Đây là một hệ thống cảnh báo nhanh chóng và chính xác góp phần đảm bảo an toàn cho các hoạt động khai thác nguồn lợi trên sông khi Nhà máy Thủy điện Buôn Tua Srah xả nước để phát điện cũng như giảm thiểu thiệt hại do bão lũ gây ra.
I. QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH TRẠM CẢNH BÁO
1. Ảnh hưởng của Thuỷ điện Buôn Tua Srah đối với vùng hạ du sông Krông Nô
Dòng chảy trong vùng hạ du sông Krông Nô trước đây tuân theo quy luật tự nhiên, nhưng từ khi nhà máy được xây dựng, chế độ dòng chảy dòng sông vùng hạ lưu đã thay đổi. Vào mùa khô, nước sông có thể dâng cao hoặc xuống thấp tuỳ theo chế độ huy động của tổ máy phát điện, vào mùa lũ ngoài việc chạy máy còn có thể điều tiết hồ chứa qua đập tràn, dẫn đến xảy ra lũ vùng hạ du.
2. Đặc điểm vùng hạ du nhà máy thuỷ điện Buôn Tua Srah
Vùng hạ du nhà máy có địa hình tương đối bằng phẳng và có nền địa chất yếu. Vùng tập trung dân cư đông, là vùng trồng cây công nghiệp và nông nghiệp của địa phương như lúa, ngô, cà phê. Dòng sông uốn khúc đi qua địa bàn 8 xã thuộc 2 tỉnh Đắk Lắk và Đắk Nông.
Chiều dài dòng sông khoảng 60 km, tính từ hồ thuỷ điện Buôn Kuốp. Vào mùa khô, khi huy động tổ máy, sông có thể gây sạt lở bờ tại các vị trí uốn khúc. Mùa mưa thường gây ngập lụt lớn.
|
Còi cảnh báo và biển cảnh báo
|
3. Giải pháp áp dụng phục vụ công tác thông tin, thông báo
Trong giai đoạn đầu khi tích nước hồ chứa (tháng 7/2009), Nhà máy áp dụng một số giải pháp sau:
a. Còi cảnh báo kết hợp với biển cảnh báo
Tại khu vực đông dân cư sau nhà máy lắp đặt các biển hiệu lệnh còi cảnh báo. Khi chạy máy hoặc xả lũ, dùng còi cảnh báo lắp tại đập tràn Nhà máy để cảnh báo đến nhân dân trong vùng được biết để chủ động phòng tránh.
Giải pháp này có ưu điểm: Nhanh gọn, kịp thời. Tuy nhiên, phạm vi thông báo hẹp, bán kính khoảng 5 km.
b. Điện thoại và loa cầm tay
Trong trường hợp chạy máy, có thể dùng loa trang bị trên xe lưu động đi dọc dòng sông hạ lưu để yêu cầu người dân ra khỏi lòng sông để đảm bảo an toàn. Giải pháp này tốn rất nhiều thời gian, hơn nữa đường xá đi lại khó khăn cũng là trở ngại không nhỏ trong thực hiện giải pháp này.
Trong trường hợp cảnh báo lũ, có thể dùng điện thoại cố định hoặc di động để thông báo đến chính quyền địa phương để cảnh báo tình huống nguy hiểm cho nhân dân. Giải pháp này phải thông qua nhiều cấp chính quyền, việc cảnh báo đến nhân dân không được kịp thời.
Từ những phân tích ở trên, việc thiết lập trạm cảnh báo lũ từ xa qua sóng điện thoại di động là nhu cầu cấp thiết với mục đích:
- Thông báo tình hình xả lũ.
- Thông báo tình hình chạy máy.
- Các thông báo cần thiết khác.
II. THUYẾT MINH HỆ THỐNG THÔNG BÁO LŨ TỪ XA QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG
1. Nguyên lý làm việc
a. Cấu hình hệ thống:
Hệ thống gồm có điện thoại di động, mạch điều khiển, MP3, ampli, loa phóng thanh, các thiết bị đóng cắt như contactor, rơle, UPS và nguồn acqui dự phòng.
b. Chu trình làm việc của hệ thống
Bình thường khi không có cuộc gọi thì hệ thống nằm ở chế độ chờ, thực hiện các công việc như nạp pin điện thoại và nạp acqui.
