Nghiên cứu chế tạo và lắp đặt hệ thống tự động hóa giám sát, xử lý, cảnh báo môi trường tại các khu công nghiệp và đô thị lớn

BKH&CN LHKHKTCT B KHOA H C VÀ CÔNG NGH LIÊN HI P KHOA H C K THU T CƠNG TRÌNH SEEN Tồ nhà SEEN, Khu Cơng nghi p T Liêm Km13, ng 32, T Liêm, Hà N i -*** BÁO CÁO T NG K T NGHIÊN C U CH T O VÀ L P GIÁM SÁT, X TÀI T H TH NG T LÝ, C NH BÁO MƠI TR NG HỐ NG T I CÁC KHU CÔNG NGHI P VÀ Ô TH L N Ch nhi m tài C quan ch trì : KS Lê tài cB o : LHKHKT CT SEEN 6683 27/11/2007 HÀ N I – 2005 B n quy n s h u thu c v Liên hi p Khoa h c K thu t Cơng trình SEEN KC.03 - 17 “Nghiên c u ch t o l p x lý, c nh báo môi tr Tài li u THI T B t h th ng t ng hóa giám sát, ng t i khu cơng nghi p ô th l n” c t ch c thành t p c ánh s nh sau: O: TB -1: Thi t b o pH nhi t TB -2: Thi t b o d n i n TB -3: Thi t b o oxy hoà tan TB -4: Thi t b o TB -5: Thi t b o COD BOD TB -6: Thi t b o c n H TH NG: HT-1: H th ng thu th p s li u t i tr m quan tr c HT-2: H th ng thu th p s li u t i Trung tâm môi tr HT-3: Ph n m m SCADA BÁO CÁO TÓM T T ng TÀI: Nghiên c u ch t o l p môi tr trung tâm môi tr ng t h th ng t ng giám sát, x ng t i khu công nghi p ô th l n lý, c nh báo DANH SÁCH NH NG NG KS Lê cB o I TH C HI N : Ch nhi m T ng Giám tài c LHKHKTCT SEEN PGS Nguy n Tr ng Qu :C v n tài KS Nguy n Qu c Phong : Cán b k thu t SEEN KS Nguy n Ng c Anh : Cán b k thu t SEEN KS Hồng Chí Quy t : Cán b k thu t SEEN KS Lê Quang Hi u : Cán b k thu t SEEN BÀI TÓM T T Nghiên c u v mơi tr ng, có chi n l c b o v môi tr ng, t o mơi tr ng thích h p nh t cho cu c s ng ã tr v n s ng mà qu c gia c ng ph i quan tâm n c phát tri n, m t khoa h c ang phát tri n m nh n m qua Domotic Imotic, khoa h c v ''vi môi tr ng'' m b o cho vi c x lý ô nhi m môi tr ng, h th ng quan tr c thông c n i thành m ng gi a nhi u n c th s ô nhi m v n c khơng khí ã gi i Trong ó n c ta tr m quan tr c v khơng khí n c ch c m u ngón tay Nghiên c u, thi t k , ch t o thi t b o, v thông s môi tr ng, thi t k h th ng tr m quan tr c môi tr ng i v i n c ta i u h t s c c p thi t Ch n cách ch t o thi t b , cách xây d ng tr m quan tr c cho ch ng mà v a t yêu c u c a khoa h c mơi tr ng v a có c giá thành h nh t, ó i u c n ph i làm tài KC.03-17 m t th c nghi m nghiên c u ch t o, l p t thi t b , l p trình ph n m m ng d ng ph c v cho tr m quan tr c n c th i T t c nh ng k t qu c a tài u tính n gi i pháp ch ng cho vi c b o d ng, phát tri n h th ng tr m quan tr c môi tr ng toàn t n c Vi c thi t k h th ng úng yêu c u k thu t, phù h p v i tình hình kinh t trình hi n ó nhi m v khơng d ó c n ph i nghiên c u nghiêm túc quy t nh c thi t b ph i mua, thi t b ch ng ch t o M c tiêu c a tài nh v y B n tóm t t s gi i thi u tinh th n y k t qu t c Sau h n n m nghiên c u, tài KC.03-17, Liên hi p SEEN có th nói là: có kh n ng t thi t k xây d ng h quan tr c n c th i theo yêu c u ng i s d ng, t tiêu chu n, không thua so v i h th ng t n c v i giá thành ch p nh n c Và SEEN