đánh giá tính mới, tính sáng tạo dự án 47 4.1.4 Đánh giá mức độ hoàn thành dự án 48 4.2 Kiến nghị 49 LỜI CẢM ƠN 51 CÁC PHỤ LỤC BÁO CÁO 53 Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 MỤC LỤC CÁC HÌNH Hình Máy đo GWJ-1A Hình Thiết bị đo R-7 Hình Thiết bị đo TC-100P 10 Hình Thiết bị đo GasAlertMicro 11 Hình Cấu tạo sensor cảm biến đốt xúc tác 18 Hình Nguyên lý hoạt động sensor đo khí CO 19 Hình Sơ đồ đấu nối sensor theo cầu Wheastone 21 Hình Các thơng số sensor NAP100AD 22 Hình Bo mạch máy đo VIELINA-ĐCT.01 23 Hình 10 Sơ đồ khối thiết bị đo khí mêtan cầm tay VIELINA-ĐCT01 25 Hình 11 Lưu đồ thuật toán xây dựng phần mềm thiết bị đo khí mêtan cầm tay 26 Hình 12 Sơ đồ khối tổng quát thiết bị 27 Hình 13 Lưu đồ thuật toán xây dựng phần mềm thiết bị đo nhiều thông số 28 Hình 14 Sơ đồ khối nạp pin tự động 29 Hình 15 Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn an toàn tia lửa 30 Hình 16 Hình ảnh nguồn cho sản phẩm dự án 31 Hình 17 Sản phấm hệ thứ 32 Hình 18 Sản phẩm hệ thứ 33 Hình 19 Sản phẩm hệ sử dụng 33 Hình 20 Mặt trước thiết bị VIELINA-ĐCT.02 35 Hình 21 Mặt trước thiết bị đo VIELINA-ĐCT.03 36 Hình 22 Bộ nạp pin tự động 38 Hình 23 Quy trình cơng nghệ chế thử sản phẩm 39 Hình 24 Quy trình sản xuất, hiệu chỉnh sản phẩm 43 Hình 25 Quy trình hồn thiện cơng nghệ chế tạo sản phẩm 45 Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 LỜI NĨI ĐẦU Đặt vấn đề Trong q trình thực đề tài KC.03.04: Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ SCADA phục vụ an toàn lao động ngành khai thác hầm lị, chúng tơi thấy nhu cầu trước mắt mỏ than lúc (năm 2002) thiết bị đo khí cầm tay chưa phải hệ thống giám sát khí tập trung đầu tư nghiên cứu chế tạo loại máy đo Sau chế tạo vài sản phẩm người sử dụng đón nhận, chúng tơi đăng ký dự án sản xuất thử nghiệm Bộ KHCN cho phép thực dự án KC.03.DA04 Báo cáo trình bày kết thực dự án hai năm qua (2004-2005) Các thông tin chung dự án Tên dự án: Chế tạo thiết bị tự động đo cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò Thuộc chương trình KHCN cấp Nhà nước: Nghiên cứu khoa học phát triển cơng nghệ Tự động hố Mã số chương trình: KC.03 Cấp quản lý: Nhà nước Thời gian thực hiện: 24 tháng (01/2004 - 12/2005) Kinh phí thực dự án: 5500 triệu đồng Trong đó, từ Ngân sách nghiệp khoa học: 2000 triệu đồng Thu hồi: Kinh phí thu hồi: 1400 triệu đồng (70% kinh phí hỗ trợ từ NSSNKH) Tổ chức chủ trì thực dự án: Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hoá Địa chỉ: 156A Quán Thánh, Hà Nội Điện thoại: (04) 7164855 Fax: (04) 7164842 Chủ nhiệm dự án: Nguyễn Thế Truyện Học vị: Tiến sĩ Chức vụ: Giám đốc Trung tâm Điện tử công nghiệp Địa chỉ: 156A Quán Thánh, Hà Nội Điện thoại: CQ: (04) 7140150 NR: (04)7540302 