โครงงานเครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน

ก เครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน Smoke Detector By Smoke Level โรงเรียนเสาไห้ “วิมลวิทยานุกูล” จังหวัดสระบุรี คณะผู้จัดทำโครงงาน 1. นางสาวเขมกร สุขประเสริฐ 2. นางสาวเปรมศิณี มีศรี 3. นางสาววิชยา คำโสม รายงานนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงงานสาขาวิชาคอมพิวเตอร์ การนำเสนอโครงงานของนักเรียนจากโรงเรียนในโครงการห้องเรียนพิเศษวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม เครือข่ายภาคกลางตอนบน ประจำปีการศึกษา 2566

ข เครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน Smoke Detector By Smoke Level โรงเรียนเสาไห้ “วิมลวิทยานุกูล” จังหวัดสระบุรี คณะผู้จัดทำโครงงาน 1. นางสาวเขมกร สุขประเสริฐ 2. นางสาวเปรมศิณี มีศรี 3. นางสาววิชยา คำโสม อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงาน 1. นายประเจิด อู่อะรุญ 2. นางสาวสิริพร ท้วมไทย รายงานนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงงานสาขาวิชาคอมพิวเตอร์ การนำเสนอโครงงานของนักเรียนจากโรงเรียนในโครงการห้องเรียนพิเศษวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม เครือข่ายภาคกลางตอนบน ประจำปีการศึกษา 2566

ก บทคัดย่อ งานวิจัยเรื่องเครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน (Smoke Detector By Smoke Level) มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาชุดคำสั่งและสร้างเครื่องตรวจจับควันผ่านเซนเซอร์ MQ-2 ด้วย โปรแกรม Arduino โดยแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE และเพื่อศึกษา ความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับควันที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟที่ระยะห่างต่างกัน ซึ่งแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE โดยเขียนชุดคำสั่งผ่านโปรแกรม Arduino 1.8.19 ซึ่งกำหนดเงื่อนไขในชุดคำสั่งทั้งหมด 3 เงื่อนไข คือ t ≤ 520 แสดงข้อความปริมาณเล็กน้อย, เงื่อนไข t ≤ 540 แสดงข้อความปริมาณปานกลางและเงื่อนไข t > 540 แสดงข้อความปริมาณมาก และทดลองโดยนำเครื่องตรวจจับตามระดับและเครื่องตรวจจับควันทั่วไปตามท้องตลาดติดตั้งที่ เพดานสูงจากพื้นเป็นระยะ 3 เมตร ที่ระยะห่างและเวลาต่างกัน พบว่าเครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน (Smoke Detector By Smoke Level) สามารถ ตรวจจับค่าควันและแจ้งเตือนเป็นระดับค่าควันได้ 3 ระดับ โดยมีใช้เงื่อนไข t ≤ 520 แสดงข้อความ ปริมาณเล็กน้อย, เงื่อนไข t ≤ 540 แสดงข้อความปริมาณปานกลางและเงื่อนไข t > 540 แสดง ข้อความปริมาณมากซึ่งแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE และความสามารถของ เซนเซอร์ในการตรวจจับควันที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟที่ระยะห่างต่างกัน พบว่า เครื่องตรวจจับ ควันตามระดับควันสามารถตรวจจับค่าควันได้ในระยะ 10 วินาที แต่เครื่องตรวจจับควันทั่วไปตาม ท้องตลาดไม่สามารถตรวจจับควันได้ ซึ่งสายไฟยังคงเผาไหม้เพียงแค่ด้านล่างเท่านั้น

ข กิตติกรรมประกาศ รายงานฉบับนี้สำเร็จและสมบูรณ์เป็นรูปเล่มด้วยความกรุณาและเอาใจใส่เป็นอย่างดีจาก คุณครูประเจิด อู่อะรุญ และคุณครูสิริพร ท้วมไทย ครูประจำวิชา ที่ได้กรุณาให้คำปรึกษาและแนะ แนวทางในการดำเนินการทำรายงานในครั้งนี้โดยไม่มีข้อบกพร่อง รวมทั้งข้อเสนอแนะและข้อคิดเห็น ต่างๆ ตลอดทั้งการตรวจแก้ไขรายงานฉบับนี้ให้สำเร็จสมบูรณ์ยิ่งขึ้น ทางคณะผู้จัดทำจึงขอบพระคุณ เป็นอย่างสูงไว้ ณ โอกาสนี้ ขอขอบพระคุณคุณครูทุกท่านที่ได้ประสิทธิ์ประสาทวิชา ความรู้ และประสบการณ์ ตลอดจน อำนวยความสำเร็จให้บังเกิดขึ้น สุดท้ายนี้ขอขอบคุณ เพื่อนๆ คณะผู้จัดทำและคุณครูที่ปรึกษารายงาน ที่เป็นกำลังใจและให้ ความช่วยเหลือในการเก็บรวบรวมข้อมูลและให้คำแนะนำในการทำรายงานครั้งนี้ให้สำเร็จลุล่วงด้วยดี ตลอดมา คณะผู้จัดทำ

ค สารบัญ บทคัดย่อ กิตติกรรมประกาศ สารบัญ รายการตาราง รายการภาพประกอบ รายการตารางภาคผนวก รายการภาพประกอบภาคผนวก หน้า ก ข ค ช ซ ฌ ญ บทที่ 1. บทนำ 1 ความเป็นมาและความสำคัญของปัญหา วัตถุประสงค์ของปัญหา ขอบเขตของปัญหา นิยามศัพท์เฉพาะ ตัวแปร ตอนที่ 1 เพื่อศึกษาชุดคำสั่งและสร้างเครื่องมือตรวจจับควันผ่าน เซนเซอร์ MQ-2 ด้วยโปรแกรม Arduino โดยแสดงผลแจ้งเตือนผ่าน ข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE ตอนที่ 2 เพื่อศึกษาความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับควันที่ เกิดจากการเผาไหม้สายไฟที่ระยะห่างต่างกัน โดยแสดงผลแจ้งเตือน ผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ 1 2 2 3 3 3 3 3 2. ทฤษฏี เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 4 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง ควัน (Smoke) ส่วนประกอบของสายไฟ อุปกรณ์ตรวจจับควัน (Smoke Detector) ระบบปิด (Close System) โปรแกรม Arduino 4 4 5 6 6 6

ง สารบัญ (ต่อ) หน้า 2.1.6 2.1.7 2.1.8 2.1.9 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.3 เซนเซอร์ตรวจจับควัน MQ-2 บอร์ด NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) Protoboard สายไฟจัมเปอร์ เอกสารที่เกี่ยวข้อง ไฟฟ้าลัดวงจร (Short Circuit) สาเหตุที่ทำให้เกิดไฟไหม้สายไฟ กฎหมายควบคุมอาคาร งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 7 8 8 9 9 9 9 10 10 3. วิธีดำเนินงานวิจัย 12 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.3.1 3.1.3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.2.1 3.2.2.2 ตอนที่ 1 เพื่อศึกษาชุดคำสั่งและสร้างเครื่องตรวจจับควันผ่าน เซนเซอร์ MQ-2 ด้วยโปรแกรม Arduino โดยแสดงผลแจ้งเตือน ผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE วัสดุและอุปกรณ์ที่ใช้สร้างเครื่องตรวจจับควัน เครื่องมือ โปรแกรม และเว็บไซต์ที่ใช้ วิธีดำเนินงานวิจัย ขั้นตอนการเขียนโปรแกรม ขั้นตอนการสร้างเครื่องตรวจจับควัน ตอนที่ 2 เพื่อศึกษาความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับ ควันที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟที่ระยะห่างต่างกัน โดยแสดงผล แจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE วัสดุและอุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง วิธีดำเนินงานวิจัย ขั้นตอนการออกแบบติดตั้งเครื่องตรวจจับค่าควัน ขั้นตอนการดำเนินการทดลอง 12 12 12 12 12 13 13 13 13 14 14

จ สารบัญ (ต่อ) หน้า 4. ผลการดำเนินงาน 16 ตอนที่ 1 เพื่อศึกษาชุดคำสั่งและสร้างเครื่องตรวจจับควันผ่าน เซนเซอร์ MQ-2 ด้วยโปรแกรม Arduino โดยแสดงผลแจ้งเตือน ผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE ตอนที่ 2 เพื่อศึกษาความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับ ควันที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟที่ระยะห่างต่างกัน โดยแสดงผล แจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE 1. ผลการเปรียบเทียบความสามารถของเซนเซอร์ในการ ตรวจจับควันตามระดับควันกับเครื่องตรวจจับควันทั่วไป ตามท้องตลาดที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟที่เวลาและ ระยะห่างต่างกัน 2. ผลการทดลองลักษณะการเปลี่ยนแปลงของสายไฟ และระดับค่าควันของเซนเซอร์ในการตรวจจับควันตาม ระดับควัน เมื่อเวลาและระยะห่างตามแนวราบต่างกัน 16 17 17 19 5 สรุปและอภิปรายผล 20 ตอนที่ 1 เพื่อศึกษาชุดคำสั่งและสร้างเครื่องตรวจจับควันผ่าน เซนเซอร์ MQ-2 ด้วยโปรแกรม Arduino โดยแสดงผลแจ้งเตือน ผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE ตอนที่ 2 เพื่อศึกษาความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับ ควันที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟที่ระยะห่างต่างกัน โดยแสดงผล แจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE ข้อเสนอแนะ 20 20 21 บรรณานุกรม 22 ภาคผนวก ภาคผนวก ก วัสดุและอุปกรณ์ที่ใช้สร้างเครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน ภาคผนวก ข เครื่อง โปรแกรม และเว็บไซต์ ภาคผนวก ค ขั้นตอนการเขียนโปรแกรม ภาคผนวก ง วัสดุและอุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง 24 25 27 29 31

ฉ สารบัญ (ต่อ) หน้า ภาคผนวก จ ขั้นตอนการสร้างเครื่องตรวจจับควัน ภาคผนวก ฉ ผลการทดลองลักษณะการเปลี่ยนแปลงของสายไฟและระดับค่า ควันของเซนเซอร์ในการตรวจจับควันตามระดับควัน เมื่อเวลาและระยะห่างตาม แนวราบต่างกัน 33 36 ประวัติผู้วิจัย 43

