hỆ thỐng thÔng b o tỪ xa qua ĐiỆn thoẠi di...

PHÂN BAN B3. Bảo vệ và điều khiển hệ thống điện

1

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

HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC

2

Hệ 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 thịnhiệt độ

MP3

Âmply

Contactorcấp 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---------


3

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)


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.


5

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.


6

Hệ 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 KaNam Ka

Quảng phú

Đăk nang

Đức xuyên

Nam D’Nir

Krông AnaKrông 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.


7

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

.

http://chaokhun.kmitl.ac.th/~kswichit/89S52/89S52.htm

hỆ thỐng thÔng b o tỪ xa qua ĐiỆn thoẠi di...

Documents