HỆ THỐNG QUAN TRẮC HỒ CHỨA, ĐẬP THỦY ĐIỆN TỰ ĐỘNG

Việc khai thác tài nguyên nước cho mục đích thủy điện phải tuân thủ nguyên tắc sử dụng tổng hợp, đa mục tiêu, tham gia vào việc cắt giảm lũ và cấp nước cho hạ du khi có yêu cầu của cơ quan có thẩm quyền, đặc biệt là trong những tình huống yêu cầu ứng phó với tình trạng lũ lụt.

Bảo đảm an toàn đập, hồ chứa là một yêu cầu quan trọng khi khai thác tài nguyên nước cho thủy điện, tuân thủ mọi quy định về an toàn đập và hồ chứa nước để ngăn chặn rủi ro, thiên tai và bảo vệ cộng đồng và môi trường.

Để đảm bảo tối ưu hóa các tiêu chí trên và thực hiện đầy đủ các quy định của Bộ tài nguyên và môi trường, Ecapro xin giới thiệu Hệ thống quan trắc hồ chứa, đập thủy điện tự động.

I. THÀNH PHẦN CHÍNH CỦA HỆ THỐNG:

Theo “Điều 10, thông tư 17/2021/TT-BTNMT”: Thông số giám sát đối với công trình hồ chứa để phát điện bao gồm:

- Mực nước hồ

- Lưu lượng xả duy trì dòng chảy tối thiểu (nếu có)

- Lưu lượng xả qua nhà máy

- Lưu lượng xả qua tràn

Và các thông số được giám sát tự động, trực tuyến và giám sát bằng Camera

Do vậy thành phần cơ bản của Hệ thống quan trắc Hồ chứa, đập thủy điện bao gồm:

1. Bộ giám sát, điều khiển trung tâm:

- Bộ giám sát điều khiển trung tâm Datalogger: ECA-GPIs6.6DA có chức năng thu thập dữ liệu từ các trạm đo truyền về. Dữ liệu được lưu trữ, tính toán, xử lý và thực hiện việc truyền về Cục quản lý tài nguyên nước.

2. Trạm giám sát mực nước hồ (Tại thượng lưu và hạ lưu):

- Trạm này bao gồm Datalogger ECA-GPIs4.2THs kết nối với cảm biến đo mực nước, thu thập dữ liệu đo từ cảm biến thông qua tín hiệu 4-20mA hoặc kết nối RS485 và truyền về Bộ giám sát điều khiển trung tâm ECA-GPIs6.6DA qua đường mạng cáp quang hoặc qua mạng 4G.

- Sensor đo mực nước: Sử dụng cảm biến đo áp suất thủy tĩnh có độ chính xác cao, dải đo 10, 20 đến 50 mét, tín hiệu ra 4-20mA hoặc RS485. Cảm biến được thả sâu trong nước không bị ảnh hưởng bởi các vật trôi nổi trên mặt hồ cũng như tác động của sóng trên mặt hồ.

3. Trạm giám sát Lưu lượng ( Lưu lượng xả duy trì dòng chảy tối thiểu, Lưu lượng xả qua nhà máy, Lưu lượng xả qua tràn…).

- Trạm này bao gồm Datalogger ECA-GPIs4.2THs kết nối với cảm biến đo lưu lượng, thu thập dữ liệu đo từ cảm biến thông qua tín hiệu 4-20mA hoặc kết nối RS485 và truyền về Bộ giám sát điều khiển trung tâm ECA-GPIs6.6DA qua đường mạng cáp quang hoặc qua mạng 4G.

- Giám sát lưu lượng qua tổ máy (Turbine): Tổ máy sử dụng Transducer công suất tín hiệu ra 4-20mA hoặc qua bộ đo công suất P kỹ thuật số có kết nối RS485 Modbus RTU. Các giá trị đo này sẽ được tính toán thành giá trị lưu lượng chạy máy (lưu lượng xả qua nhà máy). Hoặc đo trực tiếp sử dụng cảm biến siêu âm kẹp ngoài đường ống.

- Giám sát lưu lượng qua tràn: Sử dụng các sensor đo thăng bằng kế, bộ mã hóa đo góc mở của các cửa van cùng tín hiệu ra dạng 4-20mA hoặc RS485.

4. Camera giám sát: Là hệ camera IP ghi lại phim ảnh của các thông số cần giám sát và gửi về trung tâm giám sát theo yêu cầu. Vì camera lắp đặt xa phòng điều khiển trung tâm nên dùng các bộ chuyển đổi quang điện để đảm bảo chất lượng truyền.

5. Phần mềm webserver tích hợp sẵn trên Data logger ECA-GPIs6.6DA:

- Thu thập, xử lý, ghi, lưu trữ, truyền nhận dữ liệu một cách liên tục và tự động, cho phép thiết lập các công thức tính toán, phân tích dữ liệu min, max, std. Thực hiện được nhiều phép tính, các hàm phức tạp.