mong mu n r ng v i k t qu t c c a mình, nh ng c quan c n xây d ng tr m quan tr c liên h v i SEEN có nh ng tr m quan tr c h p chu n nh yêu c u c a tài T/M tác gi Lê cB o M CL C CH H NG I: T NG QUAN V CÁC V N NG VÀ NHI M V HO T NGHIÊN C U, PH NG C A NG TÀI I.1 T NG QUAN V H TH NG TR M QUAN TR C MÔI TR NG: I.1.1 TÌNH HÌNH TRÊN TH GI I : I.1.2 TÌNH HÌNH TRONG N I.1.3 CH TR I.1.4 H P C : NG C B N C A TÀI KC.03-17: .2 NG KÝ K T : I.2 N I DUNG NGHIÊN C U: I.2.1 H TH NG THU TH P S LI U TR M QUAN TR C: I.2.1.1 Phòng x lý trung tâm (PXLTT): I.2.1.2 Tr m quan tr c I.2.2 XÁC a ph ng (TQT P): NH NHI M V THEO H P NG : I.3 T CH C TÀI LI U BÁO CÁO: .6 CH NG II: NGHIÊN C U, THI T K , CH T O CÁC THI T B THÔNG S Ô NHI M MÔI TR NG II.1 NGHIÊN C U THI T K , CH T O CONVERTER O II.1.1 CÁC TIÊU CHU N TCVN V II.1.2 CÁC YÊU C U KHÁC O PH: 10 pH PH I O: 10 M B O TÍNH TIN C Y C A PHÉP O: 10 II.1.2.1 T c II.1.2.2 dòng n mb o c i qua bu ng o: 10 b nc a u o: .10 II.1.2.3 Ki m tra, hi u ch nh, chu n thi t b : .11 II.1.3 CÁC YÊU C U K THU T C A pH MET THI T K : 11 II.1.4 U O pH: 12 II.1.4.1 Lý thuy t chung v II.1.4.2 S c i n pH: 12 ng Galvanic: 12 II.1.4.3 Các i n c c: .14 II.1.4.4 Ch n u o: .17 II.1.5 THI T K PH N C NG: .20 II.1.5.1 S kh i c b n ph II.1.5.2 Tính toán m ch o II.1.5.3 M ch o nhi t ng h ng gi i quy t converter: .20 pH : 22 : 23 II.1.5.4 Vi x lý ph ki n: 23 II.1.5.5 Ngu n n áp: .24 II.1.6 PH N M M THI T B O II.1.6.1 Cách gi i quy t ch pH: .25 ng trình chính: 25 II.1.6.2 Thi t l p c u hình: 26 II.1.6.3 Kh c i v i pH : 27 II.1.6.4 Kh c nhi t k Pt-1000: 29 II.1.6.5 Th c hi n phép o nhi t : .30 II.1.6.6 Th c hi n phép o pH: .32 II.1.6.7 T o dòng t ng ng v i pH, t 0: 34 II.1.7 TÍNH TỐN V DỊNG CH Y: 34 II.1.8 I U KHI N L Y S LI U VÀ TRUY N TIN : .34 II.2 NGHIÊN C U, THI T K , L P TRÌNH THI T B O D N I N (CONDUCTOMET): 37 II.2.1 YÊU C U K THU T: .37 II.2.1.1 Các tiêu chu n TCVN iv i d n i nn c th i công nghi p: 37 II.2.1.2 Các yêu c u khác i v i conductomet: .37 II.2.1.3 Các yêu c u k thu t i v i conductomet thi t k : 38 II.2.2 NGHIÊN C U, THI T K PH N C NG C A CONDUCTOMET: 39 II.2.2.1 Nguyên lý làm vi c c a Conductomet: .39 II.2.2.2 Thi t k ph n c ng c a Conductomet: .46 II.2.3 THI T K PH N M M THI T B O: 52 II.2.3.1 S kh i c a ph n m m x lý s li u MCU: 52 II.2.3.2 Các ch ng trình con: .53 II.2.4 NGHIÊN C U, THI T K PH N TRÍCH M U, THAU R A, KH C T NG: 58 II.2.4.1 L p ráp thi t b II.2.4.2 L y n o: 58 c m u ki m tra: 59 II.2.4.3 Thau r a: .59 II.2.4.4 Nghiên c u, thi t k ph n kh c II.3 NGHIÊN C U THI T B t ng: .60 O OXY HÒA TAN (DO): .62 II.3.1 CÁC YÊU C U K THU T I V I THI T B O DO: 62 II.3.1.1 Các tiêu chu n TCVN ng d ng: .62 II.3.1.2 Các i u ki n k thu t nh h II.3.1.3 Các yêu c u k thu t ng n k t qu i v i thi t b o DO: .63 II.3.2 NGHIÊN C U THI T K PH N C NG THI T B II.3.2.1 Nguyên t c c b n c a thi t b o (DO): 62 O DO: 64 o DO: .64 II.3.2.2 Thi t k ph n c ng converter DO: .69 