Sinh viên làm phao cứu hộ tự tìm vị trí người bị nạn

Sản phẩm do Trần Văn Phúc và Đặng Thành Sơn, sinh viên năm 4 khoa Điện - Điện tử, nghiên cứu từ tháng 8/2022 với mục tiêu tạo ra loại phao thông minh, sử dụng công nghệ thay thế cho phao cứu nạn truyền thống trong tìm kiếm người bị nạn.

Trưởng nhóm Trần Văn Phúc cho biết phao thông minh được thiết kế gắn thiết bị GPS có thể giao tiếp với vòng tay người dùng để phát tín hiệu giúp phao chủ động xác định vị trí người bị nạn đến cứu mà không cần điều khiển.

Phao làm bằng sợi composite, hình chữ U, có thể treo trên mạn thuyền hoặc bờ hồ, sông... neo giữ bằng khóa chốt điện từ. Sản phẩm có gắn hai động cơ điện ở đuôi phao, có thể đạt tốc độ tối đa 20 km mỗi giờ. Vòng tay của người dùng được gắn cảm biến áp lực cùng định vị GPS để xác định vị trí người bị nạn.

Khi người bị rơi xuống nước, đến một ngưỡng chỉ số cài đặt sẵn, cảm biến áp lực sẽ gửi thông tin đến mạch điều khiển. Hệ thống GPS cũng được trang bị trên phao. Hai tín hiệu GPS sẽ được gửi về mạch điều khiển trung tâm, so sánh vị trí để kích hoạt phao gần nhất tự tìm đến người bị nạn. Khi đó phao gần nhất tự mở khóa chốt điện từ để tìm đến người bị nạn cứu hộ thông qua vị trí trên GPS.

Đặng Thành Sơn cho hay, sinh ra và lớn lên ở vùng quê miền Trung, hàng năm chứng kiến nhiều trận lũ dữ đi qua, nhiều nơi bị ngập lụt nghiêm trọng và những phương pháp cứu hộ hoàn toàn bị động, thời gian cứu hộ lâu dẫn đến rủi ro về tính mạng con người.

“Vì thế, chúng em muốn chế tạo một sản phẩm tối ưu về mặt cứu hộ, nhanh chóng giảm thiểu rủi ro với người bị nạn. Sản phẩm phao cứu hộ tự động tìm kiếm người bị nạn xuất phát từ ý tưởng của Phúc và Vinh. Sau đó, dưới sự hướng dẫn của ThS Đỗ Ngân Hoàng Mi – giảng viên Bộ môn Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa (Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đà Nẵng), chúng em đã bắt tay vào thực hiện sáng chế”, Sơn chia sẻ.

Ban đầu, chúng em dự định thiết kế phao cứu hộ với hình dạng tròn theo lối truyền thống, tuy nhiên, nguyên lý hoạt động của phao tròn sẽ di chuyển chậm hơn so với phao chữ U. Trong khi đó, nguyên tắc cứu hộ nạn nhân đuối nước cần phải nhanh và chính xác, nên chúng em thay đổi thiết kế phao sang chữ U.

Nhóm đưa sản phẩm thử nghiệm ở một cảng cá tại Đà Nẵng hồi tháng 7 để đánh giá hiệu quả hoạt động của thiết bị. Ngư dân đi biển được nhóm cho đeo vòng tay, thử nhúng xuống nước để thử nghiệm khả năng kích hoạt hệ thống. Kết quả, thiết bị tiếp cận các vị trí người bị nạn ở bán kính 180 m trong hai phút với điều kiện sóng nhỏ, gió nhẹ.

Yêu cầu của thiết bị cứu hộ đảm bảo độ sẵn sàng cao khi xảy ra sự cố. Do vậy, Phúc và Sơn xây dựng ứng dụng di động quản lý toàn bộ thông tin của phao cứu hộ như vị trí phao, tình trạng hoạt động, thời lượng pin, số điện thoại của các đơn vị cấp cứu địa phương... Điều này giúp đảm bảo sản phẩm luôn sẵn sàng hoạt động tốt khi cần.

