Tag

Sinh viên Đà Nẵng ứng dụng 4G “bắt mạch” vị trí rò rỉ nước

Giáo dục 31/10/2024 11:54
aa
TTTĐ - Nhờ ứng dụng công nghệ 4G, nhóm sinh viên Đà Nẵng nghiên cứu sử dụng bộ cảm biến, sóng siêu âm và áp dụng thuật toán quan sát trạng thái để có thể “bắt mạch” chính xác vị trí rò rỉ nước.
Sinh viên Đà Nẵng chế tạo thiết bị lưu trữ hydrogen an toàn Nghiên cứu, ứng dụng trí tuệ nhân tạo để giám sát, dự báo thiên tai Hướng tới phát triển ứng dụng iHanoi thành nền tảng mạng xã hội
PGS.TS Nguyễn Ngọc Vũ, Giám đốc ĐH Đà Nẵng trao giải Nhất Giải thưởng Sinh viên NCKH cấp ĐH Đà Nẵng năm học 2023-2024
PGS.TS Nguyễn Ngọc Vũ, Giám đốc ĐH Đà Nẵng trao giải Nhất Giải thưởng Sinh viên NCKH cấp ĐH Đà Nẵng năm học 2023 - 2024

Đây là nghiên cứu của nhóm sinh viên trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đà Nẵng đã đoạt giải Nhất - Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Đại học Đà Nẵng năm học 2023 - 2024.

Tại Festival sáng tạo trẻ 2024 với chủ đề “Chuyển đổi số- Không gian khởi nghiệp đổi mới sáng tạo” tháng 10 vừa qua tại TP Đà Nẵng, nghiên cứu “Hệ thống chẩn đoán đa vị trí rò rỉ trong đường ống nước và điều chỉnh áp suất đầu ra thông qua mạng 4G” nhận được sự quan tâm của đông đảo các chuyên gia, doanh nghiệp.

Nghiên cứu trên của nhóm các bạn trẻ gồm: Dương Thị Thanh Hà, Đoàn Anh Văn, Nguyễn Tấn Quý, Nguyễn Quang Vinh và Phạm Thanh Vỹ, sinh viên tại Khoa Điện - Điện tử, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đà Nẵng thực hiện trong 2 năm nhằm kịp thời xử lý rò rỉ, giảm thất thoát nước.

Nhóm sinh viên nghiên cứu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đà Nẵng và giảng viên hướng dẫn (Ảnh NVCC)
Nhóm sinh viên nghiên cứu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đà Nẵng và giảng viên hướng dẫn (Ảnh NVCC)

Sau gần 2 năm khảo sát, tìm giải pháp từ công nghệ 4G, sinh viên Đoàn Anh Văn - trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, phần lớn người dùng hiện nay sử dụng mắt thường hoặc thiết bị cầm tay đo tần số âm thanh để tìm vị trí rò rỉ nước khi phát hiện có sự cố.

Theo đó, phương pháp này mất nhiều thời gian, thậm chí không hiệu quả bởi nhiều đoạn đường ống được chôn sâu dưới lòng đất hoặc nằm ở các vị trí khó quan sát. Trong trường hợp này, hệ thống cảm biến hiện đại sẽ giúp con người phát hiện những biến đổi nhỏ nhất trong dòng chảy và áp suất nước.

Do đó, nhóm xây dựng hệ thống chẩn đoán rò rỉ nước ứng dụng công nghệ 4G mục đích khắc phục những nhược điểm trên. Quá trình nghiên cứu, nhóm sinh viên đã thiết kế một đường ống dài 40m, chia thành 2 nhánh, có gắn cảm biến hai đầu, dọc đường ống cũng được bố trí các van nhằm giả lập hiện tượng rò rỉ.

Giao diện phần mềm quản lý rò rỉ nước trong đường ống do nhóm xây dựng (Ảnh NVCC)
Giao diện phần mềm quản lý rò rỉ nước trong đường ống do nhóm xây dựng (Ảnh NVCC)
Mô hình hệ thống chống rò rỉ nước dùng công nghệ 4G của nhóm (Ảnh NVCC)
Mô hình hệ thống chống rò rỉ nước dùng công nghệ 4G của nhóm (Ảnh NVCC)

Để đánh giá tính khả thi, nhóm đo khoảng cách từ các van đến đầu đường ống để so sánh với vị trí rò rỉ ước lượng từ thuật toán. Khi mở hai van tạo ra hai điểm rò rỉ ở vị trí 8,3m và 13,5m, chỉ sau mấy giây, hệ thống nhanh chóng báo cáo chính xác vị trí gặp sự cố. Bên cạnh đó, nhóm đã thử nghiệm nhiều lần và nhận thấy hệ thống có độ sai số chỉ khoảng 0,4%.