II.3.3 THI T K PH N M M C A CONVERTER: 74 II.3.3.1 Ch ng trình chính: 74 II.3.3.2 Kh c ph n o nhi t II.3.3.3 Kh c DO: .77 II.3.3.4 Tính s li u DOx : 75 nhi t tx: 79 II.3.4 NGHIÊN C U, THI T K KHÂU TRÍCH M U, THAU R A, KH C T NG 80 II.3.4.1 Nghiên c u, thi t k ph n trích m u: 80 II.3.4.2 Nghiên c u, thi t k ph n thau r a: 81 II.3.4.3 Nghiên c u, thi t k ph n kh c II.4 NGHIÊN C U, THI T K THI T B t ng: .83 O C: 85 II.4.1 NGUYÊN LÝ C B N VÀ PH N C NG THI T B II.4.1.1 nh ngh a nguyên lý o O C:85 c: 85 II.4.1.2 u o c TB450B c a YOKOGAWA : 92 II.4.1.3 Thi t k ph n c ng: 96 II.4.2 NGHIÊN C U THI T K PH N M M TH C HI N PHÉP O : 101 II.4.2.1 L u ch II.4.2.2 o ng trình o: 101 c: .102 II.4.3 H TH NG D N N C, I U KHI N O, THAU R A : 106 II.4.3.1 H th ng ng d n: 106 II.4.3.2 i u n o c TB 450: 108 II.5 NGHIÊN C U THI T B O COD VÀ BOD: 109 II.5.1 CÁC NH NGH A, TIÊU CHU N VÀ CÁC PH NG PHÁP XÁC NH: .109 II.5.1.1 Các nh ngh a: 109 II.5.1.2 Ph ng pháp o COD: 111 II.5.1.3 Các ph ng pháp xác nh BOD: 117 II.5.2 THI T K H TH NG O COD VÀ BOD: 124 II.5.2.1 Ch n thi t b o COD BOD: 124 II.5.3 THI T K PH N M M O BOD SAC – UV: .128 II.5.3.1 L u chính: 128 II.5.3.2 Kh c : 129 II.5.3.3 Tính k t qu t s li u c SAC tra b ng: 130 II.5.4 NGHIÊN C U, THI T K CHU TRÌNH O, L Y S LI U: .131 II.6 K T LU N: 133 II.6.1 NGHIÊN C U X C THÙ CÁC U O TÌM RA BI N PHÁP LÝ : 133 II.6.1.1 i v i converter o pH: 133 II.6.1.2 i v i converter i n d n: 134 II.6.1.3 i v i converter DO: 134 II.6.1.4 i v i converter o c: 134 II.6.1.5 i v i thi t b o BOD, COD, SAC – UV: 134 II.6.2 GIA CƠNG S LI U, HÌNH THÀNH PH N M M X II.7 NGHIÊN C U, THI T K THI T B O LÝ : 135 N: 136 II.7.1 NGUYÊN LÝ O VÀ CÁC I M C N CHÚ Ý KHI THI T K : 136 II.7.1.1 n b n ch t c a n: 136 II.7.1.2 Áp su t âm ho c m c âm: 138 II.7.1.3 Trung bình theo th i gian c a m c âm: 139 II.7.1.4 Trung bình theo th i gian dài: 139 II.7.1.5 Phân b th ng kê percentiles: 140 II.7.1.6 Trung bình theo khơng gian: 140 II.7.1.7 o công su t âm b ng ph ng pháp c II.7.2 THI T K PH N C NG THI T B II.7.2.1 S kh i thi t b O ng âm: 140 N: 143 o: .143 II.7.2.2 Microphones: 143 II.7.2.3 Các b l c: 146 II.7.2.4 Các yêu c u k thu t: 146 II.7.2.5 Chu n thi t b : 147 II.7.3 PH N L A CH N U O VÀ THI T K CÁC THI T B O:148 II.7.3.1 Yêu c u k thu t c a thi t b : 148 II.7.3.2 L a ch n Microphone: 148 II.7.3.3 Thi t k s kh i c a thi t b : .148 II.7.4 THI T K , L P TRÌNH PH N M M: 151 II.7.4.1 Các ch II.7.4.2 Ch CH ng trình vi t cho DSP: .151 ng trình giao di n qu n lý máy tính: 153 NG III: NGHIÊN C U, THI T K , XÂY D NG H TH NG TRUY N TIN, X LÝ, GIÁM SÁT, QU N LÝ THÔNG TIN C A H TH NG QUAN TR C MÔI TR NG 155 III.1 H TH NG THU TH P VÀ TRUY N S LI U T I TR M QUAN TR C A PH NG: 155 III.1.1 XÂY D NG NHI M V VÀ PH NG ÁN TR M QUAN TR C: 155 III.1.1.1 Xây d ng nhi m v tr m quan tr c: 155 III.1.1.2 Các ph ng h ng ph ng án: 157 III.1.2 THI T K K THU T CÁC PH NG ÁN III.1.2.1 Thi t k h th ng thu