โครงงานเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะ

เครื่องเตือนภัยน้ำ ท่วมอัจฉริยะผ่าน บอร์ดKidbright นายนิติพัฒน์ ทิพย์ชัย นางสาวพิทยาภรณ์ เนื่องจำ นงค์ นางสาวมณีวรรณ ทาสี คณะผู้จัดทำ นางสาวฝนทิพย์ หาญชนะ ครูที่ปรึกษา รายงานฉบับนี้เป็นป็ ส่วนประกอบของโครงงานเครื่อรื่งเตือนภัยน้ำ ท่วมอัจฉริยริะผ่านบอร์ดKidbright ในรายวิชวิาการศึกษาค้นคว้าอิสระ (I30202) ภาคเรียรีนที่ 2 ประจำ ปีกปีารศึกษา 2565 โรงเรียรีนบ้านสวน (จั่นจั่อนุสรณ์) สำ นักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาชลบุรี ระยอง

ก ชื่อเรื่อง เครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright ระดับชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 5/4 ชื่อผู้จัดทำ 1. นายนิติพัฒน์ ทิพย์ชัย 2. นางสาวพิทยาภรณ์ เนื่องจำนงค์ 3. นางสาวมณีวรรณ ทาสี ครูที่ปรึกษา นางสาวฝนทิพย์ หาญชนะ โรงเรียน บ้านสวน (จั่นอนุสรณ์) บทคัดย่อ จากการทำโครงงานเรื่องเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้าง เครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright เพื่อศึกษาผลที่ได้จากการใช้เครื่องเตือนภัยน้ำท่วม อัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright และเพื่อเผยแพร่องค์ความรู้และนำไปใช้ประโยชน์ในสถานการณ์จริง โดยมี ขั้นตอนการทำ คือ เริ่มเขียนโค้ดในโปรแกรมเข้าสู่บอร์ด kidbright นำมาต่อกับเซนเซอร์Rain/Water Detection Sensor และ Ultrasonic sensor เข้าสู่บอร์ด kidbright ต่อถ่านลิเทียม ขนาด 3.7 V แบบ อนุกรม จำนวน 5 ก้อน เข้าด้วยกัน แล้วนำมาต่อกับบอร์ดโมดูลแบตเตอรี่ลิเทียม ขนาด 5 V 2.4 Aต่อแผง โซลาร์เซลล์ ขนาด 3 W 7 V เข้ากับแบตเตอรี่ลิเทียม ประกอบแผ่นอะคริลิคให้เป็นกล่อง ขนาด 20 x 25 เซนติเมตร แล้วนำอุปกรณ์ทุกชนิดติดตั้งไว้ในกล่องอะคริลิค และนำเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright ติดตั้งที่บริเวณโรงเรียนบ้านสวน (จั่นอนุสรณ์) เพื่อทดสอบตามสภาพจริง โดยติดตั้ง Ultrasonic sensor ให้สูงจากระดับพื้นดิน 50 เซนติเมตร ทดสอบเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright และเก็บข้อมูลผ่าน google sheet ผลการทดลองเป็นดังนี้ ระดับที่ 1 หมายถึง ระดับน้ำอยู่ห่างจาก Ultrasonic sensor 25 เซนติเมตร หมายถึง ปลอดภัยดี เครื่องยังไม่ส่งสัญญาณเตือน ระดับที่ 2 หมายถึง ระดับน้ำอยู่ห่างจาก Ultrasonic sensor 20 เซนติเมตร หมายถึง ไม่ปลอดภัย ให้ระวัง เครื่องจะเตือนว่า “unsafe water level” “please be careful” ระดับที่ 3 หมายถึง ระดับน้ำอยู่ห่างจาก Ultrasonic sensor น้อยกว่า 15 เซนติเมตร ถือว่าเป็นระดับน้ำที่อันตราย เครื่องจะเตือนว่า “dangerous water level” “It’s flooding now” “please hurry up and be safe” และส่งเสียงดังเตือนเป็นระยะเวลา 30 วินาที และเครื่องจะทำงานวนไปตลอดเวลา สรุปว่า เครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright สามารถ ทำงานโดยเตือนภัยได้จริงทั้งรายงานผ่าน Google Sheet รายงานผ่าน Application Line และส่งสียงเตือน ภัยได้เป็นระยะเวลานาน 30 วินาที และทำงานอย่างต่อเนื่อง และแจ้งเตือนตามระดับน้ำที่กำหนดไว้ได้

ข กิตติกรรมประกาศ การศึกษาโครงงาน ฉบับนี้สำเร็จลุล่วงโดยได้รับความอนุเคราะห์ อย่างดีจากกลุ่มสาระการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรียนบ้านสวน(จั่นอนุสรณ์) ขอบคุณครูฝนทิพย์ หาญชนะ อาจารย์ที่ปรึกษา โครงงาน ขอบคุณครูทวีรัชต์ ถนอมรอด ครูศศิวิมล ขอนดอก และครูอาทิตย์ กฤษณา ที่ช่วยประสานงานด้าน อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ขอบคุณคุณครูทุกท่าน และผู้ปกครองที่ให้การสนับสนุนและคอยเป็นกำลังใจ หากมี ข้อผิดพลาดประการใดทางคณะผู้จัดทำใคร่ขอกราบอภัยมาใน และหวังเป็นอย่างยิ่งว่ารายงานฉบับนี้จะเป็น ประโยชน์ ต่อการศึกษาและเป็นแนวทางให้กับผู้ที่สนใจศึกษาต่อไป คณะผู้จัดทำ

ค สารบัญ เรื่อง หน้า บทคัดย่อ............................................................................................................................................................ก กิตติกรรมประกาศ..............................................................................................................................................ข สารบัญ...............................................................................................................................................................ค สารบัญรูปภาพ....................................................................................................................................................ง บทที่ 1 บทนำ....................................................................................................................................................1 บทที่ 2 เอกสารที่เกี่ยวข้อง................................................................................................................................3 บทที่ 3 อุปกรณ์และวิธีดำเนินงาน..................................................................................................................13 บทที่ 4 ผลการดำเนินงาน...............................................................................................................................15 บทที่ 5 สรุปผลการดำเนินการ/อภิปรายผลการดำเนินการ............................................................................17 บรรณานุกรม....................................................................................................................................................18 ภาคผนวก.........................................................................................................................................................19

ง สารบัญรูปภาพ รูปที่ หน้า รูปที่ 1 บอร์ด Kidbright………………………………………………………………………………………………………..……………6 รูปที่ 2 โมดูล ESP-WROOM-32…………………………………………………………………………………………………………..7 รูปที่ 3 เซ็นเซอร์วัดปริมาณน้ำฝน…………………………….…………………………………………………………………………..8 รูปที่ 4 Ultrasonic Sensor…………………………………………………………………………………………………………………8 รูปที่ 5 สายไฟจัมเปอร์………………………………………………………………………………………………………………………..9 รูปที่ 6 ชนิดของโซลาร์เซลล์…………………………………………….………………………………………………………………..10 รูปที่ 7 การเขียนโค้ดลงในโปรแกรมmicroblock………………………………………………..……………………………….13 รูปที่ 8 ต่อเซนเซอร์- Soil Moisture Sensor และ Ultrasonic sensor เข้าสู่บอร์ด kidbright…………………14 รูปที่ 9 การบันทึกข้อมูลการแจ้งเตือนใน Google Sheet…………………………………………………………………..…16 รูปที่ 10 การบันทึกข้อมูลแจ้งเตือนใน Application Line……………………………………………………………..……..16 รูปที่ 11 การทดสอบวัดระดับความชื้น…………………………………………………..……………………………………………20 รูปที่ 12 การแจ้งเตือนเมื่อน้ำสัมผัสกับ Moisture Sensor…………………………………………………..……………….20 รูปที่ 13 การประกอบกล่องอะคริลิค…………………………………………………..………………………………………………20 รูปที่ 14 การติดตั้งเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมไว้ในกล่องอะคริลิค…………………………………………………..…………….21 รูปที่ 15 ติดตั้งเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมและอุปกรณ์ต่างๆในกล่องอะคริลิค…………………….…………..…………….21 รูปที่ 16 ทดสอบเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright…………………….…………..…………….....22

