Tự động phát hiện tàu nghiêng bằng cảm biến
Thiết bị do sinh viên Nguyễn Duy Khang, Trần Phước Lộc, Nguyễn Hữu Phước, Lý Xuân Hạ thuộc Trường Bách khoa - Đại học Cần Thơ nghiên cứu và phát triển vào đầu năm 2022.
Nguyễn Hữu Phước - thành viên nhóm dự án - cho biết trong dịp tình cờ trò chuyện cùng chủ của một chiếc sà lan, nghe đề cập đến vấn đề khi vận chuyển hàng hóa đường dài, chủ phương tiện phải thức nhiều đêm để trông chừng sà lan vì nước thủy triều lên xuống dễ làm sà lan bị treo dây, mắc cạn. Nhóm đã có ý tưởng cần phải chế tạo thiết bị nhằm hỗ trợ và tăng tính an toàn cho phương tiện phổ biến của vùng sông nước.
Anh Huỳnh Văn Trường An (31 tuổi, Cần Thơ) - một chủ phương tiện giao thông đường thủy - cho biết trong quá trình neo đậu sà lan vào ban đêm, sự cố nghiêng sà lan xảy ra thường xuyên, trường hợp xấu có thể dẫn đến bị lật. Nếu tàu bị nghiêng, có thể mắc cạn do thủy triều xuống hoặc bị hư hỏng do chạm phải đá, cọc gỗ dưới đáy sông.
Việc thức đêm liên tục khiến các chủ tàu mệt mỏi khi không thể nghỉ ngơi sau mỗi chuyến đi, làm ảnh hưởng đến công việc. Nhóm đã tiến hành khảo sát để hiểu rõ hơn về nguyên nhân cũng như mong muốn của các chủ tàu. Từ đó, thiết bị báo động nghiêng phương tiện giao thông đường thủy ra đời.
Để hỗ trợ chủ tàu, nhóm Nguyễn Duy Khang, Trần Phước Lộc, Nguyễn Hữu Phước và Lý Xuân Hạ đã phát triển thiết bị cảnh báo theo nguyên lý đo góc nghiêng bằng cảm biến. Thiết bị có hình dáng nhỏ gọn lắp trên khu vực lái tàu.
Khi tàu nghiêng một góc với thời gian nhất định, hệ thống tự phát cảnh báo bằng đèn và âm thanh. Việc cài đặt góc nghiêng và thời gian nghiêng tàu được thực hiện trên phần mềm do nhóm phát triển.
Tùy vào quy mô tàu và nhu cầu sử dụng, nhóm thiết lập các thông số cảnh báo phù hợp. Tuy nhiên, thông số phổ biến là tàu nghiêng liên tục trong khoảng 10 giây, hệ thống sẽ phát cảnh báo. Việc này giúp thiết bị không nhầm lẫn với các yếu tố thời tiết như gió, bão, ngoại lực khác... khiến cảnh báo sai.
Sản phẩm phù hợp với tàu quy mô nhỏ từ 50 đến dưới 1.000 tấn. Với những tàu lớn khi bị nghiêng góc nhỏ, chủ tàu khó nhận ra. Vì thế phải bố trí nhiều thiết bị để tăng độ chính xác, giảm sai số khiến báo động giả.
Trên thị trường hiện có một số sản phẩm tương tự như đồng hồ đo nghiêng điện tử, thước đo nghiêng... Tuy nhiên, các sản phẩm này nằm trong hệ thống lớn, với chi phí cao và dành cho tàu hiện đại chuyên đi biển. Nhóm muốn tạo ra sản phẩm giá bình dân nhưng thiết thực cho các tàu quy mô nhỏ trên sông, giá sản phẩm dự kiến khoảng 840.000 đồng.
Thử nghiệm với 12 tàu chở hàng
Duy Khang, thành viên nhóm, cho biết, công đoạn tốn thời gian nhất là hàn các linh kiện nhỏ vào vị trí chính xác. Nếu hàn sai, có thể cháy luôn cả bảng mạch, phải làm lại từ đầu. Ngoài ra, nhóm sử dụng cảm biến đo gia tốc, nên muốn đo độ nghiêng và làm chức năng báo động phải viết chương trình tích hợp với hệ vi điều khiển, để sản phẩm đáp ứng bài toán đặt ra. Nhóm đang thử nghiệm sản phẩm với 12 tàu chở hàng ở huyện Cờ Đỏ để đánh giá và điều chỉnh độ chính xác.
Kết quả thử nghiệm cho thấy, hệ thống đã chế tạo hoạt động tin cậy, đáp ứng được các yêu cầu đề ra cho hệ thống điều khiển tự động chống nghiêng tàu thủy. Ngoài phát triển phần cứng, nhóm viết phần mềm ứng dụng, kết nối với thiết bị bằng wifi để truyền dữ liệu thông tin tàu, theo dõi hành trình, báo lượng dầu, thời gian tàu bị nghiêng...
Nhóm cam kết sẽ bảo hành sản phẩm trong tháng đầu tiên, nếu có những hư hỏng do quá trình sản xuất hoặc những thiết bị bên trong không đảm bảo chất lượng thì sẽ được sửa chữa và đổi trả miễn phí. Ngoài ra, nhóm sẽ bán thêm gói bảo hành 6 tháng và 1 năm cho khách hàng.
Sau khi thử nghiệm, một số khách hàng đã góp ý thêm về việc tích hợp một số chức năng nhằm thuận tiện trong quá trình sử dụng như: Có thể giám sát qua điện thoại di động, theo dõi hành trình của phương tiện.
Thời gian tới, nhóm sẽ khảo sát, thu thập nhiều hơn các ý kiến của khách hàng, phát triển sản phẩm đa ứng dụng hơn, thông minh hơn, chẳng hạn như: Đo mức xăng dầu trong bình chứa, tích hợp gửi dữ liệu lên website để người quản lý có thể giám sát mọi lúc, mọi nơi.
Các thông số về mức xăng dầu, điều chỉnh góc nghiêng định mức và thời gian nghiêng định mức, vị trí của phương tiện, dự báo thời tiết đều được thực hiện thông qua website, không cần thao tác trực tiếp.
Ngoài ra, nhóm cũng sẽ phát triển các mô-đun với giá thành rẻ hơn, phù hợp cho các khách hàng là chủ phương tiện nhỏ, không cần công năng quá lớn, quá phức tạp.
