Nghiên cứu ứng dụng công nghệ 4.0 vào biển báo hiệu cấp dự báo cháy rừng

Thiệt hại từ cháy rừng 

Cháy rừng đã gây ra những thiệt hại to lớn về người và của, làm ảnh hưởng đến môi trường sống. Sự ô nhiễm không khí mà nó gây ra còn lớn gấp nhiều lần so với khí thải công nghiệp.

Điển hình là cháy rừng ở nước Úc vào cuối năm 2019, đã làm 25 người thiệt mạng, hơn 2000 ngôi nhà đã bị phá hủy, hơn 7.3 triệu ha đất đã bị thiêu rụi, một tỷ động vật đã chết. Ở Việt Nam, theo số liệu của Tổng cục Thống kê cho thấy từ năm 1963 đến năm 2002, tổng số vụ cháy rừng trên 47.000 vụ, diện tích thiệt hại khoảng 633.000 ha. Ngày 28/6/2019, cháy rừng ở Hà Tĩnh đã thiêu rụi hơn 30ha rừng thông, keo, bạch đàn. Bởi vậy mà những hệ thống cảnh báo cháy rừng luôn là vấn đề được ưu tiên hàng đầu.

Trong đó, bộ điều khiển trung tâm thu thập thông tin nhiệt độ và độ ẩm không khí để tính toán và điều khiển vị trí kim chỉ thị cấp dự báo cháy rừng trên biển báo, đồng thời thông báo trực tiếp cho cán bộ của hạt kiểm lâm về tình hình cấp dự báo cháy rừng qua mạng điện thoại di động. Hiện nay, sản phẩm đã hoàn thiện công nghệ và ứng dụng thực tế tại một số tỉnh Lạng Sơn, Cao Bằng, Thái Nguyên, Lào Cai và Phú Thọ đáp ứng được yêu cầu của ngành kiểm lâm trong việc nâng cao chất lượng của hệ thống dự báo cháy rừng.

Công ty Cổ phần hệ thống thông tin Lâm nghiệp (FIS) đã đặt hàng Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Nhóm nghiên cứu để khắc phục các nhược điểm của biển báo hiệu thủ công được dùng trước đây như: tốn thời gian, công sức, không đảm bảo tính kịp thời thông tin cấp dự báo cháy rừng trong công tác phòng chống cháy rừng.

minh.png

Chính vì vậy, Thạc sĩ Phạm Ngọc Minh và các cộng sự  đã nghiên cứu thiết kế và ứng dụng biển báo hiệu cấp dự báo cháy rừng tự động trên nền công nghệ IoT.

Trong đó, bộ điều khiển trung tâm thu thập thông tin nhiệt độ và độ ẩm không khí để tính toán và điều khiển vị trí kim chỉ thị cấp dự báo cháy rừng trên biển báo, đồng thời thông báo trực tiếp cho cán bộ của hạt kiểm lâm về tình hình cấp dự báo cháy rừng qua mạng điện thoại di động. Hiện nay, sản phẩm đã hoàn thiện công nghệ và ứng dụng thực tế tại một số tỉnh Lạng Sơn, Cao Bằng, Thái Nguyên, Lào Cai và Phú Thọ đáp ứng được yêu cầu của ngành kiểm lâm trong việc nâng cao chất lượng của hệ thống dự báo cháy rừng.

5 cấp độ dự báo 

Theo thạc sĩ Minh, tính năng kỹ thuật của sản phẩm được thể hiện 5 cấp dự báo cháy rừng (Theo mẫu số 04. Nghị định 156/2018/ NĐ-CP ngày 16/11/2018 Quy định chi tiết một số điều của Luật Lâm nghiệp). Tự động thu nhận các yếu tố khí tượng để tính toán cấp dự báo cháy rừng và điều khiển kim quay. Người quản lý có thể điều khiển biển thông qua ứng dụng trên điện thoại di động thông minh (Smart phone).

Thạc sĩ Minh cho biết chế độ hoạt động của biến, biển được tích hợp cảm biến; cứ một khoảng thời gian nhất định được cài đặt biển tự động lấy các yếu tố về khí tượng từ cảm biến ở thời điểm hiện tại theo thời gian thực để tính cấp dự báo cháy rừng. Sau khi tính cấp dự báo cháy rừng, biển sẽ tự động điều khiển động cơ quay kim đến vị trí cấp tương ứng trên biển. Chế độ tự động mỗi khi kim quay thì có tin nhắn trả về cho số điện thoại của người quản lý biển.

Đặc biệt, người quản lý biển có thể nhắn tin đến biển để điều khiển quay kim đến cấp mong muốn tùy thuộc vào tùy thuộc vào tình hình thực tế. Khi kim quay đến vị trị cấp mong muốn sẽ có tin nhắn trả về báo cho người điều khiển biển.

Hiện nay, sản phẩm biển báo hiệu cấp dự báo cháy rừng tự động đã hoàn thiện và chuyển giao công nghệ cho công ty Cổ phần hệ thống thông tin Lâm nghiệp thử nghiệm ứng dụng thực tế tại một số tỉnh phía bắc của Việt Nam; đáp ứng được yêu cầu của ngành Kiểm lâm trong việc nâng cao chất lượng của hệ thống dự báo cháy rừng.

Thạc sĩ Minh cho biết thời gian tới, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục nghiên cứu phát triển tiếp hệ thống mạng cảm biến không dây giám sát cháy rừng diện rộng để kết nối với bộ chỉ thị này và nâng cấp tính năng thông minh của sản phẩm. Đồng thời, hợp tác chặt chẽ với doanh nghiệp, ngành Lâm nghiệp để phát triển một số ứng dụng sau:

Hệ thống cảnh báo cháy rừng ứng dụng công nghệ thông tin hiện đại, hoạt động một cách đồng bộ, tự động từ khâu thu nhận các thông tin số liệu khí tượng đến việc đưa ra kết quả các bản tin cảnh báo cháy rừng và bản đồ cấp cảnh báo cháy rừng.

Giải pháp cảnh báo nguy cơ chặt phá rừng gồm : Hạ tầng máy chủ, phần mềm và internet để lưu trữ, thu nhận, phân tích và cảnh báo nguy cơ với rừng (cháy rừng, phá rừng) với dữ liệu ảnh vệ tinh, UAV, thiết bị cảnh báo (phân tích âm thanh), chụp ảnh thực địa,…

Khánh Chi