Nghiên cứu xây dựng và thử nghiệm hệ thống trạm khí tượng tự động

BTNMT VKTTVMT BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ MÔI TRƯỜNG 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội ******** BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG TRẠM KHÍ TƯỢNG TỰ ĐỘNG Tên Chủ nhiệm Đề tài: TS. Nguyễn Viết Hân 7595 18/01/2010 HÀ NỘI, 12-2009 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ MÔI TRƯỜNG PHÒNG NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM CÔNG NGHỆ ĐO ĐẠC 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội ******** BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG TRẠM KHÍ TƯỢNG TỰ ĐỘNG Chỉ số đăng ký: Chỉ số phân loại: Chỉ số lưu trữ: Cộng tác viên chính: KS. Đào Hồng Châu Phòng NCTN CN Đo đạc - Viện KH KTTV&MT KS. Hoàng Phi Thành Phòng NCTN CN Đo đạc - Viện KH KTTV&MT KS. Đặng Tùng Mẫn Phòng KH&CN Thông tin - Viện KH KTTV&MT KS. Nguyễn Danh Hiệp Phòng KH&CN Thông tin - Viện KH KTTV&MT KS. Nguyễn Ngọc Quý TT Mạng lưới KTTV&MT- TT KTTV QG Hà Nội, ngày 15 tháng 12 năm 2009 Hà Nội, ngày 15 tháng 12 năm 2009 Hà Nội, ngày 15 tháng 12 năm 2009 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Nguyễn Viết Hân ĐƠN VỊ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Đào Hồng Châu CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI Trần Thục Hà Nội, ngày tháng năm 20 Hà Nội, ngày tháng năm 20 HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ CHÍNH THỨC CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký và ghi rõ họ tên, học hàm, học vị) TS. Nguyễn Lê Tâm CƠ QUAN QUẢN LÝ ĐỀ TÀI TL. BỘ TRƯỞNG KT. VỤ TRƯỞNG VỤ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ PHÓ VỤ TRƯỞNG Nguyễn Lê Tâm HÀ NỘI, 12-2009 MỤC LỤC TT Nội dung Trang Lời mở đầu ………………………………………………………… 2 Chương 1. Tổng quan về các trạm khí tượng tự động và mục tiêu của đề tài 4 1.1. Các trạm khí tượng tự động trong nước … ………………… 4 1.1.1 Thiết bị có xuất xứ từ nước ngoài ……………………………………. 5 1.1.2 Thiết bị có xuất xứ trong nước ………………………………………. 6 1.2. Về các trạm khí tượng tự động ở ngoài nước ………………………… 7 1.3. Về công nghệ truyền tin ……………………………………………… 9 1.4. Một số nhận xét ……………………………………………………… 10 1.5. C ơ sở thực hiện các nhiệm vụ của đề tài …………………………… 12 1.6. Mục tiêu và yêu cầu kết quả của đề tài ……………………………… 13 Chương 2. Lựa chọn công nghệ xây dựng trạm khí tượng tự động ………… 16 2.1. Lựa chọn sen-xơ đo yếu tố gió ………………………………………. 16 2.2. Lựa chọn sen-xơ đo yếu tố mưa ……………………………………… 23 2.3. Lựa chọn sen-xơ đo yếu tố nhiệt độ và độ ẩm không khí ……………. 24 2.4. Lựa chọn sen-xơ đo yếu tố áp suất khí quyển ……………………… 26 2.5. Lựa chọn công nghệ truyền tin trên mạng điện thoại di động ……… 27 Chương 3. Thiết kế bộ hiển thị Datalogger của trạm khí tượng tự động …… 31 3.1 Sơ đồ khối chức năng Datalogger VH-051S …………………………. 