Thiết bị cảnh báo thiếu dưỡng khí có thể báo động ngay lập tức đến người bên trong tình trạng không đủ lượng oxy cần thiết, phòng ngừa tai nạn khí độc và rủi ro cháy nổ.

Ngăn ngừa tai nạn ngạt thở

Thiết bị cảnh báo dưỡng khí là sản phẩm của thầy giáo Đặng Ngọc Chính, giáo viên Vật lý, Trường THPT Tố Hữu, huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên - Huế. Theo thầy Đặng Ngọc Chính, con người sinh hoạt trong một số không gian kín rất dễ bị ngạt do thiếu oxy.

Những trường hợp tử vong do sưởi than củi trong phòng kín vẫn diễn ra dù đã có các cảnh báo. Nhiều trường hợp tử vong trong xe ô tô, phòng hát karaoke… đều chủ yếu do bị ngạt khí. Lượng oxy trong không khí bình thường là 21%, đủ để con người hít thở.

Khi oxy xuống dưới 18% sẽ xảy ra tình trạng cơ quan của cơ thể sẽ bị thiếu oxy, mạch đập và hô hấp trở nên nhanh hơn, xuất hiện triệu chứng nôn, đau đầu. Nếu nồng độ oxy giảm xuống dưới 10% thì nhịp tim sẽ giảm cùng với chứng mất ý thức, co giật, tăng huyết áp và dẫn tới chết vì ngạt thở.

Để cảnh báo và ngăn ngừa rủi ro từ những tình huống nêu trên, thầy giáo Đặng Ngọc Chính đã chế tạo: “Hệ thống chống nguy hiểm thiếu dưỡng khí trong một số không gian kín”.

Hệ thống mạch điện tử có khả năng điều khiển tự động việc hỗ trợ chống nguy hiểm thiếu dưỡng khí trong một số không gian kín và đo nồng độ oxy trong không gian kín cần lắp đặt.

Thiết bị có thể ứng dụng cho các không gian kín như phòng ngủ, phòng karaoke, nhà hàng, xe ô tô, khu vui chơi... Hệ thống có cảm biến nồng độ oxy, cảm biến độ ẩm, cảm biến nhiệt độ không khí, mạch điều khiển, màn hình LCD, sim điện thoại, đèn, chuông cảnh báo nguy hiểm và motor đóng, mở cửa hai chiều. Sản phẩm được thiết kế và lập trình mạch điều khiển nhỏ gọn, có hộp đựng đảm bảo cách điện với môi trường xung quanh.

Thầy Đặng Ngọc Chính cho biết, hệ thống được cấp bởi nguồn điện 12V. Các khối cảm biến độ ẩm không khí, cảm biến oxy và cảm biến nhiệt độ nhận thông tin từ môi trường sau đó đưa tín hiệu về mạch điều khiển Arduino Uno.

Sau đó mạch điều khiển sẽ đưa thông tin hiển thị thông qua màn hình LCD. Sử dụng ngọn lửa từ nến để thí nghiệm trường hợp không gian kín giảm mức nồng độ oxy.

Nếu nồng độ oxy xuống gần mức nguy hiểm là 19% mạch điều khiển sẽ tự động điều khiển đèn chuông cảnh báo. Đồng thời sẽ gửi tín hiệu cho Module sim800A để sim gửi tin nhắn cho số điện thoại người thân.

Khi nồng độ oxy trong không khí đến mức nguy hiểm là 18% thì mạch điều khiển sẽ tự động điều khiển motor hai chiều đóng, mở cửa nhằm để không khí từ bên ngoài tràn vào giúp cho người ở trong không gian kín đó thoát khỏi tình trạng thiếu oxy và đây cũng là lối thoát hiểm giúp con người di chuyển ra khỏi vùng nguy hiểm đó.

Có thể cảnh báo khí độc

Thầy giáo Đặng Ngọc Chính cho biết, đây là hệ thống có tính năng mới mà trên thị trường hiện nay chưa có sản phẩm nào có tính năng tương tự. Cảm biến đo lượng khí oxy trong không khí được thiết kế dựa trên nguyên lý điện hóa giúp nó có thể đo nồng độ O2 trong không khí một cách chính xác và thuận tiện.

Với khả năng chống nhiễu cao, độ ổn định cao và độ nhạy cao, cảm biến oxy tương thích với Arduino này có thể được áp dụng rộng rãi cho các lĩnh vực như thiết bị cầm tay, thiết bị giám sát chất lượng không khí và các ngành công nghiệp, hầm mỏ, nhà kho và các không gian khác nơi không khí không dễ lưu thông.

Với hệ thống điều khiển tự động nhằm đảm bảo an toàn dưỡng khí trong một số không gian kín. Mạch được thết kế nhỏ gọn, có tính thẩm mỹ, hoạt động ổn định.

Mạch được chế tạo từ các linh kiện đơn giản, dễ kiếm, một số linh kiện có thể tận dụng ở các đồ điện tử đã dùng nên giá thành hợp lý. Sử dụng các vi mạch điện tử cảm biến được nồng độ oxy, nhiệt độ và độ ẩm, có thể nhận thông tin và điều khiển tự động bằng điện thoại khi được đăng ký.

Có thể ứng dụng hệ thống này trong không gian kín như hầm mỏ, phòng làm việc dưới tầng hầm, cầu phao, trong không gian của xe ô tô... Đồng thời, thay đổi cảm biến oxy, nhiệt độ và độ ẩm bằng các loại cảm biến khí khác như CO2, N2...