Hệ thống được nhóm thiết kế gồm phần cứng là các cảm biến lưu lượng và áp suất gắn ở hai đầu của nhánh đường ống cần giám sát và ở trung tâm điều khiển cách xa đường ống. Khối phần cứng này có chức năng thu thập các dữ liệu của cảm biến và truyền về trung tâm thông qua mạng không dây 4G.

Đồng thời, nhóm cũng xây dựng phần mềm với thuật toán xử lý dữ liệu của cảm biến gắn ở hai đầu đường ống để đưa ra vị trí rò rỉ. Trên phần mềm có giao diện hiển thị các thông số của hệ thống đường ống như vị trí điểm rò rỉ, lưu lượng và áp suất nước.

Khi hệ thống hoạt động, các cảm biến lưu lượng và áp suất trong đường ống truyền dữ liệu về trung tâm giám sát thông qua kết nối mạng 4G. Trung tâm giám sát có máy tính nhúng ứng dụng thuật toán chẩn đoán vị trí điểm rò rỉ. Khi thông số từ cảm biến thay đổi bất thường, tín hiệu được truyền lên ứng dụng và phát cảnh báo cho người vận hành biết được vị trí điểm rò rỉ và đưa ra phương án xử lý kịp thời.

Nghiên cứu hệ thống chẩn đoán đa vị trí rò rỉ trong đường ống nước và điều chỉnh áp suất đầu ra thông qua mạng 4G trưng bày tại Festival Sáng tạo trẻ năm 2024
Nghiên cứu hệ thống chẩn đoán đa vị trí rò rỉ trong đường ống nước và điều chỉnh áp suất đầu ra thông qua mạng 4G trưng bày tại Festival Sáng tạo trẻ năm 2024

Sinh viên Dương Thị Thanh Hà, thành viên nhóm nghiên cứu chia sẻ, trong quá trình nghiên cứu, khó khăn lớn nhất của nhóm là xây dựng hệ thống đường ống mẫu để thử nghiệm. Quá trình thi công, cơ khí và lắp đặt hệ thống tốn công sức, kinh phí để hoàn thành hệ thống phần cứng và phần mềm khoảng 60 - 70 triệu đồng.

Tuy nhiên, theo nhóm nghiên cứu khi ứng dụng vào hệ thống của doanh nghiệp, công ty, chi phí sẽ được tối ưu hóa. Do ưu điểm lớn nhất của ứng dụng này là để giám sát và truyền thông tin rò rỉ theo thời gian thực về máy chủ đặt ở trung tâm giám sát.

Với hệ thống “bắt mạch” đường ống từ xa này, dù ở bất kỳ đâu, người giám sát cũng được cảnh báo về sự cố rò rỉ. Bên cạnh đó, hệ thống còn xác định chính xác vị trí rò rỉ để có thể tiến hành sửa chữa, khắc phục sự cố nhanh chóng.

“Các đường ống nước thường được chôn dưới lòng đất nên biết được chính xác vị trí sẽ giúp ích rất nhiều trong việc khắc phục sự cố, tiết kiệm nước thất thoát, bảo vệ môi trường. Sắp tới, nhóm định hướng ứng dụng trí tuệ nhân tạo xây dựng các mô hình toán học cho hệ thống phức tạp. Mô hình này xét đến các thành phần bất định như độ mài mòn của đường ống, ma sát của dòng nước... để đưa ra kết quả chính xác hơn” sinh viên Dương Thị Thanh Hà phân tích.

TS Phạm Thanh Phong, Giảng viên Khoa Điện - Điện tử, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng, đánh giá cao kết quả nghiên cứu của nhóm sinh viên. Do đó, hệ thống giám sát của nhóm gắn cảm biến ở hai đầu của nhánh đường ống, nên với một mạng lưới phức tạp cần phải gắn nhiều cảm biến.

Theo TS Phạm Thanh Phong, hệ thống này phù hợp trong việc lắp đặt ở các ống nước tổng, cấp nước cho một khu vực rộng ở một quận, phường, nhà máy... Thực tế hiện nay nhiều đơn vị đã thiết lập hệ thống cảm biến gắn trên mạng lưới đường ống nhằm quản lý dữ liệu cấp nước. Phần mềm do nhóm xây dựng có thể áp dụng ngay nếu được các cơ quan quản lý nước cho phép.

