Trong thực tiễn, hồ chứa thuỷ điện chính là hạng mục quan trọng quyết định tới hiệu quả hoạt động và tính an toàn theo thời gian của một nhà máy thuỷ điện. Chính vì vậy, việc tiến hành quan trắc hồ chứa thuỷ điện để thu thập số liệu nhằm quản lý, kiểm soát tốt tình hình hoạt động, thi công hồ chứa thuỷ điện là hết sức cần thiết.
Và ngay sau đây, MTG sẽ chia sẻ đến bạn những thông tin cần biết về phương pháp đo ghi thiết bị quan trắc hồ chứa thuỷ điện cùng phân loại thiết bị quan trắc hồ chứa thuỷ điện!
1. Tầm quan trọng của lắp đặt thiết bị quan trắc hồ chứa thuỷ điện
Có thể kể đến những vai trò nổi bật của việc lắp đặt thiết bị quan trắc hồ chứa thuỷ điện như sau:
- Hỗ trợ công tác theo dõi tình trạng của công trình thuỷ điện trong quá trình xây dựng. Cụ thể, thiết bị quan trắc hồ chứa thuỷ điện cung cấp số liệu để các chuyên gia xây dựng dựa vào đó phân tích, tính toán được tác động xấu của sự vận động trong tự nhiên ở vị trí xây đập/ hồ chứa thuỷ điện đối với kết cấu của công trình. Tiếp đó đưa ra hướng khắc phục kịp thời các sự cố hoặc kịp thời thay đổi thiết kế sao cho phù hợp với địa hình trong thực tiễn, giúp quá trình xây dựng đập/ hồ đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật.
- Khi công trình đập/ hồ đã hoàn tất và đưa vào sử dụng, hệ thống quan trắc hồ chứa thuỷ điện sẽ giúp đơn vị vận hành theo dõi sát sao tình trạng vận hành và sự ổn định của đập/ hồ. Các chuyên gia sẽ căn cứ vào số liệu mà hệ thống quan trắc hồ chứa thuỷ điện cung cấp để đánh giá xem đập/ hồ có đang hoạt động hiệu quả hay không, nếu có vấn đề bất thường thì đưa ra các phương án giải quyết kịp thời giúp chất lượng đập/ hồ luôn tốt, bền lâu và hoạt động hiệu quả.
Cụ thể, hệ thống quan trắc hồ chứa thuỷ điện sẽ cung cấp các thống số về độ ổn định nền móng đáy đập, áp lực thấm dưới nền đập, sự chuyển vị của các khớp nối nhiệt (khe nhiệt) trên thân đập (chuyển vị một chiều và chuyển vị ba chiều), nhiệt độ trong khối bê tông đập, ứng suất của cốt thép thân đập và ứng suất tại mặt đáy đập, lưu lượng thấm dưới nền đập, sự biến dạng của thân đập, biến dạng thép lót đường ống áp lực, mức nước ngầm,...
Tham khảo: thiết bị quan trắc nước thải tự động
Tham khảo: đo nhiệt độ không khí bằng gì
2. Phương pháp đo ghi thiết bị quan trắc hồ chứa thuỷ điện
Hiện nay, có 2 phương pháp đo ghi thiết bị quan trắc hồ chứa thuỷ điện chính là quan trắc trực tiếp (đo thủ công) và quan trắc gián tiếp (phương pháp tự động và bán tự động). Cụ thể về 2 phương pháp này như sau:
Hiện nay có 2 phương pháp đo ghi thiết bị quan trắc hồ chứa thuỷ điện (Ảnh: Internet)
2.1 Quan trắc trực tiếp (đo thủ công)
Phương pháp quan trắc hồ chứa thuỷ điện (đo thủ công) thường được áp dụng với những nội dung có thể tiến hành quan trắc ở ngay trên bề mặt công trình. Điển hình là các hạng mục: Lưu lượng thấm, mực nước bão hòa, mực nước thấm vòng qua vai đập, mốc quan trắc lún và chuyển vị, hoặc cột đo nước thượng hạ lưu. Phương pháp này sẽ được thực hiện thông qua các thiết bị đo đạc, quan trắc chuyên dụng và tiến hành theo lịch quan trắc định kỳ được quy định rõ ràng trong hồ sơ thiết kế.