1 บทที่ 1 บทนำ ที่มาและความสําคัญ “อุทกภัย” ถือเป็นภัยพิบัติทางธรรมชาติอีกภัยหนึ่งที่ก่อเกิดปัญหาในหลายๆ ด้าน ถ้าหากประชาชน ไม่สามารถอพยพเคลื่อนย้ายได้ทันก่อนเกิดภาวะน้ำท่วมฉับพลันก่อให้เกิดความสูญเสียที่ตามมาอีกมากมาย เนื่องด้วยภาวะดังกล่าวจะเกิดขึ้นภายในระยะเวลาสั้นๆ และรวดเร็วซึ่งสาเหตุมาจากการสะสมหรือ รวมตัว ของน้ำที่มีอยู่เดิมให้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว บางครั้งอาจเกิดร่วมกับภาวะดินโคลนถล่มจากภูเขาอีกด้วย ปัญหา อุทกภัยหรือน้ำท่วมนั้นส่งผลกระทบต่อประเทศชาติในหลาย ๆ ด้าน ดังที่ทราบกันมาแล้วว่าหากเกิดปัญหา อุทกภัยแล้วอาจจะส่งผลกระทบถึงภาวะการขาดแคลนข้าวของเครื่องใช้ทั้งด้านอุปโภคและบริโภค ซึ่งเป็น ปัจจัยหลักที่จําเป็นต่อการดํารงชีวิต ภาวะเหล่านี้เกิดจากปัญหาที่ยากต่อการแก้ไข และจากสถานการณ์ ปัจจุบันล่าสุด อิทธิพลจากมรสุมตะวันตกเฉียงใต้พัดปกคลุมทะเลอันดามัน ประเทศไทย และอ่าวไทย รวมถึง พายุ “โนรู (NORU)” ที่เข้าประเทศไทยตั้งแต่วันที่ 28 กันยายน 2565 ทำให้มีฝนตกหนักถึงหนักมากกับมี ลมแรง บริเวณภาคเหนือ ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ภาคกลาง ภาคตะวันออก ภาคใต้ และอ่าวไทย ประกอบกับมีการระบายน้ำจากเขื่อนลงแม่น้ำสายหลัก และลำน้ำสาขา ซึ่งส่งผลให้เกิดน้ำท่วมฉับพลัน น้ำป่าไหลหลาก น้ำล้นตลิ่งและน้ำท่วมขัง ระหว่างวันที่ 28 ก.ย. – 15 ต.ค. 65 จำนวน 59 จังหวัด 314 อำเภอ 1,574 ตำบล 9,669 หมู่บ้าน ประชาชนได้รับผลกระทบ 425,287 ครัวเรือน ปัจจุบันยังคงมี สถานการณ์อุทกภัยในชุมชนเมืองและพื้นที่เกษตรกรรม รวม 34 จังหวัด ภาคเหนือ 7 จังหวัด จังหวัดลำปาง พิจิตร พิษณุโลก นครสวรรค์ สุโขทัย เพชรบูรณ์ และตาก ภาคกลาง 12 จังหวัด จังหวัดลพบุรี สระบุรี ปทุมธานี พระนครศรีอยุธยา อ่างทอง สิงห์บุรี ชัยนาท อุทัยธานี สุพรรณบุรี กาญจนบุรี นครปฐม และ นนทบุรี ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ 12 จังหวัด จังหวัดหนองบัวลำภู ชัยภูมิ ขอนแก่น ร้อยเอ็ด มหาสารคาม ยโสธร อุบลราชธานี นครราชสีมา ศรีสะเกษ สุรินทร์ บุรีรัมย์ และกาฬสินธุ์ ภาคตะวันออก 3 จังหวัด จังหวัดฉะเชิงเทรา ปราจีนบุรี และนครนายก (https://www.thaipost.net/economy-news/243391/) จากข้อมูลแสดงให้เห็นถึงปัญหาการเกิดภัยธรรมชาติที่มีความรุนแรงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องหลังปี 2554 เป็นต้นมา ได้แก่ปี 2557 ปี 2560 ปี 2561 ปี 2564 ปัญหาอุทกภัยทวีความรุนแรงมากขึ้น ซึ่งเป็นสาเหตุ สําคัญที่มีผลทําให้คุณภาพชีวิตของคนในสังคมไทยแย่ลงอย่างต่อเนื่อง ดังนั้น สมาชิกในกลุ่มโครงงานจึงมี ความสนใจที่จะหาแนวทางป้องกันความเสียหายที่เกิดจากอุทกภัยโดยเฉพาะอย่างยิ่งการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำ ในครัวเรือน ผู้จัดทําเล็งเห็นถึงความสําคัญจึงได้คิดค้นสิ่งประดิษฐ์ “เครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright” ขึ้นมา หากผู้ประสบอุทกภัยทราบเหตุการณ์การเกิดอุทกภัยก่อนล่วงหน้าแล้ว ต้องมีโอกาสที่จะ อพยพและได้รับผลกระทบน้อยลงจากภาวะเหตุการณ์ดังกล่าวและเพื่อเป็นการช่วยบรรเทาผลกระทบที่ตามมา หลังการเกิดอุทกภัยหรือถือเป็นการตัดไฟตั้งแต่ต้นลม ซึ่งสามารถลดความสูญเสียได้อย่างแน่นอน

2 วัตถุประสงค์ 1. เพื่อสร้าง “เครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright” 2. เพื่อศึกษาผลที่ได้จากการใช้เครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright 3. เพื่อเผยแพร่องค์ความรู้และนำไปใช้ประโยชน์ในสถานการณ์จริง สมมติฐาน เครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright สามารถส่งเสียงเตือนและส่ง ข้อมูลผ่านแอปพลิเคชั่นมายังผู้ใช้งานได้ดีและเร็วกว่าการคาดคะเนของบุคคลทั่วไป ตัวแปรในการศึกษา ตัวแปรต้น เครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright ตัวแปรตาม ความสูงของระดับน้ำ ตัวแปรควบคุม ระดับความสูงจากพื้นถึง Ultrasonic sensor (50 เซนติเมตร) ขอบเขตการศึกษา 1. ใช้บอร์ด Kidbright 2. การเขียนโค้ดลงโปรแกรม 3. ใช้พลังงานแสงอาทิตย์แทนการใช้พลังงานไฟฟ้า ระยะเวลา พฤศจิกายน – ธันวาคม 2565 สถานที่ โรงเรียนบ้านสวน(จั่นอนุสรณ์) งบประมาณ จำนวนเงิน 2,000 บาท ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ 1. ได้เครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright ในการเตือนภัยจากระดับน้ำท่วม เมื่อเกิดอุทกภัย 2. ได้ศึกษาและนำความรู้มาประยุกต์ใช้กับหลักการของบอร์ดkidbright สำหรับใช้ในเครื่องเตือนภัย จากระดับน้ำท่วม เมื่อเกิดอุทกภัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ 3. มีเวลาในการเตรียมตัวก่อนจะเกิดเหตุการณ์ภัยน้ำท่วม 4. สามารถลดการสูญเสียชีวิตและทรัพย์สินและบรรเทาผลกระทบจากภัยน้ำท่วม