Tuy nhiên, theo Phúc, khi chạy ở môi trường trên biển, với hệ thống GPS, khả năng nhận tín hiệu bị trễ, ảnh hưởng đến khả năng cứu hộ. Nhóm dự tính thử nghiệm giao tiếp kết nối bằng sóng vô tuyến để khắc phục vấn đề này. Ngoài ra, khi hoạt động trên biển, với động cơ hiện tại khó đáp ứng tốc độ khi môi trường ảnh hưởng bởi sóng lớn, gió mạnh... Nhóm dự kiến đầu tư động cơ có sức mạnh cao hơn để hoạt động ổn định trên môi trường biển.

Thạc sĩ Đỗ Hoàng Ngân My, giảng viên Bộ môn công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa, Đại học Sư phạm Kỹ thuật (Đại học Đà Nẵng) đánh giá cao ý tưởng của nhóm. Nhóm tạo ra phao thông minh có khả năng cứu hộ chủ động với khả năng tự động hóa cao, không cần người điều khiển. Tuy nhiên, nghiên cứu đang thực hiện thử nghiệm ở một phao, chưa phải là một hệ thống nhiều phao. Như vậy nhóm cần xây dựng một mô hình giám sát chung cho toàn hệ thống nhiều phao đảm bảo độ sẵn sàng và chính xác khi hoạt động.

Ngoài ra, ThS. My cho rằng việc thử nghiệm sản phẩm cần được thực hiện nhiều lần với tình huống gần với thực tế nhất để điều chỉnh thiết kế, tính năng phao cứu hộ phù hợp với từng môi trường cứu hộ khác nhau.

ThS Đỗ Ngân Hoàng My cho biết, “Sản phẩm mới chạy thử nghiệm phiên bản đầu tiên, đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật định vị GPS chính xác vị trí nạn nhân và nhanh chóng tiếp cận nạn nhân trong bán kính 30m. Vì là phiên bản đầu tiên nên về mặt kỹ thuật cần cải thiện về công suất làm việc và phát triển hệ thống giám sát cùng lúc nhiều phao cứu hộ chủ động trong các phiên bản tiếp theo”, ThS. Hoàng My chia sẻ.

Đây là một đề tài hay về ý tưởng, tuy nhiên để trở thành một sản phẩm khởi nghiệp thì cần nhiều thời gian và chi phí đầu tư để cải thiện sản phẩm về mỹ thuật và kỹ thuật.

10 thiết bị cứu sinh dưới đây được xem là vật “bất ly khai” trên một chiếc tàu.

Xuồng cứu sinh là một trong những thiết bị cứu sinh chính được thủy thủ đoàn và hành khách sử dụng trong trường hợp cần thoát thân khỏi tàu. Trên tàu phải có sẵn đủ số lượng xuồng cứu sinh với công suất và kích thước đáp ứng yêu cầu sao cho có thể sơ tán tất cả mọi người trên tàu.

Sau xuồng cứu sinh, bè cứu sinh có phao nổi là phương tiện quan trọng thứ hai trên tàu. Khi có nguy biến, người ta dùng xi lanh chứa khí carbon dioxide để thổi phồng bè cứu sinh để sử dụng.

Các bè cứu sinh phải trải qua một số thử nghiệm kiểm tra chất lượng như: Bài kiểm tra thả rơi, kiểm tra độ bật, kiểm tra trọng lượng, kiểm tra độ kéo… Ngoài ra còn có một số thử nghiệm bổ sung như: Kiểm tra thiệt hại, kiểm tra độ phồng, kiểm tra áp lực, kiểm tra độ bền đường may, v.v …

“

Về mặt mỹ thuật, phiên bản mới sẽ được hoàn thiện tốt hơn và đúng như bản thiết kế ban đầu kết hợp với sơn phản quang để mang lại độ tin cậy cao khi sử dụng trong thực tiễn. Về mặt kỹ thuật, các linh kiện sẽ được thay thế để giảm kích thước và đảm bảo độ bền do thời gian tiếp xúc lâu với môi trường ẩm cao và nhiệt độ ngoài trời; đồng thời đáp ứng công suất thực tiễn đưa ra khi thời tiết xấu tác động.

