Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo cảm biến đo mực nước, bộ lưu trữ dữ liệu và hệ thống thu thập dữ liệu tự động qua mạng 3G/GPRS cho trạm quan trắc thủy văn Tân Uyên, Bình Dương

Tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Trường Đại học Quốc tế

 Họ và tên chủ nhiệm nhiệm vụ: Tiến sĩ Nguyễn Tuấn Đức

Mục tiêu nghiên cứu:

- Thiết kế và chế tạo phần cứng điện tử trạm quan trắc thủy văn bao gồm cảm biến đo mực nước, nhiệt độ nước, nhiệt độ không khí và bộ lưu trữ dữ liệu tự động giám sát mực nước sử dụng công nghệ tiết kiệm năng lượng cho phép trạm có thể hoạt động liên tục lên đến 2 ngày khi có sự cố mất nguồn cấp điện.

- Nghiên cứu và chế tạo hoàn chỉnh phần cứng mạng thu thập dữ liệu tự động qua 3G/GPRS với cấu hình mạng linh động, nhằm truyền thông tin thủy văn liên tục về trung tâm giám sát.

- Thiết kế hệ thống thu thập dữ liệu tự động nhằm thu thập dữ liệu từ trạm quan trắc thủy văn, quản lý trạm quan trắc và hiển thị các thông tin quan trắc thủy văn một cách trực quan về trung tâm giám sát

Tóm tắt nội dung nghiên cứu:

- Nội dung 1: Khảo sát thực trạng trạm quan trắc thủy văn huyên Tân Uyên, tỉnh Bình Dương. Nghiên cứu khả năng thiết kế trạm thủy văn tự động và mạng truyền dữ liệu tự động về trung tâm

- Nội dung 2: Nghiên cứu, tích hợp cảm biến thủy văn: Mực nước, nhiệt độ nước và không khí. Thiết kế bộ giao tiếp cảm biến với máy ghi dữ liệu.

- Nội dung 3: Nghiên cứu thiết kế bộ lưu dữ liệu (Data Logger) và bộ quản lý nguồn điện cho trạm quan trắc thủy văn Tân Uyên.

- Nội dung 4: Nghiên cứu tích hợp thiết bị không dây 3G/GPRS và lập trình mạng 3G/GPRS cho trạm Tân Uyên

- Nội dung 5: Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu và chương trình phần mềm quản lý để thu thập, lưu trữ dữ liệu từ các trạm quan trắc theo thời gian thực

- Nội dung 6: Tiến hành việc lắp đặt và kiểm tra sự hoạt động, tính chính xác của các thiết bị tại trạm quan trắc thủy văn Tân Uyên, thiết bị không dây 3G/GPRS và phần mềm trung tâm.

Lĩnh vực nghiên cứu: Kỹ thuật điện, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật thông tin

Phương pháp nghiên cứu

1. Tham khảo các quy chuẩn về cảm biến đo mực nước, nhiệt độ nước, nhiệt độ môi trường và các phương pháp giao tiếp cảm biến khác nhau

2. Nghiên cứu lựa chọn thiết bị và công nghệ mạng không dây phù hợp

3. Tiến hành thiết kế bo mạch giao tiếp cảm biến, mạch phần cứng bộ lưu trữ dữ liệu cho trạm quan trắc thủy văn.

4. Nghiên cứu cách thức giao tiếp các board phần cứng không dây với các mạch dữ liệu của trạm quan trắc thiết kế được. Tiến hành thiết kế và chế tạo mẫu thử nghiệm.

5. Đo kiểm lại chất lượng của sản phẩm phần cứng thiết kế được và so sánh với thiết bị chuẩn.

6. Thiết kế và xây dựng trung tâm quản lý từ xa với hệ cơ sở dữ liệu trên máy chủ.

Kết quả dự kiến:

1. Sản phẩm khoa học và công nghệ dạng kết quả III gồm thuyết minh đề cương chi tiết; báo cáo tổng hợp kết quả thực hiện đề tài; Báo cáo tóm tắt kết quả thực hiện đề tài; Bài báo cáo khoa học tóm tắt kết quả thực hiện đề tài; đĩa quang

2. Sản phẩm khoa học và công nghệ dạng kết quả I,II gồm cảm biến đo mực nước; cảm biến đo nhiệt độ nước; cảm biến đo nhiệt độ không khí; thiết bị giao tiếp với cảm biến; Thiết bị thu thập dữ liệu Data logger, bộ giao 3G/GPRS; Phần mềm trung tâm giám sát.

Thời gian thực hiện: 16 tháng (từ tháng 10/2016 đến tháng 02/2018)