Khi có cuộc gọi và số này có trong danh sách thì cho phép bắt máy, còi trên mạch điều khiển chính sẽ phát ra 5 tiếng bíp bíp để thông báo cho đầu gọi biết tình trạng của mạch còn tốt. Kế đến, MP3 sẽ phát ra đoạn nhạc nạp sẵn để điều hành viên biết đường tín hiệu từ ampli ra loa phóng thanh đã sẵn sàng. Sau khi kết thúc phần nhạc hiệu, điều hành viên tiến hành đọc thông báo. Khi kết thúc thông báo, điều hành viên dập máy, hệ thống quay về lại trạng thái chờ.
Tín hiệu đầu vào để hệ thống làm việc là sóng di động và độ sáng màn hình. Điện thoại ở chế độ chờ sẽ không phát sóng liên tục, do đó mạch điều khiển được lập trình để loại trừ trường hợp này.
Về logic, điều kiện cần là phải có sóng liên tục, và điều kiện đủ là phải có tín hiệu màn hình. Có đủ hai điều kiện này, mạch điều khiển sẽ đi kích hoạt ampli, MP3 theo chu trình lập sẵn. Khi kết thúc cuộc gọi, sẽ không có sóng gửi đến điện thoại di động hoặc phát hiện mất sóng quá 2 s, thì mạch điều khiển sẽ đi ngắt ampli, đưa hệ thống quay về chế độ chờ.
|
Bố trí thiết bị trong tủ
(1. Mạch điều khiển, 2. Điện thoại, 3. Dò sóng, 4. Dò màn hình, 5. MP3)
|
2. Đánh giá hệ thống
a. Ưu điểm của hệ thống
Đây là hệ thống không dây điều khiển từ xa, không cần phải thiết lập phòng điều khiển cũng như kéo dây từ phòng điều khiển trung tâm tới tủ điều khiển. Người điều khiển có thể từ bất kỳ nơi nào sử dụng hệ thống thông qua điện thoại cố định hoặc không dây.
Hệ thống trang bị bộ UPS cấp nguồn nên có tính khả dụng cao, thời gian hoạt động khi mất nguồn lên đến 30 giờ.
Hệ thống có tính chọn lọc cao, chỉ có những số được nạp trong danh sách mới được phép điều khiển. Thử nghiệm cho thấy, hệ thống không phản ứng với các số ngoài danh mục cũng như tin nhắn.
Hệ thống có tính linh hoạt cao, ví dụ chỉ cần nạp thêm số điện thoại của Ban chỉ huy Phòng chống Lụt bão là có thể thực hiện thông báo lũ từ văn phòng này.
Giảm được chi phí xây dựng rất lớn do tận dụng được các trạm thu phát sóng sẵn có của các nhà mạng trong khu vực như VINA, MOBI, VIETTEL, v.v.
Tốn ít chi phí cho thiết bị vì hầu hết các phần tử chính trong hệ thống đều được chế tạo từ các linh kiện dễ kiếm trong nước. Hơn nữa, hệ thống có cấu tạo đơn giản nên rất dễ bảo trì, không cần đào tạo người vận hành có trình độ, miễn là biết vị trí để khởi động lại điện thoại.
b. Nhược điểm của hệ thống
Tùy thuộc vào tình trạng sóng tại đầu gọi cũng như đầu nhận. Nếu phía phát hoặc phía nhận quá xa trạm BTS thì chất lượng thoại không cao. Tuy nhiên, điều này đã được khắc phục trong hệ thống cải tiến, có nghĩa là người thông báo chi cần kích hoạt cuộc gọi, phần thông báo sẽ tự động tiến hành theo lời ghi âm lưu sẵn trong máy MP3.
Hệ thống dùng nguồn lưới địa phương, nên vị trí lắp phụ thuộc vào nhà dân gần đó.
c. Hướng cải tiến trong thời gian tới
Hiện nay hệ thống sử dụng nguồn điện từ nhà dân để cấp nguồn, nên các trạm cảnh báo phải được lắp đặt tại nơi có lưới điện địa phương. Thời gian tới sẽ cải tiến, sử dụng năng lượng mặt trời để có thể lắp đặt tại các vùng xa khu dân cư.