31 3.2. Lựa chọn hệ vi xử lý …………………………………………………. 33 3.3. Nguyên lý hoạt động Datalogger …………………………………… 36 3.4. Tính năng kỹ thuật của Datalogger VH-051S ……………………… 38 Chương 4. Các chương trình điều khiển hệ thống trạm KTTĐ VH-051S …… 42 4.1. Chương trình điều khiển trực tiếp LocVh051s ………………………. 42 4.2. Chương trình điều khiển và thu nhận số liệu SysVh051sKv tại Trung tâm Khu vực của hệ thống các trạm KTTĐ VH-051S ……………… 46 4.3. Ý nghĩa thông tin từ trạm VH-051S ………………………………… 51 Chương 5. Kết quả triển khai thực nghiệm hệ thống trạm KTTĐ VH-051S 53 5.1. Phương pháp tiến hành thử nghiệm …………………………………. 53 5.2. Kết quả kiểm định lần thứ nhất trước khi lắp đặt thử nghiệm ………. 54 5.3. Kết quả kiểm định lần thứ hai tại nơi lắp đặt ………………………… 58 5.4. Kết quả kiểm định lần thứ ba sau quá trình thử nghiệm …………… 59 5.5. Kết quả hoạt động của hệ thống thử nghiệm …………………………. 61 Kết luận và kiến nghị ……………………………………………… 66 Tài liệu tham khảo ……………………………………………… 68 DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 1 Bảng 1.1. Thông số thiết kế của trạm KTTĐ 14 2 Bảng 1.2. Thông số bổ sung của sen-xơ 15 3 Bảng 3.1. Các chỉ tiêu kỹ thuật chính của bộ hiển thị VH-051S 40 4 Bảng 5.1. Yêu cầu về sai số đối với các thiết bị đo khí tượng 54 5 Bảng 5.2. Sai số tốc độ gió khi sử dụng các sen-xơ Young 05106MA 55 6 Bảng 5.3. Sai số hướng gió khi sử dụng các sen-xơ Young 05106MA 55 7 Bảng 5.4. Sai số yếu tố mưa khi sử dụng các sen-xơ SL3-1 56 8 Bảng 5.5. Sai số yếu tố nhiệt độ khi sử dụng các sen-xơ VH-11TH 56 9 Bảng 5.6. Sai số yếu tố độ ẩm khi sử dụng các sen-xơ VH-11TH 56 10 Bảng 5.7. Sai số yếu tố áp suất khi sử dụng các sen-xơ VH-15B 57 11 Bảng 5.8. Sai số yếu tố đo tại lần kiểm định cấp Nhà nước 58 12 Bảng 5.9. Sai số trung bình các yếu tố khi kiểm định tại chỗ 59 13 Bảng 5.10. Sai số tốc độ gió sau quá trình thực nghiệm 59 14 Bảng 5.11. Sai số hướng gió sau quá trình thực nghiệm 59 15 Bảng 5.12. Sai số yếu tố mưa sau quá trình thực nghiệm 60 16 Bảng 5.13. Sai số yếu tố nhiệt độ sau quá trình thực nghiệm 60 17 Bảng 5.14. Sai số yếu tố độ ẩm sau quá trình thực nghiệm 60 18 Bảng 5.15. Sai số yếu tố khí áp sau quá trình thực nghiệm 60 19 Bả ng 5.16. Số liệu tại “Nhật ký hoạt động” trạm Văn Lý 62 20 Bảng 5.17. Số liệu tại “Nhật ký hoạt động” trạm Hà Đông 63 21 Bảng 5.18. Số liệu tại Datalogger trạm Hà Đông ngày 07/11/2009 63 22 Bảng 5.19. Số liệu của trạm Hà Đông ngày 07/11/2009 tại Trung tâm Khu vực 64 23 Bảng 5.20. Số liệu của trạm Hà Đông ngày 07/11/2009 tại Trung tâm Trung ương 64 DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 1 Hình 2.1. Máy gió Vild 16 2 Hình 2.2. Máy gió EL của Trung Quốc 17 3 Hình 2.3. Đầu đo gió Young 17 4 Hình 2.4. Cấu tạo của sen-xơ gió Young 05106MA 19 5 Hình 2.5. Tín hiệu tốc độ gió 5m/s 21 6 Hình 2.6. Tín