ช รายการตาราง ตารางที่ หน้า 2.1 4.1 4.2 ตารางแสดงคุณสมบัติการตรวจจับของ MQ Series แสดงชุดคำสั่งและผลการทดสอบชุดคำสั่งของเครื่องตรวจจับควันตาม ระดับควัน (Smoke Detector By Smoke Level) เปรียบเทียบค่าควันจากการเผาไหม้สายไฟของเครื่องตรวจจับควันตาม ระดับควันกับเครื่องตรวจจับควันทั่วไปตามท้องตลาดที่เวลา และ ระยะห่างต่างกัน 7 16 18

ซ รายการภาพประกอบ ภาพที่ หน้า 1.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 3.1 3.2 3.3 3.4 4.1 แสดงสถิติเพลิงไหม้ย้อนหลัง 5 ปีจากสำนักงานป้องกันและบรรเทาสา ธารณภัย ส่วนประกอบของสายไฟ โปรแกรม Arduino เซนเซอร์ตรวจจับควัน MQ-2 บอร์ด NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) Protoboard สายไฟจัมเปอร์ การออกแบบติดตั้งเครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน เครื่องตรวจจับควันที่ระยะสูงจากพื้น 3 เมตร นำสายไฟใส่หม้อเตรียมให้ความร้อน จับเวลาเมื่อเริ่มเกิดควัน เปรียบเทียบผลการตรวจจับค่าควันที่เวลาและระยะต่างกันของเครื่อง ตรวจจับควันตามระดับควัน 1 5 6 7 8 8 9 14 14 15 15 19

ฌ รายการตารางภาคผนวก ตารางที่ หน้า 1 2 3 4 ผลการศึกษาลักษณะการเปลี่ยนแปลงของสายไฟ ค่าควันของเซนเซอร์ และระดับค่าควันที่แจ้งเตือน ที่ระยะห่างตามแนวราบ 0 เมตร แต่เวลา ต่างกัน ผลการศึกษาลักษณะการเปลี่ยนแปลงของสายไฟ ค่าควันของเซนเซอร์ และระดับค่าควันที่แจ้งเตือน ที่ระยะห่างตามแนวราบ 1 เมตร แต่เวลา ต่างกัน ผลการศึกษาลักษณะการเปลี่ยนแปลงของสายไฟ ค่าควันของเซนเซอร์ และระดับค่าควันที่แจ้งเตือน ที่ระยะห่างตามแนวราบ 2 เมตร แต่เวลา ต่างกัน ผลการศึกษาลักษณะการเปลี่ยนแปลงของสายไฟ ค่าควันของเซนเซอร์ และระดับค่าควันที่แจ้งเตือน ที่ระยะห่างตามแนวราบ 3 เมตร แต่เวลา ต่างกัน 37 38 39 41

ญ รายการภาพประกอบภาคผนวก ภาพที่ หน้า 1 2 3 4 5 วัสดุและอุปกรณ์ที่ใช้สร้างเครื่องตรวจจับควันตามระดับควันส่วนประกอบ ของสายไฟ เครื่องมือ โปรแกรม และเว็บไซต์ที่ใช้เขียนคำสั่ง ขั้นตอนการเขียนโปรแกรม วัสดุและอุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง ขั้นตอนการสร้างเครื่องตรวจจับควัน 26 28 30 32 34

- 1 - บทที่ 1 บทนำ ความเป็นมาและความสำคัญของปัญหา เนื่องจากในปัจจุบันสถานการณ์การเกิดเพลิงไหม้ในสถานที่ต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นสถานบันเทิง โรงงานอุตสาหกรรมหรือบ้านเรือน สามารถเกิดขึ้นได้ทุกเมื่อโดยที่ไม่อาจสามารถคาดเดาได้ ซึ่งสาเหตุ ของการเกิดเพลิงไหม้มีหลายปัจจัย อาทิเช่น การลุกลามจากการเผาขยะและหญ้าแห้ง การทิ้งก้นบุหรี่ และไม้ขีดไฟไม่เป็นที่ การเกิดไฟฟ้าลัดวงจร การลุกลามจากธูปเทียนบูชาพระ การปิดวาล์วถังแก๊สไม่ สนิท เป็นต้น จากสถิติเพลิงไหม้ย้อนหลัง 5 ปี จากสำนักงานป้องกันและบรรเทาสาธารณภัย ดังภาพที่ 1.1 พบว่าสาเหตุหลักของสถานการณ์การเกิดเพลิงไหม้มาจากไฟไหม้หญ้าหรือการเผาขยะ รองลงมาคือ ไฟฟ้าลัดวงจร พบว่าตั้งแต่ปี พ.ศ.2560-2564 สาเหตุอันดับ 1 มาจากไฟไหม้หญ้าหรือขยะ รวมทั้งหมด 9,934 ครั้ง เฉลี่ยปีละ 1,900 ครั้ง และสาเหตุอันดับที่ 2 มาจากไฟฟ้าลัดวงจร รวม ทั้งหมด 2,810 ครั้ง เฉลี่ยปีละ 560 ครั้ง ซึ่งสร้างความเสียหายต่อทรัพย์สินของบุคคลเป็นจำนวนมาก ภาพที่ 1.1 แสดงสถิติเพลิงไหม้ย้อนหลัง 5 ปีจากสำนักงานป้องกันและบรรเทาสาธารณภัย ที่มา สำนักงานป้องกันและบรรเทาสาธารณภัย ปัจจัยหลักของการเกิดไฟไหม้หญ้าหรือขยะมักจะเกิดไฟไหม้หญ้าในพื้นที่รกร้างว่างเปล่า และในช่วงที่มีอากาศแห้ง มีลมกระโชกแรง ทำให้เกิดอัคคีภัยได้ง่ายโดยเฉพาะบริเวณที่เป็นพื้นที่ เกษตรกรรม ประชาชนส่วนใหญ่จะเผาซากวัชพืชก่อนทำการเพาะปลูกใหม่ทำให้เกิดไฟไหม้หญ้าและ ผู้คนมักเผาขยะในที่โล่งด้วยสาเหตุ เช่น อยู่ในพื้นที่ที่ระบบจัดการขยะยังเข้าไม่ถึง, ความสะดวกและ ความง่ายในการเผาขยะมีมากกว่าการนำขยะไปกำจัดอย่างถูกวิธี

- 2 - ส่วนปัจจัยหลักของการเกิดไฟฟ้าลัดวงจรคือการใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าที่เก่าและไม่ได้มาตรฐาน ไม่มีความเข้าใจในการรับมือต่อการเกิดเหตุเพลิงไหม้เพียงพอ ส่วนเครื่องตรวจจับควันที่วางจำหน่าย ตามท้องตลาดทั่วไปสามารถตรวจจับควันได้ในระยะโดยประมาณ 80 ตารางเมตร และมีการแจ้ง เตือนเป็นเสียงกริ่งหรือแสงกระพริบสีแดง ข้อดีคือหาซื้อได้ง่ายตามท้องตลาดและสามารถเลือกราคา ตามความต้องการของผู้ซื้อได้ แต่ข้อเสียคือเมื่อเกิดเพลิงไหม้ถ้าไม่มีผู้คนอยู่ในบริเวณที่เกิดเหตุอาจ ไม่ได้ยินเสียงกริ่งหรือมองเห็นแสงกระพริบสีแดงที่แสดงออกมา ทำให้การแจ้งเตือนไม่เป็นผล เจษฎา, โนรอาซีกิมณ์ และสูรีตา (2560) ได้ศึกษาเครื่องดักจับควันบุหรี่ในห้องน้ำ โดยได้ ทำการศึกษาและพัฒนาการทำงานของเครื่องดักจับควันบุหรี่ให้มีการแจ้งเตือนแบบรวดเร็วโดย ดัดแปลงให้มีการส่งแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE การแสดงแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE มีข้อดีคือรับรู้การแจ้งเตือนได้อย่าง รวดเร็วแม้จะไม่ได้อยู่ในบริเวณที่เกิดเหตุข้อเสียคือถ้าหากอุปกรณ์สื่อสารไม่มีสัญญาณอินเทอร์เน็ต จะไม่ได้รับการแจ้งเตือน ดังนั้นผู้จัดทำได้เห็นถึงข้อจำกัดของเครื่องตรวจจับควันทั่วไปตามท้องตลาด คณะผู้จัดทำจึง ได้ใช้แนวคิดในการทำเครื่องตรวจจับควันมาประยุกต์ใช้กับทักษะการเขียนโปรแกรมเข้าร่วมสร้าง เครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน หรือ Smoke Detector By Smoke Level ซึ่งจะสามารถแก้ไข ข้อจำกัดทางด้านการแสดงผลได้ โดยสามารถส่งข้อความแจ้งเตือนผ่านทางระบบออนไลน์คือแอป พลิเคชัน LINE และสามารถแจ้งเตือนเป็นระดับควันได้ ซึ่งสะดวกและรวดเร็วต่อการรับข้อมูลจาก สถานการณ์การเกิดเพลิงไหม้ วัตถุประสงค์ของปัญหา 1. เพื่อศึกษาชุดคำสั่งและสร้างเครื่องตรวจจับควันผ่านเซนเซอร์ MQ-2 ด้วยโปรแกรม Arduino โดยแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE 2. เพื่อศึกษาความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับควันที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟที่ ระยะห่างต่างกัน โดยแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE ขอบเขตของปัญหา เนื้อหา 1. ศึกษาชุดคำสั่งโดยใช้โปรแกรม Arduino 2. เครื่องตรวจจับควันโดยใช้เซนเซอร์ MQ-2 3. แสดงค่าควันและระดับค่าควันผ่านแอปพลิเคชัน LINE 4. ตรวจจับควันที่เกิดจากการเผาไหม้ของสายไฟ