ThS. Đỗ Ngân Hoàng My

Thuyền cứu hộ là những chiếc thuyền nhỏ, nhẹ, được thiết kế với mục đích giải cứu người gặp nạn. Khi gặp nguy biến, thuyền cứu hộ được hạ thủy trong vài phút và phải duy trì ổn định khi cứu một người từ dưới nước lên mạn thuyền.

Áo phao có nhiều hình dạng, kích cỡ và kiểu dáng khác nhau. Chúng có thể là loại áo phao rắn với xốp mút hoặc loại phao được bơm hơi.

Trên áo phao thường có phần phản quang, giúp người khác dễ dàng phát hiện ra người gặp nạn.

Áo phao cũng phải trải qua các thử nghiệm khác nhau như: Kiểm tra độ chống chịu nhiệt độ, kiểm tra độ nổi, kiểm tra tính ổn định……

Phao tròn là thiết bị cứu sinh phổ biến mà bạn có thể bắt gặp ở bất cứ con tàu nào. Chúng thường được đặt ở quanh boong tàu để người gặp nạn có thể chộp ngay lấy hoặc quăng cho người dưới nước một cách nhanh chóng.

Sau khi tàu Titanic chìm, tại sao mọi người lại chết mặc dù có mặc áo phao? Câu trả lời chính là do hạ thân nhiệt.

Chính vì vậy, những bộ đồ sinh tồn ngày càng trở nên quan trọng. Chúng cũng được gọi là “bộ đồ ngâm nước” và được sử dụng như áo bảo vệ. Chức năng chính của bộ quần áo sinh tồn là làm giảm sự mất nhiệt của cơ thể người trong nước lạnh, từ đó ngăn ngừa tử vong do hạ thân nhiệt.

Xuất phát từ mục đích đó, bộ quần áo sinh tồn được thiết kế đặc biệt ngăn thân nhiệt cơ thể một người ở trong nước 0 độ C bị giảm xuống dưới 35 độ C trong vòng 6 giờ.

Khi có khoảng 8800 người trên tàu, việc liên lạc, cảnh báo cho mỗi hành khách cùng thành viên đoàn thủy thủ về tình huống nguy cấp và đưa ra các bước hướng dẫn thoát hiểm rất quan trọng.

Làm thế nào để một tàu cứu hộ nắm bắt và đến được vị trí chính xác của con tàu gặp thảm họa?

Đó là nhờ thiết bị đèn hiệu định vị khẩn cấp, có chức năng gửi tọa độ địa lý qua tín hiệu vô tuyến tới máy thu vệ tinh bởi EPIRB. Nhờ đó đội cứu hộ trên biển sẽ nhanh chóng biết được vị trí và triển khai phương án tiếp cận con tàu gặp nạn sớm nhất. Đặc biệt thiết bị điện tử này có khả năng nổi trên mặt nước khi tàu chìm.

Nếu bạn đã xem bộ phim Titanic, bạn hẳn đã thấy cảnh gửi tín hiệu SOS bằng việc sử dụng pháo sáng. Tín hiệu SOS thường là pháo sáng để các tàu gần đó cũng như đội cứu hộ có thể phát hiện và xác định vị trí của con tàu gặp nạn.

Điều gì xảy ra nếu một khoang tàu kín bị sự cố máy móc và phát tán khí độc như carbon dioxide ra không gian? Làm thế nào để một người trong tình huống ấy có thể cố gắng sửa chữa máy móc và giảm thiểu thiệt hại trong khi có sự hiện diện của khí độc?

Lúc này thiết bị thở cá nhân là giải pháp an toàn cho người sửa chữa. Nếu không có thiết bị này bảo vệ, anh ta sẽ sớm bị ngạt, dẫn đến bất tỉnh và cuối cùng là tử vong. Thiết bị thở cá nhân có tác dụng ngăn khí độc len vào hệ hô hấp, đồng thời tạo điều kiện cung cấp oxy trong môi trường nguy hiểm đó.

Trên đây là những thiết bị cứu sinh quan trọng để bảo vệ mạng sống mọi người trên tàu trong trường hợp xảy ra tai nạn. Từ đó chúng sẽ giúp tàu an toàn khỏi nguy hiểm./.