hiệu tốc độ gió 0.3m/s 21 7 Hình 2.7. Tín hiệu tốc độ gió 0.5m/s 21 8 Hình 2.8. Sơ đồ khối giao diện 22 9 Hình 2.4. Thiết bị đo mưa xi phông SJ1 và vũ lượng ký SL1 của Trung Quốc 23 10 Hình 2.5. Các sen-xơ đo mưa điển hình dùng cho các trạm KTTĐ 24 11 Hình 2.6. Sen-xơ đo mưa SL3-1 và các thông số kỹ thuật 24 12 Hình 2.7. Các sen-xơ nhiệt ẩm tiêu biểu 25 13 Hình 2.8. Sen-xơ nhiệt ẩm VH-11TH và các thông số đặc trưng 26 14 Hình 2.9. Các sen-xơ khí áp tiêu biểu 27 15 Hình 2.10. Sen-xơ khí áp VH-15B và các thông số kỹ thuật 27 16 Hình 2.11. Sơ đồ khối của modem GSM tiêu biểu 28 17 Hình 2.12. Các modem GSM tiêu biểu 30 18 Hình 3.1. Sơ đồ khối dạng tổng thể của Datalogger VH-051S 31 19 Hình 3.2. Sơ đồ khối của Datalogger VH-051S khi dùng modem GSM 32 20 Hình 3.3. Lưu đồ thuật toán chính của Datalogger 37 21 Hình 3.4. Bộ hiển thị Datalogger VH-051S 38 22 Hình 3.5. Bộ hiển thị Datalogger VH-051SA 39 23 Hình 3.6. Thông tin tại LCD của b ộ hiển thị VH-051S 40 24 Hình 4.1. Giao diện chính của của chương trình điều khiển LocVh051s 43 25 Hình 4.2. Sơ đồ thuật toán chính của chương trình LocVh051s 44 26 Hình 4.3. Khung nhập mật khẩu LocVh051s 45 27 Hình 4.4. Khung nhập thông số LocVh051s 45 28 Hình 4.5. Khung nhập ngày bắt đầu và số ngày lấy số liệu 45 29 Hình 4.6. Mô hình tổ chức hệ thống các trạm KTTĐ 46 30 Hình 4.7. Giao diện chính của của chương trình điều khiển SysVh051s 47 31 Hình 4.8. Sơ đồ thuật toán chính của chương trình SysVh051s 48 32 Hình 4.9. Khung nhập m ật khẩu SysVh051s 50 33 Hình 4.10. Khung nhập thông số SysVh051s 50 34 Hình 4.11. Khung nhập ngày bắt đầu và số ngày lấy số liệu 50 2 LỜI MỞ ĐẦU Việc đảm bảo số liệu khí tượng thủy văn (KTTV) trong đó có các khâu truyền thông tin, lưu trữ, cung cấp số liệu cho các nhà chuyên môn, đặc biệt khi có thời tiết nguy hiểm, đóng vai trò rất quan trọng trong nghiệp vụ của ngành. Đo đạc các yếu tố KTTV, là mắt xích đầu tiên và được tiến hành theo một quy trình rất chặt chẽ và thống nhất trong toàn ngành. Số liệu quan trắc nghiệp vụ là cơ sở cho công việc d ự báo KTTV, là đầu vào của công việc nghiên cứu phục vụ cho nhiều lĩnh vực kinh tế xã hội nói chung. Cải tiến, nâng cao số lượng và chất lượng thông tin từ quá trình đo đạc là nhu cầu cấp thiết của ngành trong nhiều năm vừa qua. Những năm gần đây cùng với sự biến đổi của khí hậu toàn cầu, diễn biến bất thường của thời tiết và thiên tai nguy hiểm xuất hi ện ở nước ta ngày càng dày hơn, khốc liệt hơn và biến động rất phức tạp. Thiên tai nghiêm trọng không theo quy luật xẩy ra ở nhiều vùng khắp cả nước. Các cơn bão và mưa lớn trong những năm qua, đặc biệt trong năm 2009 đã làm thiệt hại nhiều tính mạng và tài sản. Trong bối cảnh đó, nâng cao năng lực cho công việc dự báo, cảnh báo và giám sát thiên tai là nhu cầu quan trọng, là cơ sở đầu tiên