Dự án khoa học kỹ thuật mang tính ứng dụng cao

Nhóm tác giả nghiên cứu dự án. Ảnh: CTV

Tính ứng dụng cao

Xuất phát từ tình trạng cháy nổ diễn ra phức tạp, gây tổn thất, thiệt hại nặng nề về tài sản, đặc biệt là tính mạng của con người, nhóm tác giả Phan Mỹ Uyên (học sinh lớp 11¹ Trường THPT Nguyễn Đình Chiểu) và Trần Dương Minh Nhựt (lớp 11C⁴ Trường THPT Ngô Văn Cấn) bắt đầu tìm hiểu nguyên nhân xảy ra cháy nổ, các biện pháp và phương tiện chữa cháy. Qua nghiên cứu, nhóm nhận thấy việc tiếp cận đám cháy của lực lượng phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ (PCCC&CNCH) phải mất nhiều thời gian. Nếu trên tuyến giao thông bị ùn tắc thì thời gian tiếp cận còn lâu hơn rất nhiều.

Từ những phát hiện ban đầu, hai em đặt ra câu hỏi: Tại sao mình không tạo ra hệ thống gắn trên thiết bị bay không người lái để bay nhanh đến vị trí của đám cháy? Hay sử dụng camera thường để nhận diện người và camera nhiệt để quan sát một cách bao quát khu vực bên trong đám cháy?. Với những ý tưởng ban đầu, hai em chia sẻ với giáo viên và nhận được sự hỗ trợ của nhà trường, gia đình. Từ đó, quá trình nghiên cứu bắt đầu.

Chia sẻ quá trình nghiên cứu, em Trần Dương Minh Nhựt cho biết: “Quy trình nghiên cứu DA trải qua nhiều bước như: Khảo sát và tìm hiểu lý thuyết, xác định giải pháp, xây dựng sơ đồ khối hệ thống, lựa chọn thiết bị và thi công phần cứng, lập trình xử lý ảnh và phần mềm điều khiển, thử nghiệm và hiệu chỉnh. Quá trình đó, chúng em gặp không ít khó khăn. Đơn cử khi hiệu chỉnh hệ thống, động cơ bị trục trặc do bị cháy, rơi các ốc vít, dây điện ở mạch bị rời ra, hình ảnh hệ thống truyền về máy tính không được sắc nét… Sau 10 tháng nghiên cứu với nhiều lần thất bại, nhóm đã khắc phục, thay linh kiện phù hợp hơn để hệ thống hoạt động trơn tru”.

Theo nhóm nghiên cứu, DA “Hệ thống giám sát, định hướng thoát hiểm khỏi đám cháy bằng máy bay không người lái ứng dụng mạng nơ-ron nhân tạo trong xử lý hình ảnh nhiệt” được tạo ra nhằm giúp cho lực lượng PCCC&CNCH thuận tiện hơn trong việc quan sát và đưa ra hướng tiếp cận đám cháy. Khi hoạt động, hệ thống sẽ nhận diện người và gửi về trạm mặt đất. Trong đám khói có người, hệ thống sẽ nhận diện rồi khoanh vùng con người gửi hộp thoại cảnh báo. Từ các thông tin này, lực lượng PCCC&CNCH sẽ đưa ra hướng giải quyết, cứu hộ phù hợp nhất có thể.

Em Trần Dương Minh Nhựt cho biết thêm: Hệ thống của nhóm nghiên cứu có 2 chế độ ném ngang và thả rơi. Khi mà người chỉ huy ra lệnh ném ngang hay thả rơi trên máy tính thì thông tin sẽ được truyền đến hệ thống xử lý và thực hiện theo yêu cầu. Đối với trường hợp cần phá kính cường lực của tòa nhà thì hệ thống có trang bị một thiết bị phá kính thông qua việc điều khiển trên thiết bị máy tính có kết nối ở mặt đất. Ứng dụng thứ 2 của hệ thống là rà soát con đường khi lực lượng PCCC đi cứu hộ. Nếu vào giờ cao điểm xảy ra cháy nổ, giao thông ùn tắc, hệ thống sẽ giúp nhận biết vị trí nào đang ùn tắc để đưa hướng tiếp cận phù hợp nhất.

