Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2)
KỸ THUẬT TƯỚI PHUN MƯA
4.2.1. Khái quát
Kỹ thuật tưới phun mưa là kỹ thuật tưới đưa nước tới cây trồng vào mặt ruộng dưới
dạng mưa nhân tạo nhờ các thiết bị thích hợp. Kỹ thuật tưới này ngày càng được phổ
biến và áp dụng rộng rãi, nhất là tại các nước có nền công nghiệp phát triển.163
Hiện tại và trong tương lai, tưới phun mưa được coi là kỹ thuật tưới hoàn thiện và
hiện đại, sẽ được áp dụng ngày càng rộng rãi trên thế giới nhất là để tưới cho các cây
trồng cạn như lúa cạn, lúa mỳ, ngô, khoai tây, khoai lang, cho các cây ăn quả, cây
công nghiệp, đặc biệt phù hợp để tưới cho các loại hoa, tưới trong nhà kính [15].
4.2.1.1. Những ưu điểm nổi bật của tưới phun mưa
- Tiết kiệm nước do chỉ bị bốc hơi trong quá trình phun nước còn tổn thất do
vận chuyển không đáng kể, hệ số sử dụng nước cao tới 85 90% (tưới rãnh chỉ đạt
50 70%). Tưới phun mưa tiết kiệm được 40 50% lượng nước dùng so với tưới
mặt, nên có ý nghĩa lớn, nhất là những vùng hiếm nước hay nước khó khăn, như
vùng sử dụng nước ngầm, nước thải để tưới cây trồng.
- Tưới phun mưa thỏa mãn được nhu cầu sinh lý nước của cây trồng. Cả lớp đất
mà bộ rễ hoạt động và bề mặt lá cây đều được tưới, nên có tác dụng điều hòa tiểu
khí hậu (chống nóng, chống lạnh cho cây trồng).
- Tưới phun mưa thích ứng với mọi điều kiện địa hình, không gây xói mòn trôi
màu, không phá vỡ cấu tượng của đất, không làm dập nát cây trồng vì có thể thực
hiện được mức tưới nhỏ, tưới nhiều lần với cường độ tùy ý, thích hợp với từng loại
cây trồng, đất đai. Địa hình phức tạp như đồi núi, các mảng ruộng chia đất đều áp
dụng tốt kỹ thuật tưới phun mưa.
- Tưới phun mưa cho năng suất lao động tưới nước cao. Ngoài ra còn tạo điều
kiện tốt để nâng cao năng suất của các khâu canh tác nông nghiệp khác như kết hợp
tưới với bón phân hóa học và phun thuốc trừ sâu bệnh. Năng suất tưới có thể tăng
gấp gần chục lần so với tưới mặt (tưới rãnh).
- Tưới phun mưa giảm được diện tích chiếm đất của kênh mương và công trình
tưới. Diện tích chiếm đất do tưới mặt là 10 15%, còn tưới phun không đáng kể.
- Đồng thời kỹ thuật tưới phun mưa đã làm thay đổi cơ bản tư duy nhận thức của
người canh tác nông nghiệp, mang lại hiệu quả kinh tế cao, tạo cơ hội cho nông dân
tiếp cận và ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất.
![Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 1 Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 1](https://s1.ebooks.com.vn/yetwygzggocsqsc5/image/2022/01/02/115/giao-trinh-thiet-ke-he-thong-tuoi-tieu-phan-2-trang-1_hP1iwTujeM.jpg)
Trang 1
![Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 2 Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 2](https://s1.ebooks.com.vn/yetwygzggocsqsc5/image/2022/01/02/115/giao-trinh-thiet-ke-he-thong-tuoi-tieu-phan-2-trang-2_xz7Cefftv4.jpg)
Trang 2
![Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 3 Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 3](https://s1.ebooks.com.vn/yetwygzggocsqsc5/image/2022/01/02/115/giao-trinh-thiet-ke-he-thong-tuoi-tieu-phan-2-trang-3_m0clcOjbxN.jpg)
Trang 3
![Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 4 Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 4](https://s1.ebooks.com.vn/yetwygzggocsqsc5/image/2022/01/02/115/giao-trinh-thiet-ke-he-thong-tuoi-tieu-phan-2-trang-4_KVYkDb7HAZ.jpg)
Trang 4
![Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 5 Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 5](https://s1.ebooks.com.vn/yetwygzggocsqsc5/image/2022/01/02/115/giao-trinh-thiet-ke-he-thong-tuoi-tieu-phan-2-trang-5_CUZSny1UOO.jpg)
Trang 5
![Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 6 Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 6](https://s1.ebooks.com.vn/yetwygzggocsqsc5/image/2022/01/02/115/giao-trinh-thiet-ke-he-thong-tuoi-tieu-phan-2-trang-6_eaGsUwx3dY.jpg)
Trang 6
![Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 7 Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 7](https://s1.ebooks.com.vn/yetwygzggocsqsc5/image/2022/01/02/115/giao-trinh-thiet-ke-he-thong-tuoi-tieu-phan-2-trang-7_gZc9UB0OKz.jpg)
Trang 7
![Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 8 Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 8](https://s1.ebooks.com.vn/yetwygzggocsqsc5/image/2022/01/02/115/giao-trinh-thiet-ke-he-thong-tuoi-tieu-phan-2-trang-8_toTqiarvST.jpg)
Trang 8
![Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 9 Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 9](https://s1.ebooks.com.vn/yetwygzggocsqsc5/image/2022/01/02/115/giao-trinh-thiet-ke-he-thong-tuoi-tieu-phan-2-trang-9_xTHJXhWDtO.jpg)
Trang 9
![Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 10 Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) trang 10](https://s1.ebooks.com.vn/yetwygzggocsqsc5/image/2022/01/02/115/giao-trinh-thiet-ke-he-thong-tuoi-tieu-phan-2-trang-10_LW36VijgXO.jpg)
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2)
![Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2) Giáo trình Thiết kế hệ thống tưới tiêu (Phần 2)](https://s1.ebooks.com.vn/yetwygzggocsqsc5/thumb/2022/01/02/giao-trinh-thiet-ke-he-thong-tuoi-tieu-phan-2_aJipFXHDTp.jpg)
