Ứng dụng công nghệ thông tin thí điểm xây dựng mô hình quản lý, vận hành hệ thống tưới nước tự động trên một phần diện tích tưới của kênh NVC2 thuộc hệ thống kênh chính nam thạch nham tại xã Nghĩa Lâm, huyện Tư Nghĩa, tỉnh Quảng Ngãi

Ứng dụng công nghệ thông tin thí điểm xây dựng mô hình quản lý, vận hành hệ thống tưới nước tự động trên một phần diện tích tưới của kênh NVC2 thuộc hệ thống kênh chính Nam Thạch Nham tại Đồng Sạ, xã Nghĩa Lâm, huyện Tư Nghĩa, tỉnh Quảng Ngãi nhằm góp phần hiện đại hóa hệ thống công trình thủy lợi, tăng cường năng lực quản lý, vận hành công trình thủy lợi, tăng hiệu quả sản xuất nông nghiệp, giảm thiểu tổn thất nước và khai thác có hiệu quả nguồn tài nguyên nước.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng công nghệ thông tin thí điểm xây dựng mô hình quản lý, vận hành hệ thống tưới nước tự động trên một phần diện tích tưới của kênh NVC2 thuộc hệ thống kênh chính nam thạch nham tại xã Nghĩa Lâm, huyện Tư Nghĩa, tỉnh Quảng Ngãi KỶ YẾU NHIỆM VỤ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ GIAI ĐOẠN 2016 - 2020 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN THÍ ĐIỂM XÂY DỰNG MÔ HÌNH QUẢN LÝ, VẬN HÀNH HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG TRÊN MỘT PHẦN DIỆN TÍCH TƯỚI CỦA KÊNH NVC2 THUỘC HỆ THỐNG KÊNH CHÍNH NAM THẠCH NHAM TẠI XÃ NGHĨA LÂM, HUYỆN TƯ NGHĨA, TỈNH QUẢNG NGÃI Đồng Chủ nhiệm: Ths. Bùi Đức Thái - Nguyễn Quốc Hiệp Chủ trì dự án: Chi cục Thủy lợi tỉnh Quảng Ngãi Năm nghiệm thu: 2020 I. ĐẶT VẤN ĐỀ Tỉnh ta đang tập trung triển khai thực hiện nhiệm vụ tái cơ cấu ngành nông nghiệp, thủy lợi, đẩy mạnh triển khai sản xuất nông nghiệp theo hướng sản xuất hàng hóa, hiện đại, bền vững, đồng thời đảm bảo nhiệm vụ cung cấp nước, phân phối nước hiệu quả phục vụ phát triển kinh tế, xã hội, cân bằng lợi ích giữa các ngành dùng nước hiện tại và theo quy hoạch phát triển về nông nghiệp, thủy sản, sinh hoạt, công nghiệp, đô thị, du lịch và dịch vụ… Thế nhưng việc đầu tư hiện đại hóa quy mô lớn cho các hệ thống công trình thủy lợi của tỉnh hiện nay đang còn gặp nhiều khó khăn vì nguồn vốn hạn hẹp, địa phương chưa có công trình minh chứng cụ thể nào về ứng dụng công nghệ thông tin, trang bị thiết bị thông minh, hiện đại để quản lý vận hành. Do đó, vấn đề cấp thiết hiện nay là xây dựng một mô hình ứng dụng công nghệ tiên tiến, hiện đại cho một hệ thống thủy lợi thông minh, ở quy mô nhỏ để thực chứng, đánh giá được cụ thể tính ưu việt khi áp dụng công nghệ hiện đại vào quản lý, vận hành công trình thủy lợi cũng như cho thấy được những tồn tại, hạn chế để có giải pháp phòng tránh, khắc phục; từ đó làm tiền đề, làm cơ sở khoa học và thực tiễn rõ ràng nhất cho việc đề xuất đầu tư hiện đại hóa cho các công trình thủy lợi, nhằm đóng góp thiết thực vào phát triển kinh tế - xã hội trên địa bàn tỉnh.. II. MỤC TIÊU Ứng dụng công nghệ thông tin thí điểm xây dựng mô hình quản lý, vận hành hệ thống tưới nước tự động trên một phần diện tích tưới của kênh NVC2 thuộc hệ thống kênh chính Nam Thạch Nham tại Đồng Sạ, xã Nghĩa Lâm, huyện Tư Nghĩa, tỉnh Quảng Ngãi nhằm góp phần hiện đại hóa hệ thống công trình thủy lợi, tăng cường năng lực quản lý, vận hành công trình thủy lợi, tăng hiệu quả sản xuất nông nghiệp, giảm thiểu tổn thất nước và