cho việc gi ảm nhẹ thiên tai. Hiện nay nhiều mô hình số trị đã và đang được sử dụng, nhằm nâng cao chất lượng dự báo. Nhưng đầu vào cho các mô hình này là một bộ số liệu khá lớn, trong đó số liệu thời gian thực với kỳ quan trắc dày từ mạng lưới trạm đo đạc đủ lớn đóng vai trò quan trọng. Để đáp ứng được việc này, không có sự lựa chọn nào khác, ngoài vi ệc sử dụng các trạm khí tượng tự động (KTTĐ). Từ hơn 20 năm về trước, các trạm KTTĐ nhập ngoại đã được sử dụng tại nước ta và đến nay nhu cầu sử dụng các trạm này ngày càng lớn. Nhưng việc khai thác và duy trì các trạm nhập ngoại còn tồn tại nhiều bất cập. Do đó, việc chủ động công nghệ xây dựng hệ thống trạm KTTĐ là rất cấp thiết. Thực hiện thành công đề tài này là bước cơ bản để giải quyết các vấn đề trên. Kết quả khả quan của đề tài là khâu đột phá quan trọng, chứng tỏ các chuyên gia trong nước có khả năng làm chủ được nhiều công đoạn công nghệ hiện đại, chủ động đáp nhu cầu phát triển của ngành. Báo cáo tổng kết được trình bày trong 5 chương, với bố cục như sau: Chương 1 là phần tổng quan, phân tích về các trạm KTTĐ trong và ngoài nước, nhằm lựa chọn phương án tốt nhất để thực hiện các nhiệm vụ của đề tài; 3 Chương 2 trình bày về cở sở khách quan cho việc lựa chọn công nghệ các bộ phận quan trọng của trạm KTTĐ; Chương 3 trình bày thuật toán và kỹ thuật thiết kế bộ hiển thị - điều khiển số liệu Datalogger, phần quan trọng của đề tài; Chương 4 thể hiện các chương trình, thuật toán điều khiển hệ thống các trạm khí tượng tự động; Chương 5 là ph ần tổng kết, đánh giá quá trình thực nghiệm. Báo cáo tổng kết đề tài là kết quả quá trình nghiên cứu thực nghiệm trong nhiều năm, nhằm xây dựng thành công hệ thống trạm KTTĐ trên cơ sở công nghệ tiên tiến và tin cậy mà các chuyên gia của Việt Nam chủ công nghệ, với giá thành và chi phí hợp lý. Kết quả của đề tài là cơ sở quan trọng cho việc tự động hóa đo đạc và truyền số liệu các y ếu tố khí tượng thủy văn. Nhân đây, những người thực hiện đề tài xin trân trọng biết ơn sự quan tâm và giúp đỡ của lãnh đạo Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, của Trung tâm Mạng lưới KTTV&MT, của Đài KTTV Khu vực Đồng bằng Bắc Bộ, Trạm khí tượng nông nghiệp Hà Đông, Trạm khí tượng nông nghiệp Ba Vì, Trạm khí tượng Văn Lý, trong quá trình triển khai các nhiệm vụ của đề tài. 4 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CÁC TRẠM KHÍ TƯỢNG TỰ ĐỘNG VÀ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Việc đo đạc các yếu tố KTTV, như: gió, mưa, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí, mực nước để đảm bảo cung cấp số liệu điều tra cơ bản, đóng vai trò rất quan trọng trong nghiệp vụ quan trắc của ngành KTTV và được tiến hành tại hầu hết các trạm KTTV theo một quy phạm chặt chẽ và thống nhất. Các số liệu này là cơ sở quan trọng đối với