Độc đáo thiết bị kiểm soát ô nhiễm không khí của sinh viên

Các bạn cho biết, từng xem thời sự kênh VTV1 vào giữa trưa thì lúc đó xem được là hiện ở Hà Nội các trạm quan trắc đo nồng độ ô nhiễm không khí có nhiều, nhưng không còn hoạt động nữa, có các bảng led ở trước trạm đo không khí cố định ở Hà Nội để hiển thị các dữ liệu về các khí SO₂, CO, NO₂, bụi PM10, bụi PM2.5… nhưng không còn thấy hoạt động và thấy nó cũ không được bảo trì, vận hành.

“Từ đó tụi mình mới có suy nghĩ nếu các trạm quan trắc đã đo ở một nơi cố định, thì tầm khoảng cách đo không được rộng, và chỉ đo trong một phạm vi cố định với bán kính từ 1-2km. Xuất phát từ những suy nghĩ như vậy, nhóm đã nghĩ ra việc sẽ làm một hệ thống di động đo đạc các không khí gây ô nhiễm…”, Hữu Anh chia sẻ.

Dưới sự hướng dẫn của thầy giáo, các bạn đã mất khoảng 1 năm rưỡi mới hoàn thiện xong hệ thống quan trắc không khí tự động chạy bằng năng lượng mặt trời. Thiết bị gồm: Khối cảm biến, khối nguồn cung cấp, khối hiển thị website, khối ngoại vi. 

Theo đó, khi không khí ở mức ô nhiễm nghiêm trọng, hệ thống sẽ kích hoạt chế độ cảnh báo tới người dùng bằng cách gửi tin nhắn với nội dung bao gồm: Thời gian, vị trí đo được, giá trị cảm biến đo được. Người dùng sẽ biết tình hình ô nhiễm môi trường không khí tại khu vực đó.

Hệ thống sẽ được lắp đặt di động trên nóc của xe buýt. Đây là vị trí thích hợp nhất bởi nó có độ cao vừa đủ cho một hệ thống giám sát không khí, có thể tiếp nhận nguồn năng lượng mặt trời cho hệ thống. 

Để hoàn thành sản phẩm, nhóm đã dành rất nhiều thời gian để tìm hiểu về các công thức tính chỉ số chất lượng không khí AQI của Việt Nam, tìm hiểu và xây dựng cấu trúc phần cứng của toàn bộ hệ thống, xây dựng phần mềm để hệ thống hoạt động và xây dựng website để hiển thị dữ liệu mà hệ thống thu thập được làm sao thể hiện một cách trực quan và dễ hiểu nhất.

Nhóm cũng đã trải qua rất nhiều khó khăn trong quá trình thực hiện. “Khó khăn lớn nhất là các cảm biến đo không khí, vì để cho một hệ thống quan trắc đo đạc thì điều quan trọng nhất là độ chính xác của các cảm biến, để có loại cảm biến chính xác thì đòi hỏi một giá tiền rất lớn vài trăm đô trở lên và các cảm biến này chỉ có ở nước ngoài. Vì còn là sinh viên và kinh phí hạn hẹp nên vấn đề mua cảm biến mà nhóm gặp rất nhiều khó khăn, nhưng may mắn trong quá trình đó thì một bạn trong nhóm nhận được học bổng hơn 10 triệu, nên đã đầu từ số tiền đó để mua cảm biến và phát triển hệ thống…”, Thiện nói.

Sau khi hoàn thành sản phẩm, nhóm đã đi thực nghiệm sản phẩm trên tuyến xe buýt nội thành Đà Nẵng - Phú Đa. Sau quá trình thử nghiệm, hệ thống đã cho kết quả trả về rất chính xác và đầy đủ dữ liệu của các lần đo. Hệ thống có độ ổn định cao, duy trì hoạt động ở điều kiện tốt.

Cũng theo các bạn sinh viên, ưu điểm của sản phẩm là thu thập dữ liệu trên toàn bản đồ thành phố, dữ liệu thu thập sẽ được public cho người dân và người quản lý chính đó là các cơ quan chức trách có thẩm quyền. Tính sáng tạo của đề tài nằm ở chỗ tận dụng được cơ sở hạ tầng xe bus có sẵn nếu được áp dụng, thiết bị được lắp đặt trên các xe bus sẽ di chuyển thu thập dữ liệu ở những tuyến đường xe bus đi đến. Tính khác biệt là có thể đo di động, mật độ dữ liệu thu thập trên toàn thành phố, ở nhiều điểm. Kích thước của hệ thống nhỏ hơn rất nhiều lần so với các hệ thống cố định…

“Việc tạo ra sản phẩm như thế này theo mình nghĩ có ý nghĩa rất lớn để phát triển cộng đồng, phát triển xã hội. Vì dữ liệu này không phải chỉ có các cơ quan chức trách có thể tham khảo được mà ngoài ra đó còn có các người dân. Với nội dung thiết kế website tương đối trực quan để người dân có thể hiểu và đánh giá được mức độ ô nhiễm nơi mà người dân đang sinh sống nếu có xe bus đi ngang qua. Ngoài ra, điểm mấu chốt của hệ thống so khác hơn với các hệ thống cố định là tận dụng nguồn cơ sở hạ tầng có sẵn, không tốn chi phí cao để lắp đặt”, Thiện nói thêm.

Thầy Vũ Vân Thanh, Giảng viên Khoa Điện tử - Viễn Thông và là người hướng dẫn các bạn sinh viên nhận xét: “So với các hệ thống quan trắc không khí sẵn có hiện nay, hệ thống của nhóm có nhiều ưu việt là có thể đo đạc các thông số ô nhiễm môi trường ở phạm vi rộng lớn và người dân bình thường cũng có thể dễ dàng tiếp cận thông tin trên các thiết bị thông minh, chi phí cũng tiết kiệm hơn rất nhiều. Ngoài ra, hệ thống còn có thể tích hợp một số tính năng khác như cảnh báo tắc đường, cảnh báo ngập úng đường, hay một số tính năng cảnh báo sớm như những tình huống khẩn cấp trên các tuyến đường mà xe buýt đi qua…”. 

Được biết, hiện nhóm sinh viên chưa áp dụng sản phẩm vào thực tiễn và vẫn đang được phát triển hơn ở phòng Lab. Nhóm cũng đang phát triển version 3 của hệ thống bao gồm các thiết bị cảm biến mới, độ chính xác cao, môi trường làm việc ổn định…

“Chúng mình đang tìm kiếm các nguồn quỹ đầu tư để sản xuất hệ thống đại trà. Nhóm cũng đã liên hệ được với một nguồn quỹ và thỏa thuận để được đầu tư lắp đặt các bộ thiết bị”, các bạn bộc bạch.