161 Chương 4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI TIÊN TIẾN, TIẾT KIỆM NƯỚC 4.1. KHÁI QUÁT CHUNG Thủy lợi có vai trò và vị trí quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc, là cơ sở hạ tầng thiết yếu phục vụ phát triển bền vững nông nghiệp, nông thôn, kinh tế - xã hội ở Việt Nam. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã xây dựng một chiến lược phát triển KHCN cho nông nghiệp và nông thôn, đến năm 2020 các thành tựu KHCN sẽ đóng góp từ 4050% GDP nông nghiệp, trong đó sản phẩm nông nghiệp công nghệ cao chiếm 30% giá trị sản xuất của các sản phẩm chủ yếu. Theo Đề án “Phát triển ngành trồng trọt đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030” của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, tổng diện tích cây trồng cạn chủ lực, có thị trường (cà phê, chè, hồ tiêu, điều, mía, cây ăn quả, rau, hoa) đến năm 2020 là 2.705.000ha; trong đó, diện tích cây ăn quả 910.000ha, cao su 800.000ha, cà phê 500.000ha, điều 400.000ha, rau 400.000ha, mía 300.000ha, chè 130.000ha, hồ tiêu 50.000 ha... Một trong những mục tiêu của đề án “Tái cơ cấu ngành Thủy lợi” là phát triển một nền nông nghiệp chủ động tưới, tiêu theo hướng hiện đại, đẩy mạnh trên diện rộng các giải pháp tưới tiên tiến, tiết kiệm nước cho các cây trồng cạn chủ lực: cà phê, hồ tiêu, chè, cây điều, cây mía, cây ăn quả, rau, hoa. Đến năm 2020 sẽ có 500.000ha cây trồng cạn chủ lực được tưới tiên tiến, tiết kiệm nước. Công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm nước cho cây trồng là việc áp dụng quy trình kỹ thuật và thiết bị tiên tiến để tưới theo phương pháp nhỏ giọt, phun mưa, tưới ngầm, bảo đảm cấp nước theo nhu cầu của cây trồng cạn hoặc tưới ướt - khô xen kẽ cho cây lúa phù hợp từng giai đoạn sinh trưởng kết hợp với các biện pháp canh tác tiên tiến trong nông nghiệp. Trong vài năm gần đây, việc áp dụng công nghệ tưới tiên tiến và tiết kiệm nước cho cây trồng cạn đã chứng minh đây là một giải pháp mang tính đột phá. Hiện đã xuất hiện không ít mô hình tiêu biểu về áp dụng công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm 162 nước cho cây trồng cạn như các mô hình tưới chuối trên đất dốc ở Lào Cai; tưới cà phê, hồ tiêu ở Tây Nguyên; tưới rau, hoa ở Lâm Đồng; tưới cây ăn quả ở Bình Dương; mô hình khu nông nghiệp công nghệ cao Unifarm ở Bình Dương... Thực tế qua áp dụng các mô hình công nghệ tưới tiên tiến và tiết kiệm nước, hiệu quả mang lại là khá khả quan, được biểu hiện trên các mặt: Quản lý dinh dưỡng cây trồng, tiết kiệm nước, tiết kiệm phân bón, tăng năng suất, tăng chất lượng, giảm phòng trừ cỏ dại, giảm nấm bệnh, giảm ô nhiễm môi trường, cơ giới hóa, sản xuất hàng hóa quy mô lớn... Đồng thời công nghệ tưới tiên tiến và tiết kiệm nước đã làm thay đổi cơ bản tư duy nhận thức của người canh tác nông nghiệp, mang lại hiệu quả kinh tế cao, tạo cơ hội cho nông dân tiếp cận và ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất... Mặc dù có nhiều ưu điểm nổi trội so với tưới truyền thống, việc áp dụng công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm nước trong nông nghiệp nước ta vẫn còn rất hạn chế. Theo thống kê sơ bộ, tính đến thời điểm hiện tại, diện tích cây trồng cạn hiện đang áp dụng tưới tiên tiến, tiết kiệm nước trên cả nước đạt khoảng 276.100ha (tăng gấp 3 lần so với thời điểm bắt đầu triển khai kế hoạch). Hầu hết các tỉnh, thành phố đã áp dụng tưới tiết kiệm nước cho cây trồng cạn. Trong đó, các vùng phát triển tưới tiên tiến, tiết kiệm nước mạnh mẽ nhất là Đông Nam bộ (117.000ha), Tây Nguyên (78.000ha), đồng bằng sông Cửu Long (46.000ha), Bắc Trung bộ và duyên hải Nam Trung bộ (24.000ha). Nguyên nhân áp dụng tưới tiết kiệm còn hạn chế chủ yếu là do chi phí đầu tư, nhất là đầu tư ban đầu, đối với công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm nước còn cao so với thu nhập của người dân và đòi hỏi có một kiến thức, trình độ nhất định khi sử dụng, trong khi động lực của người sản xuất chưa đủ lớn (chưa thấy hết được lợi ích, nhất là lợi ích kinh tế của việc áp dụng công nghệ này so với kỹ thuật tưới truyền thống) nên chưa mạnh dạn áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước. Ngoài ra, cơ chế, chính sách hỗ trợ cho người nông dân, tổ chức kinh tế, xã hội để thúc đẩy ứng dụng công nghệ, kỹ thuật tưới tiết kiệm cho cây trồng chủ lực còn chưa hoàn thiện, đồng bộ, chưa tạo động lực cho việc áp dụng công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm nước trong sản xuất nông nghiệp. 4.2. KỸ THUẬT TƯỚI PHUN MƯA 4.2.1. Khái quát Kỹ thuật tưới phun mưa là kỹ thuật tưới đưa nước tới cây trồng vào mặt ruộng dưới dạng mưa nhân tạo nhờ các thiết bị thích hợp. Kỹ thuật tưới này ngày càng được phổ biến và áp dụng rộng rãi, nhất là tại các nước có nền công nghiệp phát triển. 163 Hiện tại và trong tương lai, tưới phun mưa được coi là kỹ thuật tưới hoàn thiện và hiện đại, sẽ được áp dụng ngày càng rộng rãi trên thế giới nhất là để tưới cho các cây trồng cạn như lúa cạn, lúa mỳ, ngô, khoai tây, khoai lang, cho các cây ăn quả, cây công nghiệp, đặc biệt phù hợp để tưới cho các loạ ... hành nhập độ mở và RTU sẽ tính toán điều khiển cống đến đúng vị trí yêu cầu. Với các hệ thống có chức năng điều khiển từ xa, người vận hành có thể thực hiện lệnh đóng mở cống từ trung tâm điều khiển hoặc sử dụng máy tính có nối mạng để kết nối với máy chủ ở trung tâm điều khiển và thực hiện việc đó từ bất kỳ đâu; - Thiết bị truyền tin để giao tiếp với trung tâm điều khiển, tùy theo loại mạng lưới thông tin liên lạc mà thiết bị truyền tin có thể hoàn toàn khác nhau. Ví dụ nếu mạng lưới truyền tin là hữu tuyến (cáp quang) thì các thiết bị truyền tin có thể bao gồm cáp quang, bộ chuyển đổi tín hiệu quang - analog và modem. 315 - Thiết bị cấp nguồn: Hệ thống SCADA không thể hoạt động nếu thiếu điện, do đó việc cấp điện cho các trạm cần được tính tới khi thiết kế. Tùy thuộc vào chức năng của trạm mà nguồn điện và công suất cấp cho trạm có thể khác nhau. Với hệ thống có điều khiển, yêu cầu sử dụng các động cơ thì nguồn điện lưới và máy phát dự phòng là cần thiết. Nếu trạm chỉ có chức năng đo đạc thì nguồn điện có thể chỉ là pin mặt trời hoặc ắc quy. - Tủ thiết bị: Thông thường các thiết bị như RTU, modem, bộ chống sét sẽ được đặt gọn trong một tủ gọi là tủ thiết bị. Tủ này cũng có thể bao gồm thiết bị hiển thị các thông tin đo đạc được tại trạm và bàn phím hỗ trợ điều khiển (gọi chung là HMI). - Các công trình và thiết bị phụ trợ: Ngoài các thiết bị chính ở trên, thì các trạm SCADA còn phải có các thiết bị phụ trợ như bộ chống sét, công trình bảo vệ sensor Hình 6.37 cho thấy các thiết bị trong một trạm SCADA có đo đạc - điều khiển. Hình 6.37: Các thiết bị và bố trí thiết bị trong một trạm SCADA 6.4.3.3. Hệ thống truyền tin Hệ thống truyền tin được sử dụng cho việc trao đổi thông tin giữa các trạm làm việc và trung tâm