3 บทที่ 2 เอกสารที่เกี่ยวข้อง น้ำท่วม (flood) หมายถึง ภัยพิบัติที่เกิดจากน้ำพื้นผิวมีปริมาณเกินกว่าทีร่องน้ำจะรองรับได้ ทำให้น้ำ เอ่อล้นออกจากร่องน้ำ สร้างความเสียหายให้กับชีวิตและทรัพย์สินของมนุษย์ โดยภัยพิบัติน้ำท่วมนั้นเกิดขึ้นได้ จากหลายสาเหตุ และส่งผลต่อแตกต่างกัน ได้แก่ 1) น้ำท่วมจาก พายุฝนฟ้าคะนอง (thunder storm) ทำให้เกิดน้ำหลากจากต้นน้ำลงมาอย่างรวดเร็ว หรือเรียกว่า น้ำท่วมฉับพลัน (flash flood) แต่จะท่วมเพียง 2-3 ชั่วโมง และจะลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งน้ำท่วม รูปแบบนี้เป็นสาเหตุการเสียชีวิตโดยส่วนใหญ่ 2) น้ำท่วมจากฝนตกตลอดทั้งวัน ทำให้เกิด น้ำท่วมขังในท้องถิ่น (local flood) แต่จะท่วมนานเป็น สัปดาห์ และลดลงอย่างช้าๆ 3) น้ำท่วมจาก คลื่นพายุซัดฝั่ง (storm surge) เกิดจากพายุในทะเลและหอบมวลน้ำขึ้นมาไหลหลาก บนพื้นที่ใกล้ชายฝั่ง 4) สาเหตุอื่นๆ เช่น 4.1) การถล่มของก้อนน้ำแข็งและปิดกั้นธารน้ำ (glacier-jam flood) ทำให้เกิดน้ำท่วมขัง 4.2) การพังทลายของเศษตะกอนที่เคยกั้นน้ำด้านบนเอาไว้ หรือ 4.3) การก่อสร้างขวางธาร น้ำไหล เป็นต้น การบรรเทาภัยพิบัติน้ำท่วม (Flood Mitigation) การบรรเทาภัยพิบัติน้ำท่วม (Flood Mitigation) หมายถึง การเตรียมตัวให้พร้อมก่อนเกิดน้ำท่วม เพื่อให้พื้นที่ใดๆ สามารถรับมือภัยพิบัติน้ำท่วมที่อาจจะเกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ 1) การสร้างสิ่งป้องกันทางกายภาพ (physical barrier) เช่น การสร้าง คันดินเทียม (artificial levee) เพื่อไม่ให้น้ำเอ่อล้นร่องน้ำได้ง่าย การสร้าง เขื่อน (dam) เพื่อสะดวกในการบริหารจัดการน้ำ แต่ทั้ง 2 วิธีนี้ต้องใช้งบประมาณในการก่อสร้างสูง อีกทั้งการสร้างคันดินเทียมนั้นเปรียบเสมือนการทำให้ร่องน้ำกว้างขึ้น ซึ่งจากหลักการทางอุทกศาสตร์ หากอัตราน้ำไหลในธารน้ำคงที่ (Q) เมื่อร่องน้ำกว้างขึ้น (A) น้ำในร่องน้ำจะ ไหลช้าลง (V) ตะกอนจึงตกทับถมมากกว่าปกติ ทำให้ร่องน้ำตื้นเขินเร็วขึ้น ซึ่งการสร้างเขื่อนก็ได้รับผลกระทบ เช่นเดียวกัน 2) การขุดลอกร่องน้ำ (channelization) เช่น การกำจัดขยะ การขุดลอกเศษตะกอนท้องน้ำให้ธารน้ำ ลึกและกว้างขึ้น แต่อาจส่งผลต่อระบบนิเวศในร่องน้ำและอาจทำให้ร่องน้ำเสียสมดุล เกิดการพังของตลิ่งได้ง่าย 3) การจัดพื้นที่ (zoning and regulation) จัดทำแผนที่เสี่ยงน้ำท่วม เพื่อกำหนดพื้นที่ราบน้ำท่วมถึง จากนั้นจึงจัดโซนเพื่อกันพื้นที่เสี่ยงน้ำท่วม เช่นในประเทศสหรัฐอเมริกากำหนดว่าพื้นที่ซึ่งมีโอกาสเกิดน้ำท่วม ในอีก 100 ปีข้างหน้า สามารถสร้างอาคารหรือที่พักอาศัยได้ แต่ต้องออกแบบตามกฎหมายที่ระบุไว้อย่าง เคร่งครัด เพื่อรองรับภัยพิบัติน้ำท่วมที่อาจเกิดขึ้นได้ ในขณะที่พื้นที่ซึ่งมีโอกาสเกิดน้ำท่วมภายใน 20 ปี จะไม่ อนุญาตให้มีการสร้างสิ่งก่อสร้างโดยเด็ดขาด ซึ่งในสภาวะปกติจะใช้เป็นพื้นที่สาธารณะที่ไม่ได้รับผลกระทบ มากนักหากเกิดน้ำท่วม เช่น เป็นสนามหญ้าเพื่อการพักผ่อนของชุมชน ลานกีฬาชั่วคราว เป็นต้น นอกจากนี้ ควรมีการกันพื้นที่ส่วนที่เป็น ทะเลสาบรูปแอก (oxbow lake) เพื่อใช้กักเก็บน้ำเมื่อน้ำไหลมามากกว่าปกติ

4 4) การติดตั้งระบบเตือนภัย (warning system) เช่น การให้ความรู้เรื่องภัยพิบัติน้ำท่วมแก่ชุมชน ติดตั้งสถานีตรวจวัดระดับน้ำ (gauging station) หรือระบบตรวจวัดปริมาณน้ำฝนที่สะดวกในการใช้งานและ บำรุงรักษาง่ายแก่ประชาชนในแต่ละท้องถิ่น เพื่อให้ในแต่ละพื้นที่สามารถเตือนภัยได้ด้วยตัวเอง (http://www.mitrearth.org/8-5-flood-hazard/) ผลกระทบของอุทกภัยต่อสิ่งแวดล้อม ผลกระทบของน้ำท่วมที่มีต่อสิ่งแวดล้อม คือ สิ่งที่ผู้คนนึกถึงเมื่อเราพูดถึงน้ำท่วม ได้แก่ o การสูญเสียชีวิตและทรัพย์สิน o สูญเสียการดำรงชีพ o กำลังซื้อและการผลิตลดลง o การย้ายถิ่นฐานn o น้ำท่วมเป็นอันตรายต่อสัตว์ป่า o สาเหตุน้ำท่วม การตกตะกอน และ การกัดกร่อน o น้ำท่วมทำให้เกิดการปนเปื้อน o น้ำท่วมแพร่โรค 1. เสียชีวิตและทรัพย์สิน การสูญเสียชีวิตและทรัพย์สินเป็นหนึ่งในผลกระทบด้านลบของอุทกภัยต่อสิ่งแวดล้อม อุทกภัยมีผลที่ตามมาทันที เช่น การสูญเสียชีวิต ความเสียหายต่อทรัพย์สิน ความเสียหายทางการเกษตร การ สูญเสียสัตว์ ความล้มเหลวของโครงสร้างพื้นฐาน และสุขภาพที่แย่ลงเนื่องจากการติดเชื้อทางน้ำ น้ำท่วม ฉับพลันซึ่งเกิดขึ้นอย่างกะทันหันและมีการแจ้งให้ทราบเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย คร่าชีวิตผู้คนมากกว่าน้ำ ท่วมในแม่น้ำที่เคลื่อนตัวช้า 2. สูญเสียการดำรงชีพ การสูญเสียความเป็นอยู่เป็นผลกระทบทางลบอย่างหนึ่งของอุทกภัยต่อสิ่งแวดล้อม การ ดำเนินงานทางเศรษฐกิจต้องหยุดชะงักลงเมื่อความเชื่อมโยงด้านการสื่อสารและโครงสร้างพื้นฐาน เช่น โรงไฟฟ้า ทางหลวง และสะพานได้รับความเสียหายหรือหยุดชะงัก ส่งผลให้เกิดความคลาดเคลื่อนและความ ผิดปกติของชีวิตปกติเป็นเวลานานกว่าช่วงที่เกิดอุทกภัย ในทำนองเดียวกัน ผลกระทบโดยตรงต่อสินทรัพย์การผลิต ไม่ว่าจะในภาคเกษตรกรรมหรืออุตสาหกรรม สามารถยับยั้งกิจกรรมตามปกติและส่งผลให้ต้องตกงาน แม้แต่ในพื้นที่ที่ไม่มีน้ำท่วม ยังสามารถเห็นผลกระทบ ของการสูญเสียการดำรงชีวิตในกิจกรรมทางเศรษฐกิจและการค้า 3. กำลังซื้อและการผลิตลดลง กำลังซื้อและการผลิตที่ลดลงเป็นหนึ่งในผลกระทบด้านลบของอุทกภัยต่อสิ่งแวดล้อม ผล ระยะยาวของความเสียหายของโครงสร้างพื้นฐานรวมถึงการหยุดชะงักในน้ำสะอาดและพลังงาน การขนส่ง การสื่อสาร การศึกษา และการดูแลสุขภาพ ความเปราะบางที่เพิ่มขึ้นของชุมชนที่อาศัยอยู่บริเวณที่ราบน้ำท่วมขังเกิดจากการสูญเสียการ ดำรงชีพ กำลังซื้อที่ลดลง และการสูญเสียมูลค่าที่ดิน ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมในการฟื้นฟู การย้ายผู้คน และการ เคลื่อนย้ายทรัพย์สินออกจากพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากอุทกภัย อาจเบี่ยงเบนเงินที่อาจนำไปใช้เพื่อให้การ ผลิตดำเนินต่อไป

