Địa điểm: Phòng họp Sông Công, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Phường Đức Thắng - Quận Bắc Từ Liêm - TP Hà Nội;
Trân trọng kính mời các đại biểu và nhà khoa học quan tâm tới dự.
Xây dựng được hệ thống chống bụi than tự động dựa trên công nghệ IoT có khả năng theo dõi thời gian thực các thông số về bụi, cảnh báo khi nồng độ bụi vượt ngưỡng cho phép, điều chỉnh bơm và van nước tự động tại các kho và khu chế biến của mỏ than nhằm góp phần bảo vệ môi trường, sức khỏe người lao động, máy móc thiết bị
Tính mới và sáng tạo:
IoT là công nghệ mới, các chuẩn và phần cứng vẫn chưa hoàn thiện nên cần thời gian nghiên cứu và hoàn thiện để các tổ chức chuẩn hóa trên thế giới và trong nước xây dựng và ban hành các bộ tiêu chuẩn về phần cứng, phần mềm, đặc biệt là khung phương pháp luận triển khai dự án IoT. Hiện ở Việt Nam, việc triển khai ứng dụng IoT vào các công đoạn của thực tế khai thác và chế biến than vẫn còn rất hạn chế. Do đó nhóm nghiên cứu vừa nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm và xin ý kiến chuyên gia để xây dựng hệ thống IoT dập bụi đề xuất. Việc dập bụi cho khu chế biến và kho than của các Công ty khai thác than hiện nay đều sử dụng các máy phun sương di động áp lực cao để phun dập bụi. Một số khu vực như đường vận chuyển, vị trí rót than của băng tải triển khai hệ thống phun sương/nước cố định để dập bụi. Hệ thống được bật/tắt thủ công theo sự điều khiển của người vận hành.
Hệ thống IoT dập bụi đề xuất có một số tính mới và sáng tạo sau:
- Ứng dụng công nghệ IoT, đây là công nghệ mới và là xu hướng tất yếu, đặc biệt trong các dây chuyền sản xuất tự động/bán tự động;
- Giám sát thời gian thực nồng độ bụi (PM2.5) tại khu chế biến/kho than;
- Cảnh báo khi nồng độ bụi vượt ngưỡng cho phép theo quy phạm an toàn (từ mức ô nhiễm nhẹ trở lên);
- Tắt máy bơm tự động khi tất cả các cảm biến đều có giá trị nồng độ bụi nằm trong giới hạn cho phép;
- Tự động bật máy bơm khi có một trong các cảm biến đo được giá trị nồng độ bụi vượt ngưỡng an toàn;
- Bật/tắt van nước theo khu vực khi nồng độ bụi của cảm biến tương ứng vượt quá/nằm trong giới hạn an toàn;
- Điều chỉnh tự động góc mở của van (25%, 50%, 75%, 100%) theo nồng độ bụi thu được để tiết kiệm nước;
- Phần mềm theo dõi xây dựng trên nền tảng web (webapp) giúp giám sát và điều khiển mọi lúc, mọi nơi;
- Webapp được triển khai với hệ quản trị cơ sở dữ liệu lớn thời gian thực (Google Firebase) và trên nền tảng điện toán đám mây giúp cho việc mở rộng hệ thống dễ dàng khi số lượng thiết bị tăng, ứng dụng các kỹ thuật phân tích dữ liệu lớn để phục vụ dự báo trong tương lai.
Kết quả nghiên cứu:
Kết quả nghiên cứu của đề tài đã đáp ứng được mục tiêu nghiên cứu của đề tài ban đầu đã đề ra trong thuyết minh. Cụ thể:
- Đề xuất được mô hình triển khai hệ thống IoT dập bụi cho các khu chế biến và kho than;
- Lựa chọn được các thiết bị phù hợp phục vụ thực nghiệm và có tính khả thi cao;
- Xây dựng được phần mềm chạy trên nền web (webapp) đáp ứng được các chức năng đã đề ra cho hệ thống, gồm:
+ Giám sát nồng độ bụi theo thời gian thực;
+ Cảnh báo khi nồng độ bụi vượt ngưỡng cho phép;
+ Bật/tắt tự động/thủ công máy bơm nước;
+ Bật/tắt tự động/thủ công van nước;
+ Điều chỉnh góc mở của van theo nồng độ bụi để góp phần tiết kiệm nước;
+ Triển khai chế độ ngủ sâu (Deep Sleep) cho chip wifi ESP8266 (tích hợp trong NodeMCU) để giảm điện năng tiêu thụ khi chip không gửi/nhận dữ liệu qua wifi;
+ Hệ thống đề xuất đã triển khai online và thực nghiệm thực tế tại khu chế biến và kho than tại mỏ than Mạo Khê và cho kết quả khả quan.
Sản phẩm của đề tài:
- Sản phẩm khoa học:
+ 01 bài Bài báo đăng trên tạp chí khoa học chuyên ngành quốc tế ISI (WoS);
+ 01 Bài báo đăng trên tạp chí khoa học chuyên ngành trong nước;
+ 01 Báo cáo tại Hội nghị khoa học quốc gia;
+ Hướng dẫn 02 nhóm sinh viên nghiên cứu khoa học, trong đó có 01 nhóm đạt giải Nhì cấp Tiểu ban;
- Sản phẩm đào tạo:
+ Đào tạo thạc sĩ: 01 thạc sĩ đã tốt nghiệp và được cấp bằng;
+ Đào tạo cử nhân, kỹ sư: 04 kỹ sư đã tốt nghiệp và được cấp bằng
- Sản phẩm ứng dụng:
+ 01 báo cáo tổng kết đề tài;
+ Phần mềm theo dõi bụi than và điều khiển máy bơm, van nước tự động trên máy tính chạy trên môi trường web;
+ Bộ thiết bị đề xuất hỗ trợ thực nghiệm gồm bo mạch chủ, bộ cảm biến bụi,
thiết bị IoT kết nối mạng không dây/có dây, máy bơm, ống dẫn, van và vòi phun nước;
+ Xác nhận thực nghiệm và tiếp nhận kết quả nghiên cứu của đề tài của mỏ than vùng Quảng Ninh.
Phương thức chuyển giao, địa chỉ ứng dụng, tác động và lợi ích mang lại của kết quả nghiên cứu:
Phương thức chuyển giao:
Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể chuyển giao dưới hình thức hợp động kinh tế giữa Nhà trường hoặc đơn vị có thẩm quyền với các mỏ than. Hai bên sẽ thảo luận về cách thức triển khai cụ thể như: Giá trị hợp đồng, thiết bị sử dụng, triển khai, tập huấn sử dụng, hỗ trợ sau khi chuyển giao…
Địa chủ ứng dụng:
Đề tài được nghiên cứu và hoàn thiện theo ý kiến chuyên gia và góp ý từ thực tế sản xuất nên có tính thực tiễn. Nhóm nghiên cứu thực hiện trong phòng thí nghiệm, sau đó thực nghiệm ở thực tế sản xuất. Kết quả cho thấy hệ thống đề xuất chạy và cho kết quả như mong muốn. Để triển khai hệ thống vào thực tế sản xuất cần tiếp tục thực nghiệm để theo dõi sự ổn định của hệ thống. Hệ thống không chỉ có thể được triển khai vào thực tế dập bụi than cho các khu chế biến và kho than mà còn có khả năng dập bụi cho các moong khai thác lộ thiên và các nhu cầu dập bụi khác trên mặt bằng.