- 3 - สถานที่ โรงเรียนเสาไห้ “วิมลวิทยานุกูล”, ที่บ้าน ฯลฯ ระยะเวลา มิถุนายน – สิงหาคม 2566 นิยามศัพท์เฉพาะ ควัน (smoke) คือ อนุภาคขนาดเล็กที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟจนทำให้วัสดุหุ้มสายไฟ เกิดการเผาไหม้จนเกิดควัน ในการวิจัยจำลองสถานการณ์โดยให้ความร้อนแก่ภาชนะที่ใส่สายไฟจน เกิดควันด้วยเตาแก๊ส โดยควันประกอบด้วยแก๊สไฮโดรเจน มีเทน และคาร์บอนมอนอกไซด์ ค่าควัน คือ สัญญาณไฟฟ้าที่วงจรบนแผงโมดูลของเซนเซอร์ขยายออกมาเมื่อมีแก๊สที่ติดไฟ ในปริมาณที่เข้มข้นมากพอมาทำปฏิกิริยากับ SnO2 ความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับควัน คือ ค่าควันที่เซนเซอร์สามารถตรวจจับได้ ที่เวลาและระยะห่างต่างกัน และแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE ตอนที่ 1 เพื่อศึกษาชุดคำสั่งและสร้างเครื่องมือตรวจจับควันผ่านเซนเซอร์ MQ-2 ด้วยโปรแกรม Arduino โดยแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE ตัวแปรต้น : ชุดคําสั่งควบคุมเครื่องตรวจจับควันที่เขียนและป้อนเข้าไปในโปรแกรม ตัวแปรตาม : ค่าควันและระดับค่าควันที่แสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความแอปพลิเคชัน LINE ตัวแปรควบคุม : ชนิดของเซนเซอร์, บอร์ด NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module), โปรแกรม Arduino, Photoboard, สายจัมเปอร์ผู้-ผู้, แหล่งกําเนิดและแหล่งจ่ายไฟ ตอนที่ 2 เพื่อศึกษาความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับควันที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟที่ ระยะห่างต่างกัน โดยแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE ตัวแปรต้น : เวลาและระยะห่างระหว่างแหล่งกำเนิดควันกับเซนเซอร์ ตัวแปรตาม : ค่าควันและระดับค่าควันที่แสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความแอปพลิเคชัน LINE ตัวแปรควบคุม : สภาพแวดล้อมปิด (ระบบปิด), ชนิดของควัน (การเผาไหม้ของสายไฟ), ความสูงที่ติดตั้งเครื่อง (เมตร), จำนวนสายไฟที่ใช้ (เส้น), เตาแก๊ส, เครื่องตรวจจับควันตามท้องตลาด ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ 1. ทราบหลักการทำงานของเครื่องตรวจจับควัน 2. เครื่องตรวจจับควันนี้สามารถนำไปปรับปรุงและใช้งานได้จริง 3. สามารถนำไปต่อยอดการทำงานให้ควบคุมเซนเซอร์ต่างๆ ได้

- 4 - บทที่ 2 ทฤษฏี เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 2.1 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง 2.1.1 ควัน (Smoke) ควัน (smoke) เป็นอนุภาคขนาดเล็ก ที่เกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของสารที่มีคาร์บอน เป็นองค์ประกอบ องค์ประกอบของควัน ได้แก่ ถ่าน ขี้เถ้า และทาร์ สารที่ทำให้ควันมีสีดำ ส่วนควัน สีขาวเกิดจากการระเหยของน้ำมัน ควันที่ปล่อยจากท่อไอเสีย อาจมีก๊าซชนิดต่างๆ ประกอบอยู่ด้วย เช่น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เป็นต้น ขึ้นอยู่กับชนิดของเชื้อเพลิง (กรกมล ชูช่วย, 2561) อนุภาคของคาร์บอนที่รวมตัวกับอนุภาคของของเหลวที่มาจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ โดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 2.0 ไมครอน โดยสามารถแบ่งชนิดควัน ได้ดังนี้ 1. ควันบุหรี่ ควันบุหรี่ เกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของใบยาสูบและกระดาษที่ใช้มวน นับเป็นก๊าซที่ พบได้มากที่สุดในควันบุหรี่แต่ละมวน โดยมีมากถึง 10,000-23,000 ไมโครกรัมต่อมวน เป็นก๊าซ คาร์บอนมอนอกไซด์ (Carbon Monoxide) ชนิดเดียวกับที่พ่นออกจากท่อไอเสียรถยนต์ (นิรนาม, 2565) 2. ควันธูป การเผาไหม้ของธูปที่เกิดควันที่ก่อฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน หรือที่เรียกว่า PM10 (อารุณ, 2562) สารอันตรายในควันธูปประกอบด้วย สารเบนซีน (Benzene), 1,3 บิวทาไดอีน (1,3- Butadiene) , เบนโซเอไพรีน (Benzo(a)pyrene) เป็นสารก่อมะเร็งที่เกิดจากการเผาไหม้ของกาว ขี้ เลื่อย และน้ำหอมในธูป สารดังกล่าวก่อมะเร็งได้หลายชนิด เช่น มะเร็งเม็ดเลือดขาว มะเร็งเม็ดเลือด มะเร็งปอด และมะเร็งกระเพาะปัสสาวะ ในควันธูปยังมีสารมลพิษอีกหลายชนิดที่ส่งผลกระทบต่อ สุขภาพ เช่น แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ แก๊ส คาร์บอนไดออกไซด์ ที่มีฤทธิ์ทำให้ระคายเคืองตาและระบบทางเดินหายใจ เช่น ตาแห้ง แสบตา น้ำตา ไหล ระคายเคืองจมูก จาม ไอ ระคายคอ หายใจลำบาก และทำให้ปวดศีรษะ เหนื่อยล้า ง่วงนอน และ หมดสติได้หากสูดดมนาน (สุทัศน์, 2565) 3. ควันสายไฟ สายไฟทำมาจากพีวีซี (PVC) ซึ่งเป็นโพลีเมอร์ มีคลอรีนเป็นองค์ประกอบเผาไหม้จะให้ก๊าซ เป็นกรด สารพิษไดออกซิน ควันที่เกิดจากการเผาไหม้มีไฮโดรเจนคลอไรด์รวมกับความชื้น (น้ำ) ได้เป็นกรดไฮโดรคลอริก (HCl) ซึ่งมีฤทธิ์กัดกร่อนสูง (วลัยพร มุขสุวรรณ, 2551)

- 5 - 4. ควันจากการเผาไหม้ขยะ สารพิษจากควันการเผาไหม้ขยะนั้น ได้แก่ ไดออกซิน, ฟิวแรน และสไตรีน ล้วนเป็นสารก่อ มะเร็งทั้งสิ้น ซึ่งเกิดจากการเผาไหม้ของขยะพวกพลาสติกและโฟม (เอกสิทธิ์ สมสุข, 2557) 2.1.2 ส่วนประกอบของสายไฟ สายไฟประกอบด้วย ตัวนำไฟฟ้า และฉนวน ดังรายละเอียดต่อไปนี้ ภาพที่ 2.1 ส่วนประกอบของสายไฟ ที่มา https://www.google.com/Fundergroudcable 1. ตัวนำไฟฟ้า (Conductor) ทำหน้าที่ส่งผ่านกระแสไฟฟ้าหรือสัญญาณไฟฟ้าทำจากโลหะ ที่มีค่าความต้านทานไฟฟ้าต่ำและมีค่าความนำไฟฟ้าสูง ซึ่งโลหะที่นิยมใช้ทำเป็นตัวนำไฟฟ้า ได้แก่ ทองแดง และอะลูมิเนียม 2. ฉนวน (Insulation) ทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปยังส่วนอื่น ๆ ที่สามารถ ก่อให้เกิดอันตรายได้ เช่น ไฟรั่ว หรือไฟฟ้าลัดวงจร ดังนั้นวัสดุที่ใช้ทำฉนวนส่วนใหญ่จึงมักจะผลิตจาก พลาสติกโพลีเมอร์หรือยาง ซึ่งมีคุณสมบัติทนความร้อนและป้องกันของเหลวไหลผ่านช่วยป้องกัน ไม่ให้ไฟฟ้าไหลผ่านได้ 3. เปลือกนอก (Over Sheath) คือ พลาสติกโพลิเมอร์ที่อยู่ชั้นนอกสุดของสายไฟฟ้า ทำหน้าที่ปกป้องสายไฟฟ้าจากสภาพแวดล้อมต่างๆ เช่น การขูดขีดระหว่างติดตั้ง แรงกระแทกกดทับ แสงแดด น้ำและความชื้น และการกัดกร่อนจากสภาพแวดล้อมต่าง ๆ เช่น 3.1 PVC มีคุณสมบัติเช่นเดียวกับฉนวนพีวีซีเหมาะกับสายไฟฟ้าที่ใช้ติดตั้งภายในอาคาร 3.2 PE มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการขูดขีดและแรงกระแทกกดทับได้ดี และป้องกันการซึม ผ่านของน้ำได้ดี แต่มีข้อเสียเรื่องการลุกลามไฟเช่นเดียวกับฉนวน XLPE ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับใช้เป็น เปลือกของสายที่ใช้ติดตั้งใต้ดิน 3.3 LSHF (Low Smoke Halogen Free) พัฒนาขึ้นสำหรับสายไฟฟ้าที่ใช้ติดตั้งในพื้นที่ที่ ต้องการความปลอดภัยมากเป็นพิเศษ เนื่องจากเปลือก LSHF มีคุณสมบัติต้านทานการลุกลามไฟ ควันน้อยและไม่ปล่อยก๊าซที่มีฤทธิ์เป็นกรดเมื่อถูกไฟไหม้ มีข้อเสียคือ ความแข็งแรงไม่สูงมากเท่า PVC

