Một mô hình trông có vẻ bình thường nhưng thực chất, nó được tích hợp một hệ thống rất thông minh. Và để có được kết quả đó là cả sự nỗ lực sáng tạo của 2 em học sinh: Phạm Phương Hiền – lớp 8A4, Trường THCS Đoàn Kết và Lê Trung Đức – học sinh lớp 9A2, Trường THCS Quyết Tiến (thành phố Lai Châu). Sáng chế này được 2 bạn học sinh hoàn thành trong vòng 4 tháng bao gồm cả khâu lên ý tưởng. Cô Vàng Thị Phong Hưng đóng vai trò là một cố vấn, giúp các bạn chỉnh sửa, hoàn thiện hơn sáng kiến.

Trong câu chuyện với 2 em Đức, Hiền, chúng tôi được biết, xuất phát từ thực tiễn cuộc sống hàng ngày, tình trạng cháy nổ xảy ra ở rất nhiều nơi… gây tổn thất nặng nề về người và tài sản. Đặc biệt trong giai đoạn công nghệ 4.0, việc ứng dụng công nghệ để tích hợp chức năng cảnh báo khói, khí gas và một số tiện ích khác trong cùng một thiết bị sẽ đem lại hiệu quả cao trong cảnh báo sớm nguy cơ cháy. Do đó 2 bạn đã ấp ủ ý tưởng cảnh báo cháy nổ sớm và nhận được sự ủng hộ cao từ giáo viên chủ nhiệm và nhà trường.

Cô giáo Vàng Thị Phong Hưng hướng dẫn Đức và Hiền chỉnh sửa, hoàn thiện hơn sáng kiến.

Để tạo ra thiết bị tự động cảnh báo sớm nguy cơ cháy tích hợp chức năng lọc bụi và chiếu sáng, các em đã tận dụng một số linh kiện, thiết bị điện tử cũ như: bộ chuyển đổi wifi, sạc đèn pin, cục sạc dự phòng, bộ nắn nguồn của sạc ắc quy cũ, bảng led quảng cáo, ổ PC máy tính cũ, điều hòa, âm ly, điều khiển ti vi… để nghiên cứu nguyên lý. Đồng thời, nghiên cứu, cải tiến vi mạch điện tử, lập trình chương trình cảnh báo từ xa qua tin nhắn, điện thoại, bố trí cảm biến phù hợp tạo ra một thiết bị có thể cảm biến cả khói, khí gas. Chức năng cảnh báo bao gồm cảnh báo bằng còi, đèn phát sáng, cuộc gọi thoại và tin nhắn SMS. Thiết bị sẽ tích hợp các chức năng lọc bụi và chiếu sáng để giúp cho hệ thống báo khói, rò rỉ gas tiếp nhận thông tin, xử lý thông tin đồng bộ.

Cô Vàng Thị Phong Hưng – giáo viên trực tiếp hướng dẫn 2 em triển khai sáng kiến chia sẻ, khi lên ý tưởng thì có vẻ rất đơn giản nhưng để thực hiện thành công được sáng kiến lại là cả vấn đề. Từ việc thiết kế, lập trình hoạt động cho hệ thống tự động phát hiện và cảnh báo sớm nguy cơ cháy đến tích hợp chức năng của máy lọc bụi, tạo Ion âm; cải tiến vi mạch để tích hợp đèn tích điện có chức năng chiếu sáng và cảnh báo. Và khó khăn nhất là việc nghiên cứu nguyên lí hoạt động, xác định các yêu cầu của chương trình cần cài đặt cho hệ thống. rồi Viết CODE trên phần mềm. Nạp CODE và kết nối, kiểm tra hoạt động của hệ thống. Để đảm bảo độ an toàn, chính xác, chúng tôi đã xin ý kiến nhà trường gửi công văn xin cho các em được thực nghiệm tại các cơ quan: Trường Cao đẳng Cộng đồng Lai Châu, Viettel Lai Châu, VNPT Lai Châu, Phòng Cảnh sát Phòng cháy chữa cháy và Cứu hộ cứu nạn – Công an tỉnh và Sở Thông tin và truyền thông. Qua 4 lần hỗ trợ, tư vấn điều chỉnh, sáng kiến của 2 em đã khắc phục được những hạn chế, hoàn thiện hơn và được các đơn vị đánh giá khá tốt về hiệu quả cũng như tính ứng dụng thực tiễn cao.

