Thiết thực dự án chế tạo thiết bị phòng, chống chặt phá rừng và cháy rừng

–Nhận thấy tại Việt Nam nói chung và địa bàn tỉnh Lạng Sơn nói riêng trong những năm vừa qua đã xảy ra nhiều vụ chặt phá, cháy rừng với quy mô lớn, nhóm nghiên cứu gồm em Hà Quỳnh Anh, Đàm Thu Ngọc, học sinh lớp 11B, Trường THPT Chuyên Chu Văn An, thành phố Lạng Sơn đã hình thành ý tưởng và nghiên cứu dự án “Thiết kế, chế tạo thiết bị phòng, chống chặt phá rừng và cháy rừng đối với các diện tích rừng trên địa bàn tỉnh Lạng Sơn”.

Em Hà Quỳnh Anh và Đàm Thu Ngọc thử nghiệm thiết bị tại phòng thí nghiệm

Theo thống kê của Chi cục Kiểm lâm tỉnh, toàn tỉnh hiện có trên 500 nghìn héc – ta đất có rừng. Trong năm 2022, tỉnh ghi nhận 2 vụ cháy rừng, hơn 34 ha rừng suy giảm do cháy rừng, chặt phá rừng trái phép, lấn chiếm rừng. Trong năm 2023, toàn tỉnh xảy ra 13 vụ cháy, gây thiệt hại gần 11 ha rừng…

Từ thực tế trên, nhóm nghiên cứu đã xây dựng dự án “Thiết kế, chế tạo thiết bị phòng, chống chặt phá rừng và cháy rừng đối với các diện tích rừng ttrên địa bàn tỉnh Lạng Sơn” với mục đích hỗ trợ lực lượng chức năng trong công tác quản lý, bảo vệ rừng, góp phần hạn chế tình trạng đốt, chặt, phá rừng trái phép.

Em Hà Quỳnh Anh, Trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: “Từ tháng 7/2023, sau khi lên ý tưởng, nhóm chúng em đã bắt đầu tìm hiểu về hệ sinh thái rừng, thực trạng chặt phá và cháy rừng tại địa bàn tỉnh. Với xu thế ứng dụng công nghệ 4.0 vào đời sống, chúng em đã nghiên cứu lý thuyết về trí tuệ nhân tạo AI, các mô hình và công trình “Nghiên cứu thiết kế và ứng dụng biển báo hiệu cấp dự báo cháy rừng tự động trên nền công nghệ IoT” do thạc sĩ Phạm Ngọc Minh, Trưởng Phòng Kỹ thuật điều khiển và Hệ thống nhúng và cộng sự thuộc Viện Công nghệ Thông tin, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam thực hiện. Từ cơ sở đó, chúng em đã xây dựng mô hình thiết bị khá hoàn chỉnh.”

Thiết bị có cấu tạo gồm: một máy tính nhúng Raspberry Pi4 kết nối với vi điều khiển STM32F bằng giao thức UART (Universal Asynchronous Receiver – Transmitter – bộ truyền nhận dữ liệu nối tiếp bất đồng bộ); Module Lora truyền dữ liệu trong khoảng cách lớn; cảm biến MQ135 kiểm tra chất lượng không khí trong môi trường; module GPS NEO 8 xác định toạ độ; Module Sim800l có tác dụng gửi thông tin cảnh báo bằng Sim; Module Mosfet kích hoạt loa báo động; pin mặt trời…

Quỳnh Anh giải thích cách vận hành thiết bị: Bằng micro thu tiếng thường xuyên, thiết bị sẽ phân loại âm thanh từ môi trường thành ba lớp gồm: lớp âm thanh chặt phá rừng, lớp âm thanh đám cháy và lớp âm thanh tự nhiên. Sau khi xác định âm thanh thu được thuộc lớp âm thanh nguy hiểm, thiết bị sẽ phát báo động và lập tức gửi tin nhắn cảnh báo, vị trí GPS về các trạm kiểm lâm, biên phòng. Đặc biệt, thiết bị có thể gửi thông tin cảnh báo bằng sóng vô tuyến ở những nơi không có sóng điện thoại và hoạt động tốt dưới các điều kiện thời tiết khác nhau.

Không chỉ tiến hành thử nghiệm hoạt động của thiết bị tại phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã xin tư vấn, ý kiến chuyên gia từ các cán bộ tại Hạt Kiểm lâm thành phố để hoàn thiện thiết bị. Các em cũng thử nghiệm trực tiếp chức năng của thiết bị tại khu vực rừng thuộc xã Mai Pha, thành phố Lạng Sơn.

Cô Vũ Diệu Thuý, giáo viên hướng dẫn nhóm nghiên cứu cho biết: “Thiết bị sẽ hỗ trợ rất tốt công tác quản lý, giám sát và bảo vệ hệ sinh thái rừng, khu vực rừng quan trọng trên địa bàn tỉnh. Khi có xảy ra cháy rừng, chặt phá rừng, thiết bị sẽ phát tín hiệu cảnh báo nhanh chóng, kịp thời giúp việc xác định vị trí xảy ra hành vi chặt phá, cháy rừng, phạm vi lây lan của đám cháy một cách dễ dàng, chính xác, từ đó giúp lượng chức năng có phương án xử lý.”

Ông Triệu Lương Hoà, Phó Hạt trưởng Hạt Kiểm lâm thành phố Lạng Sơn cho biết: Đơn vị đã trực tiếp tham gia đánh giá, phân tích, tư vấn cho nhóm học sinh nghiên cứu của Trường THPT chuyên Chu Văn An trong quá trình thực hiện dự án, thiết bị trên có thể giúp cảnh báo sớm các hành vi phá rừng, phòng, chống cháy rừng tương đối hiệu quả, góp phần lan toả tinh thần thi đua, nâng cao ý thức bảo vệ rừng của các em học sinh trên địa bàn. Để có thể nâng cao tính khả thi trong áp dụng, nhân rộng sử dụng thiết bị này trong công tác quản lý, bảo vệ rừng, nhóm nghiên cứu cần hoàn thiện thêm các tính năng phân loại tiếng ồn để xác định các hành vi chặt phá rừng, đồng thời cần cải thiện dung lượng pin của thiết bị.

Dự án “Thiết kế chế tạo thiết bị phòng chống chặt phá rừng và cháy rừng đối với các diện tích rừng trên địa bàn tỉnh Lạng Sơn” đã được đánh giá cao và đạt giải nhì Cuộc thi Khoa học kỹ thuật học sinh trung học cấp tỉnh năm 2023 – 2024.

KHÁNH CHI