Máy sấy lạnh ứng dụng AI tích hợp hệ thống điều khiển thông minh

Đề tài do Trung tâm Đổi mới sáng tạo và Chuyển đổi số (Sở Khoa học và Công nghệ Hưng Yên) chủ trì, phối hợp với Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại học Thái Nguyên thực hiện triển khai từ tháng 9/2024 đến 9/2026. Đề tài tập trung thiết kế, chế tạo máy sấy lạnh kiểu bơm nhiệt, năng suất 100 - 120 kg/mẻ tùy loại nông sản. Thiết bị tích hợp công nghệ sấy lạnh, hệ điều khiển PLC, hệ thống giám sát SCADA, camera, cảm biến khối lượng (Loadcell) và nền tảng Website/App, cho phép giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu từ xa.

Máy có ba chế độ vận hành gồm tự động, bán tự động và thủ công; dải nhiệt độ tác nhân sấy từ 10-60°C, sai số khoảng 1,5°C. Hệ thống AI kết hợp camera và cảm biến khối lượng có khả năng nhận diện nguyên liệu, dự đoán độ ẩm theo thời gian thực. Kết quả thử nghiệm cho thấy độ chính xác dự đoán độ ẩm đối với chuối đạt 88,7%, nhãn đạt 75,49% và vải đạt 61,72%. Thiết bị còn được trang bị 6 đèn UV công suất 48 W phục vụ khử khuẩn, vỏ máy bằng inox 304 với hai lớp cách nhiệt PU dày 60 mm.

Trong quá trình thực hiện, nhóm nghiên cứu đã tiến hành 17 mẻ sấy thử nghiệm nhãn, vải và chuối với tổng khối lượng 1.250 kg nguyên liệu tươi, thu được 126,84 kg sản phẩm sau sấy. Sản phẩm đạt độ ẩm trong khoảng 10-18%, cơ bản giữ được màu sắc tự nhiên. Nhóm cũng xây dựng 3 quy trình công nghệ sấy đối với nhãn, vải và chuối, góp phần chuẩn hóa quy trình chế biến nông sản sau thu hoạch.

Một điểm đáng chú ý của thiết bị là khả năng số hóa quá trình sấy, từ thiết lập, theo dõi thông số vận hành đến lưu trữ lịch sử và xuất dữ liệu từng mẻ. Người vận hành có thể giám sát, điều khiển thiết bị thông qua màn hình cảm ứng HMI, Website và ứng dụng trên thiết bị di động. Qua chạy thử, nhóm nghiên cứu đã hiệu chỉnh chu trình lạnh, hệ thống gia nhiệt và các chức năng bảo vệ an toàn để hoàn thiện thiết bị.

Tại phiên họp, các thành viên Hội đồng tập trung đánh giá khả năng vận hành, tính đồng bộ của hệ thống công nghệ, chất lượng dữ liệu thực nghiệm, các quy trình sấy và khả năng chuyển giao, nhân rộng. Hội đồng ghi nhận đề tài cơ bản hoàn thành các sản phẩm đăng ký, gồm máy sấy lạnh bơm nhiệt ứng dụng AI tích hợp SCADA, hệ thống phần mềm và Website điều khiển, giám sát, các quy trình công nghệ sấy cùng hồ sơ thiết kế, tài liệu kỹ thuật và hướng dẫn vận hành.

Hội đồng đánh giá kết quả nghiên cứu có tính thực tiễn, góp phần thúc đẩy ứng dụng khoa học, công nghệ và chuyển đổi số trong chế biến nông sản. Việc kết hợp công nghệ sấy lạnh, AI và hệ thống giám sát thông minh tạo cơ sở nâng cao khả năng kiểm soát chất lượng, giảm phụ thuộc vào thao tác thủ công, hướng tới hiện đại hóa hoạt động chế biến sau thu hoạch./.