Mobile:0912095442 E-mail: truyennt@hn.vnn.vn Cơ quan phối hợp chính: Tập đồn Cơng nghiệp Than Khoáng sản Việt Nam Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 2.3.2 Thiết kế phần mềm VIELINA-ĐCT.01 Thiết bị đo khí mêtan cầm tay có nhiệm vụ đo nhanh nồng độ khí mêtan có vị trí đo đưa hiển thị cảnh báo (khi vượt ngưỡng) Lưu đồ thuật tốn chu trình làm việc để xây dựng phần mềm cho thiết bị VIELINA-ĐCT.01 sau: Bắt đầu Khởi động hệ thống Kiểm tra mức nguồn ni, cịi, đèn Đọc tính giá trị đo từ ADC C Vượt ngưỡng? K Báo động Hiển thị giá trị đo C Hết báo động? K Kết thúc Hình Lưu đồ thuật tốn xây dựng phần mềm thiết bị đo khí mêtan cầm tay Chương trình viết ngơn ngữ C hiệu chỉnh, hoàn thiện qua nhiều hệ Hiện thiết bị đáp ứng yêu cầu người sử dụng Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 12 2.3 Thiết kế máy đo nhiều thông số Máy đo VIELINA-ĐCT.02 VIELINA-ĐCT.03 thiết kế sở giống phần cứng phần mềm, nên gọn báo cáo đảm bảo đầy đủ chúng tơi xin trình bày gộp thành máy đo nhiều thông số VIELINA-ĐCT.0x 2.4.1 Thiết kế phần cứng máy đo nhiều thông số Thiết bị chế tạo với sơ đồ khối tổng quát sau: Sensor KĐ & CH Sensor n KĐ & CH MUX & ADC HiÓn thị cpu Báo hiệu Chuông , đèn Nguồn Hỡnh Sơ đồ khối tổng quát thiết bị 2.4.2 Thiết kế phần mềm máy đo nhiều thông số Thiết bị đo nhiều thơng số có nhiệm vụ đo nhanh nồng độ khí mêtan, CO, nhiệt độ vị trí đo đưa hiển thị cảnh báo (khi có thông số vượt ngưỡng) Lưu đồ thuật toán để xây dựng phần mềm cho thiết bị đo khí mêtan cầm tay sau: Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 13 Bắt đầu Khởi động hệ thống Kiểm tra mức nguồn ni, cịi, đèn, sensor loại Đọc tính giá trị đo từ ADC Có gt vượt ngưỡng ? K C Báo động Hiển thị giá trị đo C Hết báo động? K End Hình Lưu đồ thuật tốn xây dựng phần mềm thiết bị đo nhiều thơng số Chương trình viết ngôn ngữ C hiệu chỉnh, hoàn thiện qua nhiều hệ Hiện thiết bị đáp ứng yêu cầu người sử dụng 2.4 Thiết kế nạp pin tự động Các thiết bị sản phẩm dự án dùng nguồn ni pin nạp loại Ni-MH, trước lần sử dụng phải nạp pin Nếu sử dụng nạp thơng thường, nạp với dịng nạp danh định là: Inạp = C/10 thời gian lần nạp 14 giờ, thời gian nạp dài Để giảm bớt thời gian nạp pin phải đảm bảo chất lượng tuổi thọ pin phải nghiên cứu chế tạo thử nghiệm nạp pin tự động Đến chế tạo thành công nạp tự động cho pin Ni-MH Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 14 Rnạp ~ Mạch nạp Hạ áp chỉnh lưu 220 V ~ Lấy mẫu So Sánh VRef Hình Sơ đồ khối nạp pin tự động 2.5 Chế tạo nguồn Phần nguồn thiết kế theo yêu cầu an toàn tia lửa dạng bảo vệ Exd “ia”I đổ đầy hợp chất chống ẩm chống đánh lửa (epoxy) Sơ đồ mạch điện nguồn sau: D0 RN 1N5404 D1 D2 1N5404 1N5404 Fuse RTC RP BT Uv UR BT