Nghiên cứu tự động hóa kiểm định bình chữa cháy
Bình chữa cháy đóng vai trò then chốt trong việc dập tắt ngọn lửa ngay từ giai đoạn đầu, trước khi đám cháy bắt đầu lan rộng và gây thiệt hại nặng nề. Do đó, khả năng dập lửa tương ứng được ghi trên nhẫn bình, thể hiện khả năng chữa chảy của bình, là một vấn đề nhạy cảm và quan trọng trong việc chữa cháy. Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của việc tự động hóa hệ thống chữa cháy, bài bảo này đề xuất bài toán thiết kế, phương án, thiết kế cơ khí và giải thuật điều khiến cho tay máy di động kiểm định bình chữa cháy dựa vào tiêu chuẩn TCVN 7026-2013.
.png)
Theo quy chuẩn, các bình chữa cháy trước khi đưa ra thị trường phải được kiểm định theo TCVN 7026-2013. Tiêu chuẩn đề xuất các đám cháy thử loại A, loại B, loại C và loại K, trong đó đặc tính và kích thước của chúng xác định khả năng của bình chữa cháy. Ví dụ, bình MFZL8-ABC có công suất 4A khi phun hết chất chữa cháy trong bình sẽ dập tắt được đám cháy thứ loại A có kích thước lớn hơn là đám cháy thử loại A mà bình MFZL4-ABC với công suất 2A có thể dập tắt. Cho đến thời điểm này, nhóm nghiên cứu chưa tìm thấy công bố nào về vấn đề tự động hóa kiểm định bình chữa cháy. Tác vụ này vẫn chủ yếu được thực hiện bởi con người, một lính cứu hỏa tuân thủ cách dùng bình chữa cháy [1], di chuyển quanh đám cháy và liên tục phun chất chữa cháy lên đám cháy thử như Hình 1 cho đến khi cạn bình để đánh giá khả năng của bình chữa cháy. Do điều kiện làm việc khắc nghiệt, nên những người này luôn có nguy cơ đối mặt cháy nổ và sức khỏe bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Để đóng góp vào sự phát triển của tự động hóa hệ thống chữa cháy, bài báo này nghiên cứu việc tự động hóa kiêm định bình chữa cháy theo TCVN 7026-2013.
Kết quả mô phỏng
Khâu tác động cuối tay máy với tốc độ làm việc 1,4 m/s đặt trên khung xe di chuyển với tốc độ 0,88 m/s. Sai số bám quỹ đạo của khâu tác động cuối lần lượt theo trục X, Y và Z là 2,6 mm,1,8 mm và 1,2 mm. Thời gian thực thi quỹ đạo 1 là 2,956 s, do đó thời gian hoàn thành Phần I là 11,824 s. Giả sử, thời gian phun cho Phần II để dập tắt những ngọn lửa nhỏ còn lại là 3 s. Tổng kết lại, thời gian cho Phần 1 và Phần II tiêu tốn 14,824 s nhỏ hơn thời gian xả 15 s của một bình chữa cháy cho đám cháy thử 20A. Vì vậy, bộ điều khiển tay máy và khung xe thỏa mãn yêu cầu.
Kết luận
Bài báo trình bày vấn đề tự động hóa kiêm định bình chữa cháy theo TCVN 7026- 2013. Kết quả mô phỏng cho thấy, tay máy di động đã thiết kế có thể đáp ứng được yêu cầu tác vụ đã nêu. Vì đây là những bước đầu tiên của hướng nghiên cứu này nên một số đề xuất chưa tối ưu. Nhiều vấn đề cần cải thiện như tối ưu không gian làm việc tay máy và tối ưu giải thuật điều khiển.
Tạp chí Cơ khí Việt Nam, Số 299+300 tháng 01 + tháng 02 năm 2023