Chương 1 TỔNG QUAN 1. 1 Tính cấp thiết của đề tài Khoảng năm 2009 trở lại đây “Tôm thương phẩm” ở Việt Nam, đặc biệt các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long đã bị một số thương lái chủ động bơm tạp chất như: Aga (thạch rau câu), chất Cellulose sodium glycolat nhằm tăng lợi nhuận bất chính, theo_VnExpress.net 1kg chất CMC, Aga (giá khoảng 60.000 đồng/kg) được pha thành 50 lít dung dịch, bơm cho 500 kg tôm. Như vậy trọng lượng lô hàng đã được gia tăng lên 10%, kích cỡ tôm cũng tăng lên khoảng 20%. Việc làm này không chỉ gây thiệt hại kinh tế trực tiếp đến ngành nuôi và xuất khẩu nuôi tôm của Việt Nam mà còn mất thương hiệu tôm Việt Nam trên thị trường quốc tế.
Theo sô liệu thiệt hại được công bố: “Cuối năm 2009, chúng ta đã phải trả giá đắt khi hơn 40 container tôm xuất khẩu bị ách tắc tại cửa khẩu Móng Cái do bị bơm chích. Dẫn lời Ông Trần Thiện Hải - Chủ tịch Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam, chính vì điều này mà Chính phủ đã có một số công văn, chỉ thị ban hành nhằm ngăn chặn tình trạng trên. Ngày 17/5/2010, Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn ra “Công văn khẩn số 1430/CT-BNN-QLCL” cảnh báo tình hình bơm tạp chất vào tôm tại các tỉnh Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng, Kiên Giang và đề nghị các địa phương mở chiến dịch chống tôm tạp chất.[1] Nghị định số 31/2010/NĐ- CP cho phép, cơ quan quản lý nhà nước rút giấy phép kinh doanh, đình chỉ hiệu lực công nhận về an toàn thực phẩm từ 6-12 tháng đối với đơn vị chế biến thủy hải sản vi phạm hành vi mua bán, chế biến tôm tạp chất.[2] Chỉ thị 20/CT-TTg ngày 1 tháng 8 năm 2014 về việc ngăn chặn hành vi đưa tạp chất vào tôm nguyên liệu và sản xuất kinh doanh tôm có chứa tạp chất.[3] Hiện nay việc nhận biết tôm bị bơm tạp chất nói trên, chỉ dựa vào giác quan con người như quan sát sự phình to và sự căng cứng bất thường của đầu và thân tôm Trang 1 Luận văn hoặc được phát hiện qua kiểm tra đột xuất của Đội Quản Lý Thị Trường tại các cơ sở thu mua.1: Ảnh Quản lý thị trường thu gom tôm bị bơm tạp chất Điều này rất khó kiểm tra phát hiện với lượng lớn tôm sạch và tôm bị bơm tạp chất mà những cá nhân hay nhóm người cố tình trộn vào nhau. Từ những thông trên và qua tìm hiểu trao đổi trực tiếp với Thầy hướng dẫn, được Thầy đồng ý nhận hướng dẫn đề tài “Xây dựng cơ sở dữ liệu và ứng dụng logic mờ để phân loại tôm thương phẩm bị nhiễm tạp chất”.