- Cảnh báo khi vượt ngưỡng qua tin nhắn SMS, CALL (nháy máy), Email, Telegram.

- Hiền thị giá trị đo, trạng thái cảm biến, các cảnh báo, điều khiển IO....qua Màn hình hiển thị mầu 7inch, Màn hình TV, Giao diện Web HTTP, App Android

- Xuất file báo cáo, hiển thị dữ liệu dạng bảng, biểu đồ, tải file excel, file pdf…

- Lưu trữ dữ liệu bộ nhớ trong 3 năm, có thể lựa chọn thêm dữ liệu đám mây

6. Các thiết bị phụ trợ khác:

- Cơ sở hạ tầng: Nhà trạm, điều hòa, UPS, thiết bị báo cháy, báo khói, chống sét, Tủ quan trắc, Tủ điện,….

II. CÁC THÔNG SỐ GIÁM SÁT MỞ RỘNG

Ngoài các thông số cần giám sát theo quy định nêu trên. Tùy vào quy mô hồ đập, tiêu chí điều tiết, an toàn hồ chứa, điều tiết sản xuất điện, tối ưu hóa nguồn tài nguyên nước, cũng như ngăn chặn rủi ro thiên tai, cảnh báo lũ lụt…Các công trình thủy điện còn lắp đặt thêm các trạm sau:

1. Trạm đo mưa:

- Trạm này bao gồm Datalogger ECA-GPIs4.2THs kết nối trực tiếp với thiết bị đo mưa với cảm biến đo mưa kiểu chao lật, đo giá trị lượng mưa với tín hiệu ra dạng xung hoặc RS485 và truyền về Bộ giám sát điều khiển trung tâm ECA-GPIs6.6DA qua đường mạng cáp quang hoặc qua mạng 4G.

2. Trạm phát thanh cảnh báo lũ:

- Thiết bị chính là Bộ xử lý trung tâm ECA-GPIs6.6CE có USB4G và thẻ nhớ chứa các file âm thanh mp3 đã được ghi âm sẵn để phục vụ việc phát thanh, nhận tin nhắn SMS để ra lệnh phát file âm thanh, có thể phát nhiều file âm thanh cùng lúc, có thể phát lặp lại nhiều lần đều phụ thuộc vào cú pháp tin nhắn SMS.

- Amply phục vụ việc khuếch đại âm thanh

- Bộ nguồn UPS phục vụ lúc mất điện

- Loa công suất lớn để phát được âm thanh tới hàng km

Hình 1: Sơ đồ kết nối cơ bản của hệ thống

III. MỘT SỐ HÌNH ẢNH GIAO DIỆN PHẦN MỀM VÀ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG:

IV. KHÁCH HÀNG:

Với nhiều ưu điểm vượt trội HỆ THỐNG QUAN TRẮC HỒ CHỨA, ĐẬP THỦY ĐIỆN của ECAPRO đã được triển khai tại nhiều công trình thủy điện:

- Thủy Điện Tà Cọ: “Hệ thống giám sát mức nước qua mạng GSM/Internet, trước lưới và sau lưới chắn rác”

- Thủy Điện Nậm Công 3: “Hệ thống giám sát mức nước qua mạng GSM/Internet, trước lưới và sau lưới chắn rác”

- Thủy Điện Suối Sập 3: “Hệ thống giám sát mức nước qua mạng GSM/Internet, trước lưới và sau lưới chắn rác”

- Thủy Điện Bản Vẽ: “Hệ thống giám sát mức nước, phát thanh cảnh báo lũ”, sử dụng model: ECA-GPIs6.6CE

- Thủy Điện Thác Bà: “Hệ thống giám sát mức nước, phát thanh cảnh báo lũ”, sử dụng model: ECA-GPIs6.6CE

- Nhà máy thủy điện Hòa Bình: “Hệ thống giám sát và cảnh báo mức nước online”

- Nhà máy thủy điện Quảng Trị: 03 Trạm đo mưa, 02 Trạm đo mức nước, lưu lượng

- Nhà máy thủy điện Sông Bung 2: 04 Trạm đo mưa, 02 Trạm đo mức nước, lưu lượng

- Nhà máy thủy điện Sông Bung 4: 07 Trạm đo mưa, 02 Trạm đo mức nước, lưu lượng

- Nhà máy thủy điện An Khê: 03 Trạm đo mưa, 02 Trạm đo mức nước, lưu lượng

- Nhà máy thủy điện Kanak: 05 Trạm đo mưa, 02 Trạm đo mức nước, lưu lượng

… Và rất nhiều Nhà máy thủy điện khác