Phao cứu sinh tự động có tính ứng dụng cao

Với chiếc phao có khả năng chủ động phát hiện, định vị và triển khai công tác cứu hộ do nhóm sinh viên Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật - ĐH Đà Nẵng đã nghiên cứu, sáng chế thành công hứa hẹn sẽ là hỗ trợ đắc lực cho du lịch đường sông cũng như thực hiện nhanh chóng công tác cứu hộ, cứu nạn trên sông, biển…

Hai sinh viên Trần Văn Phúc và Đặng Thành Sơn thử nghiệm phao cứu sinh tự động tại Âu thuyền Thọ Quang (Đà Nẵng)

1. Sinh viên Trần Văn Phúc - trưởng nhóm nghiên cứu chia sẻ, dịch vụ du lịch biển và du lịch sinh thái ở khu vực Quảng Nam - Đà Nẵng hiện đang rất phát triển. Trong đó có thể kể đến hai loại hình được ưa chuộng nhất là đi thuyền trên sông và trên biển gần bờ. Tuy nhiên, các phương tiện cứu hộ đang được trang bị bao gồm áo phao và phao tròn có chung điểm yếu là bị động, phạm vi cứu hộ thấp hoặc làm ảnh hưởng khả năng vận động của người gặp nạn.

Giải pháp nào để hỗ trợ du lịch đường sông, mang lại sự an tâm và tiện lợi cho du khách là vấn đề mà Phúc trăn trở trong suốt thời gian theo học ĐH. “Em luôn nghĩ, cần phải làm một điều gì đó, ứng dụng kiến thức trên giảng đường để làm ra sản phẩm có thể ứng dụng thực tế, mang lại lợi ích cho cộng đồng. Em chia sẻ ý nghĩ này và nhận được sự hợp tác của bạn Đặng Thành Sơn, sinh viên Khoa Điện - Điện tử. Nhóm bàn bạc, thống nhất ý tưởng và triển khai mất khoảng thời gian gần 1 năm để cho ra sản phẩm”, Phúc cho biết.

2. Thiết bị cứu hộ được xây dựng theo tiêu chuẩn SOLAS (Safety of life at Sea), có khả năng chủ động phát hiện, tìm kiếm và thực hiện thao tác cứu hộ, cứu nạn khi có trường hợp đuối nước xảy ra. Bộ phao cứu sinh tự động bao gồm hai sản phẩm là phao cứu sinh và vòng đeo tay định vị. Thiết bị được quản lý thông qua app theo dõi. Thành Sơn cho biết: “Phao cứu sinh được nhóm thống nhất thiết kế theo hình móng ngựa, vỏ phao được tạo thành nhiều lớp bởi các sợi cốt thủy tinh, nhựa polyester và chất xúc tác. Phao có thể treo bên ngoài thân tàu, mạn thuyền, bên bờ sông, hồ và neo giữ bằng khóa chốt điện tử. Cấu tạo trong thân phao được tích hợp các thuật toán để định vị và di chuyển, điều hướng bằng GPS thông qua 4 vệ tinh. Đây là phần quan trọng nhất để phao có thể tự động phát hiện, cứu hộ.

Phần cứng của thiết bị được nhóm sử dụng nền tảng Arduino - nền tảng phát triển điện tử và lập trình phát triển dựa trên nguyên tắc mã nguồn mở, cung cấp khả năng giao tiếp với các module (mô-đun) và cảm biến bên ngoài thông qua các chân I/O. Điều này cho phép tạo ra các thiết bị và hệ thống điều khiển tự động, đo lường, loT, robot và nhiều ứng dụng sáng tạo khác. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng board Uno để điều khiển phao và board mini để điều khiển vòng tay. Còn đối với vòng đeo tay định vị thì được tích hợp cảm biến áp lực và định vị GPS lên vòng tay. Người đeo vòng tay khi rớt xuống nước thì cảm biến sẽ gửi tín hiệu về trung tâm. Từ đó, trung tâm so sánh tín hiệu gửi về từ vòng tay, bắt đầu so sánh vị trí các phao và kích hoạt công tác cứu hộ, cứu nạn. “Vòng tay có khả năng phát hiện đối tượng bị rơi xuống nước thông qua cảm biến được tích hợp, tự định vị, phát tín hiệu khẩn cấp và thông tin vị trí đến phao qua sóng radio. Khi nạn nhân rơi xuống nước, vòng tay phát tín hiệu cứu hộ đến phao. Nhận được tín hiệu, phao sẽ tự mở chốt, di chuyển đến vị trí nạn nhân và dừng tại chỗ để chờ cứu hộ. Ngoài ra, nhóm còn thiết kế ứng dụng quản lý thông qua app nhằm theo dõi toàn bộ thông tin của phao cứu hộ như tình trạng phao, lượng pin hoạt động và các thông số của hệ thống, qua đó giúp thiết bị luôn sẵn sàng và hoạt động hiệu quả”, Phúc nói.

3. Để hoàn thiện sản phẩm, Phúc cho biết, khó nhất là xác định các thuật toán để việc định vị được chính xác nhất có thể. Đây là phần việc mất rất nhiều thời gian. Quá trình nghiên cứu, nhóm nhận được sự hỗ trợ và tư vấn tận tình của ThS. Đỗ Hoàng Ngân My - giảng viên hướng dẫn nhóm. “Phao sau khi thiết kế hoàn thiện đã được nhóm tiến hành thử nghiệm sản phẩm nhiều lần tại vùng biển Sơn Trà và Âu thuyền Thọ Quang, thu được kết quả nhất định. Theo đó, thiết bị tiếp cận nhanh các vị trí trong bán kính 180m trong 2 phút với điều kiện sóng nhỏ và gió từ biển vào bờ. Khả năng định vị chính xác trong bán kính 0,3-1,5m và xây dựng đường đi cứu hộ chính xác cao với vùng làm việc bán kính 2km. Hiện nhóm phát triển thiết bị trở thành trang bị cứu hộ tiêu chuẩn trên tàu thuyền và khu vực kiểm soát. Nhóm cũng sẽ tiếp tục hoàn thiện và tối ưu hơn nữa để thiết bị có thể sử dụng trong điều kiện sóng và gió lớn ở môi trường biển”, Phúc cho biết thêm.

Phao cứu sinh tự động được đánh giá là sản phẩm ứng dụng công nghệ số, có tính thực tế đối với một thành phố phát triển mạnh về du lịch, trong đó có du lịch đường sông, biển và giá trị nhân văn. Với những thành công bước đầu, nhóm kỳ vọng sẽ nhận được sự quan tâm và kết hợp với các trung tâm cứu hộ cứu nạn để phát triển sản phẩm. “Về lâu dài, nhóm sẽ tiếp tục cải tiến hơn về thẩm mỹ, tốc độ tiếp cận đối tượng cần tiếp xúc. Đồng thời, không chỉ dừng lại một sản phẩm mà sẽ phát triển thành hệ thống phao gắn trên các tàu, thuyền phục vụ cho công tác cứu hộ, cứu nạn”, Phúc chia sẻ.

Phan Lệ