Đề tài này tập trung nghiên cứu giải quyết một số vấn đề đặt ra: (i) Tôm thương phẩm bị bơm tạp chất được phân biệt dựa trên nguyên lý sự thay đổi tỷ trọng của tôm không bị bơm tạp chất và tôm bị bơm tạp chất; (ii) Cách thực hiện cho đề tài là tạo các mẫu có chứa tỷ lệ tạp chất khác nhau và đo thực nghiệm bằng thiết bị đo lường đã được chuẩn hoá để xác định khối lượng riêng, tỷ trọng cho các mẫu; (iii) Xây dựng tập dữ liệu mẫu chuẩn cho hệ thống tự động nhận biết sự thay đổi tỷ trọng bằng cảm biến thông minh và phân loại tỷ lệ tạp chất trong tôm bằng thuật toán Logic mờ; (iv) Xây dựng mô hình thực nghiệm nhận biết, phân loại tôm nguyên liệu bị bơm tạp chất với biến thay đổi là thể tích, biến hằng là khối lượng tôm và kết quả của mẫu được hiển thị trên màn hình PC và LCD 16x2 1. 2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước Hiện nay tình trạng tôm nguyên liệu bị bơm tạp chất ở các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long đã gây thiệt hại về kinh tế và uy tín cho ngành chế biến và xuất khẩu tôm Việt Nam. Do vậy một số cơ quan đã có biện pháp về mặt hành chính đã ban hành công văn, chỉ thị, thông tư để xử lý và ngăn chặn tình trạng này[1-3]. Trang 2 Luận văn Về mặt nghiên cứu giải pháp, phương tiện hoặc hệ thống tự động để nhận biết tôm thương phẩm bị bơm tạp chất, thì qua quá trình tham khảo phiếu đề xuất của thầy hướng dẫn và tìm hiểu thông tin trên Thư viện; Báo, tạp chí; Các hội nghị chuyên ngành điện – điện tử: (tạp chí IEEE; Khoa học và công nghệ Việt Nam - VISTA; Hội nghị cơ điện tử Việt Nam - VCM).
Đến nay vấn đề có liên quan đề tài này chưa được tìm thấy. 3 Mục đích và nhiệm vụ của đề tài 1.1 Mục đích Nhằm xây dựng một mô hình cho phép phân loại và xác định tỷ lệ tạp chất (Thạch rau câu, chất Cellulose sodium glycolat) trong tôm nguyên liệu bị bơm vào, dựa trên định luật Acsimet từ cơ sở sự thay đổi tỷ trọng của vật rắn có cùng khối lượng nhưng khác nhau về tỷ trọng hay khối lượng riêng. Để đạt được mục đích của đề tài này ta phải thực hiện tốt các nội dung trong nhiệm vụ được đặt ra sau.2 Nhiệm vụ Để đáp ứng được mục đích đặt ra thì nhiệm vụ chính của đề tài: (i) Cần trình bày r nguyên lý nhận biết dựa trên định luật Acsimet bằng thực nghiệm đo lường cụ thể như: bằng thiết bị điện tử hoặc phương pháp thủ công; (ii) Xây dựng được bảng dữ liệu tham chiếu về mối quan hệ {Tỷ lệ tạp chất - khối lượng - thể tích - khối lượng riêng}; (iii) Chọn được thuật toán phù hợp cho nội dung để tài; (iv) Xây dựng mô hình mô phỏng (Phần cứng – phần mềm phân loại mờ được phát triển trên MATLAB/ Simulink) cho phép phân loại và xác định tỷ lệ tạp chất trong tôm và (v) Đánh giá, nhận xét kết đạt thu được của hệ thống. 4 Đối tượng và phạm vi áp dụng của đề tài Một giải pháp nghiên cứu của đề tài là nhằm vào đối tượng chính “Tôm thương phẩm bị nhiễm tạp chất do con người chủ động bơm tạp chất vào” và phù hợp cho việc lấy mẫu kiểm tra.