- 6 - และ PE และไม่เหมาะกับการติดตั้งแบบฝังดิน เนื่องจากมีการดูดซึมความชื้นสูง (Phelps Dodge International (Thailand) Limited, 2561) 2.1.3 อุปกรณ์ตรวจจับควัน (Smoke Detector) อุปกรณ์ตรวจจับควัน เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ตรวจสอบอนุภาคของควันโดยอัตโนมัติส่วน ใหญ่การเกิดเพลิงไหม้จะเกิดควันไฟก่อนจึงทำให้อุปกรณ์ตรวจจับควันสามารถตรวจการเกิดเพลิงไหม้ ได้ในการเกิดเพลิงไหม้ระยะแรก แต่ก็มีข้อยกเว้นในการเกิดเพลิงไหม้บางกรณีจะเกิดควันไฟน้อยจึงไม่ ควรนำอุปกรณ์ตรวจจับควันไปใช้งาน เช่น การเกิดเพลิงไหม้จากสารเคมีบางชนิดหรือน้ำมัน หลักการทำงานโดยทั่วไปอุปกรณ์ตรวจจับควันทำงานโดยโดยอาศัยหลักการคือ เมื่อมีอนุภาค ควันลอยเข้าไปในอุปกรณ์ตรวจจับอนุภาคควันจะเข้าไปกีดขวางวงจรไฟฟ้าหรือกีดขวางระบบแสงใน วงจรหรือใช้อนุภาคควันในการหักเหแสงไปที่ตัวรับแสง (siamfire, 2564) 2.1.4 ระบบปิด (Close System) ระบบที่ไม่ได้รับปัจจัยนำเข้าจากสิ่งแวดล้อมหรือรับปัจจัยนำเข้าจากสิ่งแวดล้อมน้อย มาก เช่น ห้องปิด แต่ขณะเดียวกันระบบปิดจะผลิตเอาท์พุทให้กับสิ่งแวดล้อมด้วย เช่น ระบบของ ถ่านไฟฉายหรือระบบแบตเตอรี่ต่างๆ ตัวถ่านไฟฉายหรือแบตเตอรี่นั้นถูกสร้างขึ้นมาให้มีไฟฟ้าสะสม อยู่ในตัว ภายในก็มีระบบย่อยอีกหลายระบบที่ทำงานสัมพันธ์กันอย่างดี สามารถให้พลังงานไฟฟ้า ออกมาได้โดยที่ไม่ได้รับปัจจัยภายนอกเข้ามา ระบบปิดจะมีอายุสั้นกว่าระบบเปิดเนื่องจากระบบปิด นั้นทำหน้าที่เป็นผู้ให้เท่านั้น (ekapong, 2556) 2.1.5 โปรแกรม Arduino โปรแกรม Arduino เป็นไมโครคอนโทรเลอร์ตระกูล AVR ที่มีการพัฒนาแบบ Open Source คือมีการเปิดเผยข้อมูลทั้งด้าน Hardware และ Software ตัวบอร์ด Arduino ถูกออกแบบมาให้ใช้ งานได้ง่าย ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับผู้เริ่มต้นศึกษา ทั้งนี้ผู้ใช้งานยังสามารถดัดแปลงเพิ่มเติม พัฒนาต่อ ยอดทั้งตัวบอร์ดหรือโปรแกรมต่อได้อีกด้วย โดยเริ่มจากเขียนโค้ดโปรแกรมบนคอมพิวเตอร์ผ่านทาง โปรแกรม ArduinoIDE หลังจากที่เขียนโค้ดโปรแกรมเรียบร้อยแล้วให้กดปุ่ม Verify เพื่อตรวจสอบ ความถูกต้องและ Compile โค้ดโปรแกรม จากนั้นกดปุ่ม Upload โค้ดโปรแกรมไปยังบอร์ด Arduino ผ่านทางสาย USB (ThaiEasyElec, 2565) ภาพที่ 2.2 โปรแกรม Arduino ที่มา https://image.makewebeasy.net/Arduinologo1.png

- 7 - 2.1.6 เซนเซอร์ตรวจจับควัน MQ-2 เซนเซอร์ตรวจจับควัน MQ-2 เป็นโมดูลตรวจวัดแก๊สที่ไวต่อแก๊สไวไฟในกลุ่ม LPG, i-butane, propane, methane, alcohol, Hydrogen รวมไปถึงควันไฟที่เกิดจากการเผาไหม้ จึงเป็นเซนเซอร์ที่นิยมนำมาใช้ในการตรวจจับการรั่วของแก๊สต่างๆ เพื่อป้องกันอันตรายที่เกิดขึ้นจาก การรั่วไหลนั้นได้(AkeRemake, 2564) ภาพที่ 2.3 เซนเซอร์ตรวจจับควัน MQ-2 ที่มา https://cf.shopee.co.th/file/ ตารางที่ 2.1 ตารางแสดงคุณสมบัติการตรวจจับของ MQ ชนิดต่างๆ หลักการทำงานของเซนเซอร์ MQ-2 โดยควันที่เกิดจากเผาไหม้ของสายไฟที่เป็นพลาสติกพอลิเมอร์จะมีสารไฮโดรเจน มีเทนและ คาร์บอนมอนอกไซด์ที่เป็นสารไวไฟที่มีความเข้มข้นมากพอซึ่งอยู่ในช่วง 0 ถึง 200,000 ppm จะเข้า ไปยังเซนเซอร์ MQ-2 จากนั้นสารเหล่านี้จะทำปฏิกิริยากับ SnO2 ที่อยู่บนวงจรบนแผงโมดูลและ ขยายสัญญาณไฟฟ้าจากนั้นส่งไปยัง NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) เพื่อประมวลผลและส่ง ข้อความไปยังแอปพลิเคชัน LINE ได้(AkeRemake, 2564)

- 8 - 2.1.7 บอร์ด NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) คือ บอร์ดที่ใช้ ESP8266 เป็น CPU สำหรับประมวลผลโปรแกรมต่างๆ มีข้อดีกว่า Arduino ในเรื่องของขนาดที่เล็กกว่า มีพื้นที่เขียนโปรแกรมลงไปมากกว่า และสามารถเชื่อมต่อกับ WiFi ได้ มีพื้นที่หน่วยความจำรอมสูงถึง 4MB เพียงพอสำหรับการเขียนโปรแกรมขนาดใหญ่อีกทั้งภายในยัง เป็นแขน (Arm) ขนาดย่อมๆ ใช้ความถี่สูงถึง 40MHz ทำให้สามารถประมวลผลโค้ดโปรแกรมได้อย่าง รวดเร็ว (kensiam, 2563) ภาพที่ 2.4 บอร์ด NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) ที่มา https://inex.co.th/home/wpcontent.jpg 2.1.8 Protoboard Protoboard หรือจะเรียกว่า Breadboard คือบอร์ดพลาสติกสำหรับใช้ต่อวงจรต้นแบบบน ผิวหน้าของ Breadboard จะมีรูอยู่มากมายโดยแต่ละรูที่อยู่ในแถวเดียวกันจะมีการเชื่อมต่อกันอยู่ ภายใน เมื่อเรานำสายไฟสองเส้นมาเสียบลงบน Breadboard ตรงตำแหน่งของรูที่อยู่ในแถวนอน เดียวกันจะทำให้สายไฟทั้งสองเส้นนั้นเชื่อมต่อกันถือว่าเป็นสายไฟเส้นเดียวกัน แผ่นโพโตบอร์ดจะเป็น แผ่นที่จะใช้ในการทดลองเกี่ยวกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปโดยที่แผ่นโพโตบอร์ดจะมีช่องสำหรับใช้ เสียบของอุปกรณ์ได้ ซึ่งการทดลองการต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ต่อกับแผ่นโพโตบอร์ดจะทำให้ อุปกรณ์ไม่เสียหาย ที่แผ่นโพโตบอร์ด (บางรุ่น) จะมีตัวเลขและตัวอักษรภาษาอังกฤษเขียนกำกับไว้ (นิรนาม, 2564) ภาพที่ 2.5 Protoboard ที่มา https://http2.mlstatic.com.jpg

- 9 - 2.1.9 สายไฟจัมเปอร์ จัมเปอร์ทำมาจากวัสดุที่ใช้ไฟฟ้าและหุ้มด้วยแผ่นพลาสติกแบบไม่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเพื่อ ป้องกันไม่ให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร จัมเปอร์ที่อยู่ในหมุดตั้งแต่สองตัวขึ้นไปจะสร้างการเชื่อมต่อที่เปิดใช้ คำแนะนำการตั้งค่าบางอย่าง จัมเปอร์เหมือนสวิตช์เปิด/ปิด อาจถูกนำออกหรือเพิ่มเพื่อเปิดใช้งานตัวเลือกประสิทธิภาพ ของคอมโพเนนต์ กลุ่มของหมุดจัมเปอร์เป็นชุดจัมเปอร์ซึ่งมีจุดเชื่อมต่ออย่างน้อยหนึ่งจุดด้วยขอโลหะ ขนาดเล็กที่ปลายปลั๊กหรือสลักเกลียวหุ้มด้วยหมุดเพื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านจุดวงจรอื่นๆ (นิรนาม, 2564) ภาพที่ 2.6 สายไฟจัมเปอร์ ที่มา https://inwfile.com/s-cw/bt253j.png 2.2 เอกสารที่เกี่ยวข้อง 2.2.1 ไฟฟ้าลัดวงจร (Short Circuit) ไฟฟ้าลัดวงจร (Short Circuit) คือ การไหลของกระแสไฟฟ้าจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งที่อยู่ นอกวงจรไฟฟ้าตามปกติโดยแต่ละจุดอาจมีแรงดันไฟฟ้าต่างกันหรือนำไฟฟ้าในประจุตรงข้ามกัน หรือเป็นสื่อนำไฟฟ้าลงดินส่งผลให้เกิดการถ่ายเทพลังงานเป็นจำนวนมากจนทำให้เกิดความร้อนสูง และประกายไฟซึ่งนำไปสู่เหตุเพลิงไหม้ในที่สุด ไฟฟ้าลัดวงจรเกิดจาก 1. ใช้คัตเอาต์ไฟฟ้าแบบเก่า แม้ไฟฟ้าลัดวงจรไม่ได้มีสาเหตุโดยตรงมาจากการใช้คัตเอาต์ แบบเก่า แต่คัตเอาต์ประเภทนี้จะตัดหรือต่อวงจรไฟฟ้าได้ก็ต่อเมื่อยกขึ้นลงด้วยมือจึงไม่ตัดการทำงาน อัตโนมัติ เมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจรซึ่งเป็นอันตรายต่อชีวิตและทรัพย์สินของผู้อยู่อาศัยอย่างยิ่ง 2. ฉนวนสายไฟฉีกขาด สายไฟทุกเส้นจะมีพลาสติกห่อหุ้มเป็นฉนวนเพื่อไม่ให้ลวดนำไฟฟ้าที่ อยู่ภายในสัมผัสกันเองหรือไปสัมผัสกับสิ่งอื่น หากฉนวนสายไฟฉีกขาดลวดนำไฟฟ้าอาจไปเสียดสีกับ สายไฟหรือสื่อนำไฟฟ้าอื่นจนเกิดการลัดวงจรได้(DDproperty Editorial Team, 2564) 2.2.2 สาเหตุที่ทำให้เกิดไฟไหม้สายไฟ สาเหตุหลักที่ทำให้เกิดไฟไหม้สายไฟ ได้แก่ การใช้อุปกรณไฟฟ้าเป็นระยะเวลานานเกินไป ทำให้ตัวเครื่องมีความร้อนสูง (Overheat) กระแสไฟฟ้าวิ่งรั่วไหลนำไปสู่การเกิดไฟฟ้าลัดวงจร และ การใช้สายไฟอุปกรณ์เสียบกับเต้าเสียบรางเดียวกันหลายตัว (Santo Fire, 2565)

