(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới trên nền tảng Internet

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI NGUYỄN THỊ VÂN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHẦN MỀM TRỢ GIÚP VẬN HÀNH HỆ THỐNG TƯỚI TRÊN NỀN TẢNG INTERNET LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI NGUYỄN THỊ VÂN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHẦN MỀM TRỢ GIÚP VẬN HÀNH HỆ THỐNG TƯỚI TRÊN NỀN TẢNG INTERNET CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC MÃ SỐ : 60-58-02-12 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS PHẠM NGỌC HẢI PGS.TS NGHIÊM TIẾN LAM Hà Nội - 2015 LỜI CẢM ƠN Sau trình học tập nghiên cứu, đến luận văn thạc sĩ với đề tài: “Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới tảng internet” hoàn thành với nỗ lực thân giúp đỡ thầy, cô giáo, bạn bè đồng nghiệp Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy, cô giáo Trường Đại học Thuỷ lợi tồn thể thầy giáo khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước giúp đỡ nhiều suốt thời gian học tập trường Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Phạm Ngọc Hải thầy giáo PGS.TS Nghiêm Tiến Lam người trực tiếp hướng dẫn, bảo tơi suốt q trình làm luận văn để tơi hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi Khí hậuđã tạo điều kiện thuận lợi để tơicó điều kiện học tập, nghiên cứu chun sâu, nâng cao trình độ chun mơn nghiệp vụ nhằm hoàn thành tốt nhiệm vụ lĩnh vực công tác Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp động viên, giúp đỡ trình làm luận văn Đây lần nghiên cứu khoa học, với thời gian kiến thức có hạn, chắn không tránh khỏi khiếm khuyết, mong nhận nhiều ý kiến góp ý thầy cô giáo, cán khoa học đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng Tác giả Nguyễn Thị Vân năm 2015 LỜI CAM ĐOAN Tên Nguyễn Thị Vân, xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Những nội dung kết trình bày Luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khoa học nào, vi phạm tơi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Tác giả Nguyễn Thị Vân MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Đề tài Nước ta nước có kinh tế phụ thuộc chủ yếu vào nông nghiệp Từ năm 1955 đến nay, công tác thủy lợi phát triển ngày mạnh mẽ sau giải phóng miền Nam năm 1975 Tính đến nay, nước có 110 hệ thống thủy nơng vừa lớn, hàng nghìn hệ thống thủy lợi nhỏ, bao gồm 650 hồ đập lớn có dung tích từ triệu m³ trở lên, 2000 trạm bơm lớn vừa, gần 5000 cống tưới tiêu lớn xây dựng sông suối đê biển Nhìn chung hệ thống thủy lợi chưa xây dựng đồng hoàn chỉnh từ đầu mối đến mặt ruộng Hơn nữa, thiết bị phục vụ cho quản lý khai thác không trang bị đầy đủ gây khó khăn cho quản lý sử dụng Chính làm giảm hiệu cơng trình thủy lợi Việc quản lý khai thác hệ thống thủy lợi nói chung ý mặt chất lượng, tính khoa học mà nặng quy trình, thủ tục cách lý thuyết thể điểm:  Chưa lập thực kế hoạch dùng nước phân phối nước cách khoa học hợp lý  Chưa theo dõi đánh giá hiệu hoạt động tưới, tiêu, cấp thoát nước thường xuyên qua năm khai thác  Các cơng trình điều tiết nước hệ thống kênh khơng trang bị hồn chỉnh thiết bị điều khiển đại, không lập thực quy trình quản lý để phân phối nước theo kế hoạch  Việc đóng mở cống lấy nước, phân phối nước cịn tùy tiện gây lãng phí nước quản lý sử dụng, nhiều cống bỏ ngỏ hư hỏng không sửa chữa  Chưa vận dụng, khai thác hệ thống liệu thơng tin có liên quan để sử dụng chúng cách hiệu quản lý khai thác hệ thống Thủy lợi Những vấn đề cho thấy việc quản lý cơng trình thủy lợi yếu kém, thách thức đặt phải có biện pháp quản lý phù hợp nhằm mang lại hiệu cao Để trợ giúp cho cơng tác quản lý vận hành cơng trình thủy lợi nhằm nâng cao hiệu quản lý khai thác cơng trình, đề tài luận văn Thạc sĩ “Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới tảng