5 4. การย้ายถิ่นฐานn การย้ายถิ่นจำนวนมากเป็นผลเสียอย่างหนึ่งของน้ำท่วมต่อสิ่งแวดล้อม น้ำท่วมเป็นประจำซึ่ง ส่งผลให้สูญเสียการดำรงชีวิต การผลิต และผลทางเศรษฐกิจระยะยาวอื่นๆ และความทุกข์ทรมานประเภท ต่างๆ สามารถนำไปสู่การอพยพจำนวนมากหรือการย้ายถิ่นฐานของประชากร ความแออัดยัดเยียดในเมือง ต่างๆ ทวีความรุนแรงขึ้นจากการอพยพไปยังเขตมหานครที่พัฒนาแล้ว ผู้ย้ายถิ่นเหล่านี้ทำให้คนยากจนในเมืองเพิ่มมากขึ้น และหลายคนพบว่าอาศัยอยู่ในพื้นที่ลุ่ม ต่ำของเมืองที่มีแนวโน้มว่าจะเกิดน้ำท่วมและอันตรายอื่นๆ การย้ายถิ่นของแรงงานคัดเลือกบางครั้งอาจส่งผล ให้เกิดปัญหาทางเศรษฐกิจและสังคมที่สำคัญ 5. น้ำท่วมเป็นอันตรายต่อสัตว์ป่า อันตรายต่อสัตว์ป่าเป็นหนึ่งในผลกระทบด้านลบของน้ำท่วมที่มีต่อสิ่งแวดล้อม น้ำท่วมอาจ เป็นอันตรายต่อสัตว์ป่า ส่งผลให้เกิดการจมน้ำ การแพร่กระจายของโรค และความเสื่อมโทรมของที่อยู่อาศัย สัตว์หลายร้อยตัวเสียชีวิตจากน้ำท่วมที่ท่วมอุทยานแห่งชาติ Kaziranga ในรัฐอัสสัมของอินเดียในปี 2012 รวมถึงแรดเขาเดียวที่ใกล้สูญพันธุ์ (แรดยูนิคอร์น) แม้แต่สิ่งมีชีวิตในน้ำก็อาจได้รับอันตรายจากน้ำท่วมที่คาด เดาไม่ได้ ตัวอย่างเช่น ปลาสามารถเคลื่อนย้ายและทำลายรังของพวกมันได้ 6. เหตุอุทกภัย การตกตะกอน และ การกัดกร่อน การตกตะกอนและการกัดเซาะเป็นผลกระทบด้านลบบางประการของน้ำท่วมที่มีต่อ สิ่งแวดล้อม น้ำท่วมสามารถเปลี่ยนภูมิประเทศได้โดยการกัดเซาะริมฝั่งแม่น้ำและทำให้พังทลายเป็นต้น ตะกอนจะลอยตัวในน้ำเนื่องจากน้ำท่วมนำวัสดุจากตลิ่งที่กัดเซาะมา ซึ่งอาจทำให้คุณภาพน้ำเสื่อมโทรมและมี ส่วนทำให้เกิดบุปผาสาหร่ายที่เป็นพิษ (https://environmentgo.com/th/effects-of-flooding-on-theenvironment/) การตกตะกอนเป็นกระบวนการที่วัสดุแขวนลอยตกลงมาจากน้ำ ทำให้เกิดการอุดตันของก้น แม่น้ำและลำธาร ทำให้สัตว์น้ำหายใจไม่ออก และทำลายแหล่งที่อยู่อาศัย ระบบนิเวศที่เสื่อมโทรมหรือมีการ ดัดแปลงอย่างมากจะเสี่ยงต่อการกัดเซาะและการตกตะกอนมากกว่า 7. น้ำท่วมมีการปนเปื้อน การแพร่กระจายของการปนเปื้อนจากน้ำท่วมที่มีสารปนเปื้อนเป็นหนึ่งในผลกระทบด้านลบ ของน้ำท่วมที่มีต่อสิ่งแวดล้อม มลพิษ เช่น ยาฆ่าแมลงทางการเกษตร สารเคมีอุตสาหกรรม ขยะ และสิ่งปฏิกูล สามารถปนเปื้อนน้ำท่วมได้ หากน้ำท่วมที่ปนเปื้อนไปถึงมหาสมุทร ก็อาจเป็นพิษต่อน้ำและเป็นอันตรายต่อระบบนิเวศที่ ละเอียดอ่อน เช่น แนวปะการัง หลังจากถูกน้ำท่วมพิษท่วมท้นในเดือนกุมภาพันธ์ 2019 นักชีววิทยาทางทะเล กลัวความปลอดภัยของ Great Barrier Reef นอกชายฝั่งควีนส์แลนด์ ประเทศออสเตรเลีย 8. น้ำท่วมแพร่โรค การแพร่กระจายของโรคเป็นผลกระทบด้านลบอย่างหนึ่งของน้ำท่วมต่อสิ่งแวดล้อม น้ำท่วม เป็นแหล่งแพร่ระบาดของโรคติดเชื้อที่พบบ่อยที่สุดที่เกิดจากสภาพอากาศ น้ำท่วมเพิ่มความเสี่ยงของโรคที่เกิด จากน้ำ เช่น ไวรัสตับอักเสบเอและการแพร่กระจายของอหิวาตกโรค น้ำท่วมที่ลดลงอาจทำให้แอ่งน้ำนิ่ง ซึ่งเป็นแหล่งเพาะพันธุ์ยุงในอุดมคติที่สามารถแพร่เชื้อ มาลาเรียและโรคภัยไข้เจ็บอื่นๆ น้ำท่วมยังเพิ่มอุบัติการณ์ของโรคจากสัตว์สู่คน (โรคที่มนุษย์สามารถทำสัญญา จากสัตว์) เช่น leptospirosis

6 อุปกรณ์ที่ใช้ในการจัดทำเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright ได้แก่ 1. บอร์ดkidbright 2. Rain/Water Detection Sensor Module : เซนเซอร์วัดปริมาณน้ำฝน 3. Ultrasonic sensor 4. สายไฟจัมเปอร์ 5. แผงโซลาร์เซลล์ 1. บอร์ด Kidbright บอร์ด Kidbright เป็นบอร์ดสมองกลฝังตัว หรือบอร์ดพัฒนาไมโครคอนโทรลเลอร์ ที่ ออกแบบมาเพื่อให้ง่ายต่อการศึกษาใช้งาน ใช้ฝึกขบวนการคิดเชิงระบบ และคิดเป็นตรรกะ เพื่อเตรียม กําลังคนรุ่นใหม่เข้าสู่ยุค Thailand 4.0 ที่ขับเคลื่อนประเทศด้วยนวัตกรรม Kid Bright IDE เป็นโปรแกรมที่ใช้ งานร่วมกับบอร์ด Kidbright32 เขียนโปรแกรมควบคุมสั่งงานได้ด้วยภาษาบล็อก โดยใช้ไลบารี่ Blocky จาก Google เพื่อให้ง่ายต่อการเขียนโปรแกรม และไม่ต้องกังวลเรื่องไวยากรของภาษา ทําให้ผู้ใช้สนใจเพียง ขบวนการคิดเพื่อให้ได้ผลงานออกมาเท่านั้น นอกจากนี้ตัวโปรแกรมยังรองรับการติดตั้งปลั้กอินเสริม ซึ่งช่วยให้ ผู้ใช้สามารถเชื่อมต่อบอร์ด Kidbright32 เข้ากับอุปกรณ์ได้หลากหลาย โดยเขียนโปรแกรมเชื่อมต่ออุปกรณ์ เหล่านั้นได้ด้วยภาษาบล็อก รูปที่ 1 บอร์ด Kidbright 1. หน้าจอแสดงผลแอลอีดีขนาด 16x8 ใช้แสดงผลตัวเลข ข้อความ และรูปภาพต่าง ๆ 2. สวิตช์กดติด-ปล่อยดับ จํานวน 2 ตัว ใช้ป้อนข้อมูลจากผู้ใช้เข้าสู่บอร์ด 3. เซ็นเซอร์แสง ใช้วัดความเข้มของแสงที่ระดับ 0 ถึง 100 4. ช่อง MicroUSB ใช้อัพโหลดโปรแกรม และจ่ายไฟเลี้ยงให้กับบอร์ด KidBright32 5. ช่อง KB Chain ใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์เสริมภายนอกแบบ 12C 6. ช่อง USB Type-A ใช้เสียบอุปกรณ์ที่มีพอร์ตเชื่อมต่อเป็น USB เพื่อควบคุมการทํางานด้วยบอร์ด KidBright32 7. บัสเซอร์ ใช้สร้างเสียงดนตรี และเสียงต่าง ๆ 8. สวิตช์ Reset ใช้เพื่อเริ่มต้นการทํางานของโปรแกรมใหม่