- 10 - 2.2.3 กฎหมายควบคุมอาคาร ห้องที่ใช้เป็นที่พักอาศัยไม่ว่าจะเป็นบ้านแถว ห้องพักโรงแรม หรือจะห้องพักคนไข้พิเศษ ต้อง มีความสูงไม่น้อยกว่า 2.60 เมตร ถ้าเป็นห้องในสำนักงาน ห้องเรียน ห้องอาหาร จะต้องมีความสูงไม่ น้อยกว่า 3 เมตร ส่วนห้องในอาคารอื่นๆ เช่น ห้องประชุม ห้องขายสินค้า ตลาด จะต้องมีความสูงไม่ น้อยกว่า 3.5 เมตร 2.3 งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง Andrews and Hasimawaty (2562) ได้ศึกษางานวิจัย PVC Sheathed Electrical Cable Fire Smoke Toxicity. พบว่าคณะผู้จัดทำได้ทำการศึกษาใช้เครื่อง The cone calorimeter (เครื่องวัดความร้อนแบบกรวย เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการศึกษาพฤติกรรมการเกิดไฟของตัวอย่างขนาด เล็กของวัสดุต่างๆ) สายไฟ PVC โดยมีการสุ่มตัวอย่างและวิเคราะห์ก๊าซร้อนโดยใช้ Gasmat FTIR (เป็นเทคโนโลยีการวัดก๊าซที่ทรงพลังสำหรับการตรวจวัดก๊าซหลายชนิดพร้อมกัน ความสามารถใน การตรวจจับและตรวจวัดก๊าซเกือบทุกชนิด เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย เช่น การตรวจสอบ การปล่อยมลพิษ การวิจัยด้านสิ่งแวดล้อมและการวิเคราะห์ก๊าซเพื่อความปลอดภัย) ของก๊าซพิษจาก ผลิตภัณฑ์ พบว่าสารจะเป็นพิษสูงสุด HCI คือ 33% Acrolein คือ 53% และ Methanal คือ 12% และ CO มีความเป็นพิษเพียงเล็กน้อย วัศพล, ปารวี และฐิติพงษ์ (2565) ได้ศึกษางานวิจัย ระบบตรวจจับควันบุหรี่ภายในอาคาร อัจฉริยะ พบว่าโครงงานนี้สร้างขึ้นเพื่อศึกษาและออกแบบอุปกรณ์ตรวจจับควันบุหรี่ภายในอาคาร เพื่อที่จะนำมาใช้ตรวจจับควันบุหรี่ภายในสถานที่ต่างๆ โดยทำการออกแบบเครื่องตรวจจับควันแบบที่ ใช้ตัวเซนเซอร์ตรวจจับก๊าซและควัน (MQ- 2) โดยบอร์ด Arduino จะทำการเก็บค่าที่ได้จากเซนเซอร์ เป็นค่าแรงดันไฟฟ้าเมื่อเซนเซอร์ตรวจพบควันจนค่าแรงดันไฟฟ้าเกินจากที่กำหนดไว้ บอร์ด Arduino จะทำการส่งข้อมูลไปในระบบเพื่อทำการเก็บวันเวลา และตำแหน่งของเซนเซอร์ที่ตรวจพบควันพร้อม ทั้งส่งข้อความแจ้งให้กับผู้ดูแลทราบ โดยทดสอบความสามารถของระบบและเซนเซอร์ ทำการทดสอบกับบุหรี่จำนวน 1 มวน โดยเปลี่ยนระยะไปเรื่อย ๆ 10 ครั้ง และทดสอบความสามารถในการส่ง SMS ทำการทดสอบการส่ง SMS แจ้งเตือนจำนวน 10 ครั้งต่อเนื่องกัน พบว่าระบบสามารถส่ง SMS แจ้งเตือนได้ทั้ง 10 ครั้ง และระยะเวลาในการส่ง SMS แจ้งเตือนหลังจากตรวจพบควันจะขึ้นอยู่กับระบบเครือข่ายของ โทรศัพท์ สำหรับข้อมูลที่ระบบทำการบันทึกลงในฐานข้อมูล ประกอบด้วยวัน-เวลา และสถานที่ ที่ตรวจจับควันได้

- 11 - เจษฎา, โนรอาซีกิมณ์ และสูรีตา (2560) ได้ศึกษางานวิจัย เครื่องดักจับควันบุหรี่ในห้องน้ำ พบว่าโครงงานฉบับนี้ได้ทำการศึกษาและพัฒนาการทำงานของเครื่องดักจับควันบุหรี่ในห้องน้ำแล้ว นำมาพัฒนาให้มีการแจ้งเตือนแบบรวดเร็ว โดยดัดแปลงให้มีการส่ง LINE ทางโทรศัพท์ เพื่อให้ทราบ เหตุการณ์ห้องน้ำในโรงเรียนได้ทันที ออกแบบขนาดโครงสร้างและสร้างเครื่องดักจับบุหรี่ในห้องน้ำ ทำการร่างแบบแผ่นอะคริลิค ให้ได้ขนาดตามแบบ คือ ขนาด 24 นิ้ว x 12 นิ้ว ความหนา 3 mm จำนวน 4 แผ่น เมื่อได้แผ่น อะคริลิคตามที่ต้องการแล้ว เริ่มทำการประกอบชิ้นส่วนต่างๆ ตามแบบที่ทำการร่างไว้ โดยการ ออกแบบนี้จะทำการจำลองห้องน้ำภายในโรงเรียนเพื่อติดตั้งเครื่องดักจับควันบุหรี่ (Smoke Detector) สามารถตรวจดักจับควันบุหรี่ได้จะทำการส่งสัญญาณไปยังชุดควบคุมและทำการแจ้งเตือน ไปยังครูผู้รับผิดชอบ ผลการทดลอง 1. การทดลองเครื่องตรวจจับควัน โดยแบ่งตามวัสดุที่นำมาเผาทดลอง ได้แก่ บุหรี่ และธูป กรณีที่ 1 ทดลองโดยใช้บุหรี่เป็นเชื้อเพลิง จำนวน 1 มวน ผลที่ได้คือ เครื่องตรวจจับควัน สามารถตรวจจับได้ในเวลา 2.12 วินาที เนื่องจากควันมีปริมาณมาก กรณีที่ 2 ทดลองโดยใช้ธูปเป็นเชื้อเพลิง จำนวน 2 ดอก ผลที่ได้คือ เครื่องตรวจจับควัน สามารถตรวจจับได้ในเวลา 3.56 วินาที เนื่องจากควันมีปริมาณมาก 2. ทดลองการแจ้งเตือนทางแอปพลิเคชัน LINE บนสมาร์ทโฟนและบนเครื่องคอมพิวเตอร์ ทำการเตรียมอุปกรณ์การทดลองมีโทรศัพท์ 1 เครื่อง และคอมพิวเตอร์ ทำการเช็คอุปกรณ์แล้วเริ่มทำ การทดลอง หลังจากนั้นบันทึกค่า โดยผลการทดลองคือแจ้งเตือนทุกครั้ง ชาญณรงค์, พชร, ลาภิน, นครินทร์ และเตชสิทธิ์ (2561) ได้ศึกษางานวิจัย เครื่องแจ้งเตือน และควบคุมอัคคีภัยผ่าน LINE Notify พบว่าเมื่อเกิดไฟไหม้เซนเซอร์2 ตัว ได้แก่ Smoke Detector และ Heat Detector ซึ่งเป็นตัวตรวจจับควัน และความร้อนจะทำการตรวจจับค่าควันและความร้อน ที่เกินปริมาณ ซึ่งอาจจะทำให้เกิดเพลิงไหม้ได้จากนั้นจะส่งค่าข้อมูลเข้าไปยัง Arduino ESP8266 NodeMCU และบอร์ด Arduino จะทำการประมวลผลหาความหนาแน่นของควันไฟและความร้อน เกินกว่าค่าที่ได้กำหนดไว้จึงจะส่งสัญญาณไปบนอุปกรณ์สื่อสาร

- 12 - บทที่ 3 วิธีดำเนินงานวิจัย ในการศึกษาเรื่อง เครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน หรือ Smoke Detector By Smoke Level คณะผู้จัดทำแบ่งวิธีการดำเนินงานเป็น 2 ตอน ดังนี้ ตอนที่ 1 เพื่อศึกษาชุดคำสั่งและสร้างเครื่องตรวจจับควันผ่านเซนเซอร์ MQ-2 ด้วยโปรแกรม Arduino โดยแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE 3.1.1 วัสดุและอุปกรณ์ที่ใช้สร้างเครื่องตรวจจับควัน 1. บอร์ด NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) 2. Protoboard หรือ Breadboard แบบ 830 รู 3. เซนเซอร์ MQ-2 4. สายจัมเปอร์แบบ ผู้-ผู้ 5. กล่องพลาสติก 6. สาย USB 7. แบตเตอรี่สำรอง 3.1.2 เครื่องมือ โปรแกรม และเว็บไซต์ที่ใช้ 1. เครื่องคอมพิวเตอร์ พร้อมเชื่อมต่อระบบอินเทอร์เน็ต 2. โปรแกรมที่ใช้เขียนโค้ด โปรแกรม Arduino 1.8.19 3. เว็บไซต์ที่ใช้สร้างข้อความแจ้งเตือน เว็บไซต์ LINE Notify 4. เว็บไซต์ที่ใช้ในการติดต่อสื่อสาร เว็บไซต์LINE 3.1.3 วิธีดำเนินงานวิจัย ขั้นตอนการสร้างชุดคำสั่งและสร้างเครื่องตรวจจับควันผ่านเซนเซอร์ MQ-2 ด้วยโปรแกรม Arduino โดยแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE แบ่งวิธีการดำเนินงานเป็น 2 ขั้นตอน คือขั้นตอนการเขียนโปรแกรมโดยใช้โปรแกรม Arduino 1.8.19 และขั้นตอนการสร้างเครื่อง ตรวจจับควัน ดังนี้ 3.1.3.1 ขั้นตอนการเขียนโปรแกรม 1. เข้าเว็บไซต์ https://notify-bot.line.me/en/ (LINE Notify) จากนั้นกดเลือก เข้าสู่ระบบ ดังภาคผนวก ค ภาพที่ 3 (ก) 2. จากนั้นสร้าง Token โดยเลือก Access Token กดออก Token และค้นหา ห้องแชทที่ต้องการส่งข้อความแจ้งเตือน กดออก Token เมื่อระบบแสดง Token จากนั้นกดคัดลอก