khai thác có hiệu quả nguồn tài nguyên nước. III. KẾT QUẢ THỰC HIỆN 1. Điều tra, khảo sát tổng hợp, thu thập các tài liệu, số liệu khu tưới mẫu phục vụ cho công việc dự án Trên cơ sở số liệu được khảo sát, điều tra, thu thập cơ bản đáp ứng nhu cầu nghiên cứu, tính toán các nội dung chính như: Tính toán nhu cầu nước của cây trồng trong khu tưới, cân bằng nước cho khu tưới, lập kế hoạch tưới, hoàn thiện phần mềm tính toán, điều khiển tưới, LĨNH VỰC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ 219 KỶ YẾU NHIỆM VỤ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ GIAI ĐOẠN 2016 - 2020 thiết kế lắp đặt thiết bị công nghệ điều khiển, đánh giá hiệu quả kinh tế, xã hội,... Riêng đối với mặt bằng khống chế trong khu tưới, qua kết quả khảo sát, điều tra cho thấy hiện nay vị trí các cống tưới đảm bảo khả năng cấp nước trong khu tưới theo địa hình hiện trạng. Tuy nhiên, trong năm 2017 (dự kiến đến tháng 6/2017) theo kế hoạch dồn điền đổi thửa của xã Nghĩa Lâm tại khu vực Đồng Sạ sẽ được thực hiện hoàn thành, khi đó có thể sẽ có thay đổi nhất định trong ô ruộng mới về phạm vi, cao độ khống chế,... Vì vậy, dự án sẽ tiếp tục theo dõi, cập nhật, điều chỉnh để xác định vị trí lắp đặt thiết bị phân phối nước phù hợp nhằm đem lại hiệu quả tưới tối ưu nhất. 2. Phân tích, xử lý số liệu thu thập, số hóa xây dựng bản đồ khu tưới Từ số liệu thu thập, dự án đã thực hiện việc rà soát từ những dữ liệu đã thu thập được phục vụ cho việc xử lý dữ liệu. Số hóa chuyển đổi và biên tập bản đồ thu thập được dạng chuẩn, hỗ trợ cho việc cập nhật cơ sở dữ liệu vào hệ thống: Ô thửa, kênh thủy lợi, địa giới… Chuẩn hóa cơ sở dữ liệu các lớp bản đồ. Việc số hóa bản đồ sẽ là thông số đầu vào quan trọng để xây dựng hệ thống quản lý vận hành tưới tự động trên công nghệ WebGIS. Đồng thời sẽ giúp cho người sử dụng dễ dàng quản lý bản đồ, quy hoạch thiết kế hệ thống sau này. 3. Lắp đặt hệ thống cửa van và thiết bị điều khiển 3.1. Thiết bị công nghệ lắp đặt tại hệ thống cửa van và thiết bị điều khiển khu tưới thí điểm, gồm: Lắp đặt cụm cửa van điều tiết; Lắp đặt thiết bị, dựng trạm giám sát; Lắp đặt đầu đo mực nước mặt ruộng đối với cống COT2, COT3, COT4, COT5, COT6; Lắp đặt hệ thống tiếp địa; Cấu hình, kiểm tra, hiệu chỉnh đầu đo và kết nối hệ thống. * Thiết bị đo nước tự động (07 bộ): - Kích thước cửa van BxR=(0,4x0,6)m; 220 LĨNH VỰC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ KỶ YẾU NHIỆM VỤ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ GIAI ĐOẠN 2016 - 2020 - Kiểu thiết kế: Dạng mô đun, lắp ghép, tháo rời; - Chế độ vận hành: Tại chỗ: Bằng tay (cơ cấu quay), bằng điện (thông qua nút bấm và menu); Từ xa: Thông qua truyền thông (thông qua phần mềm scada); -Chế độ điều khiển: Điều khiển theo vị trí mở; điều khiển theo lưu lượng đặt; điều khiển theo mực nước thượng, hạ lưu; -Giao diện điều khiển: Tại chỗ: Phím điều khiển với menu và màn hình LCD 16x2; Từ xa: Qua phần mềm SCADA; -Cơ cấu truyền động cơ khí: tời kéo, bánh răng; -Động cơ điện: 12V; -Nguồn điện cung cấp: Pin mặt trời, ắc qui tích hợp; -Tích hợp cảm biến đo mực nước, độ mở S-GATE; * Thiết bị đo mực nước kiểu áp suất (05 bộ): - Dải đo 0-10m; - Nguồn cấp 13-36VDC, tín hiệu ra 4-20mA, độ chính xác 0.3%FS; 3.2. Thiết bị công nghệ lắp đặt t ...