Tóm tắt: Cuối năm 2009, khi tổ máy đầu tiên thuộc Nhà máy thủy điện Buôn Kuốp được đưa vào vận hành, Công ty Thủy Điện Buôn Kuốp ý thức được rằng trong công tác xả lũ, việc thông báo sớm đến khu dân cư phía hạ du để chủ động phòng tránh là cần thiết. Từ nhu cầu đó, ban lãnh đạo đã ra đề bài cho một nhóm nghiên cứu và thử nghiệm phương tiện thông báo xả nước từ xa qua điện thoại di động. Với mục tiêu cung cấp thông tin xả nước hồ chứa được nhanh chóng đến chính quyền và nhân dân dân vùng hạ du, để chủ động ứng phó khi có tình huống bất thường xảy ra, góp phần giảm thiểu thấp nhất thiệt hại về người và tài sản cho nhân dân. Ngoài ra, vào mùa khô hệ thống còn cung cấp thông tin xả nước để nhân dân chủ động phòng tránh tai nạn khi thay đổi lưu lượng chạy máy, cũng như giúp nhân dân chủ động tưới tiêu phục vụ nông nghiệp, vận tải đường sông.
Trang 11
HỆ THỐNG THÔNG BÁO TỪ XA QUA ĐIỆN THOẠI DI DỘNG
Trần Kỳ Hải
Công ty Thủy điện Buôn Kuốp
Tóm tắt: Cuối năm 2009, khi tổ máy đầu tiên thuộc Nhà máy thủy điện Buôn Kuốp
được đưa vào vận hành, Công ty Thủy Điện Buôn Kuốp ý thức được rằng trong công tác xả lũ, việc thông báo sớm đến khu dân cư phía hạ du để chủ động phòng tránh là cần thiết Từ nhu cầu đó, ban lãnh đạo đã ra đề bài cho một nhóm nghiên cứu và thử nghiệm phương tiện thông báo xả nước từ xa qua điện thoại di động Với mục tiêu cung cấp thông tin xả nước hồ chứa được nhanh chóng đến chính quyền và nhân dân dân vùng hạ du, để chủ động ứng phó khi có tình huống bất thường xảy ra, góp phần giảm thiểu thấp nhất thiệt hại về người và tài sản cho nhân dân
Ngoài ra, vào mùa khô hệ thống còn cung cấp thông tin xả nước để nhân dân chủ động phòng tránh tai nạn khi thay đổi lưu lượng chạy máy, cũng như giúp nhân dân chủ động tưới tiêu phục vụ nông nghiệp, vận tải đường sông
Từ khóa: Xả lũ, hồ chứa, thông báo xả nước
1 GIỚI THIỆU
Điện thoại di động, là thiết bị viễn thông liên lạc có thể sử dụng trong không gian rộng, phụ thuộc vào nơi phủ sóng của nhà cung cấp dịch vụ Chất lượng sóng phụ thuộc vào thiết bị mạng
và phần nào địa hình nơi sử dụng máy chứ ít khi bị giới hạn về không gian
Có nhiều cách khác để thông báo đến khu vực đông dân dư ở vùng hạ du như còi hụ, loa phóng thanh, trạm phát thanh qua sóng VH Phổ biến nhất trong số đó hệ thống loa phát thanh tại địa phương Tuy nhiên, cách này quá lệ thuộc vào phát thanh viên tại chỗ và phải trực thường xuyên, khiến nhân viên vận hành không chủ động trong các tình huống thông báo
Hệ thống thông báo từ xa qua điện thoại di động được xây dựng dựa trên hình thức khuếch đại tín hiệu thoại của điện thoại di động ra loa phóng thanh Trên nền hạ tầng được xây dựng sẵn do các công ty cung cấp dịch vụ viễn thông như VinaPhone, Viettel… Khi có cuộc gọi đến, hệ thống sẽ tự động bắt máy, kiểm tra đường truyền và phát ra loa nội dung thông báo từ phía đầu đối diện Nếu không có cuộc gọi đến, hệ thống ở chế độ dự phòng, nạp năng lượng vào accu và chờ đến khi có cuộc gọi mới