Kỳ vọng của đề tài là phân loại được tôm bị bơm tạp chất như thạch rau câu hoặc chất Cellulose sodium glycolat và chế tạo thử nghiệm thiết Trang 3 Luận văn bị phân loại tôm bị bơm tạp chất áp dụng cho cơ quan quản lý thị trường công ty, doanh nghiệp thu mua tôm chế biến xuất khẩu. 5 Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu Từ thực tiễn trong lĩnh vực kinh doanh và chế biến tôm xuất khẩu đã phát sinh nhiều biến cố gây tranh cãi giữa (người thu mua – người bán – cơ quan quản lý thị trường) về vấn đề tôm thương phẩm bị đưa tạp chất vào, chính điều này mà đã có nhiều biện pháp chế tài vấn đề này. Về mặt pháp lý các cơ quan nhà nước đã ban hành thông tư, chỉ thị để xử lý[1-3]. Về giải pháp, phương tiện kiểm tra đánh giá mang tính khoa học và khách quan cần được nghiên cứu, thực hiện như: (i) Đưa ra hướng giải quyết cho vấn đề đặt ra; (ii) Thu thập tài liệu liên quan đến đề tài; (iii) Đọc và phân tích các tài liệu tìm được; (iv) Tổng hợp và so sánh các nội dung trong tài liệu đưa ra nhiều hướng giải quyết cho đề tài; (v) Lựa chọn phương pháp, phương tiện để thực hiện; (vi) Triển khai nội dung cần thực hiện; (vii) Kiểm tra, thử nghiệm, đưa ra kết quả, đánh giá và đưa ra khuyến nghị.
6 Bố cục của đề tài Ngoài chương tổng quan đã được trình bày, nội dung tiếp theo chương 2: Nêu cơ sở lý thuyết có liên quan để nhận biết và phát hiện, phân loại tôm bị bơm tạp chất dựa trên định luật Acsimet và hệ thống điều khiển thông minh; Chương 3: Xây dựng bảng tham chiếu, mô hình nhận biết và phát hiện, phân loại tôm bị bơm tạp chất (xây dựng phần cứng và phần mềm); chương 4: Tổng hợp kết quả thực hiện được, kết luận và đề nghị cho đề tài. Trang 4 Luận văn Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT Phương pháp nhận biết tôm nguyên liệu bị bơm tạp chất là dựa trên sự thay đổi tỷ trọng theo định luật Acsimet, từ nguyên lý này trong chương 2 của đề tài đã nêu ra được cơ sở lý thuyết xây dựng mô hình phần cứng thu thập dữ liệu, thuật toán Logic mờ và phần mềm dựa trên MATLAB/ Simulink phân loại tỷ lệ phần trăm tạp chất trong tôm nguyên liệu bị bơm vào.1 Phương pháp nhận biết tôm bị bơm tạp chất Trong thực tế việc xác định tôm bị bơm tạp chất chỉ dựa vào kinh nghiệm của những người hoạt động lâu năm trong nghề như quan sát sự phình to và sự căng cứng bất thường của thân và đầu của tôm. Sau khi được bơm tạp chất, 1 kg tôm sẽ thành 1,2-1,3 kg mà cỡ tôm cũng được nâng lên, điển hình từ loại 30 con/kg, sau khi bơm sẽ chỉ còn 23-24 con/kg. Chính sự thay đổi về khối lượng và thể tích của tôm bị bơm tạp chất mà ta sẽ xác định được chúng dựa trên cơ sở định luật Acsimet.
Định luật Acsimet: Ta xét lực thủy tĩnh P tác dụng vào một vật rắn có thể tích W ngập hoàn toàn trong chất lỏng, hình 2.1[5]: Mô tả chiều lực thuỷ tĩnh tác động lên khối vật rắn Trang 5 Luận văn Vậy xét thành phần thẳng đứng P ' và thành phần nằm ngang P ' của áp lực P. Muốn z x xác định thành phần thẳng đứng P ' của P ta vẽ mặt trụ thẳng đứng mà các đường z sinh của mặt trụ đều là những tiếp tuyến đối với mặt ngoài của vật rắn đường cong đi qua tất cả các điểm tiếp xúc giữa mặt trụ và mặt ngoài của vật chia mặt ngoài của vật rắn thành hai phần không kín: phần trên cde và phần dưới cfe. Lực P ' tác dụng z1 lên phần trên bằng trọng lượng của vật áp lực abcde và hướng thẳng đứng; theo quy ước về dấu của vật áp lực thì P' mang dấu (+).1) z1 Lực P' tác dụng lên phần dưới bằng trọng lượng của vật áp lực abcfe và hướng z2 thẳng đứng lên trên; P' mang dấu (-): z2 P' = - γVabcfe (2.