Theo đánh giá của Ban Giám khảo Cuộc thi, Sáng kiến Thiết bị tự động cảnh báo sớm nguy cơ cháy tích hợp chức năng lọc bụi và chiếu sáng của 2 em học sinh có tính sáng tạo và được đầu tư một cách công phu, nghiêm túc. Qua kiểm nghệm sáng kiến, các chức năng hoạt động ổn định, an toàn, dễ sử dụng. Thiết bị giúp người dùng nhận được cảnh báo sớm bằng còi, đèn, cuộc gọi, tin nhắn khi có khói, khí gas rò rỉ, kịp thời có biện pháp xử lý an toàn, tránh hiện tượng cháy, nổ gây nguy hiểm thiệt hại về người và tài sản. Máy lọc bụi hoạt động tốt hai chức năng lọc bụi và tạo Ion âm góp phần làm sạch không khí, đồng thời góp phần lưu thông khí trong phòng. Đèn được cải tiến để hoạt động được cả hai chức năng đèn chiếu sáng tiện lợi và đèn cảnh báo.

Mạch điện hoạt động ổn định. Còi cảnh báo độ to 120 dB (dùng máy đo độ to của âm trên điện thoại để đo). Cảm biến khói, khí gas: Hoạt động ổn định. Việc lắp đặt sửa chữa thay thế đơn giản, ít tốn kinh phí. Nổi bật hơn là thiết bị hoạt động bằng điện và tự động chuyển qua nguồn pin dự phòng nên không phụ thuộc vào điện. Và chỉ cần có sóng điện thoại là chức năng cảnh báo từ xa qua cuộc gọi thoại, tin nhắn SMS của thiết bị tự hoạt động, không cần có sóng Internet.

Hiện nay, thiết bị tích hợp báo cháy và lọc bụi chưa có trên thị trường, mà mới chỉ có thiết bị chỉ báo cảm biến khói hoặc cảm biến khí gas. Giá thành từng thiết bị tách rời cao do phải nhập khẩu từ nước ngoài, chưa thực sự phù hợp với những gia đình có thu nhập thấp. Trong khi điểm mới của sáng kiến đó là tích hợp cả hai chức năng cảm biến khói và cảm biến khí gas. Phần lập trình được thiết kế bằng phần mềm ARDUINO là phần mềm mở miễn phí nên không phải đầu tư về chi phí. Thiết bị tận dụng được các thiết bị ở một số đồ dùng điện tử cũ, hỏng nên giá thành rẻ so với thị trường. Đồng thời, góp phần hạn chế rác thải điện tử, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống, bảo vệ môi trường. Do đó, sáng kiến của các em đã đoạt giải Nhất tại Cuộc thi nghiên cứu khoa học kỹ thuật cấp tỉnh dành cho học sinh trung học năm học 2022-2023 do Sở Giáo dục và Đào tạo (GĐ&ĐT) phối hợp với Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh tổ chức đầu tháng 1/2022. Và được chọn là 1 trong 2 Dự án tham gia cuộc thi Nghiên cứu Khoa học Kỹ thuật cấp Quốc gia học sinh trung học năm học 2022 – 2023.

Trong thời gian qua, nhiều vụ hỏa hoạn xảy ra gây hậu quả nghiêm trọng, tại tỉnh ta, chỉ tính riêng năm 2022 đã xảy ra 11 vụ cháy lớn. Có nhiều nguyên nhân gây cháy như: chập điện, rò rỉ khí gas… Đa số các vụ cháy không được phát hiện sớm và xử lý kịp thời, gây những thiệt hại nặng nề về người và tài sản. Ngày nay, với tốc độ đô thị hoá và điều kiện sống ngày càng đi lên, sáng kiến "Thiết bị tự động cảnh báo sớm nguy cơ cháy tích hợp chức năng lọc bụi và chiếu sáng" được 2 em Đức - Hiền triển khai có tính ứng dụng cao trong thực tiễn cuộc sống, góp phần hạn chế tối đa các nguy cơ cháy nổ và những trường hợp đáng tiếc do cháy nổ gây ra.