Hình Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn an toàn tia lửa Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 15 CHƯƠNG III KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Sau hai năm thực dự án đạt số kết sau 3.1 Về sản phẩm dự án 3.1.1 Máy đo VIELINA-ĐCT.01 Thiết bị đo khí mêtan cầm tay VIELINA-ĐCT.01 chúng tơi thiết kế hiệu chỉnh qua nhiều hệ, sau tính sản phẩm • Tính thiết bị thiết kế − Dải đo CH4: (0 - 5)% − Sai số: 0,1% dải đo (0 – 2)% 0,2% với dải đo lại − Báo động: Dùng còi đèn nháy − Thời gian khởi động: 20 s − Nguồn nuôi: Dùng pin nạp loại Ni-MH: 4,8Vx3700 mAh − Thời gian sử dụng liên tục sau lần nạp: 12h − Nhiệt độ làm việc: 0oC ÷ +50oC − Làm việc với độ ẩm tương đối: tới 98% • Về thủ tục pháp lý Thiết bị VIELINA-ĐCT.01 Trung tâm An toàn Mỏ kiểm định cấp giấy chứng nhận đạt tiêu chuẩn an toàn tia lửa TCVN-7079 (TCVN 7079-0 7079-11) Thiết bị Cục Kỹ thuật an tồn Cơng nghiệp - Bộ Cơng nghiệp cho phép sử dụng hầm lị có khí bụi nổ (xem tài liệu phần phụ lục) Thiết bị VIELINA-ĐCT.01 đăng ký sở hữu trí tuệ: Đăng ký giải pháp hữu ích đăng ký kiểu dáng cơng nghiệp (xem phụ lục) • Số lượng sản xuất Trong q trình thực dự án chúng tơi chế tạo 300 máy đo VIELINA-ĐCT.01 bán thức (bàn giao xong) 226 hợp đồng kinh tế với tổng trị giá gần tỉ đồng Hiện chuẩn bị ký hợp đồng tiếp với số công ty khai thác than hầm lị TKV như: Cơng ty than Quang Hanh, Nam Mẫu, Hồng Thái, Thống Nhất, … Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 16 Theo dự kiến đến hết năm 2006 ký thêm hợp đồng bán khoảng 100 3.1.2 Máy đo VIELINA-ĐCT.02 Đây máy đo hai thông số CH4 CO chế tạo với máy đo thơng số • Tính thiết bị thiết kế − Dải đo CH4: (0 - 5)% Sai số: 0,1% dải đo (0 – 2)% 0,2% với dải đo lại − Dải đo CO: (0 - 1000)ppm Sai số: ppm dải đo (0 – 200)ppm 10 ppm với dải đo lại − Báo động: Dùng còi đèn nháy − Thời gian khởi động: 20 s − Nguồn nuôi: Dùng pin nạp loại Ni-MH: 4,8Vx3700 mAh − Thời gian sử dụng liên tục sau lần nạp: 10h − Nhiệt độ làm việc: 0oC ÷ +50oC − Làm việc với độ ẩm tương đối: tới 98% • Về thủ tục pháp lý Thiết bị VIELINA-ĐCT.0x Trung tâm An toàn Mỏ kiểm định theo tiêu chuẩn an toàn tia lửa TCVN-7079 Thiết bị chưa đăng ký sở hữu trí tuệ • Số lượng sản xuất Hiện chế tạo 13 máy đo VIELINA-ĐCT.02 chờ kiểm định để tiếp tục chế tạo đưa vào thử nghiệm bán cho đơn vị khai thác than hầm lò 3.1.3 Máy đo VIELINA-ĐCT.03 Đây máy đo ba thông số CH4, CO nhiệt độ chế tạo theo nhu cầu người sử dụng Sau hình ảnh máy đo • Tính thiết bị thiết kế − Dải đo CH4: (0 - 5)% Sai số: 0,1% dải đo (0 – 2)% 0,2% với dải đo lại Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lị VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 17 − Dải đo CO: (0 - 1000)ppm Sai số: ppm dải đo (0 – 200)ppm 10 ppm với dải đo lại − Dải đo nhiệt độ: (0 - 100)OC Sai số: 0,5OC dải đo (0 – 50)OCvà 1OC với dải đo lại − Báo động: Dùng còi đèn nháy − Thời gian khởi động: 20 s − Nguồn nuôi: Dùng pin nạp loại Ni-MH: 4,8Vx3700 mAh − Thời gian sử dụng liên tục sau lần nạp: 10h − Nhiệt độ làm việc: 0oC ÷ +50oC − Làm việc với độ ẩm tương đối: tới 98% • Về thủ tục pháp lý Thiết bị VIELINA-ĐCT.0x Trung tâm An toàn Mỏ kiểm định theo tiêu chuẩn an toàn tia lửa TCVN-7079 Thiết bị chưa đăng ký sở hữu trí tuệ • Số lượng sản xuất Hiện chế tạo 13 máy đo VIELINA-ĐCT.03 chờ kiểm định để tiếp tục chế tạo đưa vào thử nghiệm bán cho đơn vị khai thác than hầm lò 3.1.4 Bộ nạp pin tự động Mỗi nạp pin thiết kế để nạp đồng thời máy lúc, thời gian nạp 4,5 h/lần nạp Hiện bán nạp kèm theo máy đo với tỷ lệ máy đo/1 nạp Số lượng nạp chế tạo là: 75 3.2 Quy trình cơng nghệ Trong q trình thực dự án chúng tơi đưa số quy trình cơng nghệ sau: - Quy trình chế thử - Quy trình hồn thiện cơng nghệ chế tạo sản phẩm - Quy trình hiệu chuẩn thiết bị Sau chúng tơi xin trình bày cụ thể quy trình Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 18 3.2.1 Quy trình chế thử Chế thử trình chế tạo loạt nhỏ để tạo mẫu nhằm kiểm tra đánh giá tính đắn q trình thiết kế, từ hiệu chỉnh đưa thiết kế tối ưu Các yêu cầu người sử dụng Lựa chọn linh kiện vật tư Thiết kế phần cứng, phần mềm Mua vật tư, linh kiện Vẽ mạch in Kiểm tra vật tư, linh kiện Chế tạo mạch in Thiết kế vỏ hộp Lắp ráp sản phẩm Kiểm tra, hiệu chuẩn sản phẩm Lắp ráp thành phẩm chế tạo vỏ hộp Kiểm định (chỉ dùng với sản phẩm đầu tiên) Kiểm tra, hiệu chỉnh thiết kế Tính Đánh giá hình thức Sửa thiết kế vỏ Được Thị trường, người sử dụng đánh giá Tính Đánh giá hình thức Được Hồn thiện thiết kế Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 19 Hình Quy trình cơng nghệ chế thử sản phẩm 3.2.2 Quy trình cơng nghệ chế tạo hàng loạt sản phẩm Quy trình sau có kèm theo danh sách vật tư linh kiện sử dụng ứng với sản phẩm cụ thể (ở chúng tơi trình bày theo sản phẩm VIELINA-ĐCT.01 sản phẩm chế tạo nhiều) Sơ đồ quy trình sản xuất hiệu chỉnh sản phẩm Chuẩn bị đầy đủ vật tư linh kiện, nguyên vật liệu theo danh mục thống kê Chất lượng vật tư linh kiện Hỏng Loại bỏ Tốt Hàn lắp mạch điện, kiểm tra, hiệu chuẩn, nạp phần mềm, vệ sinh, phun sơn chống ẩm cho mạch điện Kiểm tra Pin, mạch bảo vệ Đổ đầy khối Pin Lắp ráp chi tiết vỏ máy, vệ sinh vỏ máy Lắp hoàn chỉnh máy, kiểm tra phần cứng nạp phần mềm Nạp đầy pin, hiệu chuẩn thiết bị Thực phép thử Không đạt Đạt Kiểm tra nhãn mác, vệ sinh chi tiết, đóng gói thiết bị Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lị VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 20 Hình Quy trình sản xuất, hiệu chỉnh