điều khiển. Có nhiều loại công nghệ truyền tin như GSM, điện 316 thoại, radio, cáp quang và các thiết bị truyền tin ứng với mỗi công nghệ thường là khác nhau. Tuy nhiên, các thiết bị sau đây là phần cơ bản của mỗi hệ thống truyền tin: - Modem: Là thiết bị có nhiệm vụ kết nối và chuyển đổi tín hiệu đến và đi ra khỏi trạm. - Ăng ten hoặc cáp nối. 6.4.3.4. Trung tâm điều khiển Các trạm làm việc truyền dữ liệu về trung tâm điều khiển thông qua mạng truyền tin. Trung tâm điều khiển là nơi mà dữ liệu từ các trạm làm việc được thu nhận, xử lý, lưu trữ và chuyển đến các nơi khác nếu cần thiết. Người điều hành do đó có thể theo dõi những tham số đã đặt, điều khiển các trạm và hỗ trợ quản lý hệ thống hiệu quả hơn. Trung tâm điều khiển bao gồm: (1) MTU hay máy chủ SCADA để xử lý dữ liệu, điều khiển các trạm làm việc; (2) Các máy tính; (3) Các máy in để in ấn các bảng biểu thông tin hệ thống; (4) Thiết bị truyền tin radio (tùy thuộc vào loại mạng truyền tin); (5) Các thiết bị phụ trợ. 6.4.4. Các nguyên tắc làm việc Như đã nêu ở trên, hệ thống SCADA có các chức năng chính, bao gồm giám sát, điều khiển và thu thập số liệu. Dưới đây là các nguyên tắc làm việc nhằm đáp ứng các chức năng này. 6.4.4.1. Giám sát Các RTU liên tục quét tín hiệu do trung tâm điều khiển yêu cầu các trạm làm việc thu thập thông tin theo một tần suất nhất định. Trạm làm việc sẽ tự động gửi các thông tin về trung tâm điều khiển khi có tình hình đặc biệt hoặc tại bất kỳ thời điểm nào, người vận hành có thể ra lệnh cho trung tâm điều khiển yêu cầu một số hoặc toàn bộ các trạm làm việc thu thập các thông tin hiện thời của hệ thống tưới. 6.4.4.2. Điều khiển Việc điều khiển các cánh cống hay trạm bơm có thể được thực hiện từ trung tâm hoặc tại trạm. Lệnh điều khiển từ trung tâm sẽ được thực hiện thông qua phần mềm quản lý hệ thống SCADA. Tại trạm làm việc, việc vận hành được thực hiện từ bảng điều khiển sau khi trạm được cài đặt sang chế độ làm việc “điều khiển tại chỗ”. Các thông số phục vụ cho vận hành (mực nước, độ mở cống, v.v) được thu thập trên hệ thống thông qua các trạm làm việc được chuyển tới trung tâm điều 317 khiển thông qua mạng truyền tin. Tại trung tâm điều khiển, các thông số này được trình bày, xử lý và lưu trữ trên máy tính giám sát và người quản lý sẽ đưa ra quyết định cho vận hành các công trình (cống điều tiết, cống lấy nước...), lệnh này sẽ được đưa vào máy tính giám sát và sau đó chuyển đến trạm làm việc để thực hiện thao tác vận hành theo yêu cầu. Trong trường hợp sử dụng phương thức “điều khiển tại chỗ”, thay vì từ trung tâm điều khiển, bảng điều khiển sẽ được sử dụng để gửi lệnh điều khiển. 6.4.4.3. Thu thập số liệu Các số liệu về hệ thống mà chúng được đo theo thời gian, sẽ được lưu trữ trên máy tính giám sát để giúp IMC theo dõi được tình hình hoạt động của hệ thống, đánh giá tính hiệu quả của việc quản lý tưới và xác định được phương án vận hành tốt nhất. Các số liệu này cũng được sử dụng làm cơ sở để tính toán mức thủy lợi phí (cho cấp nước, nông nghiệp, v.v). 6.4.5. Các bước ứng dụng SCADA và các yêu cầu về vận hành và bảo dưỡng hệ thống SCADA 6.4.5.1. Nguyên tắc và các bước quy hoạch, bố trí hệ thống SCADA Nguyên tắc chung: Quy hoạch bố trí hệ thống SCADA phải: - Bắt đầu từ trung tâm điều khiển; - Bố trí tập trung, theo tuyến; - Đảm bảo truyền thông dễ dàng, liên tục; - Triệt để lợi dụng các công trình, trang thiết bị sẵn có (văn phòng, nhà máy, mạng máy tính, hệ thống điện thoại,...). Nguyên tắc quy hoạch bố trí hệ thống SCADA: (1) Trung tâm điều khiển nên bố trí trong khu vực văn phòng của Công ty QLKH CTTL, ở nơi cao và gần cụm công trình đầu mối của hệ thống. (2) Nếu hệ thống công trình thủy lợi phân bố trải dài (theo địa hình) thì có thể bố trí trung tâm điều khiển tại một trạm quản lý công trình nào đó ở hoặc gần với trung tâm hệ thống... (3) Hệ thống truyền thông nên sử dụng mạng vô tuyến trải phổ rộng, nhất là đối với các hệ thống thủy lợi có địa hình phức tạp, không bằng phẳng... (4) Nếu hệ thống công trình thủy lợi ở miền núi, có địa hình cao thì nên quy hoạch bố trí hệ thống cáp quang phục vụ công tác truyền thông tin. 318 (5) Với các hệ thống đã có mạng và dịch vụ điện thoại tốt thì có thể lắp đặt mạng Ethernet LAN/WAN kết hợp. (6) Những trạm giám sát điều khiển tại thực địa cần được bố trí trong phạm vi văn phòng hoặc gần văn phòng làm việc của các xí nghiệp, trạm, cụm quản lý công trình thủy lợi. (7) Mỗi trạm giám sát điều khiển tại thực địa cần đảm nhận một số hoặc nhiều công trình ở gần nhau. (8) Với các hệ thống công trình thủy lợi có tuyến kênh chính kéo dài trên 25 30km nên bố trí 1 trạm giám sát điều khiển có khả năng khống chế cho phần kênh từ 25 30km trở đi,... (9) Các cảm biến và thiết bị đo,... nên được bố trí ở nơi có điều kiện môi trường tốt, an toàn và dễ quản lý, dễ duy tu bảo dưỡng,... (10) Vị trí bố trí các trạm giám sát điều khiển và các thiết bị đầu cuối (cảm biến, thiết bị đo,) phải tiện lợi cho việc giao thông đi lại, vận chuyển trang thiết bị và thi công, lắp đặt 6.4.5.2. Nguyên tắc và các bước thiết kế hệ thống SCADA Nguyên tắc chung để thiết kế thống SCADA: - Bắt đầu từ các trạm cảm biến, đo đạc, sau đó mới đến các trạm giám sát - điều khiển... - Tính toán xác định các biến giám sát và điều khiển (Tags) trước khi thiết lập cấu hình thiết bị và mạng truyền thông. - Cấu trúc và phần mềm cơ sở dữ liệu phải được nghiên cứu thiết kế ngay từ đầu - Thiết kế, xây dựng phần mềm ứng dụng rồi mới thiết kế, xây dựng phần mềm hệ thống và phần mềm SCADA. - Thiết kế và thiết lập cấu hình cho hệ thống truyền thông cần phải được tiến hành đồng thời với thiết kế phần mềm SCADA 6.4.5.3. Nguyên tắc lựa chọn thiết bị SCADA Lựa chọn thiết bị cảm biến: - Loại thiết bị và hãng, công ty cung cấp: Tùy theo yêu cầu về độ chính xác và độ nhạy cần thiết có thể chọn thiết bị cảm biến có độ chính xác cao của Allen Bradley, National Instrument, Loại cảm biến siêu âm thường được dùng trong các hệ thống SCADA cho ngành Thủy lợi. 319 - Phạm vi và dải đo: Cần căn cứ theo khoảng dao động của yếu tố cần đo (mực nước, lưu lượng, độ mở,). Lựa chọn và thiết kế phần mềm cho thiết bị điều khiển: - Loại thiết bị và hãng, công ty cung cấp: Căn cứ theo yêu cầu về giám sát và điều khiển, về truyền thông tin để chọn thiết bị điều khiển logic khả trình PLC, RTU của hãng Allen Bradley, National Instrument, Siemens, Omron, Loại thiết bị điều khiển được dùng trong các hệ thống SCADA cho ngành Thủy lợi là PLC của hãng Omron - Nhật Bản và MOSCAD RTU của hãng Motorola,... - Tính toán xác định số lượng đầu vào và đầu ra cần thiết trên cơ sở số các Tags giám sát và điều khiển. Thiết kế phần mềm SCADA - Giao diện người - máy (HMI): Có thể lập trình bằng Bộ công cụ lập trình Visual Studio.NET, nhưng cũng có thể cân nhắc mua các phần mềm chuyên nghiệp SCADA của các hãng: Wonderware, National Instrument 6.4.5.4. Các yêu cầu về vận hành và bảo dưỡng hệ thống SCADA - Vận hành hệ thống SCADA phải thực hiện theo đúng các quy trình vận hành và bảo trì do nhà thầu cung cấp trang thiết bị SCADA đã lập. - Bảo dưỡng thường xuyên và định kỳ máy chủ, máy cơ sở dữ liệu, máy in, tại trung tâm điều khiển. - Làm vệ sinh sạch sẽ và tra dầu mỡ trang thiết bị, công trình của các trạm SCADA (các thiết bị điều khiển, cơ cấu chấp hành, sensor đo mực nước và độ ẩm cũng như các sensor đo độ mở cửa van, các công trình thước đo nước,...). - Duy tu bảo dưỡng thường xuyên các trang thiết bị truyền thông tin. - Hầu hết các trường hợp bảo trì trên thuộc loại bảo dưỡng định kỳ trong thời gian vận hành bình thường sẽ do các nhân viên trạm quản lý thực hiện. - Đối với những hư hỏng của các trang thiết bị đặc biệt cần gọi đến các chuyên gia và nhà cung cấp dịch vụ hoặc các nhà thầu SCADA, - Công ty xây dựng và duy trì một trạm sửa chữa nhỏ các trang thiết bị SCADA. Mua sẵn những trang thiết bị SCADA dự phòng 6.4.5.5. Nâng cao năng lực về vận hành hệ thống SCADA Thực tế cho thấy có khá nhiều hệ thống SCADA đã được xây dựng, lắp đặt nhưng hiệu quả sử dụng chưa cao, thậm chí một số hệ thống SCADA không được đưa vào khai thác, sử dụng. Vì vậy, để nâng cao năng lực quản lý vận hành các hệ 320 thống SCADA trước hết cần phải tuân theo các nguyên tắc của SCADA đã nêu trong mục 6.4.4. Đồng thời cần chú ý đến các công tác sau đây: - Tổ chức bồi dưỡng kiến thức và kỹ năng chuyên sâu cho đội ngũ cán bộ, nhân viên vận hành, quản lý hệ thống SCADA. - Tuyệt đối tuân thủ các quy trình quản lý, vận hành và duy tu bảo dưỡng các hệ thống SCADA. Cần phải ghi chép nhật ký vận hành và bảo dưỡng hệ thống SCADA. - Thường xuyên mở các lớp tập huấn để cập nhật và nâng cao kiến thức về SCADA hướng theo tiếp cận Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. - Tổ chức cho đội ngũ cán bộ, nhân viên vận hành, quản lý hệ thống SCADA đến tham quan, học tập tại thực địa các hệ thống SCADA điển hình, có hiệu quả cao - Cần phân công một cán bộ lãnh đạo của công ty QLKTCTTL chuyên trách chỉ đạo, kiểm tra việc thực hiện các quy trình thao tác vận hành hệ thống SCADA. - Theo dõi, đánh giá hiệu quả của hệ thống SCADA theo cách tiếp cận hiện đại hóa và chu trình đánh giá hiệu quả BenchMarking nhằm sử dụng bền vững và phát triển hệ thống SCADA. - Cần có các cán bộ kỹ thuật nắm chắc những kiến thức về tự động hóa và xu hướng phát triển của Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 và IoT. Đặc biệt chú trọng đến việc ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) nằm mở rộng, nâng cấp các hệ thống SCADA hiện có: + Công nghệ điện toán đám mây và máy chủ ảo (VPS). + Công nghệ Websockets, các module Ethernet/WIFI/GSM/GPRS/ và Arduino boards, cảm biến WIFI, 321 TÀI LIỆU KHAM KHẢO [1]. Nguyễn Trọng Sinh. "Cân bằng bảo vệ và sử dụng có