Tác giả

Trần Quang Ngọc 1* , Nguyễn Minh Hải 1 , Vũ Ngọc Linh 2

Đơn vị công tác

1 Trung tâm Quan trắc khí tượng thủy văn; tqngoc@gmail.com

2 Vụ Quản lý dự báo khí tượng thủy văn; vnlinh@monre.gov.vn

*Tác giả liên hệ: tqngoc@gmail.com; Tel: +84–913554906

Tóm tắt

Bài báo trình bày kết quả cải tiến sáng chế độc quyền “Thiết bị cảnh báo lũ từ xa sử dụng sóng vô tuyến” của tác giả Nguyễn Đức Hùng để phù hợp với điều kiện thực tế, phục vụ giám sát mực nước theo thời gian thực và phát tin cảnh báo lũ cho cộng đồng dân cư sinh sống trong lưu vực sông, suối nhỏ. Thông qua việc sử dụng tiêu chuẩn Rayleigh để lựa chọn băng tần sóng radio, hệ thống được thiết kế thêm các phương án truyền dữ liệu, các giao thức kết nối, bổ sung bộ tích hợp, lưu trữ dữ liệu, lập trình cấu trúc dữ liệu và báo trạng thái thiết bị. Sau khi nâng cấp, thiết bị cảnh báo lũ từ xa sử dụng sóng vô tuyến có thể kết nối với các đầu đo mực nước hiện đại, các điểm đo sử dụng chung một tần số sóng vô tuyến, có thêm tính năng truyền dữ liệu qua GPRS, 3G/4G và tích hợp, lưu trữ dữ liệu. Tiến hành thử nghiệm hoạt động của hệ thống tại phòng thí nghiệm và ngoài trời kết quả đạt được, bộ phận thu, phát kết nối tốt với nhau qua sóng radio HF, thử nghiệm giả định với 03 mức cảnh báo cho thấy, bộ phận đo mực nước hoạt động tốt, bộ phận phát cảnh báo đã nhận được tín hiệu và phát thông tin cảnh báo tương ứng với 03 mức giả định. Các thông số thử nghiệm đều đạt kết quả tốt, hệ thống này có thể áp dụng vào thực tế phục vụ giám sát, cảnh báo mực nước lũ thời gian thực cho khu vực sông, suối nhỏ ở nước ta.

Từ khóa

Cảnh báo sớm mực nước; Lũ trên các lưu vực sông nhỏ; Công nghệ quan trắc và cảnh báo mực nước.

Trích dẫn bài báo

Ngọc, T.Q.; Hải, N.M.; Linh, V.N. Nghiên cứu lựa chọn giải pháp công nghệ quan trắc để xây dựng hệ thống cảnh báo mực nước lũ cho các lưu vực sông nhỏ ở Việt Nam. Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn 2022, 743, 1-9.

Tài liệu tham khảo

1. Hashim, Y.; Idzha, A.H.B.M.; Jabbar, W.A. The Design and Implementation of a Wireless Flood Monitoring System. J. Telecommun. Electron. Comput. Eng. 2021, 10(3–2), 7–11.

2. Harshali, S.; Mali, Marathe, A.R.; Priyanka, K. Patil. Flood Monitoring and Alerting System based on IOT. IJARIIE–ISSN(O)–2395–4396. 2021.

3. Finawan, A.; Tahir, R.; Eliyani, E.; Fauziah, A.; Jannifar, A. Early warning system on flood hazard in river flow area based on radio frequency. IOP. Conf. Series: Earth Environ. Sci. 2019, 268, 012164.

4. Phương, T.A.; Trà, T.V.; Đức, N.A.; Sơn, D.H.; Cường, T.M.; Anh, P.N.; Linh, B.H.; Nhung, T.T. Nghiên cứu thử nghiệm xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo lũ, lụt và hạn hán tích hợp theo thời gian thực trên nền tảng WebGIS. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, EME4, 314–324.

5. Thắng, T. Cảnh báo lũ từ xa – Kinh nghiệm từ Thủy điện Buôn Kuốp. Báo điện tử Chính phủ, 29/7/2017.

6. Quyết định số 54049/QĐ–SHTT, ngày 08 tháng 8 năm 2017 của Cục sở hữu trí tuệ.

7. Maxim Integrated Products. Inc. Selecting and Using RS–232, RS–422, and RS–485 Serial Data Standards. 2020. https://www.maximintegrated.com/en/design/technical-documents/tutorials/7/723.html.

8. SDI–12 A Serial–Digital Interface Standard for Microprocessor–Based Sensors, Version 1.4, SDI–12 Support Group, 2017.

9. King Pigeon Hi–Tech. Co., Ltd. GSM/SMS/3G/4G Remote Alarm Controller Digital Input Monitoring Alarm Unit, 2017.

10. Anh, P. Trường điện từ và truyền sóng. NXB đại học quốc gia Hà nội, 2009, tr. 303.

11. Dũng, N.P.A.; Hiền, P.T.T. Truyền sóng và Anten. Giáo trình đào tạo Đại học, Học viên Công nghệ bưu chính viễn thông, 2006.

12. Clark, S.; Andy.; Truong, H.L. MQTT For Sensor Networks (MQTT–SN) Protocol Specification Version 1.2. OASIS Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) Technical Committee, 2020, pp. 28.

13. Egli, P.R. MQTT – Message Queueing Telemetry Transport Introduction to MQTT, a protocol for M2M and IoT applications. Presentation 2017, Doi:10.13140/RG.2.2.13210.54721.

14. Saxena, S.; Jain, S.; Arora, D.; Sharma, P. Implications of MQTT Connectivity Protocol for IoT based Device Automation using Home Assistant and OpenHAB. International Conference on Computing for Sustainable Global Development (INDIACom), 13 February 2020, 475–480D.

15. Alexandre, S.; Carlier, F.; Renault, V. Data Exchange with the MQTT Protocol: Dynamic Bridge Approach. Proceeding of the 2019 IEEE 89th Vehicular Technology Conference (VTC2019-Spring), 2019, pp. 1–5. doi: 10.1109/VTCSpring.2019.8746333.

16. ISO 20022 and JSON: An Implementation Best Practices Whitepaper, 2018.

17. Adam Linker. Creating and Controlling JSON Output with the JSON Procedure. SAS® Institute Inc. 2019, SAS3506.

18. Vaisala. QHR104 Radar Water Level Sensor. https://www.vaisala.com.

19. SUTRON. Radar Level Sensor (RLS) CSI Specifications. htttps://www.sutron.com.

20. SUTRON. Laboratory and Field Tests of the Sutron RLR–0003–1 Water Level Sensor. htttps://www.sutron.com.

21. Cambellsientific. Sonic ranging sensor. https://www.campbellsci.eu/.

22. Paolo Romani. The big book of SDRSharp and its whole universe V4.4 (aligned to SDR# Studio revision 1.0.0.1858). 2021. AIRSPY.