th p s li u XU T: .161 tr m quan tr c a ph ng: 161 III.1.3 THI T K H TH NG THU TH P S D NG PLC S7-200: 170 III.1.3.1 C u hình c a h thu th p s li u truy n tin dùng S7 –200: 170 III.1.4 THI T K L P Ô NHI M N C: .183 III.1.4.1 Ch t o t III.1.4.2 T TR M THU TH P S LI U O THÔNG S i u n: 183 c tính k thu t c a thi t b s d ng: 189 III.1.4.3 Xây d ng tr m quan tr c: 192 III.1.5 PH N M M TR M QUAN TR C: .195 III.1.5.1 L p ch ng trình o l ng, thu th p, x lý s li u: 195 III.1.5.2 L p ch ng trình o l ng, b o v ngu n cung c p: 196 III.1.5.3 L p ch ng trình ph i ghép v i h th ng báo cháy: .197 III.1.5.4 L p ch ng trình i u n trích m u: 198 III.1.5.5 L p ch ng trình i u n thau r a: 199 III.1.5.6 L p ch ng trình i u n kh c III.1.5.7 L p ch ng trình qu n lý s li u, giám sát h th ng: 201 III.1.5.8 L p ch ng trình truy n thông v i trung tâm t xa: .202 : 200 III.1.6 QUY TRÌNH V N HÀNH TR M QUAN TR C: 203 III.2 H TH NG TRUY N TIN VÀ I U KHI N TRUNG TÂM V I NHI U TR M QUAN TR C: 207 III.2.1 CÁC YÊU C U K THU T: 207 III.2.1.1 Mô t ho t III.2.1.2 Các ng c a h th ng: 207 c tính k thu t yêu c u: .209 Báo cáo tóm t t t ng k t khoa h c k thu t III.5 THI T B tài KC.03-17 U O COD VÀ BOD TR C TI P: COD BOD thông s quan tr ng nh t n c, t ó xác ánh giá ô nhi m ngu n nh thành ph n h u c có n c V n t ng xác nh thông s COD BOD m t i u h t s c khó kh n III.5.1 Ph ng pháp o COD b ng ch t oxy hố m nh: Các ch t ơxy hóa m nh nh KMnO4 K2CrO7 Ch t h u c + O2 Xác nh l ng ch t oxy hoá c n thi t Sau ph n ng, xác Thi t b CO2 + H2O nh n ng ch t th b ng ph N ozon tr phút M t thi t b c pha loãng, c t ng c o n ng ozon tr u có m t n ng c ozon cho phép xác c i kh i bình ph n ng M t h c th nghi m n ozon c nh n ng COD n c coi ph ng pháp nhanh xác thi t b t, v n hành khó kh n, khó chu n III.5.3 Máy Phoenix OLR-300 xác Thông s BOD c a n c th c th nghi m tính tốn BOD5 c a n cho phép o ng c th c th nghi m Ph ng nh liên t c COD Nh ng nh b ng ph ng pháp nuôi o DO ngày th nh t ngày th cho phép c c liên t c, ng i ta t o m t phép nuôi c y ph n c th nghi m khơng khí c t ng m b o trì m t áp su t riêng ph n oxy m t thoáng c a bu ng phân tích T l gi a l u t c n c ng ozon nh nhanh BOD: c xác ng liên t c b ng cách cho liên t c n ng oxy c t ng c nh T l gi a l u t c n pháp vi sinh vào n ng ozon, m t thi t b xác c vào bu ng ph n ng Ph n ng ti n hành 3- 15 th ng i u ch nh l u t c c a n mb o ng hố khó kh n ng pháp o COD nhanh b ng ch t oxy hoá ozon: c ki m tra nh n ng c ng pháp so màu th c hi n phép o c ng ph c t p t III.5.2 Ph n kh ch t h u c cho ta COD c th nghi m l u t c khơng khí t ng ng oxy, cho phép tính toán BOD Thi t b c ng nh thi t b 32 o COD Báo cáo tóm t t t ng k t khoa h c k thu t tài KC.03-17 b ng ozon, c ng r t khó s d ng, khơng n nh ch u nh h ng nhi u y u t III.5.4 Máy o BOD, COD nhanh b ng ph riêng c a n ng pháp h s h p th c th nghi m: Hình 24: Máy o BOD SAC254 Ph n ng pháp khai thác s t c th nghi m v i n ng