sản phẩm 3.2.3 Quy trình hiệu chuẩn thiết bị Chuẩn bị buồng khí, bình khí, thiết bị đo tiêu chuẩn (R7) để so sánh, thiết bị cần hiệu chuẩn Kiểm tra van khí buồng chuẩn, bình chuẩn đường ống dẫn khí từ bình khí chuẩn đến buồng khí Đảm bảo tất van trạng thái đóng kín, đường ống không bị dập đứt, không bị tắc Bật hai quạt khuếch tán khí buồng chuẩn để đảm bảo khí trộn tồn buồng chuẩn Đặt thiết bị cần hiệu chuẩn vào buồng chuẩn, đóng nắp đậy tất van khí Chỉnh khơng cho thiết bị R7 nơi có luồng khí (khơng có thành phần khí CH4 khơng khí) Mở van khí nối đường ống dẫn khí vào buồng chuẩn, từ từ xả khí cho lần nồng độ khí bình tăng lên khoảng 0.25% CH4, so sánh số liệu hiển thị thiết bị cần hiệu chuẩn với thiết bị R7 Nếu có sai lệch lớn vượt sai số cho phép thiết bị phải lấy để kiểm tra, phát điều chỉnh sai sót phần cứng phần mềm Cần kiểm tra hết dải đăng ký từ 0% - 3% CH4 Các sai số cho phép: Nếu sai lệch thuộc phạm vi cho phép thiết bị đạt yêu cầu vệ độ xác Lưu ý: Trước giao máy đo cho người sử dụng cần kiểm tra thời lượng Pin: Các máy phải nạp đầy Pin chạy thử để đảm bảo máy hoạt động liên tục khoảng thời gian 10 sau nạp đầy Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 21 3.2.4 Quy trình hồn thiện cơng nghệ chế tạo sản phẩm Sản phẩm chế thử Phần khí Điều chỉnh Thiết kế gia công chế tạo Phần cứng Phần mềm Điều chỉnh Điều chỉnh Hồn thiện mạch ngun lí, mạch in, tập kết vật tư, linh kiện Hoàn thiện thuật tốn, chương trình Lắp ráp, hiệu chỉnh Nạp chương trình, kiểm tra, hiệu chỉnh Từ kết kiểm định, thử nghiệm thực tế xin ý kiến người sử dụng rút ra: - Các điều kiện, tình chưa tính đến - Tính cần bổ sung, nâng cao Lắp ráp, kiểm tra, chạy thử sản phẩm phòng thí nghiệm Kiểm định, Thử nghiệm thực tế theo dõi đánh giá hoạt động Hoàn chỉnh thiết kế tiến tới chế tạo hàng loạt Hình Quy trình hồn thiện công nghệ chế tạo sản phẩm Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 22 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN 4.1.1 Kết thực Dự án đạt số kết sau: Về sản phẩm Đã chế tạo 03 sản phẩm với tiêu chất lượng đăng ký: - Máy đo, cảnh báo khí mêtan xách tay VIELINA-ĐCT.01 - Máy đo thông số: VIELINA-ĐCT.02 - Máy đo thơng số: VIELINA-ĐCT.03 Ngồi cịn chế tạo nạp nguồn tự động cho loại máy đo Về tài liệu công nghệ Đã đưa số quy trình cơng nghệ - Quy trình cơng nghệ chế thử - Quy trình cơng nghệ chế tạo hàng loạt - Quy trình kiểm tra hiệu chuẩn thiết bị - Quy trình hồn thiện cơng nghệ Về tài liệu khoa học - Báo cáo định kỳ Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật dự án Tóm tắt báo cáo KHKT dự án Về hợp đồng kinh tế Đã ký hợp đồng kinh tế với tổng giá trị khoảng tỉ đồng Các kết khác - Đã đăng ký kiểu dáng cơng nghiệp giải pháp hữu ích