Hồ Xuân Hương là thắng cảnh quốc gia được công nhận, tuy không phải là hồ cung cấp nước cho sinh hoạt nhưng là hồ cảnh quan, điều tiết khí hậu, bảo đảm môi trường sinh thái của trung tâm Thành phố Đà Lạt. Khác với những hồ khác, hồ Xuân Hương chỉ ô nhiễm “theo mùa” thế nhưng vì “vị trí nhạy cảm” của hồ mà ảnh hưởng của sự ô nhiễm không nhỏ. Đối tượng trực tiếp gây ô nhiễm là do tảo nở hoa và tình trạng phú dưỡng trong nước (nước có quá nhiều chất hữu cơ và lượng chất hữu cơ trong nước vượt mức cho phép quá cao). Khi ô nhiễm, đứng trên bờ nhìn xuống người ta thấy nước hồ Xuân Hương dường như “đặc sánh” lại, nước bốc mùi hôi thối rất khó chịu, cá chết nhiều. Ngoài ra ô nhiễm, ở đây vào mùa mưa còn là rác thải các loại (rác sản xuất nông nghiệp, rác sinh hoạt…) tràn qua các hồ lắng trôi vào hồ Xuân Hương.
Thiết bị thu thập dữ liệu Datalogger được lắp đặt tại nhà hàng Thủy Tạ, số 1 Yersin, TP. Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng. Datalogger thử nghiệm là loại thiết bị quan trắc môi trường nước mặt. Do điều kiện kinh phí hạn chế và thời gian thực hiện có hạn, nên trong trong quá trình thử nghiệm,thiết bị chỉ dừng lại ở việc thử nghiệm một số tính năng chủ yếu bao gồm:
- Thu thập dữ liệu tự động (tự động thu thập dữ liệu quan trắc môi trường nước và gửi dữ liệu tới trung tâm quản lý dữ liệu).
- Thu thập các dữ liệu quan trắc bao gồm:
+ Nồng độ Oxy hòa tan trong nước;
+ Nồng độ Oxy bão hòa;
+ Nhiệt độ của nước;
+ Độ đục của nước.
Phân hệ giám sát và điều khiển sử dụng hạ tầng thiết bị có sẵn lắp đặt tại Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện và hệ thống thiết bị trung tâm lưu trữ dữ liệu được
thuê của đơn vị cung cấp dịch vụ hạ tầng trung tâm dữ liệu FPT. Các thiết bị, vật tư lắp đặt để phục vụ thử nghiệm bao gồm: Thiết bị thu thập dữ liệu Datalogger; Nguồn cung cấp nguồn cho thiết bị; Sensor quan trắc môi trường nước và các vật tư phụ kiện kèm theo.
Senser quan trắc môi trường nước
Thiết bị thu thập dữ liệu (Datalogger) Cáp truyền tín hiệu Nguồn cấp Điện lưới, Pin
năng lượng mặt trời và Ắc
quy
ĐẾN TRUNG
TÂM DỮ LIỆU (Cáp đồng/cáp Internet quang)
Hình 20 : Sơ đồ nguyên lý các thành phần thiết bị thử nghiệm lắp đặt tại trạm Hồ Xuân Hương
Thành phần thiết bị, phụ trợ lắp đặt tại Hồ Xuân Hương bao gồm:
- Môi trường truyền dữ liệu từ thiết bị thu thập dữ liệu (Datalogger) về trung
tâm: Sử dụng cáp đồng, phương án truyền dữ liệu thông qua hệ thống hạ tầng
mạng ADSL của nhà mạng VNPT.
- Thiết bị thu thập dữ liệu Datalogger: Lắp đặt trong phòng thiết bị của nhà
hàng.
- Nguồn cấp cho thiết bị: Để đảm bảo thiết bị hoạt động liên tục, thiết bị sẽ
được lắp đặt đầy đủ cả 03 phương án cấp nguồn. Như vậy thiết bị luôn luôn có 02 hệ thống cấp nguồn dự phòng.
- Cáp truyền tính hiệu từ Sensor đến Datalogger sử dụng cáp đồng có bọc lớp
chống nhiếu.
- Sensor quan trắc môi trường nước sử dụng loại RDO Pro DO chế tạo tại Mỹ,
Sensor được lắp đặt chìm trong hồ.
Hình 21 :Thử nghiệm thiết bị thu thập dữ liệutại Hồ Xuân Hương
Hình 22 : Mặt bằng vị trí lắp đặt thử nghiệm thiết bị thu thập dữ liệu Datalogger tại Hồ Xuân Hương (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 23 : Sơ đồ lắp đặt thiết bị thu thập dữ liệu tại trạm Hồ Xuân Hương
Bộ thu thập dữ liệu Datalogger được lắp đặt treo trên tường phòng thiết bị của nhà hàng với vị trí cụ thể như trong Hình 23, kích thước chi tiết thiết bị cụ thể như trong hình 24.
Hình 24 : Mặt trước và kích thước tủ thiết bị thu thập dữ liệu (Datalogger)
Thiết bị được đấu nối với 03 đường cấp nguồn (Nguồn điện lưới, nguồn Pin mặt trời và nguồn Ắc quy). Tuy nhiên tại một thời điểm chỉ có một nguồn cung cấp cho thiết bị, 02 nguồn còn lại làm dự phòng.