hiệu quả nguồn nước quốc gia", Báo cáo khoa học tổng kết chương trình cấp nhà nước KC12, 1996. [2]. Donald A. Wilhite & Michael H. Glantz. "Understanding: the Drought Phenomenon: The Role of Definitions", Water International, vol. 10(3), pp. 111- 120, 1985. [3]. D.A. Wilhite. "Drought as a natural hazard: Concepts and definitions", in Drought: A Global Assessment, London & New York, pp.3-18, 2000. [4]. AMS. "Meteorological drought policy statement", Bulletin of American Meteorological Society, vol. 78, pp. 847-849, 1997. [5]. IPCC. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press, pp.996, 2007. [6]. Nguyễn Văn Thắng. "Nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo hạn hán cho Việt Nam với thời hạn đến 3 tháng", Trong Đề tài cấp Nhà nước KC08.17/11-15, 2015. [7]. FAO. "Cơ sở dữ liệu của FAO". Internet: [8]. NXB Khoa học Trung Quốc. "Kỹ thuật mới về công trình tưới tiêu (Tiếng Trung) tập 1 và 2", 1997. [9]. Nguyễn Quang Đoàn. Nguyên lý thiết kế hệ thống tưới. Đà Nẵng: Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, 1998. [10]. Tống Đức Khang. Bài tập Thủy nông. Hà Nội: NXB Nông nghiệp, 1995. [11]. Tống Đức Khang & Nguyễn Tuấn Anh. Một số biện pháp thủy lợi cho vùng đồi núi. Hà Nội: NXB Nông nghiệp, 1996. [12]. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. TCVN 4118:2012 "Công trình thủy lợi - hệ thống tưới tiêu - yêu cầu thiết kế", 2012. [13]. Phạm Ngọc Hải. Giáo trình Quy hoạch và Thiết kế hệ thống thủy lợi. Hà Nội: NXB Xây dựng, 2005. [14]. Côtchiacôp. Giáo trình tưới. Matxcova: NXB Nga, 1990. [15]. NXB Khoa học Trung Quốc. "Kỹ thuật tưới phun mưa (Tiếng Trung)", 1982. 322 [16]. NXB Khoa học Trung Quốc. "Kỹ thuật tưới nhỏ giọt (Tiếng Trung)", 1987. [17]. Lê Sâm. Kỹ thuật tưới tiết kiệm nước. NXB Nông nghiệp, 2002. [18]. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. QCVN 04-05:2012 "Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia công trình thủy lợi - các quy định chủ yếu về thiết kế". 2012. [19]. Tổng cục Thủy lợi. "Báo cáo tại Hội thảo Khởi động dự án: Hỗ trợ nâng cao hiệu quả tưới thông qua triển khai chương trình định chuẩn", 2012. [20]. Quốc hội Việt Nam. "Luật Thủy lợi", 2017. [21]. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. "Sổ tay hiện đại hóa hệ thống tưới", 2012. [22]. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. Sổ tay Kỹ thuật Thủy lợi. NXB Nông nghiệp, 2005. 323 GIÁO TRÌNH THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI, TIÊU --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- NHÀ XUẤT BẢN BÁCH KHOA HÀ NỘI Trụ sở: Ngõ 17, Tạ Quang Bửu, Quận Hai Bà Trưng, Hà Nội Điện thoại: 024.38684569; Fax: 024.38684570 Email: Chịu trách nhiệm xuất bản Giám đốc: TS. BÙI ĐỨC HÙNG Biên tập: NGỤY THỊ LIỄU ĐINH THỊ PHƯỢNG Sửa bản in: NGUYỄN PHƯƠNG ANH Thiết kế bìa: ĐINH XUÂN DŨNG In 500 cuốn, khổ 19 27 cm, tại Công ty TNHH Bao bì Sao Phương Bắc, số 59 Phố Mới, thị trấn Như Quỳnh, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên. Số xuất bản: 5245-2019/CXBIPH/01-90/BKHN; ISBN: 978-604-9875-26-7. Quyết định số: 296/QĐ-ĐHBK-BKHN ngày 27/12/2019. In xong và nộp lưu chiểu Quý I năm 2020. 324 View publication stats
File đính kèm:
giao_trinh_thiet_ke_he_thong_tuoi_tieu_phan_2.pdf