- 13 - 3. นํา Token ที่คัดลอกวางใส่ในช่อง LINE_TOKEN ดังภาคผนวก ค ภาพที่ 3 (ข) ใส่ชื่อ WiFi ในช่อง SSID และใส่ Password ในช่อง PASSWORD ดังภาคผนวก ค ภาพที่ 3 (ค) 4. กด Compile (ตรวจสอบ) โค้ดโปรแกรมแล้วกดปุ่ม Upload โค้ดโปรแกรมไปยัง บอร์ด NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) ผ่านทางสาย USB ถือว่าเป็นการลงโค้ดโปรแกรมสำเร็จ ดังภาคผนวก ค ภาพที่ 3 (ง) 3.1.3.2 ขั้นตอนการสร้างเครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน 1. ต่อ Breadboard แบบ 830 รู สองอันเข้าด้วยกัน 2. จากนั้นนำบอร์ด NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) ต่อเข้ากับ Breadboard โดยให้ทุกขาของบอร์ด NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) อยู่บน Breadboard ดังภาคผนวก จ ภาพที่ 5 (ก) และต่อเซนเซอร์ตรวจจับควัน MQ-2 เข้ากับ Breadboard ดังภาคผนวก จ ภาพที่ 5 (ข) 3. นำสายไฟจัมเปอร์สีต่าง ๆ เสียบเข้าตามรูของ Breadboard เพื่อเชื่อมต่อกับ NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) และ MQ-2 เข้าด้วยกัน โดยทำการต่อช่อง A0 ของ NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) เข้ากับช่อง A0 ของ MQ-2 (สายจัมเปอร์สีแดง) Breadboard ดังภาคผนวก จ ภาพที่ 5 (ค)-(จ) และต่อช่อง G ของ NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) เข้ากับช่อง GND ของ MQ-2 (สายจัมเปอร์สีเหลือง) Breadboard ดังภาคผนวก จ ภาพที่ 5 (ฉ)-(ซ) และต่อช่อง 3V ของ NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) ต่อเข้ากับช่อง VCC ของ MQ-2 (สายจัมเปอร์สีส้ม) Breadboard ดังภาคผนวก จ ภาพที่ 5 (ฌ)-(ฎ) 4. จากนั้นนำกล่องพลาสติกเป็นช่องสี่เหลี่ยมด้านข้างเพื่อนำบอร์ดที่ลงโปรแกรม สำเร็จเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่สำรองผ่านสาย USB ใส่ลงไปในกล่อง ดังภาคผนวก จ ภาพที่ 5 (ฏ) และ ดังภาคผนวก จ ภาพที่ 5 (ฐ) ตอนที่ 2 เพื่อศึกษาความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับควันที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟที่ ระยะห่างต่างกัน โดยแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE 3.2.1 วัสดุและอุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง 1. เตาแก๊ส 2. ปลอกสายไฟ 3. เครื่องตรวจจับควันตามท้องตลาด 4. หม้ออลูมิเนียมสำหรับใส่สายไฟและให้ความร้อน 3.2.2 วิธีดำเนินงานวิจัย สำหรับขั้นตอนการศึกษาความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับควันที่เกิดจากการเผา ไหม้สายไฟที่ระยะห่างต่างกัน โดยแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE จะแบ่งเป็น 2 ขั้นตอน คือ

- 14 - 3.2.2.1 ขั้นตอนการออกแบบติดตั้งเครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน การออกแบบติดตั้งเครื่องตรวจจับควันตามระดับควันเพื่อศึกษาความสามารถของ เซนเซอร์ในการตรวจจับค่าควันที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟ โดยติดตั้งเครื่องตรวจจับควันตามระดับ ควันที่ผู้วิจัยสร้างขึ้น (หมายเลข 1) และเครื่องตรวจจับควันทั่วไปตามท้องตลาด (หมายเลข 2) วางที่ พื้นห่างจากแหล่งกำเนิดควัน (หมายเลข 3) เป็นระยะ 3 เมตร ดังภาพที่ 3.1 ภาพที่ 3.1 การออกแบบติดตั้งเครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน 3.2.2.2 ขั้นตอนการดำเนินการทดลอง 1. ติดตั้งเครื่องตรวจจับควันตามระดับควันและเครื่องตรวจจับควันทั่วไปตาม ท้องตลาด โดยติดตั้งที่เพดานสูงจากพื้นเป็นระยะ 3 เมตร ดังภาพที่ 3.2 ภาพที่ 3.2 เครื่องตรวจจับควันที่ระยะสูงจากพื้น 3 เมตร 2. นำสายไฟที่มีขนาดยาว 20 เซนติเมตร กรีดเปลือกนอก (พลาสติกพอลิเมอร์) เพื่อ นำลวดทองแดงออกทุกเส้น

- 15 - 3. เตรียมแหล่งกำเนิดควันโดยการให้ความร้อนกับสายไฟ โดยการนำสายไฟใส่หม้อ อลูมิเนียมแล้วให้ความร้อนโดยเตาแก๊ส เนื่องจากเตาแก๊สสามารถให้ความร้อนได้อย่างสม่ำเสมอและ รวดเร็ว จากนั้นวางแหล่งกำเนิดควันที่มีสายไฟห่างจากเครื่องตรวจจับควันทั้งสองในแนวดิ่ง 3 เมตร และแนวราบที่ระยะ 0 เมตร ดังภาพที่ 3.3 ภาพที่ 3.3 นำสายไฟใส่หม้อเตรียมให้ความร้อน 4. จากนั้นเปิดเตาแก๊สให้เกิดความร้อนกับสายไฟจนเกิดการเผาไหม้เริ่มจับเวลา บันทึกค่าควันที่แสดงในแอปพลิเคชัน LINE พร้อมกับสังเกตลักษณะควันที่ลอยขึ้นและลักษณะ การเปลี่ยนแปลงของสายไฟที่เกิดการเผาไหม้ ดังภาพที่ 3.4 ภาพที่ 3.4 จับเวลาเมื่อเริ่มเกิดควัน 5. จากนั้นเปลี่ยนตำแหน่งแหล่งกำเนิดควันที่มีสายไฟห่างจากเครื่องตรวจจับควันทั้ง สองในแนวราบที่ระยะ 1, 2 และ 3 เมตร ตามลำดับดังภาพที่ 3.1 และทำการทดลองเหมือนข้อที่ 3-4

- 16 - บทที่ 4 ผลการดำเนินงาน การศึกษาวิจัยเรื่อง เครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน หรือ Smoke Detector By Smoke Level คณะผู้จัดทำได้ทำการศึกษาข้อมูลและวิเคราะห์ ได้ดังนี้ ตอนที่ 1 เพื่อศึกษาชุดคำสั่งและสร้างเครื่องตรวจจับควันผ่านเซนเซอร์ MQ-2 ด้วยโปรแกรม Arduino โดยแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE จากการสร้างชุดคำสั่งและสร้างเครื่องตรวจจับควันผ่านเซนเซอร์ MQ-2 ด้วยโปรแกรม Arduino โดยแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE พบว่า ชุดคำสั่งของเครื่อง ตรวจจับควันตามระดับควันได้ผลการทดลอง ดังตารางที่ 4.1 ตารางที่ 4.1 แสดงชุดคำสั่งและผลการทดสอบชุดคำสั่งของเครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน (Smoke Detector By Smoke Level) ครั้งที่ ชุดคำสั่ง ผลการทดสอบ 1 if (t > 100) { } else if (t > 200) { } else if (t > 300) { } โค้ดโปรแกรมสามารถใช้งานได้ แต่ไม่สามารถ แจ้งเตือนเป็นระดับข้อความได้แม้ค่าของควัน จะต่างกันมาก (ต่างกันในหลักร้อย) ซึ่งไม่ เป็นไปตามวัตถุประสงค์ของปัญหาที่ตั้งไว้ 2 if (t ≤ 100) { } else if (t ≤ 200) { } else if (t > 200) { } โค้ดโปรแกรมสามารถใช้งานได้ และสามารถ แจ้งเตือนเป็นระดับข้อความได้แม้ค่าของควัน จะต่างกันมาก (ต่างกันในหลักร้อย) แต่ เนื่องจากควันที่เซนเซอร์สามารถตรวจจับได้มี ปริมาณมากกว่าเงื่อนไขที่ตั้งไว้จำนวนมาก ทำ ให้โค้ดโปรแกรมแจ้งเตือนระดับข้อความเป็น ปริมาณมากทั้งหมด

- 17 - ครั้งที่ ชุดคำสั่ง ผลการทดสอบ 3 if (t ≤ 520) { } else if (t ≤ 540) { } else if (t > 540) { } โค้ดโปรแกรมสามารถใช้งานได้ และสามารถ แจ้งเตือนเป็นระดับข้อความได้แม้ค่าของควัน จะต่างกันเพียงเล็กน้อย (ต่างกันในหลักสิบ) ซึ่งเป็นไปตามวัตถุประสงค์ จากตารางที่ 4.1 พบว่า เมื่อสร้างชุดคำสั่งโดยใช้เงื่อนไข t > 100, t > 200 และ t > 300 ผลการทดสอบครั้งที่ 1 พบปัญหาชุดคำสั่งไม่สามารถแจ้งเตือนเป็นข้อความตามค่าของควันได้แม้ ค่าของควันจะต่างกันมาก จากนั้นแก้ไขชุดคำสั่งเป็น t ≤ 100, t ≤ 200 และ t > 200 ผลการทดสอบ ครั้งที่ 2 พบว่าชุดคำสั่งสามารถใช้งานได้ และสามารถแจ้งเตือนเป็นระดับข้อความได้แม้ค่าของควัน จะต่างกันมาก แต่เนื่องจากควันที่เซนเซอร์สามารถตรวจจับได้มีปริมาณมากกว่าเงื่อนไขที่ตั้งไว้ ทำให้ โปรแกรมแจ้งเตือนระดับข้อความเป็นปริมาณมากทั้งหมด จากนั้นแก้ไขชุดคำสั่งเป็น t ≤ 520, t ≤ 540 และ t > 540 ผลการทดสอบครั้งที่ 3 พบว่าเงื่อนไขทั้งหมดสามารถใช้งานได้ และสามารถ แจ้งเตือนเป็นระดับข้อความได้แม้ค่าของควันจะต่างกันเพียงเล็กน้อย ตอนที่ 2 เพื่อศึกษาความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับควันที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟที่ ระยะห่างต่างกัน โดยแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE เมื่อชุดคำสั่งและเครื่องตรวจจับควันตามระดับควันสามารถใช้งานได้ ทางผู้จัดทำจึงนำมา ศึกษาความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับควันที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟที่ระยะห่างต่างๆ โดยแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE โดยผลการทดลองจะแบ่ง 2 ส่วน คือ ผลการเปรียบเทียบความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับควันตามระดับควันกับเครื่องตรวจจับ ควันทั่วไปตามท้องตลาดที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟและศึกษาผลการทดลองลักษณะการ เปลี่ยนแปลงของสายไฟและระดับค่าควันของเซนเซอร์ในการตรวจจับควันตามระดับควัน เมื่อเวลา และระยะห่างตามแนวราบต่างกัน 1. ผลการเปรียบเทียบความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับควันตามระดับควันกับ เครื่องตรวจจับควันทั่วไปตามท้องตลาดที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟที่เวลาและระยะห่างต่างกัน