7 9. หลอดแอลอีดีแสดงสถานะต่าง ๆ ซึ่งประกอบด้วย • หลอดแอลอีดีสีน้ําเงิน แสดงสถานะการใช้งานบลูทูธ • หลอดแอลอีดีสีแสง แสดงสถานการเชื่อมต่อ Wi-Fi • หลอดแอลอีดีสีส้ม แสดงสถานะการอ่านค่าเวลาจากอินเตอร์เน็ต • หลอดแอลอีดีสีเขียว แสดงสถานะการใช้งาน IoT 10. ช่องเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอก ประกอบด้วย • ช่องจ่ายแรงดันไฟฟ้า 5V เลี้ยงอุปกรณ์ภายนอก โดยใช้กระแสไฟฟ้าจากช่อง MicroUSB • IN 1 IN2 IN3 และ IN3 ช่องรับสัญญาณดิจิตอลจากอุปกรณ์ภายนอก รองรับแรงดันไฟฟ้าได้ 0 ถึง 5V • OUT1 และ OUT2 ช่องส่งสัญญาณดิจิตอลควบคุมอุปกรณ์ภายนอก ทํางานแบบ Open-drain รองรับการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่ใช้กระแสไฟฟ้าไม่เกิน 200mA • GND 11. เซ็นเซอร์อุณภูมิใช้วัดอุณหภูมิปัจจุบัน 12. โมดูล ESP-WROOM-32 เป็นโมดูลไมโครคอนโทรลเลอร์ซึ่งเป็นหัวใจหลักของบอร์ด ทําหน้าที่ประมวลผล การทํางาน และทํางานตามที่ผู้ใช้เขียนโปรแกรมสั่งงาน เชื่อมต่ออุปกรณ์ต่าง ๆ ทั้งอุปกรณ์บนบอร์ด และ อุปกรณ์เสริม รูปที่ 2 โมดูล ESP-WROOM-32 13. กระบะถ่าน 3V ใช้ใส่แบตเตอรี่ CR1220 เพื่อจ่ายไฟเลี้ยงให้กับโมดูลนาฬิกา เพื่อให้บอร์ด 2. Rain/Water Detection Sensor Module : เซนเซอร์วัดปริมาณน้ำฝน เป็นโมดูลวัดความชื้นในอากาศและน้ำฝน โดยค่าที่ได้ออกมาเป็นความต้านทาน (ADC) เมื่ออยู่ในสภาพปกติ หรือแม้จะมีความต้านทานสูง ในขณะที่มีความชื้นมากๆ หรือมีปริมาณน้ำฝนในปริมาณมาก ค่าความต้านทาน ที่ได้จะลดลง ซึ่งสามารถปรับค่าความไวในการตรวจจัดได้อีกด้วย และสามารถให้ Output ได้ทั้ง Analog (ADC) และ Digital (https://www.cybertice.com/product/30/)

8 รูปที่ 3 เซนเซอร์วัดปริมาณน้ำฝน 3. Ultrasonic Sensor Ultrasonic Sensor โมดูลวัดระยะด้วยคลื่นอัลตร้าโซนิค ใช้การสื่อสารกับ ไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่านการทริกสัญญาณ สามารถวัดระยะห่างได้ตั้งแต่ 2 เซ็นติเมตร ไปจนถึง 4 เมตร ใช้แรงดันไฟฟ้า 5V • ใช้วัดระยะห่างระหว่างวัตถุที่มาขวางกับหน้าเซ็นเซอร์ • ใช้การสื่อสารกับไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่านการทริกสัญญาณเข้าที่ขา Trig • สามารถวัดระยะได้ตั้งแต่ 2 เซ็นติเมตร ไปจนถึง 4.5 เมตร ความผิดพลาดขึ้นอยู่กับระยะทาง ที่วัด • ใช้แรงดันไฟฟ้า 5V และใช้กระแสไฟฟ้า <2mA รูปที่ 4 Ultrasonic Sensor 4. สายไฟจัมเปอร์ สายไฟจัมเปอร์เหมาะสำหรับใช้งานในวงจรทั่วๆไปหรือใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มี PIN ตัวผู้ เช่น บอร์ด Arduino Nano ที่ตัว PIN ของบอร์ดเป็นตัวผู้และนอกจากนี้ยังสามารถใช้ร่วมกับสายจัมป์ แบบ ผู้-ผู้ เพื่อต่อเพิ่มความยาวของสายไฟ ขนาด 26 AWG สามารถทนกระแสสูงสุดได้ 2.2 A ถ้าต่อสายแบบ Chassis Wiring (ต่อแบบแยกสาย) สามารถทนกระแสได้ 0.36 A ถ้าต่อแบบ Power Transmission (รวม เป็นกระจุก) โดยที่ค่า AWG หรือ (American Wire Gauge) คือค่าที่เอาไว้บอกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง และ

9 การทนกระแสสูงสุดของสายไฟตามาตรฐานอเมริกา โดยมีข้อสังเกตดังนี้- AWG มาก, เส้นใหญ่ - AWG น้อย, ทนกระแสได้มาก ดังนั้น สรุปได้ว่าสายไฟที่มีค่า AWG น้อย คือสายไฟที่เส้นใหญ่และทนกระแสได้มากนั่นเอง รูปที่ 5 สายไฟจัมเปอร์ 5. โซลาร์เซลล์ โซลาร์เซลล์คืออะไร โซลาร์เซลล์ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เป็นตัวผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ปรากฏการณ์การ นำแสงอาทิตย์มาเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้านั้นถูกทดลองขึ้นครั้งแรกในปี 1839 โดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสที่ชื่อ A.E. Becquerel เขานี่เองที่เป็นผู้สร้างเซลล์แสงอาทิตย์เป็นตัวแรกของโลก แต่เซลล์แสงอาทิตย์ในทางปฏิบัติ ที่นำมาใช้งานได้นั้น เป็นผลงานของ Daryl Chapin, Calvin Souther และ Gerald Pearson ได้คิดค้น เทคโนโลยีการสร้างรอยต่อ P-N ของผลึกซิลิคอนแบบกระจาย จนเกิดเป็นอุปกรณ์ที่สามารถเปลี่ยนพลังงาน แสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ โดยเซลล์แสงอาทิตย์ชุดแรกสร้างขึ้นในปี 1954 แต่เดิมการผลิตพลังงาน ไฟฟ้ารูปแบบนี้ถูกใช้ในการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าในด้านอวกาศดาวเทียมเท่านั้น แต่ หลังจากนั้นก็ค่อย ๆ พัฒนาต่อยอดให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น นำมาใช้งานได้หลากหลายมากขึ้น และมีต้นทุนใน การผลิตที่ต่ำลง ประเทศไทยมีการใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์มานานแล้ว ในแง่ของการเปลี่ยนพลังงาน แสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า เพิ่งจะเริ่มในปี 2519 โดยมีหน่วยงานกระทรวงสาธารณสุข และมูลนิธิแพทย์ อาสาฯ เป็นผู้ดูแล และเป็นรูปธรรมมากขึ้นเมื่อการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย เริ่มมีการติดตั้งเซลล์ แสงอาทิตย์เพื่อผลิตไฟฟ้าในปี 2526 และช่วงท้ายของแผนพัฒนาฯ ฉบับที่ 6 (2530-2534) ที่ส่งเสริมอย่าง จริงจัง โดยมีกรมพัฒนาและส่งเสริมพลังงาน กรมโยธาธิการ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค และการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่ง ประเทศไทยเป็นผู้ดูแลหลัก (https://www.sanook.com/home/28257/) ชนิดของโซลาร์เซลล์ “พลังงานหมุนเวียน” เป็นพลังงานที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษและยั่งยืนกว่าในการผลิต “พลังงาน แสงอาทิตย์” ก็เป็นหนึ่งในประเภทพลังงานหมุนเวียนที่ได้รับความนิยมใช้ในปัจจุบัน และในอนาคตเราจะได้ เห็นแผง “โซลาร์เซลล์” อยู่รอบตัวเรามากขึ้นเรื่อย ๆ ทั้งในรูปแบบโซลาร์ฟาร์มขนาดใหญ่กลางที่โล่งกว้าง บน