internet” thực với nhiệm vụ ứng dụng tiến công nghệ thông tin để xây dựng công cụ trực tuyến trợ giúp cho công tác quản lý vận hành hệ thống tưới thông qua mạng internet Với việc sử dụng công nghệ lưu trữ xử lý liệu trực tuyến, đơn vị quản lý vận hành hệ thống truy cập qua internet để cập nhật số liệu, tính tốn nhu cầu nước tưới đưa phương án điều tiết cấp nước trực tuyến mà không cần mua cài đặt phần mềm Ngoài ra, hệ thống phần mềm trực tuyến với giao diện hoàn toàn Tiếng Việt tạo điều kiện thuận tiện cho người sử dụng Do đó, việc thực đề tài nghiên cứu có ý nghĩa khoa học thực tiễn Mục đích Đề tài Mục đích đề tài nghiên cứu sở phương pháp luận xây dựng hệ thống phần mềm trực tuyến trợ giúp công tác quản lý vận hành hệ thống tưới dựa tảng internet áp dụng thí điểm cho hệ thống tưới Phú Ninh tỉnh Quảng Nam Phần mềm trực tuyến trợ giúp cho việc tính tốn nhu cầu nước cho trồng, nhu cầu nước hệ thống, điều tiết cấp nước nhằm nâng cao hiệu quản lý vận hành hệ thống tưới Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu  Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp điều tra thu thập, xử lý, phân tích số liệu thực tế - Phương pháp sử dụng mơ hình tốn -Phương pháp thực nghiệm, thực tế đểkiểm tra tính ưu việt cơng cụ - Phương pháp chuyên gia để phân tích, đánh giá kiểm định kết  Cách tiếp cận - Tiếp cận lý thuyết tài liệu thực tế - Phát triển nguồn nước bền vững - Tiếp cận đáp ứng yêu cầu thân thiện với người sử dụng Kết dự kiến đạt - Bộ công cụ phần mềm trợ giúp quản lý vận hành dựa tảng internet - Kết thử nghiệm cho hệ thống Phú Ninh Xác định nhu cầu nước trồng hệ thống, dịng chảy đến cơng trình chế độ điều tiết cấp nước hợp lý Nội dung luận văn Ngoài phần Mở đầu, Kết luận Kiến nghị, Luận văn cấu trúc với chương nội dung gồm: Chương 1: Tổng quan phần mềm ứng dụng Chương 2: Cơ sở khoa học việc nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới tảng internet Chương 3: Giới thiệu cấu trúc sở liệu phần mềm Chương 4: Kết áp dụng cho hệ thống thủy lợi Phú Ninh – Quảng Nam CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC PHẦN MỀM ĐANG ĐƯỢC ỨNG DỤNG 1.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.1.1 Các công nghệ thường sử dụng Các hệ thống trợ giúp quản lý vận hành cấp nước tưới phát triển ứng dụng nhiều nước giới, điển hình hệ thống Úc, Mỹ, Canada Trong vòng 20 năm qua, nhiều công nghệ ứng dụng hệ thống trợ giúp quản lý vận hành tưới, số công nghệ đại, mang lại hiệu cao kể đến cơng nghệ SCADA, WebGis… 1.1.2 Công nghệ SCADA SCADA chữ viết tắt Supervising Control and Data Acquisition, có nghĩ điều khiển giám sát thu thập số liệu Đây công nghệ cho phép thu thập thông tin liệu từ cảm biến từ xa liên tục, công nghệ phù hợp để nâng cao hiệu khai thác cơng trình thuỷ lợi Những thiết bị kết nối với liên kết tín hiệu đường truyền với băng truyền từ thấp đến cao truyền đến trung tâm liệu giúp cho chuyên gia giám sát điều khiển hệ thống Công nghệ SCADA hệ thống mạng mở mạng đóng, phản hồi trực tiếp hệ thống Công nghệ áp dụng cho vùng tưới Orange Cove Mỹ tự động điều hành quản lý tưới thông qua hệ thống thông tin hệ thố ng đại hóa cơng tác quản lý trạm bơm tưới hệ thống cung cấp nước công nghệ giám sát, đo đạc định điều hành tự động Hệ thống giúp cho vùng hưởng lợi giảm lượng điện dùng, chí phí sử dụng điện vận hành, mang lại hiệu cho việc tưới, đáp ứng nhu cầu số sử dụng nước 1.1.3 Công nghệ WebGis WebGIS hệ thống phức tạp cung cấp truy cập mạng với chức lưu trữ hình ảnh, hợp liệu, thao tác liệu, phân tích hiển thị liệu không gian Công nghệ dùng để quản lý hồ đập hệ thống tưới Kwater Hàn Quốc, phát triển để giám sát an toàn hồ đập kỹ thuật dự báo nhu cầu nước thời gian ngắn Phát triển kỹ thuật vận hành tối ưu đập dự báo chất lượng nước Quản lý thơng tin sơng ngịi sở hạ tầng thủy lợi với GIS 