cho thiết bị VIELINA-ĐCT.01 Đăng 01 báo Kỷ yếu công trình nghiên cứu KHCN bật ngành cơng nghiệp giai đoạn 2001-2002 Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 23 4.1.2 Đánh giá hiệu dự án 4.1.2.1 Hiệu kinh tế Việc chế tạo thành công sản phẩm dự án mang lại hiệu kinh tế lớn cho đất nước, khơng phải nhập ngoại thiết bị nên tiết kiệm nhiều ngoại tệ Sản phẩm dự án đưa vào sử dụng người sử dụng đánh giá cao bước đầu thay thiết bị nhập ngoại Giá thành thiết bị từ 1/3 đến ½ giá thiết bị tương tự nước ngồi người sử dụng thu hiệu kinh tế cao sử dụng sản phẩm dự án 4.1.2.2 Hiệu xã hội Dự án có ý nghĩa xã hội góp phần đảm bảo an toàn lao động tạo tâm lý yên tâm cho người công nhân sử dụng sản phẩm dự án làm tăng cao suất lao động Ngồi dự án tạo cơng ăn việc làm cho phận người trực tiếp tham gia vào q trình chế tạo lưu thơng sản phẩm 4.1.2.3 Hiệu khoa học công nghệ Dự án góp phần đào tạo, nâng cao trình độ chuyên môn cho cán khoa học trực tiếp tham gia nghiên cứu, chế tạo sản phẩm Dự án đào tạo, nâng cao hiểu biết cho hàng trăm cơng nhân thiết bị đo khí mêtan nói riêng thiết bị an tồn nói chung Dự án chứng tỏ Việt Nam hồn tồn chế tạo thiết bị đặc chủng dùng cho lĩnh vực đặc biệt 4.1.3 Đánh giá tính mới, tính sáng tạo dự án Tính dự án: Đây sản phẩm lần chế tạo thành công Việt Nam Những người thực dự án tự thiết kế, chế tạo sản phẩm sở lựa chọn vật tư linh kiện có chất lượng cao có sẵn thị trường, không dựa thiết bị có sẵn Tính sáng tạo: Trên sở phân tích ưu nhược điểm thiết bị sử dụng TKV, nhóm thực dự án thiết kế phần vỏ đảm bảo thiết bị làm việc ổn định điều kiện đặc thù môi trường hầm lị Việt Nam: độ ẩm cao, có nhiêu fkhí bụi nổ xuất động thời khí mêtan CO2, Thiết bị dễ sử dụng, gọn nhẹ, chịu va đập, phù hợp với hầm lò Việt Nam Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lị VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 24 4.1.4 Đánh giá mức độ hoàn thành dự án Về sản phẩm: - Chủng loại sản phẩm đủ loại máy đo đăng ký số lượng chưa đăng ký - Thêm nạp pin tự động cho máy đo - Đưa quy trình cơng nghệ phục vụ việc chế tạo sản phẩm TT Sản phẩm Số lượng Số lượng đăng ký thực Phần chuẩn bị Máy đo VIELINA-ĐCT.01 300 320 150 vỏ hộp số linh kiện Máy đo VIELINA-ĐCT.02 200 20 100 vỏ hộp số linh kiện Máy đo VIELINA-ĐCT.03 200 20 100 vỏ hộp số linh kiện Bộ nạp pin tự động 75 30 vỏ hộp 30 linh kiện Quy trình cơng nghệ Về kinh phí: - Kinh phí hỗ trợ từ ngân sách SNNN sử dụng quy định quản lý NSNN Bộ Tài Kinh phí huy động vốn: Mức độ huy động đủ đăng ký (các hợp đồng ký trị giá tỉ) Đánh giá chung: Dự án đạt tiêu đăng ký 4.2 Kiến nghị Qua thực tế triển khai dự án chúng tơi có số kiến nghị với Bộ Khoa học Công nghệ quan quản lý khác sau: Cần ưu tiên cho