10 ผืนน้ำ ไปจนถึงบนหลังคาบ้าน แม้แผงโซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่จะผลิตจากธาตุซิลิคอนเหมือนกัน แต่ก็ยังมีความ แตกต่างในรายละเอียด โดยที่นิยมใช้กันแบ่งออกได้ 3 ชนิด ดังนี้ 1.“โมโน” – แผงโซลาร์เซลล์แบบโมโนคริสตัลไลน์ (Monocrystalline Solar Cells) มีลักษณะเป็น ช่องสี่เหลี่ยมตัดมุมเรียงต่อกัน ทำให้ดูเหมือนมีจุดขาว ๆ อยู่ตลอดทั้งแผง แผงโซลาร์เซลล์ชนิดนี้ผลิตจาก ซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูง ใช้ซิลิคอนชิ้นเดียวในการผลิตเซลล์แต่ละชิ้น ทำให้ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูง ตามไปด้วย โดยอยู่ที่ 17-20% และมีอายุการใช้งานยาวนานที่สุด สามารถใช้ได้นานมากกว่า 25 ปี 2.“โพลี” – แผงโซลาร์เซลล์แบบโพลีคริสตัลไลน์ (Polycrystalline Solar Cells) แผงโพลีมีคุณภาพ รองลงมาจากแผงโมโน ลักษณะจะเป็นตารางสี่เหลี่ยมเช่นกัน แต่บริเวณเหลี่ยมจะไม่มีการตัดมุมเหมือนแผงโม โน การผลิตแผง โพลีจะใช้ซิลิคอนอัดรวมกันเป็นแผง ทำให้ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าจะอยู่ที่ 15-19% มี ประสิทธิภาพต่างกับแผงโมโนไม่มากนัก ข้อดีคือมีราคาถูกกว่า และลดการทิ้งขยะเศษเหลือของซิลิคอน ระหว่างผลิต และมีอายุการใช้งานประมาณ 20 ปี ซึ่งไม่ต่างกับแบบโมโนมากนัก 3. “อมอร์ฟัส” – แผงโซลาร์เซลล์แบบอมอร์ฟัส (Amorphous Solar Cells) แผงแบบอมอร์ฟัสนั้น เป็นประเภทที่ไม่ได้ใช้ซิลิคอนผลิต แต่เป็นการใช้ Thin Film Technology เคลือบ “สาร” ที่สามารถเปลี่ยน พลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าได้ ไว้บนแผงที่ทำมาจากแก้วหรือพลาสติก หน้าตาของแผงจะมีลายเส้นตรงถี่ ๆ เรียงต่อกัน ไม่ได้เป็นตารางเหมือนอีกสองชนิดข้างต้น ข้อดีคือมีราคาถูกที่สุด และสามารถทำงานได้แม้จะอยู่ ในที่แสงน้อย รวมถึงการเคลือบสารบนพลาสติกได้ ทำให้ถูกนำไปปรับใช้กับพื้นที่ที่มีความโค้งมนได้ แต่มี ข้อสังเกตในด้านประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของแผงอมอร์ฟัสจะมีไม่สูงนัก รวมทั้งอายุการใช้งานสั้นประมาณ 5 ปีเท่านั้น ส่วนใหญ่แล้วแผงแบบอมอร์ฟัส มักจะใช้ในอุปกรณ์ขนาดเล็กที่ต้องการพลังงานไฟฟ้าต่ำ เช่น เครื่องคิดเลข นาฬิกาโซลาร์เซลล์นั้นมีประโยชน์ในด้านการใช้พลังงานทดแทนแทนพลังงานฟอสซิล เป็นการใช้ พลังงานสะอาด ไม่สร้างมลพิษ ตลอดจนช่วยลดภาวะโลกร้อน อีกข้อดีคือ การติดแผ่นโซลาร์เซลล์ไว้บนหลังคา ช่วยลดความร้อนภายในบ้านได้ แถมยังผลิตไฟฟ้าใช้เอง ช่วยลดค่าไฟลงอีกด้วย (https://energy.go.th) รูปที่ 6 ชนิดของโซลาร์เซลล์

11 หลักการทำงานของโซลาร์เซลล์ การทำงานของโซลาร์เซลล์นั้นจะเกิดขึ้นเมื่อโซลาร์เซลล์ถูกแสงแดดตกกระทบ จากนั้นจะ ผลิตกระแสไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ออกมา เมื่อนำโซลาร์เซลล์หลาย ๆ เซลล์มาต่อวงจรกันจนได้เป็นแผงโซลาร์ เซลล์ ก็จะสามารถผลิตและจ่ายกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น โดยกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้ก็จะแตกต่างกันไปตามชนิด ตามประสิทธิภาพที่ระบุเป็นเปอร์เซ็นต์ไว้ รวมถึงยี่ห้อด้วย การเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ประกอบด้วยอุปกรณ์ต่าง ๆ นำมาต่อ วงจรรวมกัน คือ แผงโซลาร์เซลล์ (โซลาร์เซลล์หลาย ๆ แผ่นมาต่อรวมกัน) เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (อินเวอร์เตอร์) ตู้กระแสสลับ มิเตอร์วัดกระแสสลับ และหม้อแปลงไฟฟ้า กระบวนการผลิตไฟฟ้าจะเกิดขึ้นเมื่อ “แสงอาทิตย์” ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง มี พลังงาน มากระทบกับ “แผงโซลาร์เซลล์” ซึ่งทำขึ้นจากสารกึ่งตัวนำชนิดพิเศษ มีคุณสมบัติในการเปลี่ยน พลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า เกิดการถ่ายเทพลังงานระหว่างกัน จนได้เป็นเป็นพลังงานไฟฟ้า กระแสตรง ซึ่งเป็นไฟฟ้าที่เราสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ทันที หรือจะเก็บไว้ในแบตเตอรี่เพื่อใช้งานภายหลัง ได้ แต่ถ้าจะนำมาใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงจะเคลื่อนที่ไปยังเครื่องแปลง กระแสไฟฟ้า เพื่อทำให้กระแสไฟฟ้ากระแสตรงกลายเป็นกระแสสลับ (AC) ซึ่งเป็นกระแสไฟฟ้าที่ใช้กันใน ครัวเรือน จากนั้นจะถูกส่งต่อไปสู่มิเตอร์วัดกระแสไฟฟ้าและหม้อแปลงไฟฟ้า เพื่อเพิ่มแรงดันและส่งเป็น พลังงานไฟฟ้าเพื่อใช้งานต่อไป (https://www.sanook.com/home/28257/) อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับระบบโซลาร์เซลล์ 1. แผงโซลาร์เซลล์ โซล่าเซลล์ทำจากซิลิคอนที่ผ่านกระบวนการโดป (doped ) หรือกระบวนการทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับ อิเล็กตรอน โปรตอนและนิวเครียส จนได้เป็น เอ็นไทป์ (N-Type) ที่มีคุณสมัติเป็นตัวส่ง อิเล็กตรอน เมื่อได้รับ พลังงานจากแสงอาทิตย์ และ พีไทป์ (P-Type) ที่มีคุณสมบัติเป็นตัวรับ อิเล็กตรอน หลัก ๆ การทำงานของ แผงโซล่าเซลล์ เป็นกระบวนการเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นกระแสไฟฟ้าได้โดยตรง ซึ่งอาศัยการทำงานผ่าน ปรากฏการณ์โฟโตโวลตาอิก คือปล่อยให้แสงเข้ามาตกกระทบและเปลี่ยนเป็นไฟฟ้า โดยการทำงานของโซล่า เซลล์หรือเซลล์แสงอาทิตย์จะต้องมีคุณสมบัติพื้นฐาน 3 ข้อ ได้แก่ 1. ดูดซึมแสง เพื่อสร้างคู่อิเล็กตรอน-โฮล หรือเอ็กซิตอน อย่างใดอย่างหนึ่ง 2. การแยกต่างหากของตัวขนส่งประจุที่ต่างชนิดกัน 3. การสกัดการแยกออกจากกันของตัวขนส่งเหล่านั้นออกไปยังวงจรภายนอก ขนาดกำลังวัตต์ตามความพอเพียงต่อการใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่แผงโซล่าเซลล์ที่มีจำหน่ายทั่วไปเริ่มต้นที่ ขนาด 10 วัตต์20 วัตต์40 วัตต์60 วัตต์80 วัตต์120-130 วัตต์200 วัตต์225-235 วัตต์240-245 วัตต์ และ 285 วัตต์ แผงโซล่าร์เซลล์แบบ Crystalline แบ่งเป็น 2 ชนิดคือ โมโนคริสตัลไลน์(Mono Crystalline) และ โพลีคริสตัลไลน์(Poly Crystaline) ทั้งสองแบบคุณภาพไม่แตกต่างกัน แต่ที่ขนาดกำลังวัตต์เท่ากัน แผงโซลาร์ เซลล์แบบ Mono Crystalline จะมีขนาดเล็กกว่าประมาณ 10% เหมาะสำหรับการติดตั้งที่ต้องการประหยัด