- 18 - โดยผู้วิจัยได้ทำการศึกษาความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับควันตามระดับควัน เปรียบเทียบกับเครื่องตรวจจับควันทั่วไปตามท้องตลาดที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟโดยให้ความร้อน กับสายไฟจากเตาแก๊ส พบว่าที่เวลาและระยะห่างระหว่างเครื่องตรวจจับควันกับแหล่งกำเนิดควัน ต่างกันได้ผลการทดลอง ดังตารางที่ 4.2 ตารางที่ 4.2 เปรียบเทียบค่าควันจากการเผาไหม้สายไฟของเครื่องตรวจจับควันตามระดับควันกับ เครื่องตรวจจับควันทั่วไปตามท้องตลาดที่เวลา และระยะห่างต่างกัน เครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน เครื่องตรวจจับควันทั่วไปตามท้องตลาด ระยะห่าง (เมตร) 0 1 2 3 ระยะห่าง (เมตร) 0 1 2 3 ระยะเวลา (วินาที) ระยะเวลา (วินาที) ค่าควันจากการเผาไหม้สายไฟ (unit) ค่าควันจากการเผาไหม้สายไฟ (unit) 10 520 519 520 517 10 - - - - 20 524 524 518 519 20 - - - - 30 527 531 529 519 30 - - - - 40 541 542 530 531 40 - - - - 50 541 542 530 541 50 - - - - 60 542 544 540 542 60 - - - - จากตารางที่ 4.2 การเปรียบเทียบค่าควันจากการเผาไหม้สายไฟของเครื่องตรวจจับควันตาม ระดับควันกับเครื่องตรวจจับควันทั่วไปตามท้องตลาด พบว่าเครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน สามารถตรวจจับค่าควันจากการเผาไหม้สายไฟและแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE ได้ โดยควันที่เกิดจากเผาไหม้ของสายไฟที่เป็นพลาสติกพอลิเมอร์จะมีสารไฮโดรเจน มีเทนและ คาร์บอนมอนอกไซด์ที่เป็นสารไวไฟที่มีความเข้มข้นมากพอซึ่งอยู่ในช่วง 0 ถึง 200,000 ppm จะเข้า ไปยังเซนเซอร์ MQ-2 จากนั้นสารเหล่านี้จะทำปฏิกิริยากับ SnO2 ที่อยู่บนวงจรบนแผงโมดูล จะขยาย สัญญาณไฟฟ้าจากนั้นส่งไปยัง NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) เพื่อประมวลผลและส่งข้อความ ไปยังแอปพลิเคชัน LINE ได้แต่เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องตรวจจับควันทั่วไปตามท้องตลาดที่เวลาและ ระยะห่างเท่ากันไม่สามารถแจ้งเตือนได้ เนื่องจากคุณสมบัติของเครื่องมีความไว 50 ppm ซึ่งแจ้ง เตือนภายใน 60 -90 นาที

- 19 - 2. ผลการทดลองลักษณะการเปลี่ยนแปลงของสายไฟและระดับค่าควันของเซนเซอร์ใน การตรวจจับควันตามระดับควัน เมื่อเวลาและระยะห่างตามแนวราบต่างกัน เมื่อชุดคำสั่งและเครื่องตรวจจับควันตามระดับควันสามารถใช้งานได้ จึงนำมาตรวจจับควัน จากการเผาไหม้ของสายไฟ โดยติดตั้งเครื่องตรวจจับควันตามระดับควันที่เพดานสูงจากพื้นขึ้นไปใน แนวดิ่ง 3 เมตร โดยกำหนดระยะห่างในแนวราบและเวลาต่างกัน โดยให้แหล่งกำเนิดควันคือการเผา ไหม้สายไฟด้วยเตาแก๊ส เนื่องจากเตาแก๊สสามารถให้ความร้อนได้อย่างสม่ำเสมอและรวดเร็ว ได้ผล การทดลอง ดังภาพที่ 4.1 ภาพที่ 4.1 เปรียบเทียบผลการตรวจจับค่าควันที่เวลาและระยะต่างกัน ของเครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน จากภาพที่ 4.1 พบว่าเวลาในการเผาไหม้สายไฟนานขึ้น ค่าควันจากการเผาไหม้สายไฟจะ มากขึ้นตามลำดับ ในช่วงเวลาเดียวกันที่ระยะห่างมากขึ้นค่าควันจากการเผาไหม้สายไฟมีค่าควัน ใกล้เคียงกัน เนื่องจากสายไฟได้รับความร้อนที่สม่ำเสมอและปริมาณสายไฟที่ใช้ในการเผาไหม้มี ปริมาณเท่ากัน จึงส่งผลให้ได้ค่าควันที่ใกล้เคียงกันในระยะเวลาที่เท่ากันแต่ระยะห่างต่างกัน จากการศึกษาลักษณะการเปลี่ยนแปลงของสายไฟ ค่าควันของเซนเซอร์และระดับค่าควัน ที่แจ้งเตือน ที่ระยะห่างตามแนวราบและที่เวลาต่างกัน ดังภาคผนวก ฉ ตารางที่ 1 - 4 พบว่า เครื่องตรวจจับควันตามระดับควันสามารถตรวจจับควันได้ตั้งแต่เวลา 10 วินาทีแรก ที่ระยะสูงจากพื้น ตามแนวดิ่ง 3 เมตร และทุก ๆ ระยะห่างตามแนวราบ 0 - 3 เมตร โดยที่สายไฟด้านบนยังไม่มีเกิดการ เปลี่ยนแปลง โดยเครื่องสามารถแจ้งเตือนเป็นค่าควันได้ 517-520 unit แสดงระดับค่าควัน น้อย ผ่าน ข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE ได้และเมื่อเวลาผ่านไปจนถึง 60 วินาที สายไฟยังคงเผาไหม้เพียงแค่ ด้านล่างเท่านั้น ดังภาคผนวก ฉ ตารางที่ 1 - 4 เครื่องตรวจจับควันตามระดับควันก็สามารถตรวจจับ ควันได้ โดยแจ้งเตือนเป็นค่าควันได้ 540 – 544 unit แสดงระดับค่าควัน มาก

- 20 - บทที่ 5 สรุปและอภิปรายผล การศึกษาวิจัยเรื่อง เครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน หรือ Smoke Detector By Smoke Level คณะผู้จัดทำได้สรุปผลและอภิปรายการทดลองเป็น 2 ตอนได้ดังนี้ ตอนที่ 1 เพื่อศึกษาชุดคำสั่งและสร้างเครื่องตรวจจับควันผ่านเซนเซอร์ MQ-2 ด้วย โปรแกรมArduino โดยแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE จากการดำเนินงาน พบว่าในการดำเนินการเขียนโค้ดโปรแกรมครั้งแรกนั้นพบปัญหาคือ โค้ดโปรแกรมมีปัญหาไม่สามารถแจ้งเตือนเป็นระดับข้อความได้แม้ค่าควันจะต่างกันมาก ซึ่งโค้ด โปรแกรมสามารถใช้งานได้แต่ไม่สามารถแจ้งเตือนค่าของควันเป็นระดับควันตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งไว้ จึงทำการแก้ไขปัญหาด้วยการเปลี่ยนเงื่อนไขของโค้ดโปรแกรมเป็น t ≤ 520, t ≤ 540, t > 540 ตอนที่ 2 เพื่อศึกษาความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับควันที่เกิดจากการเผาไหม้ สายไฟที่ระยะห่างและเวลาต่างกัน โดยแสดงผลแจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE 1. จากการศึกษาความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับควัน โดยเปรียบเทียบค่าควันจาก การเผาไหม้สายไฟของเครื่องตรวจจับควันตามระดับควันกับเครื่องตรวจจับควันทั่วไปตามท้องตลาด พบว่าเครื่องตรวจจับควันตามระดับควันสามารถตรวจจับค่าควันจากการเผาไหม้สายไฟและแสดงผล แจ้งเตือนผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE ได้ เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องตรวจจับควันทั่วไปตาม ท้องตลาดไม่สามารถตรวจจับควันได้ที่ช่วงเวลาและระยะห่างเดียวกัน เนื่องจากควันที่เกิดจากการเผาไหม้สายไฟประเภทพลาสติกพอลิเมอร์จะให้แก๊สไฮโดรเจน มีเทนและคาร์บอนมอนอกไซด์แก๊สจำพวกนี้เป็นสารไวไฟถ้ามีปริมาณความเข้มข้นที่มากพอเข้าไปยัง เซ็นเซอร์ MQ-2 จะทำปฏิกิริยากับ SnO2 แล้วเกิดเป็นไอออนที่สามารถนำไฟฟ้าได้ จากนั้นจึงส่ง สัญญาณไฟฟ้าจากนั้นส่งไปยัง NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) เพื่อประมวลผลและส่งข้อความ ไปยังแอปพลิเคชัน LINE 2. จากการศึกษาความสามารถของเซนเซอร์ในการตรวจจับควัน โดยเปรียบเทียบลักษณะ การเปลี่ยนแปลงของสายไฟ ค่าควันและระดับค่าควันของเซนเซอร์ในการตรวจจับควันตามระดับควัน เมื่อเวลาและระยะห่างตามแนวราบต่างกัน พบว่า เครื่องตรวจจับควันตามระดับควันสามารถตรวจจับ ควันได้ตั้งแต่เวลา 10 วินาทีแรก โดยที่ปลอกสายไฟด้านบนยังไม่มีเกิดการเปลี่ยนแปลง ค่าควันที่ เครื่องสามารถตรวจจับได้มีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อช่วงเวลาการเผาไหม้สายไฟเพิ่มขึ้น แต่เครื่องตรวจจับควัน ตามระดับควันสามารถแจ้งเตือนเป็นระดับค่าควัน ผ่านข้อความโดยแอปพลิเคชัน LINE ได้ โดยที่ สายไฟยังคงเผาไหม้เพียงแค่ด้านล่างเท่านั้น