- Khi cấp bằng nguồn điện lưới: Nguồn điện lưới từ tủ phân phối nguồn AC
được đấu nối cung cấp nguồn cho thiết bị thông qua module nguồn lắp đặt trong tủ thiết bị.
- Khi cấp nguồn bằng Ắc quy: Nguồn từ ắc quy sẽ được đấu nối tới module
quản lý giám sát nguồn lắp trong tủ thiết bị.
- Khi cấp nguồn bằng Pin năng lượng mặt trời: Cáp nguồn đấu nối từ tấm Pin đến bộ điều khiển Pin, bộ điều khiển Pin được lắp đặt trong tủ thiết bị, sau khi qua bộ điều khiển nguồn từ Pin được cấp tới thiết bị.
Để truyền dữ liệu thu thập được về trung tâm, thiết bị được kết nối với hệ thống mạng truyền số liệu thuê của nhà cung cấp dịch vụ thông qua thiết bị Modem ADSL (lắp đặt trong tủ thiết bị).
Thiết bị được kết nối với Sensor thông qua cáp truyền tín hiệu nối từ Sensor tới thiết bị.
Hình 25 : Tổng thể cột đỡ giàn Pin mặt trời trạm Hồ Xuân Hương
Cột đỡ giàn Pin mặt trời có cấu tạo bằng ống sắt mạ kẽm dày 3mm, dài 6,5m,
trong đó 6m nổi trên mặt đất, 0,5m ngầm trong bê tông đế cột. Trên cột được hàn
các thang leo bằng sắt Ø 12 dài 170mm, thang leo được hàn xen kẽ khoảng cách giữa các thang leo là 250mm. Hai đầu các đoạn cột được hàn mặt bích, các đoạn cột liên kết với nhau bằng Bu-lông M12 gắn kết các mặt bích. Cấu tạo cột gồm 03 đoạn, trong đó có 02 đoạn dài 03m và 01 đoạn dài 0,5m; có 02 điểm nối liên kết cột, 01 điểm nốt liên kết ở vị trí sắt mặt đế cột và 01 điểm ở giữa cột. Trên đỉnh cột đỡ được hàn kim thu sét bằng thép mạ đồng đường kính 12mm; dài 1m, kim thu sét được hàn nối với dây dẫn đất nối với hệ thống cọc tiếp đất ở chân cột.
Để đảm bảo an toàn cột đỡ giàn Pin được gia cường bằng bộ dây neo bằng cáp thép đường kính 6mm, dây neo gia cố theo 03 hướng, các dây tạo với nhau thành góc 120 độ.
Chân cột được gia cố bằng bê tông kích thước 500x500x500 (mm), các dây neo được gia cố bằng bê tông cố định móc neo.
Giàn Pin mặt trời được thiết kế chế tạo, lắp đặt trên cột đỡ, theo tính toán để đón được ánh nắng mặt trời nhiều nhất giàn Pin được thiết kế lắp đặt theo hướng Tây- Nam, góc tạo bởi giàn Pin và đường thẳng vuông góc với cột đỡ là 23 độ, giàn Pin được lắp đặt trên giá đỡ Pin.
Theo tính toán nếu sử dụng nguồn Pin mặt trời để cấp nguồn cho thiết bị hoạt động cần Module Pin 75w. Để đảm bảo an toàn tấm Pin được thiết kế lắp đặt trong khung rồi lắp đặt lên giá đỡ giàn Pin.
Hình 26 : Thiết kế, chế tạo lắp đặt giá đỡ giàn Pin trên cột đỡ
Để bảo vệ Sensor quan trắc an toàn, Sensor quan trắc được bảo vệ trong ống nhựa PVC đường kính 80mm, và cố định vào cọc định vị. Cọc định vị có cấu tạo bằng thép mạ kẽm đường kính 50mm, dài 5m, trong đó 0,5m được để ngập trong khối bê tông chân đế, chân đế cọc được đổ bê tông kích thước (300x300x500)mm (bê tông chân đế đổ sẵn trên mặt đất để khô rồi mới dìm xuống nước). Khi dìm xuống nước phần chân đế phải ngập trong đất bùn của đáy hồ, tối thiểu mặt trên chân đế phải bằng mặt đáy hồ.
Vị trí đặt cọc định vị tối thiểu cách bờ hồ 5m và Sensor phải chìm cách mặt nước hồ 1,5m
Hình 27 : Chế tạo, lắp đặt cọc định vị, bảo vệ Sensor quan trắc môi trường nước
Hình 28 : Cấu tạo Sensor quan trắc môi trường nước
Kết quả triển khai thử nghiệm tại trạm Hồ Xuân Hương:
Sau khi, triển khai phân hệ thu thập dữ liệu tại Hồ Xuân Hương. Kết quả đo đạc của các sensor được truyền về và giám sát được tại trung tâm thông qua giao diện phần mềm thu thập dữ liệu và cảnh báo như sau:
Hình 29 : Các tham số môi trường thu thập tại trạm Hồ Xuân Hương
Hình 30 : Đồ thị giám sát online các tham số tại trạm Hồ Xuân Hương
Hình 31 : Thống kê chỉ tiêu Do tại trạm Hồ Xuân Hương trong tháng 2/2015
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});