1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam Trước phát triển cơng nghệ thơng tin, ngành thủy lợi có trung tâm tin học có ứng dụng hữu ích vào thực tế Các trung tâm thường trực thuộc trường, viện nghiên cứu Đồng thời, tài trợ nước ngồi, có vài hệ thống thông tin tồn hoạt động địa bàn nước Trong phải kể đến số sản phẩm khoa học công nghệ bật sau 1.2.1 Công nghệ SCADA Công nghệ SCADA áp dụng phổ biến công tác quản lý hệ thống tưới miền Bắc miền Nam Ở Miền Bắc, Trường Đại học Thủy lợi Trung tâm Công nghệ phần mềm Thủy lợi thuộc Viện KHTL Việt Nam có ứng dụng đáng trân trọng Ở phía Nam, có Phịng Hợp tác Quốc Tế, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam ứng dụng công nghệ để áp dụng cho việc quản lý thông tin thủy lợi cho nhiều hệthống Hệ thống SCADA gồm phần chính: Phần mềm giám sát hệ thống thuỷ nông thiết bị phần cứng  Phần mềm giám sát hệ thống thủy nông Phầm mềm giám sát hệ thống thủy nông xây dựng với mục đích cung cấp thơng tin kịp thời tình trạng phân phối nước hệ thống thuỷ nông để giúp cán quản lý điều hành phân phối nước hợp lý nhằm cung cấp nước đủ đồng khu vực hệ thống phát vị trí lấy nhiều thừa nước Như vậy, phần mềm giám sát Hệ thống thuỷ nông cơng cụ tiện ích cơng ty Khai thác cơng trình thuỷ lợi để bước đại hoá nâng cao hiệu khai thác hệ thống thuỷ nơng, giảm chi phí vận hành Khi sử dụng, phần mềm cài đặt trụ sở công ty Khai thác cơng trình thuỷ lợi tuỳ điều kiện sở vật chất sẵn có, phần mềm tự động kết nối nhận số liệu từ trường Trung tâm (nếu có hệ thống thiết bị đầu đo tự động) phải nhập bàn phím số liệu báo từ trường (nếu chưa có thiết bị mà phải đo đạc thủ cơng- cọc thuỷ chí) Nếu hệ thống giám sát thiết bị tự động người quản lý điều khiển giám sát hệ thống thủy nơng máy tính cài đặt phần mềm có khả kết nối qua đường điện thoại Giao diện phần mềm xây dựng tảng đối tượng đồ (MapObjects) hãng ESRI Như vậy, phần mềm làm việc với đối tượng đồ địa lý (đã số hoá) với đầy đủ tính quản lý mặt địa lý Nó vừa giúp cho người sử dụng dễ dàng điều hành hệ thống quan trắc, đồng thời hình dung cụ thể hệ thống thuỷ nơng điều hành Trong báo cáo xin giới thiệu chi tiết phần mềm điều kiện sử dụng đồng với hệ thống thiết bị đo nước tự đông, từ xa  Tính phần mềm giám sát hệ thống thuỷ nông: - Thu thập liệu tức thời: Phần mềm cho phép người sử dụng quan sát số liệu trạm, thời điểm cách quay số cưỡng tới trạm Ví dụ thời điểm cán quản lý muốn biết mực nước, độ mở cống lưu lượng điểm hệ thống, chuyển chế độ đo đạc ghi vào tệp liệu theo chu kỳ (hàng hay hàng vài ) sang chế độ giám sát tức thời - Thu thập theo chu kỳ: Sau định chu kỳ thu thập liệu cho phần mềm, máy tính tự động quay số xuống trạm, thu thập số liệu quan trắc ghi vào sở liệu Tuỳ theo mức độ xác mà người quản lý muốn, cài đặt quan trắc số liệu theo hay ngày lần chế độ quan trắc khí tượng thuỷ văn theo phút Tính tốn lưu lượng, lượng nước (m 3) theo ngày, theo đợt tưới vụ qua công trình đo nước từ số liệu đo - Hiển thị liệu: Các số liệu thu thập, lưu lượng, lượng nước qua cơng trình đo nước hiển thị dạng bảng, dạng đồ thị theo thời gian theo yêu cầu người sử dụng - Điều khiển từ xa: chế độ quay số cưỡng bức, phần mềm cho phép vận ... CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHẦN MỀM TRỢ GIÚP VẬN HÀNH HỆ THỐNG TƯỚI TRỀN NỀN TẢNG INTERNET 2.1 Tổng quan sở khoa học việc xây dựng phần mềm Để phân phối nước cách hợp lý hệ thống tưới làm sở... ƠN Sau trình học tập nghiên cứu, đến luận văn thạc sĩ với đề tài: ? ?Nghiên cứu xây dựng phần mềm trợ giúp vận hành hệ thống tưới tảng internet? ?? hoàn thành với nỗ lực thân giúp đỡ thầy, cô giáo,... đích đề tài nghiên cứu sở phương pháp luận xây dựng hệ thống phần mềm trực tuyến trợ giúp công tác quản lý vận hành hệ thống tưới dựa tảng internet áp dụng thí điểm cho hệ thống tưới Phú Ninh