ng quan gi a h s h p th riêng c a ch t h u c có n c b c ánh sáng t ngo i 254 nanomet Trong i u ki n o COD/BOD hi n nay, v i công c x lý hi n i, v i cách kh c k t qu ol ng Ph tr c ti p v i phép bù nh h ng pháp có ng c a c n xác khơng phép o BOD5 nh c a YSI (thông qua phép o DO m t ngày ngày) hay phép o COD thông qua l u t c ozôn Pheonix 1010 hay l u t c khơng khí làm giàu oxy ORL- 300 Vì th v n hành ph tài ch n thi t b SAC- 254UV vi c n gi n h n, cho phép ki m ng pháp khác 33 nh, kh c tr c ti p so sánh v i Báo cáo tóm t t t ng k t khoa h c k thu t Giá c a thi t b h i tài KC.03-17 t nh ng cho ta làm quen v i m t nguyên t c m i o COD BOD th i gian áp ng ng n Sau thi t k m t tr m quan tr c n u c n giá thành h ta có th b trí o BOD5 nh c a YSI ta ã có thi t b Ch tr ng mua thi t b BOD b ng ph h c, t o DO o COD, ng pháp quang ng hố d dàng, ngồi m c tiêu có m t tr m quan tr c hi n i mà cịn có m c ích làm quen v i thi t b m i Ph n m m: i v i thi t b ch y u ph n i u ch nh t ng t c thu th p s li u, l y giá tr trung bình, tính k t qu Các ph n th c hi n ph n b thu th p s li u o Còn riêng v i hi u ch nh h s bi n u o: có vi x lý nên ch y u i c a thi t b , i u ch nh giá tr o c a Ph n m m chu n c a u o c th c hi n nh sau: + Ch nh giá tr zero: t c phép o ch t h u c ), khơng có u o c: L y n c Ch nh zero t it c c t (không có ng ng v i 4mA u c xác u + Cho m t n ph i ch giá tr t + Cho n c th khơng có ch t h u c v i m t ng ng c ã xác nh nh c su t pha ch t h u c c n xác nh BOD, ch nh giá tr úng v i giá tr c n o Thi t b qu c gia ã c ch t o ã ã nh n c ki m c ch ng nh n nh t i trung tâm o l ng t tiêu chu n Vi t Nam v o BOD/COD ( b n ch ng nh n kèm theo) III.6 U O N: n không ph i thông s ô nhi m ngu n n 34 c mà m t thông s Báo cáo tóm t t t ng k t khoa h c k thu t tài KC.03-17 c a khí h u, nhiên c ng nh h ng nhi u n kh n ng lao ng i Tu theo yêu c u ta có nhi u cách th c hi n thi t b nhiên, ng v ng ngh i nh t, u o theo úng yêu c u tài c ng s d ng nh ng thành qu c a b môn ng n Tuy i nghiên c u ta ph i th c hi n v i m u o hi n hi u bi t v thi t b cho phép ta thi t k nghi p tr o ng c a o l ng Tin h c công i h c Bách Khoa Hà N i ang ti n hành chuy n giao công s n xu t công nghi p u o n có nguyên t c sau: L c ADC a) ADC R5485 DSP Micro SPI K b) Hình 26: S kh i máy o n u vào m t micro bi n áp su t âm thành dòng i n mà biên ph thu c vào c ng âm Tín hi u n (hay nhi u) khơng ph i tín hi u sin có th nhi u i u hồ Ng i ta ph i xác tín hi u t i t n s khác Có lo i thi t b m t t n s xác n o n ch cho ta biên nh Ví d nh ph c a n t c biên o t n s 1000Hz (Hình 26 a) Thi t b ph c t p nh t cho ta ph t c cho dãy biên ng i ta khu ch t n s khác hình 26b), i tín hi u sau ó dùng m t ADC t c hi u t c th i vào DSP Khi thu th p i Fourier nhanh (FFT) thi t b cao thu th p tính s li u, DSP th c hi n m t phép bi n có ph tín hi u n Thi t b 35 o nên thi t k Báo cáo tóm t t t ng k t khoa h c k thu t ây dùng s b T c tín