công tác dự báo KTTV, nghiên cứu khoa học, quy hoạch và nhu cầu sử dụng các số liệu KTTV ngày càng cao cả về chất lượng và số lượng. Nhưng hiện nay, công việc điều tra cơ bản chủ yếu vẫn dựa trên các thiết bị đo đạc thủ công, do đó việc cung cấp số liệu số hóa cho các mô hình dự báo còn gặp nhiều khó khăn. Để khắc phục các nhược điể m trên, các thiết bị đo đạc tự động, đặc biệt là các trạm khí tượng tự động đã và đang được sử dụng rộng rãi ở nước ta và nhiều nước khác. Các thiết bị đo các yếu tố KTTV của ngành rất đa dạng về chủng loại, tính năng và xuất xứ. Về khả năng tự động hóa có thể phân làm 03 nhóm như sau: Thiết bị đo thủ công truy ền thống: có khá nhiều chủng loại, như máy gió Vild, máy đo gió cầm tay, các loại nhiệt kế, áp kế thủy ngân, các thiết bị đo mưa xi phông, thùng đo mưa, các nhiệt, ẩm, vũ lượng ký, Việc tự động hóa trên cơ sở các thiết bị này rất khó khăn và có rất ít hy vọng đạt được hiệu quả mong muốn. Thiết bị đo cơ điện tử: Máy gió EL, Tavid, Deolia-91, Wind Tracker Young, Vũ lượng ký SL1, Áp kế số PA-11, PTB220B. Việc sử dụng các thiết bị này cho mục đích tự động hóa tuy có khó khăn, nhưng hoàn toàn có thể. Trạm khí tượng tự động: được sự quan tâm của Nhà nước, các thiết bị dạng này đã được sử dụng thử nghiệm từ thập niên 90 của thế kỷ trước, đến nay số lượng được sử dụng trong ngành đã tăng lên đáng kể và dự kiến loại thiết bị này sẽ được tăng cường trang bị thêm đến hàng trăm với nhiều chủng loại. Theo quy ước, trạm KTTĐ là thiết bị khí tượng được tự động hóa cho mục tiêu đo đạc từ hai yếu tố khí tượng trở lên. Vì vậy, trong phần này đề tài chỉ tập trung tổng quan, phân tích về các thiết bị có liên quan đến trạm KTTĐ trong và ngoài nước. 1.1. Các trạm khí tượng tự động trong nước Nhờ các ưu thế của mình so với các thiết bị đo đạc thủ công truyền thống, các thiết bị đo tự động nói chung và trạm KTTĐ nói riêng đã được sử dụng tại 5 nước ta từ vài chục năm về trước, hầu hết là thiết bị có xuất xứ ngoại nhập. Các thiết bị này đã thể hiện được sự tiện lợi và hiệu quả của mình. 1.1.1. Thiết bị có xuất xứ từ nước ngoài Số lượng các trạm KTTĐ phục vụ công việc chuyên môn của ngành KTTV đã được tăng lên nhanh chóng theo thời gian. Có thể liệt kê một số trạ m tiêu biểu như sau: - Các trạm do Viện KH KTTV&MT quản lý, gồm 7 trạm: 02 Trạm khí tượng nông nghiệp nhiều yếu tố đo Vaisala MILOS 500 – Phần Lan đặt tại Hoài Đức, Trà Nóc trong năm 1992, 02 Trạm khí tượng tự động của MetOne lắp đặt tại Thác Bà và Hòa Bình và 01 Trạm tháp 5 tầng gió nhiệt ẩm Milos 500 tại Láng, 01 Trạm Aanderaa 2700 dùng cho việc khảo sát, 01 trạm Monitror - Úc dùng cho đo đạc khảo sát khí tượng nông nghiệp; - Dự án ODA gồm 11 trạ m khí tượng tự động, lắp đặt tại Phủ Liễn, Hòn Dấu, Cô Tô, Bạch Long Vỹ, Hải Dương, Hà Giang, Phú Hộ, Thanh Hóa, Vinh, Kỳ Anh, Phú Quý. Trong đó, 09 trạm do hãng Degreane - Pháp cung cấp, 01 trạm Handar - Hoa Kỳ, 01 trạm Vaisala Milos 500 đo các yếu tố: gió, mưa, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí; - Hệ thống 09 trạm tự động quan trắc môi trường không khí Kimoto - Nhật Bản rất hiện đại, đo các yếu tố khí t ượng và nhiều thông số về chất lượng không khí, lắp đặt tại Láng, Phủ Liễn, Cúc Phương, Đà Nẵng, Nhà Bè, Plây Cu, Cần Thơ, Vinh, Sơn La; - Hệ thống 07 trạm MeteorBurst - Hoa Kỳ tăng cường cho nghiệp vụ dự báo, bao gồm: Trung tâm tại Chí Linh và 7 trạm được lắp đặt tại Bạch Long Vĩ, Móng Cái, Cửa Ông, Hòn Dấu,Văn Lý, Tĩnh Gia, Hòn Ngư, đo các yếu tố gió, mưa, nhiệt độ , độ ẩm, áp suất không khí. Hệ thống này sử dụng thu phát vô tuyến theo chuẩn Meteor bằng Modem chuyên dùng; - Hai dự án lớn đã và đang triển khai trong các năm 2008-2010 *Dự án ODA của Italy “Tăng cường hệ thống dự báo cảnh báo lũ lụt ở Việt Nam - Giai đoạn 1”, đầu tư hệ thống các thiết bị đồng bộ cho các tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị, Thừ thiên Huế, Quảng Nam, Quả ng Ngãi, bao gồm: 16 trạm KTTĐ đo các yếu tố gió, mưa, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí; 43 trạm thủy văn quan trắc mực nước và mưa; 15 trạm đo mưa; *Dự án tài trợ của ngân hàng thế giới WB “Tăng cường năng lực cảnh báo giám sát lũ lụt đồng bằng sông Cửu Long”, gồm: 12 trạm KTTĐ đo 8 yếu tố, 89 trạm thủy văn đo mực nước và đo mưa; 6 *Các trung tâm thu số liệu tại Khu vực và Trung ương của hai dự án này có phương thức truyền nhận số liệu hiện đại, kết hợp các dạng truyền Radio UHF, GSM và vệ tinh; - Dự kiến, trong thời gian sắp tới “Tăng cường hệ thống dự báo cảnh báo lũ lụt ở Việt Nam - Giai đoạn 2”, đầu tư hệ thống các thiết bị đồng bộ cho các tỉnh B ắc Trung Bộ, bao gồm: 40 trạm KTTĐ đo các yếu tố gió, mưa, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí; 53 trạm thủy văn quan trắc mực nước và mưa; 152 trạm đo mưa; - Ngoài ra trong ngành đã được trang bị khá nhiều thiết bị đo gió tự động Young và các thiết bị tự động đo các yếu tố đơn lẻ khác; - Khá nhiều trạ m KT tự động của Hoa Kỳ, Na Uy, Phần Lan, Itatly, Đài Loan,…được sử dụng cho nhiều lĩnh vực khác, ngoài ngành KTTV, như: hàng không, phòng chống cháy rừng, khai thác mỏ. Trong thời gian tới, thực hiện các dự án tăng cường trang thiết bị cho ngành KTTV, dự kiến: số trạm tự động quan trắc môi trường không khí Kimoto - Nhật Bản sẽ lên tới 22 trạm, số trạm đo gió Young sẽ lên tới hàng trăm, ngoài ra dự kiến 17 trạm h ải văn ven biển rất hiện đại của Hoa Kỳ, nhiều thiết bị tự động mới cho Tàu nghiên cứu Biển. 1.1.2. Thiết bị có xuất xứ trong nước Đối với các thiết bị đo đạc chuyên ngành KTTV, việc đầu tư nghiên cứu sản xuất các thiết bị tự động trong nước còn hạn chế, chưa đạt được những kết quả khả