12 พื้นที่ โดยเฉพาะการทำโซลาร์ฟาร์มในต่างประเทศที่ราคาที่ดินสูง แต่สำหรับประเทศไทยเรื่องพื้นอาจจะยัง ไม่ใช่ปัญหาใหญ่สามารถเลือกใช้แผงโซลาร์เซลล์แบบ Poly Crystalline ที่ราคาประหยัดกว่าประมาณ 10% ได้ การเลือกแผงโซลาร์เซลล์ควรเผื่อขนาดกำลังติดตั้งให้มากกว่าขนาดของอุปกรณ์ไฟฟ้าอย่างน้อย 20% เผื่อค่าสูญเสียในระบบและเป็นการถนอมแบตเตอรี่ให้ใช้งานได้ยาวนานขึ้น การใช้งานแบตเตอรี่จน หมดแล้วชาร์จทุกวันจะทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้นลง การใช้แบตเตอรี่รถยนต์ไม่ว่าแบตเตอรี่แห้งหรือ เปียก ที่ไม่ใช่แบตเตอรี่แบบ deep cycle ยิ่งควรเผื่อให้มากขึ้น การนำไปใช้งานกับปั๊มพลังงานแสงอาทิตย์ ถ้าต้องการนำไปต่อใช้งานโดยตรงโดยไม่ใช้แบตเตอรี่ ควรเผื่อกำลังติดตั้งไว้1 เท่าของขนาดปั๊มน้ำ DC เพราะช่วงการสตาร์ทปั๊มน้ำต้องใช้กระแสสูง การเลือกขนาด แผงโซลาร์เซลล์พอดีกับขนาดปั๊มน้ำโซลาร์ จะไม่สามารถทำให้ปั๊มน้ำทำงานได้เพราะกระแสช่วงสตาร์ทปั๊มน้ำ จะสูงกว่าปกติประมาณสองเท่า หากต้องการใช้ขนาดที่พอดีควรต่อแบเตอรี่เพื่อช่วยการสตาร์ทปั๊มน้ำ แล้ว จึงสามารถใช้พลังงานจากแผงโซลาร์ได้โดยตรง ความสามารถในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นกระแสไฟฟ้า ของแผงโซลาร์เซลล์อายุการใช้งาน มากกว่า 25 ปี โดยทั่วไปสเปคจะระบุไว้ที่เมื่อเวลาผ่านไป 10 ปีประสิทธิภาพของแผงโซล่าเซลล์จะเหลือ ประมาณ 90% และ 25 ปีเหลือประมาณ 80% แผงโซล่าเซลล์มีหลายขนาดขึ้นอยู่กับขนาดและประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์สามารถเลือก ขนาดต่างๆ ให้เหมาะกับการในรูปแบบต่างๆ เช่น แผงโซล่าเซลล์5 วัตต์นำไปใช้กับสัญญาณไฟกระพริบตาม แยกต่างบนถนน โซล่าเซลล์10 วัตต์17 วัตต์นำไปใช้กับไฟส่องสว่างตามทางเดิน โซล่าเซลล์225 วัตต์โซล่า เซลล์240วัตต์โซล่าเซลล์245วัตต์โซล่าเซลล์280วัตต์นำไปใช้กับปั๊มน้ำพลังงานแสงอาทิตย์เป็นต้น (https://energynext.co.th)

13 บทที่ 3 อุปกรณ์และวิธีดำเนินงาน วัสดุอุปกรณ์ 1. บอร์ด kidbright จำนวน 1 ชุด 2. Rain/Water Detection Sensor จำนวน 1 ชิ้น 3. Ultrasonic sensor จำนวน 1 ชิ้น 4. สายไฟจัมเปอร์ 5. แผงโซลาร์เซลล์ขนาด 3 W 7 V จำนวน 1 แผง 6. แผ่นอะคริลิคใส ขนาด 20 x 25 เซนติเมตร จำนวน 6 แผ่น 7. บอร์ดโมดูลแบตเตอรี่ลิเทียม 5 V 2.4 A จำนวน 1 ชิ้น 8. แบตเตอรี่ลิเทียม ขนาด 3.7 V จำนวน 5 ก้อน วิธีดำเนินงาน 1. เริ่มด้วยการเขียนโค้ดเข้าสู่บอร์ด kidbright เพื่อนำมาใช้กับเซนเซอร์ต่างๆ รูปที่ 7 การเขียนโค้ดลงในโปรแกรมmicroblock

14 2. ต่อเซนเซอร์Rain/Water Detection Sensor และ Ultrasonic sensor เข้าสู่บอร์ด kidbright เพื่อให้ สามารถใช้กับโค้ดที่เขียนไว้ รูปที่ 8 ต่อเซนเซอร์- Rain/Water Detection Sensor และ Ultrasonic sensor เข้าสู่บอร์ด kidbright 3. ทดสอบระบบหลังจากประกอบอุปกรณ์ต่างๆเรียบร้อย พร้อมแก้ไข ปรับปรุง 4. ต่อถ่านลิเทียม ขนาด 3.7 V แบบอนุกรม จำนวน 5 ก้อน เข้าด้วยกัน แล้วนำมาต่อกับบอร์ดโมดูล แบตเตอรี่ลิเทียม ขนาด 5 V 2.4 A 5. ต่อแผงโซลาร์เซลล์ ขนาด 3 W 7 V เข้ากับแบตเตอรี่ลิเทียม 6. ประกอบแผ่นอะคริลิคให้เป็นกล่อง ขนาด 20 x 25 เซนติเมตร แล้วนำอุปกรณ์ทุกชนิดติดตั้งไว้ใน กล่องอะคริลิค 7. นำเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright ติดตั้งที่บริเวณโรงเรียนบ้านสวน (จั่นอนุสรณ์) เพื่อทดสอบตามสภาพจริง โดยติดตั้ง Ultrasonic sensor ให้สูงจากระดับพื้นดิน 50 เซนติเมตร 8. ทดสอบเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright และเก็บข้อมูลผ่าน google sheet ถ้า Rain/Water Detection Sensor ตรวจจับความชื้นได้ เครื่องจะส่งสัญญาณให้ Ultrasonic sensor ทำงาน หากระดับน้ำห่างจาก Ultrasonic sensor เกิน 25 เซนติเมตร เครื่องจะไม่ส่งสัญญาณเตือนไปยัง Application line ของครัวเรือนนั้น แต่ถ้าระดับน้ำห่างจาก Ultrasonic sensor ที่20 เซนติเมตร เครื่องจะ ส่งสัญญาณไปว่า “unsafe water level” “please be careful” แต่ถ้าระดับน้ำห่างจาก Ultrasonic sensor น้อยกว่าหรือเท่ากับ 15 เซนติเมตร ถือว่าเป็นระดับน้ำที่อันตราย เครื่องจะเตือนว่า “dangerous water level” “It’s flooding now” “please hurry up and be safe” และส่งเสียงดังเตือนเป็น ระยะเวลา 30 วินาที และจะทำงานตลอดเวลา

