Kết quả của đề tài là thiết kế và giám sát mực nước hồ, với các chức năng như sau: Xây dựng mô hình hệ thống giám sát mực nước gồm tủ điều khiển để ta có thể kiểm tra và điều chỉnh, ngoài ra với bồn chứa nước giúp ta có thể khảo nghiệm kết quả một cách dễ dàng hơn. Đo độ cao mực nước bằng việc dùng cảm biến siêu âm SRF05 với dãy đo tương đối nằm trong khoảng 3cm đến 4m.Với mức đo như thế là ta đã có thể khảo sát được mực nước ở một số ao hồ, sông, suối. Giám sát hệ thống và thu thập dữ liệu qua PC,Laptop để thuận tiện cho việc thống kê và tính toán dữ liệu, phục vụ cho học tập và nghiên cứu. Tự động thông báo qua SMS khi mực nước vượt giới hạn cho phép đề ta có thể kịp thời phát hiện những nguy cơ và rủi ro như lũ lụt, vỡ đê,...
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỜ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CẢNH BÁO MỰC NƯỚC TỰ ĐỘNG Họ tên sinh viên: NGUYỄN MINH PHÁT Ngành: CƠ ĐIỆN TỬ Niên học: 2011-2015 Tháng 06 năm 2015 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CẢNH BÁO MỰC NƯỚC TỰ ĐỘNG Sinh viên thực NGUYỄN MINH PHÁT Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sư ngành Cơ Điện Tử Giáo viên hướng dẫn KS NGUYỄN ĐĂNG KHOA Tháng 06 năm 2015 LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình làm khóa luận tốt nghiệp , em nhiều lần gặp phải khó khăn,nhưng nhờ sư giúp đỡ tận tình bạn bè Thầy giúp em hồn thành tốt đề tài em tự tin bảo vệ trước Hội đồng chấm tốt nghiệp Trước hết, em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc thầy KS Nguyễn Đăng Khoa, người thầy hướng dẫn giúp đỡ em tận tình cho em phương pháp nghiên cứu khoa học , thầy cung cấp cho em nhiều các kiến thức chuyên sâu để thực đề tài Em vô cảm ơn các thầy, cô môn Cơ Điện Tử - Khoa Cơ khí – Trường Đại Học Nơng LâmTp.HCM tham gia quá trình đào tạo hướng dẫn em suốt thời gian học đại học, nhờ các thầy cô mà em có đủ kiến thức lòng tự tin để thực đề tài nghiên cứu các đề tài tương lai Con xin cảm ơn gia đình ln chăm sóc quan tâm tới việc học con, vô cảm ơn ln tự hào có Bố, Mẹ, Anh, Chị ln động viên quá trình học tập Và cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới người tham gia giúp đỡ em quá trình thực luận văn mà chưa nêu tên đây, giúp đỡ họ dù hay nhiều đóng góp phần vào kết thực đề tài Tp Hồ Chí Minh ngày tháng năm 2015 Nguyễn Minh Phát TÓM TẮT Đề tài “ Tính toán, thiết kế hệ thống giám sát cảnh báo mực nước tự động “ thực Bộ môn Cơ Điện Tử trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, thời gian tháng từ tháng đến tháng năm 2015 Kết đề tài thiết kế giám sát mực nước hồ, với các chức sau: Xây dựng mơ hình hệ thống giám sát mực nước gồm tủ điều khiển để ta kiểm tra điều chỉnh, ngồi với bồn chứa nước giúp ta khảo nghiệm kết cách dễ dàng Đo độ cao mực nước việc dùng cảm biến siêu âm SRF05 với dãy đo tương đối nằm khoảng 3cm đến 4m.Với mức đo ta khảo sát mực nước số ao hồ, sông, suối Giám sát hệ thống thu thập liệu qua PC,Laptop để thuận tiện cho việc thống kê tính toán liệu, phục vụ cho học tập nghiên cứu Tự động thông báo qua SMS mực nước vượt giới hạn cho phép đề ta kịp thời phát nguy rủi ro lũ lụt, vỡ đê, Giám sát hệ thống qua Web giúp ta biết xác mực nước mà khơng cần có mặt , cho phép người dùng theo dõi mực nước vị trí nào.