hi u n tài KC.03-17 c thu vào m t microphone ki u electret (Senhet) Tín hi u bi n thành i n áp hay dòng i n Dòng i n y c a vào codex FFT SPI hay có b bi n biên t c l p trình cho DSP i mã SPI thành RS-485 S li u ng ng 36 c truy n theo c chuy n t n s Báo cáo tóm t t t ng k t khoa h c k thu t NG IV: H CH tài KC.03-17 THU TH P S LI U VÀ TRUY N TIN C A M T TR M QUAN TR C IV.1 M C TIÊU VÀ PH NG H NG: M c tiêu c a h thu th p s li u truy n tin c a m t tr m quan tr c có nhi m v : + Tr c m t, thu th p s li u i u n o pH, d n i n, DO, c, COD, BOD truy n v trung tâm H có th m r ng cho thay n 17 m b o tin c y, không gây sai s truy n tin + H có th làm vi c ch master-slave t xu ng, thơng báo t i lên có s ki n x y + Chu k thu th p s li u truy n tin có nhi u ph Trong b n tóm t t này, có xét qua ph án dùng PLC c bé nh t r ti n nh t th p s li u c a nh u o mà không i v c u hình + H truy n tin ph i d u o khác cho ã IV.2 H ng án ng án i sâu vào ph ng thu th p s li u truy n tin H thu tài KC.03-11, dùng ph n t RTU-PLC ph ng án coi c nghiên c u ch vi c áp d ng THU TH P S LI U VÀ TRUY N TIN ANALOG HO C DIGITAL DÙNG RTU-PLC C A SEEN: H thu th p s li u truy n tin dùng c áp d ng t t thành l p SCADA c a ph n i n l c nhà máy gi y Bãi B ng Có th s d ng t ng t l n ng dây t i i n c a SEEN ã thu th p s li u u s (t c u ok c u o có u u s theo chu n RS- 232 RS- 485), u RTU-PLC c a SEEN có th n i tr c ti p vào m ng v i s l ng không h n ch (1000 phân t RTU-PLC) th vi c m r ng khơng g p khó kh n Thu n 37 Báo cáo tóm t t t ng k t khoa h c k thu t tài KC.03-17 l i nh t c a RTU-PLC có th truy n tin c n ph i thuê bao i n tho i ng dây t i i n th khơng tr m quan tr c mà có th t có s n thuê bao i n tho i Thông tin t tr m quan tr c theo th chuy n v n i có i n tho i ây s l p m t n i thu n ti n ã ng dây i n h u thu n i vào modem i n tho i, truy n v trung tâm Trung tâm tr m quan tr c qua h v i nh thuê bao i n tho i C u hình nh hình v T t c RTU-PLC tr ng 1000 b ho t u ng n c ch t o hàng lo t ã cung c p th nh Hình 26 Ph ng án coi nh ch c ch n ã IV.3 PH NG ÁN THU TH P S c th c hi n LI U VÀ TRUY N TIN DÙNG PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER): Ph ng án ph ng án áp d ng hi n khuôn viên c a SEEN tài KC.03-17 Ph tr m quan tr c pilot t c xem n i th nghi m tr m demo c a ng án h thu th p s li u b ng PLC c th c hi n PLC S7-200 c a Siemens ây lo i PLC r nh t c i m c a h thu th p nh sau: - B n thân S7-200 có 16 u vào s , có th c n thêm module truy n 38 Báo cáo tóm t t t ng k t khoa h c k thu t tài KC.03-17 thông d ng modem công nghi p s d ng ng dây i n tho i - S7-200 có th c m thêm module m r ng, m i module m r ng l i có thêm 32 u vào t ng t S module m r ng có th lên n module t c u vàcông ngh ET Modul m r ng S7-200 MODEM MODEM ` u o u o Hình 27: H thu th p s li u dùng S7-200 ( ây c u hình s d ng tr m quan tr c c a M t ph u vào Analog) u vào Analog c a S7-200 s s d ng tài KC.03-17 ng án c a h thu th