Bằng những kiến thức và đam mê nghiên cứu của các em, DA đã được đánh giá mang tính ứng dụng cao, giúp lực lượng chức năng đưa ra hướng tiếp cận tốt nhất, hướng dẫn người thoát hiểm khi sự cố cháy nổ xảy ra. Theo ước tính của nhóm nghiên cứu, chi phí tạo một hệ thống trên 50 triệu đồng và có thể ứng dụng vào dân dụng, công tác PCCC. Đối với tòa nhà cao tầng có thể trang bị hệ thống để phòng khi trường hợp xấu nhất xảy ra vẫn có thể rà soát được người bên trong.

Bề dày nghiên cứu khoa học kỹ thuật

Chia sẻ thành công tại cuộc thi KHKT, Phan Mỹ Uyên cho biết: “Em không thể nào tả nỗi niềm vui khi đạt giải cuộc thi KHKT cấp quốc gia. Từ những cố gắng của nhóm và động viên của gia đình, thầy cô, bạn bè đã giúp chúng em thành công. Song với niềm vui đó, chúng em ý thức được trách nhiệm của bản thân, phải ra sức nỗ lực hơn nữa để đạt thành tích cao hơn và phải tiếp thu những cái mới trong việc nghiên cứu KHKT. Sắp tới, chúng em sẽ trau dồi kiến thức thiết kế một hệ thống mới có thể giúp ích cho con người để xứng đáng là học sinh ngôi Trường THPT Nguyễn Đình Chiểu có bề dày kinh nghiệm nghiên cứu KHKT được đánh giá hiệu quả”.

Cuộc thi KHKT dành cho học sinh được Bộ GD&ĐT cũng như Sở GD&ĐT tổ chức từ năm học 2011-2012. Qua 12 năm tham gia, Trường THPT Nguyễn Đình Chiểu đã đạt nhiều giải thưởng cao cấp tỉnh và cấp quốc gia. Đặc biệt, năm học 2020-2021 và 2022-2023, trường đạt giải nhất cấp quốc gia. Đây là vinh dự và tự hào của tập thể nhà trường nói riêng, ngành giáo dục và tỉnh nói chung.

Hiệu trưởng Trường THPT Nguyễn Đình Chiểu và nhóm tác giả trong quá trình nghiên cứu dự án. Ảnh: Phan Hân

Hiệu trưởng Trường THPT Nguyễn Đình Chiểu Đặng Bửu Truyển cho biết: Nghiên cứu KHKT là mục tiêu trong kế hoạch phát triển giáo dục của nhà trường. Trong nhiều năm qua, ngoài chương trình, nội dung giảng dạy trên lớp, trường thường xuyên tổ chức các hoạt động: trải nghiệm, STEM, nghiên cứu KHKT... nhằm giúp học sinh phát huy năng lực cũng như rèn vốn sống để trong tương lai có cơ hội các em sẽ dễ dàng trải nghiệm. Đây là những điều kiện ban đầu giúp cho các em khởi nghiệp trong tương lai.

Theo Hiệu trưởng Trường THPT Nguyễn Đình Chiểu Đặng Bửu Truyển: “Thành công trong việc nghiên cứu KHKT tại nhà trường không chỉ là nỗ lực của các em học sinh, giáo viên trong tổ chuyên môn mà còn có sự đồng hành của hội đồng sư phạm, các cơ quan, ban, ngành ngoài nhà trường có liên quan. Đặc biệt, sự chia sẻ, đồng thuận hỗ trợ từ phụ huynh học sinh trong suốt quá trình nghiên cứu đến thành công tại cuộc thi mang tầm quốc gia. Cả hội đồng sư phạm, phụ huynh học sinh hết sức phấn khởi với thành quả đã đạt được. Tuy nhiên, chúng tôi không tự mãn mà cố gắng nhiều hơn nữa để mang lại những thành quả tốt nhất cho nhà trường trong thời gian tới”.

Phan Hân