Quan trắc tự động

Nội dung

Các định nghĩa
Giới thiệu chung về hệ thống quan trắc môi trường
Nguyên tắc hoạt động của trạm quan trắc nước thải tự độngg
Nguyên tắc hoạt động của trạm quan trắc khí thải tự độngg
Trạm trung tâm

Các định nghĩa

Quan trắc môi trường: là quá trình theo dõi có hệ thống về môi trường, các yếu tố tác động lên môi trường nhằm cung cấp thông tin phục vụ đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường và các tác động xấu đối với môi trường.

Hệ thống quản lý thông tin quan trắc môi trường tự động: là hệ thống bao gồm phần cứng và phần mềm để quản lý thông tin quan trắc môi trường tự động từ các Trạm cơ sở. Phần mềm quản lý được thiết kế theo nền tảng WebGIS và Mobile App, giúp cơ quan quản lý và bên liên quan giám sát, khắc phục sự cố phát tán ô nhiễm từ  các Trạm cơ sở.

Quan trắc môi trường tự động: là quá trình theo dõi, giám sát các thông số chất lượng môi trường thông qua thiết bị, phương tiện tự động, giúp cơ quan quản lý phát hiện các dấu hiệu vi phạm và có các biện pháp giải quyết phù hợp.

Quan trắc nước thải tự động: là quá trình theo dõi lưu lượng, chất lượng nước thải liên tục, tự động giúp chủ nguồn thải, cơ quan quản lý giám sát chặt chẽ việc xả nước thải tại mọi thời điểm và có các biện pháp giải quyết, ứng cứu kịp thời nếu có sự cố xảy ra.

Quan trắc khí thải tự động: là quá trình theo dõi lưu lượng, nồng độ và các thông số ô nhiễm của nguồn thải khí thải liên tục, tự động giúp chủ nguồn thải, cơ quan quản lý giám sát chặt chẽ việc xả nước thải tại mọi thời điểm và có các biện pháp giải quyết, ứng cứu kịp thời nếu có sự cố xảy ra.

Trạm trung tâm: là Trạm điều hành toàn bộ hệ thống quan trắc môi trường tự động, bao gồm các Trạm quan trắc nước thải, khí thải tự động, giúp cơ quan quản lý giám sát việc xử lý nước thải qua các hình ảnh, dữ liệu truyền về từ các Trạm cơ sở.

        Trạm cơ sở: là Trạm quan trắc nước thải, khí thải tự động đặt tại các chủ nguồn thải thuộc đối tượng phải lắp đặt hệ thống quan trắc nước thải, khí thải tự động.

Giới thiệu chung về hệ thống quan trắc môi trường

Hệ thống quan trắc môi trường là hệ thống bao gồm phần cứng và phần mềm để quản lý thông tin quan trắc môi trường tự động từ các Trạm cơ sở. Các Trạm cơ sở là các Trạm quan trắc môi trường tự động tại nguồn thải, là các Trạm quan trắc nước thải, khí thải tự động đặt tại điểm xả thải. Trạm trung tâm với phần mềm quản lý được thiết kế theo nền tảng WebGIS và Mobile App, giúp cơ quan quản lý và bên liên quan giám sát, khắc phục sự cố phát tán ô nhiễm từ  các Trạm cơ sở.

Thông tin quan trắc tự động từ các Trạm cơ sở được truyền liên tục về Trạm trung tâm theo phương thức không dây – GPRS thông qua thiết bị truyền dữ liệu có thể gắn đồng thời 2 SIM 3G để đảm bảo quá trình truyền dữ liệu không bị gián đoạn.

Trạm trung tâm được đặt tại Sở Tài nguyên và Môi trường, phần mềm mềm quản lý được cài đặt trên máy tính chủ để quản lý thông tin quan trắc môi trường tự động từ các Trạm cơ sở.