2 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
Trang 2Hệ thống xử lý tin hiệu gồm hai bộ phận độc lập: Điện thoại và bộ điều khiển Chức năng của điện thoại là nhận cuộc gọi và lưu trữ các số được phép gọi đến trong danh bạ Việc lựa chọn điện thoại có hai vấn đề cần quan tâm là có chế độ tự động trả lời và chặn cuộc gọi ngoài danh sách đã lưu Còn bộ điều khiển muốn nhận biết một cuộc gọi đến cần có hai tín hiệu, thứ nhất màn hình phải lóe sáng, thứ hai thời gian phát sóng mạnh duy trì đủ lâu Khi hội đủ hai điều kiện màn hình lóe sáng và cường độ phát sóng kéo dài hơn 5s thì cho phép xuất đầu ra rơ le điều khiển contactor cấp nguồn cho âm ly Đường âm thanh của điện thoại được kết nối sẳn với đầu vào âm ly, lúc đó phía đầu đối diện có giọng thoại thì âm thanh sẽ được khuếch đại ra loa Bằng thực nghiệm, chúng tôi thấy rằng khi điện thoại ở chế độ không thoại sẽ không phát sóng Khi có tin nhắn đến thì các điều kiện về màn hình lóe sáng và phát sóng đều xảy ra, nhưng thời gian phát sóng rất nhỏ, hầu hết đều dưới 5s Vậy, để loại bỏ tình huống này chỉ cần tạo trễ đủ lâu theo đoạn chương trình viết bằng Codevision minh họa sau:
`
GSM network
GSM network ATmega8
Led hiển thị nhiệt độ
MP3
Âmply
Contactor cấp nguồn
Loa
Mạch xử lý tín hiệu đầu vào
Điện thoại Cảm biến sáng
Mạch dò sóng
`
Cảm biến nhiệt độ
Hồi tiếp âm thanh
Audio Relay
Hình 1 Sơ đồ khối
#define KA1 PORTD.3// Amplifier
#define KA2 PORTD.2// MP3 player
#define KA3 PORTD.1// Cell phone charger
#define KA4 PORTD.0// Ventilation/Battery Discharge // -
// Timer 2 overflow interrupt service routine interrupt [TIM2_OVF] void timer2_ovf_isr(void) {
// Reinitialize Timer 2 value TCNT2=0x82;
#asm("WDR"); //kick the watchdog timer
// -set timer of uC working -
Trang 33
if((seq0 == 1)) ++t;
//if (t > 600) t = 0;
// -
// -input processing - if(WAVE == 1) //detect wave {
W_f = 1;
t_W = 0;
} if((WAVE == 0)&(W_f == 1)) {
if(++t_W > 2000) {
t_W = 0;
W_f = 0;
seq0 = 1;
seq1 = 0;
seq2 = 0;
seq3 = 0;
finish_f = 1;
} } if(finish_f == 1)// call is over, anti contactor hunting {
if(++t_finish >= 4000) {
t_finish = 0;
t_BW = 0;
W_f = 0;
t_W = 0;
BL_f = 0;
t_BL = 0;
finish_f = 0;
seq0 = 1;
seq1 = 0;
seq2 = 0;
seq3 = 0;
} } if(BACKLIGHT == 1) //detect backlight {
BL_f = 1; //set flag t_BL = 0;//reset timer }
if((BACKLIGHT == 0)&(BL_f == 1)) //under 5.5s it’s a SMS
{ if(++t_BL > 5500)
Trang 4{ t_BL = 0;
BL_f = 0;
} } // -
// -set timer of WAVE and BACKLIGHT synchronous - if((BL_f == 1)&(W_f == 1)&(seq0 == 1)) ++t_BW;
else t_BW = 0;
// -
// -activate timer of buzzer -
if (seq1==1) ++t_buzz;
else t_buzz = 0;
// -
// -activate timer of MP3 - if(KA2 == 1) ++t_MP3;
else t_MP3 = 0;
// - }
1
2
3
4
5
6
Hình 2 Tủ nhận tín hiệu cuộc gọi và khuếch đại âm lượng
Chú thích: 1 Bộ xử lý trung tâm; 2 MP3, bộ dò sóng, cảm biến sáng và điện thoại; 3 Quạt làm mát;
