Chung kết cuộc thi “Khởi nghiệp công nghệ trong sinh viên” lần thứ 3, năm 2023 do Hội Sinh viên Đại học Đà Nẵng tổ chức, 2 đề tài “Thiết bị chẩn đoán và giám sát vị trí điểm rò rỉ trong hệ thống đường ống dẫn chất lỏng” và đề tài “Vệ sĩ bồn nước” xuất sắc đoạt 2 giải cao nhất tại cuộc thi, được ban giám khảo đánh giá cao bởi sự sáng tạo, tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực bảo vệ môi trường.
 |
| Tiến sĩ Phạm Thanh Phong (bên phải) và các sinh viên nghiên cứu mô hình thiết kế “Thiết bị chẩn đoán và giám sát vị trí điểm rò rỉ trong hệ thống đường ống dẫn chất lỏng”. Ảnh: V.D |
“Vệ sĩ bồn nước”
Xuất phát từ mong muốn hỗ trợ người dân vệ sinh bồn chứa nước được dễ dàng, thuận lợi, giữ cho nguồn nước sinh hoạt hằng ngày được sạch, nhóm 5 học sinh, sinh viên Nguyễn Thanh Phúc, Hoàng Anh Sơn, Nguyễn Đức Trí, Hồ Thị Thu Hằng (Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng) và Huỳnh Quỳnh Anh (Trường THPT Phan Châu Trinh) đã nghiên cứu, chế tạo sản phẩm “Vệ sĩ bồn nước”.
Sinh viên Nguyễn Thanh Phúc (trưởng nhóm, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa) cho biết, trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm đã khảo sát tại nhiều nhà người dân tại quận Liên Chiểu, Thanh Khê, Hải Châu và nhận thấy, 100% bồn chứa nước sinh hoạt hằng ngày của người dân đều xuất hiện cặn bẩn dưới đáy, có nhiều vết bám bên trong thành bồn.
Tháng 6-2023, được sự hỗ trợ từ các thầy, cô giảng viên tại trường, cả nhóm đã chế tạo một thiết bị vệ sinh bồn nước với 2 bộ phận: thổi, gom cặn bẩn và hút cặn bẩn ra ngoài. Nhóm đã đưa sản phẩm trên đến thử nghiệm tại một số hộ dân tại khu vực quận Liên Chiểu với kết quả lọc khoảng 75% cặn bẩn trong các bồn chứa nước.
Về nguyên lý hoạt động, Thanh Phúc cho biết, khi khởi động hệ thống, nước theo đường ống chảy vào bên trong bồn, sau đó, bộ phận thổi sẽ đẩy nước tạo thành dòng chảy rối có độ xoáy nhằm dội sạch cặn bẩn trên thành bồn và gom cặn bẩn lại vị trí cố định. Sau đó, bộ phận hút cặn bẩn với 2 vòi sẽ hút cặn di chuyển theo đường ống ra bên ngoài. Sản phẩm trên được chế tạo hoàn toàn tự động và có chế độ hẹn giờ vệ sinh bồn nước. Thời gian tới, cả nhóm sẽ tiếp tục cải tiến sản phẩm như tích hợp quan trắc, cập nhật chất lượng nước, điều khiển thời gian hoạt động và tích hợp trên điện thoại thông minh để tạo thuận lợi cho người sử dụng.
PGS - TS Lê Thị Xuân Thùy (giảng viên bộ môn Kỹ thuật Môi trường, Khoa Môi trường, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng) cho biết: “Sản phẩm “Vệ sinh bồn nước” có tiềm năng ứng dụng phục vụ nhu cầu của người dân trong việc vệ sinh bồn nước. Trước mắt, chúng tôi sẽ giúp các em tiếp tục cải tiến sản phẩm để đạt chất lượng tốt nhất và hướng dẫn đăng ký sở hữu trí tuệ cho sản phẩm để bảo đảm quyền lợi”.
Thiết bị kiểm soát rò rỉ chất lỏng
Trong khi đó, dưới sự hướng dẫn của TS. Phạm Thanh Phong (Trưởng bộ môn Tự động hóa, Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng), nhóm sinh viên Ngô Đăng Hùng, Trần Lê Đức An, Trần Thế Phong, Dương Thị Thanh Hà, Phạm Thanh Vỹ (Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng) nghiên cứu thành công “Thiết bị chẩn đoán và giám sát vị trí điểm rò rỉ trong hệ thống đường ống dẫn chất lỏng”.
TS. Phạm Thanh Phong cho biết, việc giám sát, điều khiển và xác định chuẩn xác các vị trí rò rỉ chất lỏng trong hệ thống đường ống là rất quan trọng nhằm kịp thời khắc phục, tránh gây lãng phí, thất thoát, ô nhiễm môi trường, tránh gây nguy hiểm cho người. Qua nghiên cứu, cả nhóm nhận thấy tại các nhà máy nước tại Việt Nam, khi phát hiện bị rò rỉ sẽ phải đưa máy dò trực tiếp vào đường ống mới xác định được vị trí hỏng, mất nhiều thời gian, kinh phí lớn để khắc phục.
Theo em Ngô Đăng Hùng (sinh viên năm 4, khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng), cả nhóm đã xây dựng và phát triển đề tài từ năm 2021, trải qua nhiều giai đoạn đến nay đã hoàn thiện. Về cơ chế hoạt động, hệ thống “Chẩn đoán và giám sát vị trí điểm rò rỉ trong hệ thống đường ống dẫn chất lỏng” gồm phần cứng và phần mềm có chức năng giám sát vị trí rò rỉ và điều khiển đóng cắt nước, đo lưu lượng nước thông qua mạng truyền thông không dây công suất thấp LoRa.
Trong đó, phần cứng gồm một hệ thống đường ống sắt dẫn nước và khối điều khiển. Ngoài ra còn có 2 loại cảm biến đo lưu lượng và áp suất được lắp đặt ở đầu, cuối đường ống. Bên cạnh đó, cả nhóm sử dụng một mạch điều khiển thông minh, sử dụng vi điều khiển có chức năng kết nối truyền dữ liệu thông qua mạng truyền thông không dây LoRa để đọc thông tin và gửi về trung tâm điều khiển. Phần mềm của hệ thống bao gồm giao diện giám sát được thiết kế trên phần mềm WinCC và thuật toán tiên tiến để có thể phát hiện được vị trí rò rỉ. Từ đó, người vận hành ở phòng điều khiển có thể theo dõi, truy xuất những dữ liệu về lưu lượng nước, điều khiển đóng cắt nước, đặc biệt có thể giám sát được vị trí điểm rò rỉ.
Theo TS. Phạm Thanh Phong, thiết bị trên có tiềm năng ứng dụng trong việc giám sát rò rỉ ở tất cả hệ thống đường ống dẫn chất lỏng, khí. Tuy nhiên, cả nhóm cần tiếp tục nghiên cứu để sản phẩm có sự hoàn thiện tốt nhất. Bên cạnh đó, cần có các đơn vị, doanh nghiệp quan tâm, hỗ trợ kinh phí nhằm giúp cả nhóm thực hiện tốt đề tài.
NGỌC QUỐC