Phần mềm trung tâm có giao diện người dùng trực quan bằng tiếng Việt (hoặc tiếng Anh), dễ sử dụng với các chức năng chuyên ngành đảm bảo công tác quản lý thông tin quan trắc môi trường tự động. Các chức năng chính, bao gồm:

• Có thể theo dõi thông qua máy chủ tại Trạm trung tâm hay bất kỳ thiết bị thông minh có kết nối internet và có tài khoản truy cập;
• Phân quyền các tài khoản (user, account) theo cấp quản lý;
• Nhập dữ liệu hiện trường hoặc gửi hình ảnh hiện trường về trung tâm;
• Hiển thị vị trí và thông tin nguồn thải trên bản đồ Google;
• Giám sát dữ liệu tự động, liên tục 24/7;
• Biểu diễn dữ liệu theo dạng bảng, biểu đồ;
• Truy vấn, tổng hợp dữ liệu theo thời gian, số liệu trung bình theo giờ, theo ngày… kết xuất dữ liệu ra file excel;
• Cảnh báo giá trị vượt ngưỡng, mất tín hiệu từ Trạm cơ sở;
• Quản lý kế hoạch vệ sinh của từng Trạm cơ sở để loại trừ dữ liệu không có nghĩa…

Nguyên tắc hoạt động của trạm quan trắc nước thải tự động

        Nước thải sau xử lý được dẫn qua thiết bị đo lưu lượng để đo lưu lượng nước thải. Nước thải tại vị trí đo lưu lượng được đưa đến bể chứa mẫu có lắp các đầu đo để đo liên tục các chỉ tiêu như pH, TSS, COD (các chỉ tiêu khác theo đặc thù của nguồn thải)… sau đó nước thải được dẫn trở lại mương thải hoặc hố ga thải sau vị trí lấy mẫu vào.

Lưu lượng nước thải và các chỉ tiêu đo được được lưu trữ, hiển thị tại Trạm cơ sở và truyền về Trạm trung tâm bằng đường truyền không dây – GPRS thông qua thiết bị truyền dữ liệu có thể gắn đồng thời 2 SIM điện thoại để đảm bảo quá trình truyền dữ liệu không bị gián đoạn. Nước thải phải đảm bảo được đo liên tục; thiết bị đo lưu lượng được lắp đặt tại mương thải hoặc hố ga thải; thiết bị đo các chỉ tiêu phải lắp đặt trong tủ điện ở phòng riêng hoặc phòng vận hành hệ thống xử lý nước thải.

Hệ thống thiết bị cần được tách riêng hai phần để thuận tiện cho quá trình quản lý thiết bị và vệ sinh, bảo trì bảo dưỡng các đầu đo nhằm đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và chính xác cao. Thiết bị truyền dữ liệu, thiết bị hiển thị và kết nối các đầu đo cần tách riêng với các đầu đo, bể chứa mẫu, hệ thống ống dẫn mẫu vào, ra khỏi bể chứa mẫu…

Máy lấy mẫu nước thải tự động được lắp đặt để làm nhiệm vụ tự động lấy mẫu khi có giá trị vượt ngưỡng theo chương trình cài đặt sẵn hoặc được điều khiển tại phần mềm trung tâm thông qua thiết bị truyền dữ liệu không dây – GPRS.

Nguyên tắc hoạt động của trạm quan trắc khí thải tự động

Khí thải được phát tán ra môi trường thông qua ống khói, quá trình quan trắc khí thải được thực hiện trực tiếp trên ống khói nhằm đảm bảo tính chất mẫu và độ chính xác. Các thiết bị được gắn trực tiếp lên ống khói để đo các chỉ tiêu lưu lượng, đo bụi, đo các thành phần ô nhiễm trong khí thải như: CO, CO₂,, SO₂, NO_x hoặc các thành phần đặc trưng khác của nguồn thải. Với các thành phần khí thải không thể đo trực tiếp trên ống khói thì có thể trích mẫu ra khỏi ống khói để đo gián tiếp.