p s li u dùng module giao di n IM c a S7-200 thu th p s li u theo chu n RS-485 mode MPI nh sau: i n tho i S7-200 IM MODEM RS-485 u o u o u o u o Hình 28: H thu th p s li u dùng S7-200 v i chu n RS485MPI V is có th thu th p s li u c a 31 39 u o, hoàn toàn áp ng Báo cáo tóm t t t ng k t khoa h c k thu t tài KC.03-17 v i yêu c u thu th p s li u c a tr m quan tr c V i cách tính toán truy n tin, th i gian thu th p s li u m t l n o ki u vịng: ta m t 0,5 giây cho tín hi u S l n l p l i l y trung bình ng i s d ng quy t c ch n theo gi i o th i gian c a Ph n m m Kh i nh, gi i o, th i gian u o ch m nh t c thi t k theo ch c n ng trình t nh sau: ng g m thao tác sau: + Tháo n c: M van khơng khí (Vkk), van (V1), Kh i t c B) B m hút h t n + L y m u: ng hút (công c bu ng o (th i gian T1) óng van khơng khí, m van l y n bu ng th (th i gian T2) Hình v c th nghi m y trang HT-1 - o: G m thao tác: + Thu th p s li u o ki m tra + Ni Ni Ni Ni t yêu c u thu th p n s li u 0,1 a vào ô nh , l y giá tr trung bình s li u tính sai s ng u nhiên - Thau r a: G m thao tác + L p l i tháo n c +L yn c thau r a -B od ng: G m thao tác + L p l i tháo n + Hút n IV.4 cb od c ng NG DÂY TRUY N TIN (HAY GIÁ TRUY N TIN): Có cách truy n thơng có th - ng d ng: ng dây i n tho i: + Màng l i i n tho i ph kh p c n 40 c Báo cáo tóm t t t ng k t khoa h c k thu t tài KC.03-17 + Hàng tháng ph i tr thuê bao, tr theo gi dùng + Modem i n tho i t c + ch m i m i i u n ph c t p - Sóng vơ n: Ngày v i i n tho i di ta có th dùng radio- modem ng vi c truy n tin không dây r t d dàng, làm giá truy n tin c ng nh dùng modem i n tho i Trong t tài hi n dùng modem công nghi p chuyên dùng c a Siemens ng thích v i m i lo i PLC c a S7-200 M7 K t qu nhi u ph t t t Nh v y có ng án th c hi n vi c thu th p d li u truy n tin Thi t b c a nhi u hãng t ng ng v ch t l r t t nh 41 ng th vi c ch n ph ng án v n Báo cáo tóm t t t ng k t khoa h c k thu t tài KC.03-17 NG V: PHÒNG QUAN TR CH C TRUNG TÂM Các tr m quan tr c th c hi n phép o, thu th p s li u chuy n v trung tâm m t cách t ng Phòng trung tâm ph i xây d ng k ho ch thu th p s li u theo chu k theo ki u Master-Slave Vi c g i m t ho c theo nhu c u thu th p trung tâm c th c hi n theo chu k ng th i l i cho phép slave thông báo lên có s c x y Phịng trung tâm ph i có k ho ch hi n th theo không gian theo th i gian, qu n lý s li u, xây d ng b n tin môi tr a lý (GIS) ng thông tin lên m ng qu ng bá V.1 PH N C NG: V.1.1 Ph ng án modem i n tho i: RS232 u o TU Modem T T Modem ` M ng i n tho i u o RTU Modem T K Hình 29: H th ng thu th p u o vào RTU ho c vào PLC trung tâm u n i v i lo i modem i n tho i RTU có ch n l a: + Tr l i theo g i (t xu ng) + G i s c , RTU yêu c u truy n s li u c a trung tâm + Trung tâm có u tiên cho g i c a slave, ng t thu th p s li u tr m, n i v i tr m s c trao i u n i thông tin trung tâm: Trung tâm có s i n tho i c a tr m quan tr c Khi mu n g i tr m nào, trung tâm s g i i n tho