Điều có ý nghĩa lớn mà ngày Internet phát triển mạnh mẽ MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC HÌNH DANH SÁCH CÁC BẢNG Chương MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài: Ngày nhiều vấn đề đặt cần giải quyết, vấn đề giám sát lượng nước ao hồ sông thủy triều lên xuống vấn đề nhiều người quan tâm, làm để biết xác mực nước giám sát nên lý em nghiên cứu Dưới vài dẫn chứng tính cấp thiết vấn đề đo giám sát mực nước Hình 1.1 Thiết bị đo mực nước các sông, suối Thiết bị đo mực nước các sơng, suối giúp ta biết mực nước , từ ta xây dựng hệ thống giám sát cảnh báo, thiết bị đặt các hồ, sông , suối để phục vụ cho việc nghiên cứu Hình 1.2 Tính cấp thiết việc cảnh báo lũ lụt Ngày thiên tai gây cho người thiệt hại to lớn , lũ lụt vấn đề cần thiết phải giải quyết, làm cách để ta cảnh báo có lũ lụt, vấn đề đặt ta phải có hệ thống giám sát cảnh báo có dấu hiệu lũ,tuy nhiên hệ thống phải nhập ngoại nên giá thành đắt hơn, cần xây dựng hệ thống nước với giá thành rẻ , độ xác cao, nên lý em nghiên cứu vấn đề “ Tính toán , thiết kế hệ thống giám sát cảnh báo mực nước tự động” Mặt dù cố gắng hoàn thành đề tài cách trọn vẹn , hiểu biết chưa sâu kiến thức kỹ làm yếu , kinh nghiệm thực tiễn chưa nhiều , nên đề tài nhiều thiếu sót, chưa đáp ứng nhiều nhu cầu thực tế, mong thông cảm thầy cô các bạn đọc giả 1.2 Mục đích nghiên cứu: Với mục đích vận dụng kiến thức học Vi Điều Khiển, giao tiếp máy tính, để nghiên cứu số hệ thống có, từ ta thiết kế hệ thống đo hiển thị mực nước, tự động cảnh báo qua SMS mực nước quá giới hạn, ngồi giám sát hệ thống qua Internet khơng có mặt người Kết đề tài ứng dụng vào thực tế đo đạc,thu thập liệu độ cao mực nước các ao, hồ, sông , suối nhằm phục vụ cho việc tính toán thống kê Hệ thống có khả báo động qua SMS mực nước vượt mức cho phép sở cho việc cảnh báo có lũ lụt Chương TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan hệ thống giám sát mực nước tự động: Giám sát đồng thời nhiều trạm đo mực nước ( mưa, nhiệt độ, độ mặn, ) từ máy tính PC, Laptop, Server Phần mềm lưu trữ tậptrung sở liệu hệthống số liệu yếu tố mực nước mưa, nhiệt độ, độ mặn Theo dõi truy cập qua mạng Internet , hiển thị đồ Google Map hệ thống quản lý đồ GIS Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống giám sát mực nước tự động Đo mực nước: Là thiết bị sử dụng để đo mực nước ADC: khối chuyển đổi tín hiệu Analog sang tín hiệu số Cách ly quang: khối cách ly chống bị nhiễu uC: Khối vi điều khiển xử lý trung tâm SDMMC: Thẻ lưu trữ nhớ RS232: Chuẩn giao tiếp máy tính LCD key: Màn hình hiển thị Modem GSM: Module tin nhắn 10 Arduino qua cổng nối tiếp Uart chân TX, RX Sử dụng tập lệnh AT để lập trình cho Module Sim hoạt động 4.4.2 Mạch nút nhấn: Hình 4.12 Mạch nguyên lý nút nhấn Mạch gồm nút nhấn, nút nhấn nối với điện trở Mass để chống nhiễu nhấn, nút nhấn sử dụng để kích mức 4.4.3 Lưu đồ thuật tốn: Đầu tiên bắt đầu thiết lập độ cao mực nước X, đọc giá trị cảm biến , ta so sánh X với A , X bé A gửi tin nhắn SMS1,ngược lại sai xét tiếp X bé B gửi tin nhắn SMS2 , sai xét X lớn B gửi tin nhắn SMS3 , hỏi có thoát chương trình khơng , thoát kết thúc chương trình, sai quay lại bước đọc giá trị cảm biến Start 40 Thiết lập độ cao mực nước X Đọc cảm biến Đ X