        Hệ thống thiết bị cần được tách riêng hai phần để thuận tiện cho quá trình quản lý thiết bị và vệ sinh, cân chỉnh, bảo trì bảo dưỡng các đầu đo nhằm đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và chính xác cao. Thiết bị truyền dữ liệu, thiết bị hiển thị cần tách riêng với hệ thống phân phối khí nén làm sạch đầu đo, hệ thống khí chuẩn để cân chỉnh thiết bị…

Trạm trung tâm

Dữ liệu sau khi đo đạc và phân tích tại Trạm cơ sở được truyền liên tục về Trạm trung tâm. Phần mềm trung tâm sẽ ghi nhận, lưu trữ và xử lý số liệu để đưa ra cảnh báo đến người quản lý, vận hành khi có thông tin khác với quy định nhằm giúp người quản lý, vận hành có biện pháp khắc phục kịp thời.

Phần mềm trung tâm theo nền tảng WebGIS và Mobile App

WebGIS

• Lập trình trên công nghệ .NET và hệ cơ sở dữ liệu SQL Server Database;
• Quản lý thông tin, vị trí các Trạm cơ sở trên nền bản đồ Google Map;
• Quản lý, giám sát chỉ tiêu chất lượng môi trường của các Trạm cơ sở;
• Dữ liệu truyền về liên tục của các Trạm cơ sở được theo dõi dưới dạng bảng biểu, biểu đồ;
• Cảnh báo giá trị vượt ngưỡng: màu cảnh báo, gửi SMS, email cảnh báo;
• Cảnh báo mất số liệu (số liệu không truyền về) của các Trạm cơ sở;
• Tổng hợp số liệu 1h, 8h, 24h;
• Xuất báo cáo theo mẫu, theo các tiêu chí: tên trạm, chỉ tiêu, thời gian…;
• Phân quyền quản lý, theo dõi giám sát theo người sử dụng:

-Sở TNMT: Lãnh đạo Sở, Chi cục trưởng CC BVMT, Giám đốc TTQT;

-Quản trị viên hệ thống;

-Chuyên viên của TTQT;

-Chủ nguồn thải;

-Người dân: theo chương trình giám sát chất lượng môi trường theo cộng đồng.

• Bảo mật bằng thiết bị bảo mật điện tử (TOKEN) trong quá trình đăng nhập nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống;
• Không giới hạn số lượng các tài khoản (user, account);
• Điều khiển quá trình lấy mẫu tự động từ xa.

Mobile App

• App trên thiết bị di động (nền tảng Adroid, iOS);
• Phân quyền quản lý, theo dõi giám sát theo người sử dụng:

-Sở TNMT: Lãnh đạo Sở, Chi cục trưởng CC BVMT, Giám đốc TTQT;

-Quản trị viên hệ thống;

-Chuyên viên của TTQT;

-Chủ nguồn thải;

-Người dân: theo chương trình giám sát chất lượng môi trường theo cộng đồng.

• Bảo mật bằng thiết bị bảo mật điện tử (TOKEN) trong quá trình đăng nhập nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống;
• Chụp hình ảnh tại hiện trường và gửi về Trạm trung tâm: kích hoạt chức năng ghi hình tại điểm xả thải hoặc bất kỳ vị trí nào để gửi hình ảnh về Trạm trung tâm.
• Nhập dữ liệu hiện trường tại Trạm cơ sở và đồng bộ với Trạm trung tâm;
• Tra cứu, xem thông tin GIS (toạ độ và thuộc tính) các Trạm cơ sở trên bản đồ Google Map;
• Tra cứu số liệu truyền về của các Trạm cơ sở;
• Cảnh báo các giá trị vượt ngưỡng (tô màu);
• Điều khiển quá trình lấy mẫu tự động từ xa.

Quan trắc nước thải tự động 6

Quan trắc nước thải tự động 7

Quan trắc nước thải tự động 8

Quan trắc nước thải tự động 9