15 บทที่ 4 ผลการดำเนินงาน จากการศึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์ ประเภทสิ่งประดิษฐ์ เรื่องเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่าน บอร์ด Kidbright มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้าง เครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright ประจํา ครัวเรือน เพื่อศึกษาผลที่ได้จากการใช้เครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright และเพื่อเผยแพร่ องค์ความรู้และนำไปใช้ประโยชน์ในสถานการณ์จริง โดยการเขียนโค้ดผ่านโปรแกรม microblock โดยติดตั้ง Ultrasonic sensor ให้สูงจากระดับพื้นดิน 50 เซนติเมตร ผลการทดสอบพบว่า เครื่องเตือนภัยน้ำ ท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright จะทำการเก็บข้อมูลผ่าน google sheet โดย Rain/Water Detection Sensor จะตรวจจับความชื้นในบรรยากาศ และเครื่องจะส่งสัญญาณให้ Ultrasonic sensor ทำงาน หากมี ระดับน้ำสูงขึ้นจากพื้นไม่เกิน 25 เซนติเมตร เครื่องจะไม่ส่งสัญญาณเตือนไปยัง Application line ของ ครัวเรือนนั้น แต่ถ้าระดับน้ำสูงเกิน 25 เซนติเมตร นั่นคือ ระดับน้ำจะอยู่ห่างจาก Ultrasonic sensor น้อย กว่า 25 เซนติเมตรเครื่องจะส่งสัญญาณไปว่า “unsafe water level” “please be careful” โดยเครื่อง เตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright จะตั้งค่าระดับน้ำไว้ 3 ระดับ ได้แก่ ระดับที่ 1 หมายถึง ระดับน้ำอยู่ห่างจาก Ultrasonic sensor 25 เซนติเมตร หมายถึง ปลอดภัยดี เครื่องยังไม่ส่งสัญญาณเตือน ระดับที่ 2 หมายถึง ระดับน้ำอยู่ห่างจาก Ultrasonic sensor 20 เซนติเมตร หมายถึง ไม่ปลอดภัย ให้ระวัง เครื่องจะเตือนว่า “unsafe water level” “please be careful” ระดับที่ 3 หมายถึง ระดับน้ำอยู่ห่างจาก Ultrasonic sensor น้อยกว่าหรือเท่ากับ 15 เซนติเมตร ถือว่าเป็นระดับน้ำที่อันตราย เครื่องจะเตือนว่า “dangerous water level” “It’s flooding now” “please hurry up and be safe” และส่งเสียงดังเตือนเป็นระยะเวลา 30 วินาที และเครื่องจะทำงานวนไปตลอดเวลา และจากการที่เครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright จำเป็นต้องใช้กระแสไฟฟ้า ตลอดเวลา ผู้จัดทำจึงคิดใช้พลังงานแสงอาทิตย์(โซลาร์เซลล์) แทนการใช้พลังงานไฟฟ้า เพื่อเป็นการประหยัด พลังงานและค่าใช้จ่าย

16 ตัวอย่างการบันทึกข้อมูลใน Google Sheet รูปที่ 9 การบันทึกข้อมูลการแจ้งเตือนใน Google Sheet ตัวอย่างการบันทึกข้อมูลใน Application Line รูปที่ 10 การบันทึกข้อมูลแจ้งเตือนใน Application Line

17 บทที่ 5 สรุปผลการดำเนินการ/อภิปรายผลการดำเนินการ จากการศึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์ ประเภทสิ่งประดิษฐ์ เรื่องเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่าน บอร์ด Kidbright มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้าง เครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright เพื่อศึกษาผล ที่ได้จากการใช้เครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright และเพื่อเผยแพร่องค์ความรู้และนำไปใช้ ประโยชน์ในสถานการณ์จริง โดยการเขียนโค้ดผ่านโปรแกรม microblock โดยติดตั้ง Ultrasonic sensor ให้ สูงจากระดับพื้นดิน 50 เซนติเมตร สรุปผล อภิปรายผล ได้ดังนี้ สรุปผล 1. เครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright สามารถทำงานโดยเตือนภัยได้จริงทั้งรายงาน ผ่าน google sheet รายงานผ่าน Application Line และส่งสียงเตือนภัยได้เป็นระยะเวลานาน 30 วินาที และทำงานอย่างต่อเนื่อง 2. ผลจากการทำงานของเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright แบ่งเป็น 3 ระดับ ดังนี้ ระดับที่ 1 หมายถึง ระดับน้ำอยู่ห่างจาก Ultrasonic sensor 25 เซนติเมตร หมายถึง ปลอดภัยดี เครื่องยังไม่ส่งสัญญาณเตือน ระดับที่ 2 หมายถึง ระดับน้ำอยู่ห่างจาก Ultrasonic sensor 20 เซนติเมตร หมายถึง ไม่ปลอดภัย ให้ระวัง เครื่องจะเตือนว่า “unsafe water level” “please be careful” ระดับที่ 3 หมายถึง ระดับน้ำอยู่ห่างจาก Ultrasonic sensor น้อยกว่าหรือเท่ากับ 15 เซนติเมตร ถือว่าเป็นระดับน้ำที่อันตราย เครื่องจะเตือนว่า “dangerous water level” “It’s flooding now” “please hurry up and be safe” และส่งเสียงดังเตือนเป็นระยะเวลา 30 วินาที และเครื่องจะทำงานวนไปตลอดเวลา 3. สามารถเผยแพร่องค์ความรู้และนำไปใช้ประโยชน์ในสถานการณ์จริงได้ตามสถานที่ต่าง ๆ อภิปรายผล จากผลการดำเนินของเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright จะพบว่าสามารถทำงาน โดยเตือนภัยได้จริงทั้งรายงานผ่าน Google Sheet รายงานผ่าน Application Line และส่งสียงเตือนภัยได้ เป็นระยะเวลานาน 30 วินาที และทำงานอย่างต่อเนื่อง และแจ้งเตือนตามระดับน้ำที่กำหนดไว้ ซึ่งจะ สอดคล้องกันกับโครงงานของโรงเรียนศึกษาสงเคราะห์นราธิวาสที่จะส่งสัญญาณการแจ้งเตือนผ่าน Application line และจะแสดงผลผ่านหน้าจอ LCD ว่า “น้ำกำลังขึ้น” เมื่อ ultrasonic วัดระดับน้ำ มากกว่า หรือเท่ากับ 15 cm จะแจ้งเตือนโดยการส่ง สัญญาณไฟ LED เมื่อไฟสีเขียวติด แล้วจะแจ้งเตือนผ่าน Application line และแสดงผลผ่านหน้าจอ LCD ว่า “เตรียมตัวอพยพ” และ เมื่อ ultrasonic วัดระดับน้ำ มากกว่าหรือเท่ากับ 25 cm จะแจ้งเตือนโดยการส่ง สัญญาณไฟ LED เมื่อไฟสีแดงติด แล้วจะแจ้งเตือนผ่าน Application line และแสดงผลผ่านหน้าจอ LCD ว่า อันตราย พร้อมทั้งส่งสัญญาณเสียงแจ้งเตือน (https://www.princess-it-foundation.org/project/wp-content/uploads/2020/08/)

18 บรรณานุกรม โครงงานเตือนภัยน้ำท่วม. (2563). ออนไลน์. เข้าถึงได้จาก : https://www.princess-itfoundation.org/project/wp-content/uploads/2020/08/. สืบค้นเมื่อวันที่ 6 ธันวาคม 2565. ชนิดของโซลาร์เซลล์. (2564). ออนไลน์. เข้าถึงได้จาก : https://energy.go.th. สืบค้นเมื่อวันที่ 2 พฤศจิกายน 2565. เซ็นเซอร์วัดปริมาณน้ำฝน. (2565). ออนไลน์. เข้าถึงได้จาก https://www.cybertice.com/product/30/. สืบค้นเมื่อวันที่ 4 ธันวาคม 2565. ผลของอุทกภัยต่อสิ่งแวดล้อม. (2565). ออนไลน์. เข้าถึงได้จาก https://environmentgo.com/th/effectsof-flooding-on-the-environment/. สืบค้นเมื่อวันที่ 2 ธันวาคม 2565. สันติ ภัยหลบลี้. (2564). ภัยพิบัติน้ำท่วมและการบรรเทา. ออนไลน์.เข้าถึงได้จาก http://www.mitrearth.org/8-5-flood-hazard/. สืบค้นเมื่อวันที่ 2 ธันวาคม 2565. หลักการทำงานของโซลาร์เซลล์. (2558). ออนไลน์. เข้าถึงได้จาก : https://www.sanook.com/ home/28257/. สืบค้นเมื่อวันที่ 2 พฤศจิกายน 2565.

19 ภาคผนวก

20 รูปที่ 11 การทดสอบวัดระดับความชื้น รูปที่ 12 การแจ้งเตือนเมื่อน้ำสัมผัสกับ Moisture Sensor รูปที่ 13 การประกอบกล่องอะคริลิค

21 รูปที่ 14 การติดตั้งเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมไว้ในกล่องอะคริลิค รูปที่ 15 ติดตั้งเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมและอุปกรณ์ต่างๆในกล่องอะคริลิค

22 รูปที่ 16 ทดสอบเครื่องเตือนภัยน้ำท่วมอัจฉริยะผ่านบอร์ด Kidbright