2.2 Quan trắc gián tiếp (phương pháp tự động và bán tự động)
Phương pháp quan trắc hồ chứa thuỷ điện gián tiếp có thể áp dụng với hầu hết các nội dung quan trắc, chứ không bị bó hẹp chỉ quan trắc được từ mặt đất như phương pháp quan trắc trực tiếp. Để tiến hành quan trắc gián tiếp hồ/ đập chứa thuỷ điện, người ta sẽ sử dụng các thiết bị đo tự động, sau đó truyền số liệu về trung tâm thu thập, phân tích, xử lý. Và thời gian thực hiện quan trắc phải được cài đặt để đảm bảo cập nhật số liệu liên tục theo yêu cầu.
Hiện nay, phương pháp quan trắc hồ chứa thuỷ điện gián tiếp được chia thành 2 loại là phương pháp tự động và phương pháp bán tự động. Trong đó:
- Phương pháp bán tự động (thực hiện đo thủ công và lưu trữ số liệu tự động): Hệ thống quan trắc hồ chứa thuỷ điện được trang bị các thiết bị cảm biến kết nối với thiết bị thu thập số liệu được lập trình tự động sẵn để đo và lưu số liệu vào bộ nhớ của thiết bị một cách định kỳ, đồng thời kết nối với thiết bị thu thập với máy tính để lấy thông tin.
- Phương pháp tự động (thực hiện đo tự động và cập nhật số liệu trực tuyến): Phương án này cũng giống với phương pháp bán tự động. Tuy nhiên thiết bị quan trắc hồ chứa thuỷ điện sẽ được kết nối liên tục với máy tính tại công trình, nhờ vậy có thể xem được các số liệu cập nhật liên tục, đồng thời truy xuất thông tin cũ trên máy tính. Không những vậy, với hình thức quan trắc này, số liệu cũng có thể được cập nhật thông qua Internet tới máy chủ tại trung tâm thông tin giúp dễ dàng truy xuất mọi lúc mọi nơi.
Tham khảo: thiết bị quan trắc tự động
Tham khảo: máy đo nh3 trong nước
3. Phân loại thiết bị quan trắc hồ chứa thuỷ điện
Về phân loại thiết bị quan trắc hồ chứa thuỷ điện, trên thị trường hiện nay có 2 loại thiết bị chính là thiết bị quan trắc đập thuỷ điện đo thủ công và thiết bị quan trắc đập thuỷ điện đo tự động.
3.1 Thiết bị quan trắc đập thuỷ điện đo thủ công
Thiết bị quan trắc đập thuỷ điện đo thủ công (Ảnh: Internet)
Thiết bị quan trắc đập thuỷ điện đo thủ công là các thiết bị được sử dụng trong phương pháp quan trắc trực tiếp ở ngay trên bề mặt của công trình đập/ hồ thuỷ điện. Các thiết bị này cụ thể là: Dây đo mực nước, thước thép, những thiết bị đo địa hình, những thiết bị đọc xách tay (Readout box) được dùng để đo số liệu trực tiếp từ các mốc quan trắc hoặc các đầu đo (cảm biến tự động – sensor) tại vị trí lắp đặt ở ngay hiện trường trong trường hợp các thiết bị đọc, ghi tự động không hoặc chưa kịp lắp đặt, hay gặp hư hại, trục trặc.
Các thiết bị đo thủ công phải đáp ứng đầy đủ các tiêu chí sau đây:
-
Đảm bảo đo được giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất cần đo, tuy nhiên dải đo không được vượt quá 1,5 lần giá trị lớn nhất và không nhỏ hơn 1,5 lần giá trị nhỏ nhất cần phải đo;
-
Độ chính xác: ≤ 1% F.S (F.S – Full Scale là toàn dải đo);
-
Điều kiện làm việc: Từ 0 độ C đến + 60 độ C
3.2 Thiết bị quan trắc đập thuỷ điện đo tự động
Đây là các thiết bị được dùng trong phương pháp quan trắc gián tiếp. Các thiết bị quan trắc đập thuỷ điện đo tự động bao gồm: cáp truyền tín hiệu, các cảm biến tự động, thiết bị thu thập và xử lý số liệu để chuyển về trung tâm thu thập và xử lý số liệu bằng đường truyền vô tuyến (đường truyền không dây) hoặc truyền bằng cáp quang (đường truyền có dây).