quan. Từ n ăm 1993, Trung tâm Khoa học Tự nhiên đã nghiên cứu lắp ráp thử nghiệm trạm KT tự động ở mức đơn giản, đo các yếu tố cơ bản: mưa, gió, nhiệt độ và áp suất khí quyển. Do sử dụng các sen-xơ có độ chính xác chưa cao và công nghệ còn hạn chế, nên các tham số đo đạc của thiết bị không ổn định và có độ chính xác chưa đạt như mong muốn. Trạm đã đo thử nghiệm tại Phú Thụy, huyện Gia Lâm, nhưng không cho kết quả khả quan và việc hoàn thiện cũng không được tiếp tục. Từ những năm 2000, Viện Điện tử – Trung tâm Khoa học Kỹ thuật Quân sự cũng đã thiết kế và xây dựng trạm đo đạc yếu tố gió phục vụ binh chủng Pháo binh và Hải quân. Độ chính xác của trạm chưa cao, chỉ đáp ứng được yêu cầ u của họ và việc hoàn thiện thiết bị cũng không tiếp tục. Trong năm 2006, Công ty Hải Dương có giới thiệu thiết bị báo động mưa lớn tại chỗ bằng âm thanh, không hiển thị số liệu, nhưng hiện nay còn đang hoàn thiện, thử nghiệm độ chính xác và tính ổn định. Năm 2007, Công ty Vật tư KTTV [...]... sương và áp suất không khí; - Nghiên cứu xây dựng và thử nghiệm hệ thống trạm khí tượng tự động, bước đầu gồm 03 trạm và 02 trung tâm điều khiển - thu nhận số liệu; - Nâng cao năng lực trên cơ sở đảm bảo kỹ thuật cho hệ thống hoạt động liên tục và lâu dài với chi phí thấp Làm chủ công nghệ và khoa học tiên tiến, tạo cơ sở tự động hóa các yếu tố KTTV khác, tiến tới thực hiện thành công chiến lược tự động. .. thì việc Nghiên cứu xây dựng và thử nghiệm hệ thống trạm khí tượng tự động là cần thiết và hoàn toàn khả thi trong điều kiện khoa học công nghệ hiện nay của nước ta 1.6 Mục tiêu và yêu cầu kết quả của đề tài 1.6.1 Mục tiêu Đề tài này nhằm 03 mục tiêu chính sau: - Nghiên cứu chế tạo 04 trạm, trong đó: 03 trạm lắp đặt thử nghiệm và 01 trạm dự phòng, đạt tiêu chuẩn ngành, đo các yếu tố khí tượng cơ bản:... độ tự động hoá các trạm khí tượng, tiến tới tự động hoá toàn hệ thống phát báo phòng tránh lụt bão và dự báo KTTV”, nhằm giảm chi phí, chủ động công nghệ và đảm bảo kỹ thuật lâu dài, rất cần thiết tiến hành nghiên cứu giải pháp tự động hoá công nghệ tuyền tin trên cơ sở hạ tầng kỹ thuật hiện có của mạng lưới KTTV Hiện nay, ở nước ta mạng điện thoại di động đã phát triển mạnh mẽ, phủ sóng rộng khắp và. .. nhiệt độ mặt đất và các độ sâu, nhằm thay thế cho việc quan trắc thủ công bằng các nhiệt kế thủy ngân truyền thống Trong các năm 2006 - 2009, Viện KH KTTV&MT đã thực hiện thành công nhiều đề tài và các công trình nghiên cứu thực nghiệm liên quan đến tự động hóa đo đạc, đáng chú ý nhất là các công trình sau: - Hệ thống đo mưa gồm 07 trạm của đề tài cấp Bộ Nghiên cứu xây dựng hệ thống đo và truyền số liệu... - Các hệ thống trạm VH-xxx của Viện có khả năng cung cấp nhanh số liệu thời gian thực qua mạng điện thoại di động với số lượng trạm trong hệ thống có thể đạt tới hàng