Ngoài ra có thể cải tiến để kết nối với hệ thống truyền thanh địa phương để thông tin khi cần thiết.
|
7 trạm cảnh báo từ xa qua sóng điện thoại di động
|
3. Nhận xét của Hội đồng sáng kiến Công ty thủy điện Buôn Kuốp
Hệ thống cảnh báo từ xa qua sóng điện thoại di động được nghiên cứu chế tạo nhằm tăng cường công tác thông tin kịp thời đến nhân dân dọc hạ lưu hồ chứa thủy điện Buôn Tua Srah, phục vụ công tác chạy máy và điều tiết chống lũ, giúp nhân dân chủ động trong việc di dời người và tài sản ra khỏi vùng ảnh hưởng, hạn chế thiệt hại người và tài sản của nhân dân vùng hạ du ở mức thấp nhất.
Khi hệ thống này chưa được lắp đặt, việc thông báo cho nhân dân dọc hạ lưu trước khi hồ xả nước được thực hiện gián tiếp thông qua việc liên lạc điện thoại với các Chủ tịch xã hoặc các trạm bơm thủy lợi, sau đó được phát lên hệ thống loa công cộng. Các nội dung cần thông báo được thực hiện qua thông tin gián tiếp này thường không kịp thời và chính xác đến người dân. Từ khi hệ thống cảnh báo được đưa vào hoạt động đã tăng cường thêm trong công tác phòng chống lụt bão của Công ty, giúp cho việc liên lạc - thông tin với địa phương được chủ động hơn, đảm bảo an toàn hơn về tính mạng và tài sản của nhân dân dọc hạ lưu hồ.
a. Tính mới
Hệ thống cảnh báo từ xa qua sóng điện thoại di động có tính mới, vì giải pháp kết hợp với công nghệ điện thoại di động chỉ phát triển mạnh những năm gần đây. Hệ thống với chức năng và công nghệ tương tự chưa được áp dụng ờ bất kỳ đơn vị nào.
b. Khả năng áp dụng
- Hệ thống cảnh báo từ xa qua sóng điện thoại di động có khả năng áp dụng cao, và đã được phủ sóng di động với nhiều nhà cung cấp dịch vụ di động khác nhau.
Đến nay đã thiết lập được 7 trạm cảnh báo từ xa qua sóng điện thoại di động tại các xã Nam Ka, Ea R’bin thuộc huyện Lắk, tỉnh Đắk Lắk; các xã Quảng Phú, Đắk Nang, Đức Xuyên, Nam D’Nir, Buôn Choá thuộc huyện Krông Nô, tỉnh Đắk Nông. Các trạm này đã hoạt động ổn định và tin cậy trong thời gian qua.
- Hệ thống đã được chọn báo cáo phổ biến kinh nghiệm trong công tác thông tin cho vùng hạ du tại Hội nghị hướng dẫn các quy định về quản lý an toàn đập thuỷ điện, tổ chức vào giữa tháng 7 năm 2011 tại Đà Nẵng do Bộ Công Thương tổ chức.
- Nhiều đơn vị trong ngành đã đến tìm hiểu giải pháp và áp dụng như: Công ty thuỷ điện Sông Tranh, Công ty cổ phần thuỷ điện Sông Ba Hạ, Ban Quản lý dự án thuỷ điện 7 (Công ty thuỷ điện An Khê - Ka Nak).
c. Kết luận
Hệ thống cảnh báo từ xa qua sóng điện thoại di động đã được đưa vào vận hành trạm đầu tiên vào cuối năm 2009 và đến nay có 7 trạm đang hoạt động ổn định và tin cậy, mang lại hiệu quả thiết thực.
4. Các tài liệu đi kèm
- RWF-001(1_2) Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển dùng ATMEGA8.
- RWF-002(1_2) Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn, điều khiển toàn hệ thống.
- RWF-002(2_2) Sơ đồ đấu dây, bố trí thiết bị.
- RWF-003(1_1) Cực tính trên module dò sóng, dò màn hình