Thiết bị quan trắc đập thuỷ điện đo tự động (Ảnh: Internet)
Các cảm biến tự động cần đáp ứng những tiêu chí sau:
-
Đo được giá trị lớn nhất cần đo, tuy nhiên dải đo không được vượt quá 1,5 lần giá trị này;
-
Độ chính xác: ≤ 0,1% F.S (F.S – Full Scale là toàn dải đo);
-
Độ phân giải: 0,025% S;
-
Điều kiện làm việc: Từ 0 độ C đến + 60 độC;
-
Vật liệu chế tạo cần có khả năng chống lại các tác động cơ – lý – hoá từ môi trường xung quanh;
-
Cao độ, tọa độ của vị trí đặt các cảm biến tự động được xác định phải đảm bảo tương ứng với giải tích 2 và thủy chuẩn hạng.
Cáp truyền tín hiệu cần đảm bảo được những tiêu chí dưới đây:
-
Cáp truyền tín hiệu phải có kích thước, khả năng đấu nối và khả năng truyền tín hiệu phù hợp với cảm biến cũng như các thiết bị thu thập xử lý số liệu;
-
Cáp truyền tín hiệu có khả năng chống thấm nước, chống nhiễu và chống cháy. Vỏ bọc của cáp làm từ nhựa PVC, polyetilene và chất bảo vệ đặc biệt để bảo vệ lõi cáp một cách tốt nhất, tránh các tác động cơ – lý – hoá từ môi trường bên ngoài.
Đối với các thiết bị thu thập và xử lý số liệu thì cần đảm bảo những tiêu chí sau:
-
Thiết bị thu thập và xử lý số liệu trên thị trường hiện nay bao gồm: Bộ thu thập và xử lý số liệu tự động (Datalogger), hộp đấu nối, bộ chuyển mạch (Switching box), bộ chuyển đổi tín hiệu đi xa (Short Haul Modems), bộ thu đa mạch (Multiplexer), thiết bị thu thập và truyền số liệu không dây (hoặc có thể là truyền có dây), máy tính có cài đặt phần mềm thu thập xử lý số liệu và máy in. Các thiết bị phải có các thông số kỹ thuật đáp ứng những yêu cầu của thiết kế, đảm bảo phù hợp, đồng bộ với cảm biến và cáp truyền tín hiệu;
-
Các thiết bị phải đảm bảo kết nối ổn định, xử lý, cập nhật và cung cấp số liệu liên tục hoặc định kỳ theo yêu cầu;
-
Bên cạnh đó, các thiết bị cũng cần đảm bảo loại bỏ ảnh hưởng của sét lan truyền và hoạt động liên tục trong tối thiểu 72 giờ mà không bị phụ thuộc vào điện lưới. Vì thế, nên lựa chọn thiết kế nguồn cấp năng lượng (bên cạnh việc phụ thuộc vào nguồn điện lưới trong khu vực) từ pin năng lượng mặt trời, ắc quy, pin hoặc máy phát điện.
Hy vọng lượng thông tin về quan trắc hồ chứa thủy điện mà MTG cung cấp trong bài viết vừa rồi sẽ giúp ích cho các bạn trong thực tiễn. Trong trường hợp còn bất cứ thắc mắc nào, hãy để lại bình luận ở phía dưới để được giải đáp một cách đầy đủ và chi tiết nhất!
Và nếu bạn đang tìm kiếm một đơn vị cung cấp các dịch vụ quan trắc uy tín, đừng bỏ qua MTG nhé. Chúng tôi tự hào là đơn vị quan trắc môi trường uy tín và chất lượng hàng đầu suốt nhiều năm qua.
Công ty TNHH Minh Thành Group
Hotline: 0963.189.981
Trụ sở: Số 32 Nguyễn Khuyến, phường Võ Cường, tp. Bắc Ninh, Tỉnh Bắc Ninh
Hà Nội: Tòa 21T1, số 83 Vũ Trọng Phụng, quận Thanh Xuân, Hà Nội
HCM: Số 20 đường số 1 KDC CityLand Park Hills, Quận Gò Vấp, Thành phố Hồ Chí Minh