Đọc thêm

Sôi nổi các hoạt động kỷ niệm 42 năm Ngày Nhà giáo Việt Nam Giáo dục

Sôi nổi các hoạt động kỷ niệm 42 năm Ngày Nhà giáo Việt Nam

TTTĐ - Kỷ niệm 42 năm Ngày Nhà giáo Việt Nam (20/11/1982 - 20/11/2024), các trường học trên địa bàn thành phố Hà Nội tổ chức nhiều cuộc thi và hoạt động văn hóa, văn nghệ, thể thao... tạo sân chơi lành mạnh, bổ ích thu hút giáo viên và học sinh tham gia.
Tạo “sắc hồng” trong trường chuyên hàng đầu của Thủ đô Giáo dục

Tạo “sắc hồng” trong trường chuyên hàng đầu của Thủ đô

TTTĐ - Nhắc đến Trường THPT Chuyên Hà Nội - Amsterdam, mọi người sẽ nhớ ngay đến một ngôi trường hàng đầu của Thủ đô và cả nước về giáo dục mũi nhọn với hàng trăm lượt học sinh đạt giải cao trong các cuộc thi olympic quốc tế.
Trường THCS Mỹ Đình 1: Dấu ấn một chặng đường vươn mình bứt phá Giáo dục

Trường THCS Mỹ Đình 1: Dấu ấn một chặng đường vươn mình bứt phá

TTTĐ - Trường THCS Mỹ Đình 1 có cơ sở vật chất, trang thiết bị phục vụ dạy học hiện đại. Những năm qua, thầy và trò nhà trường đã không ngừng vươn lên xây dựng nhà trường ngày càng khởi sắc trong mọi hoạt động.
Trường Tiểu học Xuân Phương: Hân hoan ngày “Tết thầy” Giáo dục

Trường Tiểu học Xuân Phương: Hân hoan ngày “Tết thầy”

TTTĐ - Ngày 20/11, Trường Tiểu học Xuân Phương tổ chức chương trình chào mừng 42 năm ngày Nhà giáo Việt Nam 20/11.
Nhà giáo chưa đủ sống sẽ không thể toàn tâm, toàn ý dạy học Giáo dục

Nhà giáo chưa đủ sống sẽ không thể toàn tâm, toàn ý dạy học

TTTĐ - Theo Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo Nguyễn Kim Sơn, trong số 1,6 triệu giáo viên, có những nhà giáo chưa đủ sống. Do đó, họ không thể toàn tâm toàn ý cho việc dạy học.
Đại biểu Quốc hội nói về “không quản được thì cấm” trong dạy thêm Giáo dục

Đại biểu Quốc hội nói về “không quản được thì cấm” trong dạy thêm

TTTĐ - Theo đại biểu Quốc hội, dạy thêm học thêm cũng có những mặt tích cực; không phải giáo viên nào cũng xấu, ép học sinh học thêm.
Bảo vệ nhà giáo để họ yên tâm với nghề Giáo dục

Bảo vệ nhà giáo để họ yên tâm với nghề

TTTĐ - Đại biểu Hoàng Thị Thu Hiền (đoàn Nghệ An) cho rằng, trong dự án Luật Nhà giáo cần có quy định bảo vệ nhà giáo để họ an tâm công tác, cống hiến hiệu quả trong giảng dạy.
Cô giáo trẻ tận tâm giúp trẻ tự kỷ hòa nhập cộng đồng Giáo dục

Cô giáo trẻ tận tâm giúp trẻ tự kỷ hòa nhập cộng đồng

TTTĐ - Trung tâm can thiệp sớm Hội An (Quảng Nam) là nơi chuyên biệt giúp trẻ rối loạn phát triển, đặc biệt là trẻ tự kỷ có cơ hội hòa nhập cộng đồng.
Trường THPT Việt Đức kỷ niệm 42 năm Ngày Nhà giáo Việt Nam Giáo dục

Trường THPT Việt Đức kỷ niệm 42 năm Ngày Nhà giáo Việt Nam

TTTĐ - Hòa trong không khí tri ân thầy cô giáo trên cả nước, sáng nay 20/11, trường THPT Việt Đức đã tổ chức Lễ Kỷ niệm 42 năm Ngày Nhà giáo Việt Nam. Đây là dịp để các thế hệ cán bộ, giáo viên, học sinh của nhà trường cùng nhau tôn vinh những người đang ngày đêm cống hiến cho sự nghiệp giáo dục và ôn lại chặng đường phát triển đáng tự hào của ngôi trường giàu truyền thống.
Vinh danh truyền thống tôn sư trọng đạo tại Văn Từ Thượng Phúc Giáo dục

Vinh danh truyền thống tôn sư trọng đạo tại Văn Từ Thượng Phúc

TTTĐ - Tại Văn Từ Thượng Phúc (huyện Thường Tín, Hà Nội) có một không gian rất đặc biệt, nơi tái hiện sống động quá trình học tập, rèn luyện trên con đường dùi mài kinh sử của nhân sỹ thời xưa. Nơi đây cũng ghi danh các bậc tiên hiền đỗ đạt của đất Thường Tín và trở thành biểu tượng cổ vũ truyền thống tôn sư trọng đạo của vùng danh hương này.
Xem thêm