4 UPS; 5 Âm ly; 6 Loa.
Khi không có cuộc gọi đến, hệ thống sẽ ở trạng thái chờ Ở trạng thái này, hệ thống tự động nạp
xả ắc quy, pin điện thoại định kỳ Đồng thời điều khiển chạy quạt làm mát theo tín hiệu nhiệt độ của sensor LM35 phản hồi về vi xử lý Atmega8
Trang 55
Khi có cuộc gọi đến thuê bao di động của hệ thống Nếu số gọi đến đã được lưu trong danh bạ thì điện thoại sẽ tự động bắt máy, nếu không cuộc gọi sẽ bị chặn Nếu đã thỏa điều kiện đây là cuộc gọi hợp lệ, bộ điều khiển phát ra 5 tiếng bíp, người gọi sẽ nghe được tiếng phản hồi về thông qua một micro có sẵn trên điện thoại, từ đó đánh giá được tình trạng của bộ điều khiển trung tâm có còn làm việc hay không
Sau 5 tiếng bíp, hệ thống cấp nguồn cho âm ly và mp3 để phát nhạc ra loa Người gọi nghe được tiếng phản hồi về, kiểm tra được tình trạng của âm ly và loa thông qua tiếng vọng về Đồng thời, đoạn nhạc mp3 này còn giúp người dân xung quanh bờ sông biết được sắp có thông báo chạy máy hay xả tràn từ nhà máy
Khi đoạn nhạc mp3 phát xong, nhân viên vận hành sẽ đọc thông báo sắp chạy máy hay xả tràn trước 30 phút để người nhanh chóng di chuyển khỏi khu vực sông Kết thúc cuộc gọi, hệ thống trở về chế độ chờ như ban đầu
Toàn bộ hệ thống được cấp nguồn từ lưới điện địa phương thông qua UPS Một phần điện được cấp cho thiết bị, phần còn lại sạc cho accu 100Ah Vào lúc mất điện lưới hệ thống được cấp nguồn từ accu Khi UPS bị hỏng, hệ thống tự động bỏ qua UPS và lấy nguồn trực tiếp từ lưới địa phương
3 ỨNG DỤNG VÀ KẾT QUẢ
Hình 3 Toàn cảnh vị trí lắp trạm Nam D’Nir
Trạm đầu tiên được lắp đặt vào cuối năm 2009 tại Quảng Phú Đến nay, số lượng các trạm thông báo được mở rộng lên đến con số mười Trong đó, tám trạm lắp phía hạ lưu nhà máy Buôn Tua Srah và hai trạm phía hạ lưu nhà máy Buôn Kuốp Theo ghi nhận từ các người dân xung quanh, nhờ các trạm thông báo mà chủ động phòng tránh kịp thời, có kế hoạch vận tải đường sông vào mùa kiệt hợp lý
Trang 6Hệ thống được Cục Kỹ thuật an toàn và Môi trường công nghiệp - Bộ Công thương chọn để phổ biến tại Hội nghị hướng dẫn các quy định về quản lý an toàn thuỷ điện tổ chức tại Đà Nẵng vào tháng 7/2011, Công ty đã phổ biến kinh nghiệm đến một số các đơn vị khác trong ngành để áp dụng như Công ty Cổ phần thuỷ điện Sông Ba Hạ, Công ty thuỷ điện Sông Tranh, Công ty thuỷ điện An Khê - Knak
BUÔN TUA SRAH
Nam Ka Quảng phú
Đăk nang Đức xuyên Nam D’Nir
Krông Ana Krông Nô
Buôn Chóa
Ea Rbin 1
Ea Rbin 2
BUÔN KUỐP
Ea T’ling Tâm Thắng
Hình 4 Sơ đồ 10 trạm đã được lắp đặt và vận hành
4 KẾT LUẬN
Hệ thống thông báo từ xa qua sóng điện thoại được thi công và đưa vào vận hành mang lại hiệu quả thiết thực Việc thông báo sớm nhất và sâu rộng tình hình xả lũ các hồ đến chính quyền và nhân dân địa phương cũng là một yếu tố quan trọng, giúp nhân dân có đủ thời gian để ứng phó với tình hình lũ lụt, góp phần làm giảm đến mức thấp nhất thiệt hại về người và tài sản nhân dân sinh sống và canh tác dọc hạ lưu các hồ
Bên cạnh công tác thông báo về mùa mưa lũ, hệ thống có hiệu quả trong việc thông báo xả nước chạy máy hàng ngày, giúp nhân dân sớm di chuyển người và tài sản ra khỏi khu vực lòng sông, giúp các trạm bơm thuỷ lợi chủ động trong việc bơm nước tưới tiêu nông nghiệp Qua quá trình vận hành từ 2009 đến nay cho thấy hệ thống làm việc hiệu quả, dễ chế tạo bằng các vật tư dễ tìm tại thị trường Việt Nam
Trang 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Atmega8 datasheet (2007); Atmel Corporation
[2] Codevision AVR V2.03.5 User manual (2008), HP Info Tech
[3] Dhananjay V Gadre (2001), Programming And Customizing The Avr Microcontroller, Published by The McGraw-Hill Companies, Inc, pp 97-135
[4] Joe Pardue (2005), C Programming for Microcontrollers, Published by Smiley Micros, pp 45-98
[5] Wichit Sirichote (2006), Simple project board with In System Programmable Flash based microcontroller, 89S52 and 2-channel 12-bit ADC,
http://chaokhun.kmitl.ac.th/~kswichit/89S52/89S52.htm
