TRƯỜNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT MẬT MÃ
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ CHẾ TẠO NÚT CẢM BIẾN
KHÔNG DÂY KẾT HỢP DÙNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
SỬ DỤNG CHO MẠNG CẢM BIẾN CẢNH BÁO CHÁY
Sinh viên thực hiện: Đặng Trường Giang – CT030217
Lê Ngọc Bảo –
Đàm Khắc Thành -
Người hướng dẫn: thầy Lê Đức Thuận
Hà Nội, 17/09/2021
Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414
MỤC LỤC
Chương 1.Tình hình hỏa hoạn và giải pháp khắc phục................................................
1.1. Tình hình h a ho n trên thêế gi i ...................................................................
1.2. Tình hình h a ho n Vi t Nam .....................................................................
1.3. Gi i pháp phòng chốếng h a ho n ..................................................................
1.4. ng d ng m ng c m biêến khống dây trong c nh báo cháy .................
1.4.1. Mạng cảm biến không dây...........................................................................
1.4.2. Mạng cảm biến không dây trong cảnh báo cháy..........................................
Chương 2: Thiết kế nút cảm biến không dây sử dụng năng lượng mặt trời.................
2.1. Phân tích ch c năng c a nút ................................................................................
2.1.1. Bộ cảm biến.................................................................................................
2.1.2. Bộ xử lý.......................................................................................................
2.1.3. Bộ truyền thông...........................................................................................
2.1.4. Bộ cảnh báo.................................................................................................
2.1.5. Bộ nguồn.....................................................................................................
2.2. Các thiêết b câần dùng...........................................................................................
2.2.1. Modul arduino nano.....................................................................................
2.2.2. Modul NRF24N01.......................................................................................
2.2.3. DHT22.........................................................................................................
2.2.4. Cảm biến phát hiện lửa(Flame sensor).........................................................
2.2.5. Còi báo đông Buzzer...................................................................................
2.2.6. Thiết kế mạch nguồn...................................................................................
2.2.6.1. Pin năng lượng mặt trời............................................................................
2.2.6.2. TP4056 Mô-đun sạc pin Li-Ion có bảo vệ................................................
2.2.6.3. Pin – Ion 18650........................................................................................
2.2.6.4. Mạch ổn áp 5V (mạch tăng áp )................................................................
2.3. Thiêết kêế nút c m biêến.........................................................................................
2.3.1. đồ mạch của nút cảm biến:.....................................................................
Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414
2.3.2. L u đồồư thuật toán.........................................................................................
Chương 3. Kết quả..........................................................................................................
3.1. Kêết qu th c hi n ................................................................................................
3.2. Nh ng vâến đêầ ch a th c hi n đ c ư ượ .............................................................
Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414
MỞ ĐẦU
Phòng cháy chữa cháy (PCCC) vấn đề luôn được quan tâm hàng đầu trong
sản xuất sinh hoạt, bởi nếu để xảy ra cháy thì hậu quả không thể lường trước
được. Tại Việt Nam, các quy định về PCCC đã được tổ chức thành luật Phòng Cháy
và Chữa Cháy.Hàng năm, Nhà nước thường xuyên tổ chức các tuần lễ, tháng cao điểm
về an toàn vệ sinh lao động và phòng chống cháy nổ nhưng nhiều vụ cháy lớn vẫn xảy
ra, gây nhiều thiệt hại lớn về người của. Theo kết luận của các quan chức năng,
phần lớn các vụ cháy trên gây hậu quả nghiêm trọng do hệ thống báo cháy không
hoạt động hoặc không phát tín hiều cảnh báo kịp thời. Thêm vào đó, do hệ thống báo
cháy không được kết nối tới trung tâm PCCC nên phải mất một thời gian khá lâu lực
lượng chức năng mới tiếp cận được khu vực hỏa hoạn.Việt Nam nằm trong khu vực có
khí hậu gió mùa nên vào mùa khô, nhiều khu vực rừng nguy cháy rất cao. Do
địa hình hiểm trở, lực lượng kiểm lâm lâm trường còn mỏng, các trang bị phòng
cháy chữa cháy còn thiều thốn, nên nếu để xảy ra cháy thì hậu quả rất nghiêm
trọng.Từ thực tế nêu trên, phát hiện sớm cảnh báo cháy kịp thời ý nghĩa rất lớn
tròng phòng chống cháy nổ, giúp hạn chế thiệt hại khi xảy ra hỏa hoạn.Với khả năng
sử dụng năng lượng hiểu quả, mô hình trao đổi thông tin tin cây, công nghệ mạng cảm
biến không dây đang ngày càng chứng tỏ được ưu điểm của trong các hệ thống
giám sát tự động. Từ những yêu cầu thực tế đó, nhóm nghiên cứu chúng em đã chọn
đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo nút cảm biến không dây kết hợp dùng nguồn năng
lượng mặt trời sử dụng cho mạng cảm biến cảnh báo cháy”, với mong muốn xây dựng
nên một hệ thống khả năng giám sát liên tục cảnh báo sớm nguy cháy, giúp
hạn chế tối đa hậu quả do hỏa hoạn gây ra.Hiện nay, các hệ thống cảnh báo cháy chưa
tối ưu về tính tự động cũng như chưa đảm bảo tính chính xác và xử lý một cách nhanh
chóng.Mục tiêu chính của đề tài nhằm xây dựng giải pháp tối ưu cho việc phát hiện
hỏa hoạn thực hiện phương thức xử lý, chữa cháy một cách nhanh chóng kịp thời.
Hệ thông cần đảm bảo tính tối ưu năng lượng, hoạt động ổn đinh và chính xác.
Giải pháp đưa ra nhằm đáp ứng các yêu cầu như sau:
Quản các thiết bị các nút trong mạng ,Giám sát truy cập, điều khiển thông qua
giao diện từ xa,Tự động đưa ra cảnh báo xử hỏa hoạn ,Sử dụng nguồn năng
lượng mặt trời làm nguồn nuôi cho các nút cảm biến nhằm đảm bảo tối ưu năng lượng
và tính ổn định của hệ thống.
Phương pháp nghiên cứu thuyết: sở thuyết về mạng cảm biến không
dây,thông số kỹ thuật các thiết bị,tính toán thông số mạch, tính chọn thiết bị phù hợp
Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414
Phương pháp thực nghiệm: Thiết kế, phỏng mạch trên phần mềm máy tính =>
xây dựng hình phần cứng => viết chương trình => test thử => Kết nối thử
nghiệm
Đối tượng:Nghiên cứu phương thức truyền dữ liệu,cách thức giao tiếp nguyên
hoạt động của các thiết bị trong mạch,nghiên cứu xây dựng giao diện
Phạm vi:Nghiên cứu lý thuyết,xây dựng mô hình,thử nghiệm
Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com)
lOMoARcPSD|16911414