i qua m ng i n tho i S tho i khác cl nl truy n s li u theo ki u format ã t g i, làm th t c b t tay ti n hành nh ch 42 ng trình Báo cáo tóm t t t ng k t khoa h c k thu t V.1.2 Ph tài KC.03-17 ng án truy n tin theo Radio Modem: u o Thu th p RS845 Radio Modem Radio Modem RS845 ` Hình 30: Truy n tin b ng radio modem Các u thu phát có t n s Tr m trung tâm phát mã c a tr m quan tr c c n thu s li u Các tr m nh n c mã, làm th t c b t tay t p trung vào truy n s li u V.2 PH N M M: V.2.1 Thu th p s li u theo chu k : Theo chu k l nh b t tay v i tr m, thu nh n s li u, ki m tra sai s truy n thông, xác nh n s li u, cho vào b nh g m b c sau: - Ra mã s c a tr m quan tr c (n u modem i n tho i s - Xác nh n cu c g i ã xác l p - Truy n s li u - Ki m tra s a sai - Tách vào b nh theo t ch c c s d li u V.2.2 Thu th p s li u s ki n: - Khi có s ki n c pd i RTU a yêu c u ng t - Nh n yêu c u ng t, xét i u ki n u tiên - Dùng ch ng trình thu th p s li u bình th - B t tay v i tr m yêu c u 43 ng, c t s li u i n tho i) Báo cáo tóm t t t ng k t khoa h c k thu t tài KC.03-17 - Ch p nh n truy n tin - Ki m tra s a sai - Chuy n vào ô nh hay x lý V.2.3 Hi n th k t qu : - T ch c v c s d li u v k t qu quan tr c T ch c trang hi n th - S li u theo b ng th ng kê -S quan h theo th i gian s li u thu th p - S li u l ch s - K t qu , k t lu n v môi tr ng - T ch c trang hi n th cho qu ng bá s li u Chi ti t xin xem tài li u HT- HT – 44 c Báo cáo tóm t t t ng k t khoa h c k thu t CH NG VI: Trong t n c tài KC.03-17 NG D NG TRONG TH C T C A ng lai ch t o, l p TÀI tài s liên k t v i t ch c kinh t qu n lý nhà t a vào qu n lý môi tr ng Thành ph Khu công nghi p nh : - S Khoa h c công ngh & Môi tr ng Hà N i - S Khoa h c công ngh & Môi tr ng - S Khoa h c công ngh & Môi tr ng Biên Hồ - S Khoa h c cơng ngh & Môi tr ng Phú Th - S Khoa h c công ngh & Môi tr ng V ng Tàu Hi n t i m t s s n ph m c a tài nh : thi t b c Liên hi p khoa h c cơng trình SEEN s tr ng Nai o pH, DO, d n ã d ng d án mơi ng Ví d : - H th ng x lý n c th i Cơng ty mía - H th ng x lý n c th i Công ty s a V nh Phúc - H th ng x lý n c th i Công ty d t may Th ng L i - H th ng x lý n c th i Công ty d t may Thành Công - H th ng x lý n c th i Công ty Nutifood - 45 ng Hồ Bình Báo cáo tóm t t t ng k t khoa h c k thu t tài KC.03-17 Hình 31: Tr m quan tr c pilot c a 46 tài KC-03.17 ... i Trung tâm môi tr HT-3: Ph n m m SCADA BÁO CÁO TÓM T T ng TÀI: Nghiên c u ch t o l p môi tr trung tâm môi tr ng t h th ng t ng giám sát, x ng t i khu công nghi p ô th l n lý, c nh báo DANH SÁCH... CÁO T NG K T KHOA H C VÀ K THU T TÀI KC.03- 17 NGHIÊN C U CH T O VÀ L P T H TH NG T NG HỐ GIÁM SÁT, X LÝ, C NH BÁO MƠI TR NG T I CÁC KHU CÔNG NGHI P VÀ Ô TH L N KS Lê cB o Ch nhi m tài: C quan ch... d ng 142 L IM U tài KC.03-17: ? ?Nghiên c u, ch t o l p giám sát, x lý, c nh báo môi tr t h th ng t ng hoá ng t i khu cơng nghi p th l n” có m c tiêu: Nghiên c u, thi t k , ch t o thi t b