phép thực dự án sản xuất thử nghiệm “cú hích” định đưa kết nghiên cứu KHCN vào ứng dụng thực tế phát huy hiệu đầu tư cho KHCN Nhà nước Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 25 Cần có chế, sách khuyến khích sở sản xuất ứng dụng kết nghiên cứu KHCN nước, có giúp cho sở nghin cứu có điều kiện hoàn thiện kết nghiên cứu, tạo sản phẩm đáp ứng yêu cầu người sử dụng Cần có sách tạo điều kiện cho sở nghiên cứu triển khai nước tham gia vào cơng trình lớn, có hàm lượng chất xám cao để góp phần đào tạo nâng cao lực chuyên môn cho cán KHCN nước Có trưởng thành có khả tiếp cận, làm chủ công nghệ tiên tiến, đến năm 2020 Việt Nam thành đất nước cơng nghiệp có trình độ tiên tiến khu vực Khi tiến hành chế tạo hàng loạt đơn vị chuyển giao công nghệ (nếu có) cần phải chuẩn bị đầy đủ thiết bị, vật tư linh kiện, … trình bày phần quy trình cơng nghệ chế tạo hàng loạt, đồng thời phải liên hệ mật thiết với quan chủ trì thực dự án để đảm bảo việc chế tạo hàng loạt thành công LỜI CẢM ƠN Để thực thành công đề tài xin chân thành cảm ơn ủng hộ, hợp tác đóng góp tổ chức, quan cá nhân sau: Bộ Khoa hoc Công nghệ, Bộ Cơng nghiệp, Ban chủ nhiệm, Văn phịng chương trình KC.03 VIELINA Tập đồn Cơng nghiệp Than Khống sản Việt Nam Công ty thành viên như: Cơng ty than Hạ Long, Cơng ty than Hịn Gai, Công ty than Hà Lầm, Công ty than Vàng Danh, Công ty than Mông Dương, Công ty Đông Bắc, … Cơ quan chức năng: Cục Kỹ thuật An toàn Cơng nghiệp - Bộ Cơng nghiệp, Trung tâm An tồn Mỏ - Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Các cá nhân có đóng góp đặc biệt cho thành cơng dự án là: Ơng Vũ Mạnh Hùng - Phó Tổng giám đốc TVN; Ơng Lê Văn Thao - Kỹ sư trưởng thơng gió TVN; Ơng Nguyễn Văn Lăng - PGĐ Ông Dương Sơn Bài – TP An tồn Cơng ty than Hạ Long Long; Ơng Nguyễn Văn Quế – PTP Kỹ thuật Cơng ty than Hịn Gai, Ông Trần Tú Ba, Ông Phạm Xuân Thanh – GĐ, PGĐ TT An tồn Mỏ, … Ngồi chúng tơi xin bày tỏ cảm ơn tới Ban lãnh đạo TKV, Ban Giám đốc Công ty thành viên cán bộ, công nhân Công ty Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lị VIELINA – Tel (04)7140150, (04) 7164855 26 ... nghệ Tự động hố cho phép chủ trì thực dự án: Chế tạo thiết bị tự động đo cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm lò – mã số KC03.DA04, nhằm Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo. .. án thiết kế, chế tạo thiết bị đo cảnh báo khí mêtan cầm tay phục vụ cho khai thác hầm lị, đảm bảo an tồn cho người lao động • Mục tiêu trước mắt chế tạo thiết bị đo cảnh báo loại khí khí mêtan, ... hiểm khí bất ngờ Mỏ hầm lò khai thác vỉa than nguy hiểm than khí bất ngờ Bảng : Phân loại mỏ theo khí mêtan Dự án KC.03.DA04: Chế tạo thiết bị đo, cảnh báo khí mêtan cầm tay dùng cho khai thác hầm