vài trăm và đồng thời có thể kiểm soát các trạm qua điện thoại di động cầm tay Ngoài ra một số cơ sở Khoa học Công nghệ, như: ĐH Bách Khoa Hà Nội, ĐH KH Tự nhiên, Viện KHCN Việt Nam,… đã đầu tư cho việc nghiên cứu chế tạo, thử nghiệm. .. quả của đề tài là - Bốn trạm khí tượng tự động đạt tiêu chuẩn ngành, trong số đó 03 trạm được lắp đặt thử nghiệm tại vườn quan trắc và 01 trạm dự phòng Các trạm này có chức năng đo đạc, lưu trữ số liệu tại chỗ và sẵn sàng cung cấp số liệu thời gian thực các yếu tố khí tượng cơ bản: gió, mưa, nhiệt độ, độ ẩm, điểm sương, áp suất không khí và có khả năng đo các yếu tố khác Với mỗi trạm, bộ xử lý hiển thị... KTTV cũng như nghiên cứu khoa học, đặc biệt cho dự báo cảnh báo các hiện tượng thời tiết nguy hiểm, như bão lụt, tố lốc, lũ quét, lũ ống, là vấn đề cấp bách Theo định hướng chiến lược của ngành đến 2020, cần thiết phải “Nâng dần mức độ tự động hoá các trạm khí tượng, tiến tới tự động hoá toàn hệ thống phát báo phòng tránh lụt bão và dự báo KTTV”, nhằm giảm chi phí, chủ động công nghệ và đảm bảo kỹ thuật... tại Viện KH KTTV&MT và Trung tâm KTTV Quốc gia, mỗi nơi gồm có: Máy tính PC nguyên bộ, bộ Modem GSM chuyên dụng và phần mềm của Việt Nam để điều khiển hệ thống, thu nhận số liệu từ các trạm tự động; - Yêu cầu khoa học - kỹ thuật: Hệ thống thiết bị được xây dựng trên công nghệ tiên tiến nhờ áp dụng kỹ thuật vi xử lý thế hệ mới, sử dụng các linh kiện điện tử có độ tin cậy cao và công nghệ truyền tin hiện... nghệ đo đạc và truyền số liệu KTTV, đã hoàn thành tốt các đề tài: tự động hóa đo gió, đo mưa; tự động hóa đo gió và mưa; xây dựng hệ thống đo mưa thời gian thực; truyền số liệu KTTV qua mạng điện thoại di động, đó là các tiền đề và cơ sở quan trọng để hoàn thành 12 các nhiệm vụ của đề tài này; Hiện nay, việc đáp ứng số liệu quan trắc các yếu tố KTTV thời gian thực cho nghiệp vụ dự báo KTTV cũng như nghiên. .. thử nghiệm thành công và chuyển giao cho Đài Khu vực Bắc Trung Bộ quản lý sử dụng; - Hệ thống đo mưa và cảnh báo mưa lớn VH-022R, lắp đặt 02 trạm tại tỉnh Yên Bái, sau đó theo yêu cầu của các cơ sở đã triển khai lắp đặt thêm 12 trạm tại Lào Cai, Hà Tĩnh, Kon Tum, Ninh Thuận, Bình Thuận, Tp Hồ Chí Minh; - Hệ thống đo gió và đo mưa đã triển khai tại tỉnh Quảng Ninh, gồm 03 trạm đo gió VH-026W và 15 trạm . ******** BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG TRẠM KHÍ TƯỢNG TỰ ĐỘNG Chỉ số đăng ký: Chỉ số phân loại:. việc Nghiên cứu xây dựng và thử nghiệm hệ thống trạm khí tượng tự động là cần thiết và hoàn toàn khả thi trong điều kiện khoa học công nghệ hiện nay của nước ta. 1.6. Mục tiêu và yêu. mưa, nhiệt độ, độ ẩm, điểm sương và áp suất không khí; - Nghiên cứu xây dựng và thử nghiệm hệ thống trạm khí tượng tự động, bước đầu gồm 03 trạm và 02 trung tâm điều khiển - thu nhận số liệu;