- 21 - ข้อเสนอแนะ 1. เครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน (Smoke Detector By Smoke Level) เป็นเครื่องที่ ใช้งานได้ง่าย แต่ใช้ได้ภายในระยะเวลาอันสั้นเท่านั้นเป็นเพราะว่าใช้แบตเตอรี่สำรอง เพราะฉะนั้น ควรใช้แหล่งจ่ายไฟที่สามารถใช้ได้นานมากกว่า เช่น ถ่าน หรือต่อกับแหล่งจ่ายไฟโดยตรง เช่น ปลั๊กไฟ เป็นต้น 2. เนื่องจากเครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน (Smoke Detector By Smoke Level) มี ขนาดที่ค่อนข้างใหญ่ อาจจะทำให้ไม่สามารถนำไปติดในสถานที่ที่เล็กหรือแคบได้ เพราะฉะนั้นควรลด ขนาดของเครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน หรือ Smoke Detector By Smoke Level ลง เพื่อให้ สะดวกต่อการใช้งานและติดตั้งมากขึ้น

- 22 - บรรณานุกรม เจษฎา, โนรอาซีกิมณ์ และสูรีตา. 2560. โครงงานเครื่องดักจับควันบุหรี่ในห้องน้ำ. (ออนไลน์). แหล่งที่มา : https://www.princess-it-foundation.pdf. 18 พฤศจิกายน 2565. ชาญณรงค์, พชร, ลาภิน, นครินทร์ และเตชสิทธิ์. 2561. เครื่องแจ้งเตือนและควบคุมอัคคีภัยผ่าน Line Notify. (ออนไลน์). แหล่งที่มา : https://elecschool.navy.mi.th.pdf. 18 พฤศจิกายน 2565. นิรนาม. 2565. บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง. (ออนไลน์). แหล่งที่มา : https://research.psru.ac.th/files/res_che2553/resche_files/580_chapter2.pdf. 18 พฤศจิกายน 2565. เบ็ญจภรณ์, สัญฌา. 2565. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการตรวจจับควันไฟป่าของอุปกรณ์ เซนเซอร์.(ออนไลน์). แหล่งที่มา : http://www.chefile.cmru.ac.th/facult.pdf. 18 พฤศจิกายน 2565. วลัยพร มุขสุวรรณ. 2551. พลาสติกในชีวิตประจำวัน. (ออนไลน์). แหล่งที่มา : http://www.chemtrack.org/News-Detail.asp?TID=4&ID=12. 16 กุมภาพันธ์ 2566. วัศพล, ปารวี และฐิติพงษ์. 2565. ระบบตรวจจับควันบุหรี่ภายในอาคารอัจฉริยะ. (ออนไลน์). แหล่งที่มา : https://www.eng.kps.ku.ac.th.pdf. 18 พฤศจิกายน 2565. สุทัศน์ รุ่งเรืองหิรัญญา. 2565. สารพิษในควันบุหรี่และผลกระทบโดยรวมต่อสุขภาพ. (ออนไลน์). แหล่งที่มา : https://www.ptnosmoke.pdf. 18 พฤศจิกายน 2565. หสม.ไทยเซ็นเซอร์โมดูล. 2565. โมดูลตรวจวัดแก๊สไวไฟ (MQ-2). (ออนไลน์). แหล่งที่มา : http://thaisensormodule.com/index.php/gas-sensor/mq2. 23 กันยายน 2565. เอกสิทธิ์ สมสุข. 2557. สารพิษอะไรที่มาจากไฟไหม้บ่อขยะ. (ออนไลน์). แหล่งที่มา : https://mgronline.com. 16 กุมภาพันธ์ 2566. andrews, hasimawaty. 2562. This is a repository copy of PVC Sheathed Electrical Cable Fire Smoke Toxicity. (ออนไลน์). แหล่งที่มา : https://eprints.whiterose.ac.uk.pdf. 18 พฤศจิกายน 2565. DDproperty Editorial Team. 2564. ไฟฟ้าลัดวงจรคืออะไร พร้อม 6 วิธีป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร. (ออนไลน์). แหล่งที่มา : https://www.ddproperty.com. 18 พฤศจิกายน 2565. ekapong. 2556. ทฤษฎีระบบ. (ออนไลน์). แหล่งที่มา : https://km.mhesi.go.th/content/- system-theory. 18 พฤศจิกายน 2565. pdcable. 2565. ส่วนประกอบของสายไฟฟ้า. (ออนไลน์). แหล่งที่มา : https://www.pdcable.com. 18 พฤศจิกายน 2565.

- 23 - Santo fire. 2565. สาเหตุของอัคคีภัย. (ออนไลน์). แหล่งที่มา : https://santofire.co.th. 16 กุมภาพันธ์ 2566. siamfire. 2564. อุปกรณ์ตรวจจับควัน. (ออนไลน์). แหล่งที่มา : https://www.siamfire.com/article/-smoke-detector. 18 พฤศจิกายน 2565. ThaiEasyElec. 2565. บทความ Arduino คืออะไร ตอนที่1 แนะนำเพื่อนใหม่ที่ชื่อ Arduino. (ออนไลน์). แหล่งที่มา : https://www.thaieasyelec.com/article-wiki/latestblogs/what-is-arduino-ch1.html. 23 กันยายน 2565.

- 24 - ภาคผนวก

- 25 - ภาคผนวก ก วัสดุและอุปกรณ์ที่ใช้สร้างเครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน

- 26 - (ก) บอร์ด NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) (ข) Protoboard หรือ Breadboard แบบ 830 รู (ค) เซนเซอร์ MQ-2 (ง) สายจัมเปอร์แบบ ผู้-ผู้ (จ) กล่องพลาสติก (ฉ) สาย USB (ช) แบตเตอรี่สำรอง ภาพที่ 1 วัสดุและอุปกรณ์ที่ใช้สร้างเครื่องตรวจจับควันตามระดับควัน

- 27 - ภาคผนวก ข เครื่องมือ โปรแกรม และเว็บไซต์ที่ใช้เขียนคำสั่ง

- 28 - (ก) หน้าโปรแกรม Arduino 1.8.19 (ข) หน้าเว็บไซต์ LINE Notify (ค) เข้าสู่ระบบ LINE ภาพที่ 2 เครื่องมือ โปรแกรม และเว็บไซต์ที่ใช้เขียนคำสั่ง

- 29 - ภาคผนวก ค ขั้นตอนการเขียนโปรแกรม

- 30 - (ก) เข้าสู่ระบบ LINE Notify (ข) นํา Token วางใส่ช่อง LINE_TOKEN (ค) ใส่ชื่อ WiFi ในช่อง SSID และใส่ Password ในช่อง PASSWORD (ง) Upload โค้ดโปรแกรมไปยังบอร์ด NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) ภาพที่ 3 ขั้นตอนการเขียนโปรแกรม

- 31 - ภาคผนวก ง วัสดุและอุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง

- 32 - (ก) เตาแก๊ส (ข) สายไฟ (ค) เครื่องตรวจจับควันตามท้องตลาด (ง) หม้ออลูมิเนียมสำหรับใส่สายไฟ และให้ความร้อน ภาพที่ 4 วัสดุและอุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง

- 33 - ภาคผนวก จ ขั้นตอนการสร้างเครื่องตรวจจับควัน

- 34 - (ก) ต่อบอร์ด NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) เข้ากับ Breadboard (ข) ต่อเซนเซอร์ตรวจจับควัน MQ-2 เข้ากับ Breadboard (ค) ต่อช่อง A0 ของ NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) เข้ากับช่อง A0 ของ MQ-2 (ง) สายจัมเปอร์สีแดงต่อเข้ากับช่อง A0 ของ NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module (จ) สายจัมเปอร์สีแดงต่อเข้ากับช่อง A0 ของ MQ-2 (ฉ) ต่อช่อง G ของ NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) เข้ากับช่อง GND ของ MQ-2 (ช) สายจัมเปอร์สีเหลืองต่อเข้ากับ ช่อง G ของ NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) (ซ) สายจัมเปอร์สีเหลืองต่อ เข้ากับช่อง GND ของ MQ-2

- 35 - (ฌ) ต่อช่อง 3V ของ NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) ต่อเข้ากับช่อง VCC ของ MQ-2 (ญ) สายจัมเปอร์สีส้มต่อเข้ากับช่อง 3V ของ NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) (ฎ) สายจัมเปอร์สีส้มต่อเข้ากับช่อง VCC ของ MQ-2 (ฏ) ภาพชิ้นงานที่สำเร็จแล้ว (1) (ฐ) ภาพชิ้นงานที่สำเร็จแล้ว (2) ภาพที่ 5 ขั้นตอนการสร้างเครื่องตรวจจับควัน

- 36 - ภาคผนวก ฉ ผลการทดลองลักษณะการเปลี่ยนแปลงของสายไฟและระดับค่าควันของเซนเซอร์ในการตรวจจับ ควันตามระดับควัน เมื่อเวลาและระยะห่างตามแนวราบต่างกัน

- 37 - ผลการทดลองที่ระยะห่างตามแนวราบ 0 เมตร ตารางที่ 1 ผลการศึกษาลักษณะการเปลี่ยนแปลงของสายไฟ ค่าควันของเซนเซอร์และระดับค่าควันที่ แจ้งเตือน ที่ระยะห่างตามแนวราบ 0 เมตร แต่เวลาต่างกัน เวลา (วินาที) การเปลี่ยนแปลงของสายไฟ ค่าควันของเซนเซอร์ จากการเผาไหม้สายไฟ (unit) ระดับค่าควัน ที่แจ้งเตือน 10 ไม่มีการเปลี่ยนแปลง 520 น้อย 20 ไม่มีการเปลี่ยนแปลง 524 ปานกลาง 30 ไม่มีการเปลี่ยนแปลง 527 ปานกลาง 40 ไม่มีการเปลี่ยนแปลง 541 มาก 50 สายไฟบางส่วน หลอมละลายและแยกจากกัน 541 มาก