HỆ THỐNG THÔNG BÁO TỪ XA QUA ĐIỆN THOẠI DI DỘNG

PHÂN BAN B3. Bảo vệ và điều khiển hệ thống điện
1




HỆ THỐNG THÔNG BÁO TỪ XA QUA ĐIỆN THOẠI DI DỘNG
Trần Kỳ Hải
Công ty Thủy điện Buôn Kuốp
Tóm tắt: Cuối năm 2009, khi tổ máy đầu tiên thuộc Nhà máy thủy điện Buôn Kuốp
được đưa vào vận hành, Công ty Thủy Điện Buôn Kuốp ý thức được rằng trong công
tác xả lũ, việc thông báo sớm đến khu dân cư phía hạ du để chủ động phòng tránh là
cần thiết. Từ nhu cầu đó, ban lãnh đạo đã ra đề bài cho một nhóm nghiên cứu và thử
nghiệm phương tiện thông báo xả nước từ xa qua điện thoại di động. Với mục tiêu
cung cấp thông tin xả nước hồ chứa được nhanh chóng đến chính quyền và nhân dân
dân vùng hạ du, để chủ động ứng phó khi có tình huống bất thường xảy ra, góp phần
giảm thiểu thấp nhất thiệt hại về người và tài sản cho nhân dân.
Ngoài ra, vào mùa khô hệ thống còn cung cấp thông tin xả nước để nhân dân chủ
động phòng tránh tai nạn khi thay đổi lưu lượng chạy máy, cũng như giúp nhân dân
chủ động tưới tiêu phục vụ nông nghiệp, vận tải đường sông.
Từ khóa: Xả lũ, hồ chứa, thông báo xả nước.
1. GIỚI THIỆU
Điện thoại di động, là thiết bị viễn thông liên lạc có thể sử dụng trong không gian rộng, phụ
thuộc vào nơi phủ sóng của nhà cung cấp dịch vụ. Chất lượng sóng phụ thuộc vào thiết bị mạng
và phần nào địa hình nơi sử dụng máy chứ ít khi bị giới hạn về không gian.
Có nhiều cách khác để thông báo đến khu vực đông dân dư ở vùng hạ du như còi hụ, loa phóng
thanh, trạm phát thanh qua sóng VH Phổ biến nhất trong số đó hệ thống loa phát thanh tại địa
phương. Tuy nhiên, cách này quá lệ thuộc vào phát thanh viên tại chỗ và phải trực thường
xuyên, khiến nhân viên vận hành không chủ động trong các tình huống thông báo.
Hệ thống thông báo từ xa qua điện thoại di động được xây dựng dựa trên hình thức khuếch đại
tín hiệu thoại của điện thoại di động ra loa phóng thanh. Trên nền hạ tầng được xây dựng sẵn do

các công ty cung cấp dịch vụ viễn thông như VinaPhone, Viettel… Khi có cuộc gọi đến, hệ
thống sẽ tự động bắt máy, kiểm tra đường truyền và phát ra loa nội dung thông báo từ phía đầu
đối diện. Nếu không có cuộc gọi đến, hệ thống ở chế độ dự phòng, nạp năng lượng vào accu và
chờ đến khi có cuộc gọi mới.

2. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC
2




Hệ thống xử lý tin hiệu gồm hai bộ phận độc lập: Điện thoại và bộ điều khiển. Chức năng của
điện thoại là nhận cuộc gọi và lưu trữ các số được phép gọi đến trong danh bạ. Việc lựa chọn
điện thoại có hai vấn đề cần quan tâm là có chế độ tự động trả lời và chặn cuộc gọi ngoài danh
sách đã lưu. Còn bộ điều khiển muốn nhận biết một cuộc gọi đến cần có hai tín hiệu, thứ nhất
màn hình phải lóe sáng, thứ hai thời gian phát sóng mạnh duy trì đủ lâu. Khi hội đủ hai điều
kiện màn hình lóe sáng và cường độ phát sóng kéo dài hơn 5s thì cho phép xuất đầu ra rơ le điều
khiển contactor cấp nguồn cho âm ly. Đường âm thanh của điện thoại được kết nối sẳn với đầu
vào âm ly, lúc đó phía đầu đối diện có giọng thoại thì âm thanh sẽ được khuếch đại ra loa.
Bằng thực nghiệm, chúng tôi thấy rằng khi điện thoại ở chế độ không thoại sẽ không phát sóng.
Khi có tin nhắn đến thì các điều kiện về màn hình lóe sáng và phát sóng đều xảy ra, nhưng thời
gian phát sóng rất nhỏ, hầu hết đều dưới 5s. Vậy, để loại bỏ tình huống này chỉ cần tạo trễ đủ lâu
theo đoạn chương trình viết bằng Codevision minh họa sau:
`
GSM
network
GSM
network
ATmega8

Led hiển thị
nhiệt độ
MP3
Âmply
Contactor
cấp nguồn
Loa
Mạch xử lý tín
hiệu đầu vào
Điện thoại
Cảm biến sáng
Mạch dò sóng
`
Cảm biến
nhiệt độ
Hồi tiếp âm thanh
Audio
Relay

Hình 1. Sơ đồ khối
#define KA1 PORTD.3// Amplifier
#define KA2 PORTD.2// MP3 player
#define KA3 PORTD.1// Cell phone charger
#define KA4 PORTD.0// Ventilation/Battery Discharge
//

// Timer 2 overflow interrupt service routine
interrupt [TIM2_OVF] void timer2_ovf_isr(void)
{
// Reinitialize Timer 2 value

TCNT2=0x82;
#asm("WDR"); //kick the watchdog timer

// set timer of uC working
PHÂN BAN B3. Bảo vệ và điều khiển hệ thống điện
3




if((seq0 == 1)) ++t;
//if (t > 600) t = 0;
//

// input processing
if(WAVE == 1) //detect wave
{
W_f = 1;
t_W = 0;
}
if((WAVE == 0)&(W_f == 1))
{
if(++t_W > 2000)
{
t_W = 0;
W_f = 0;
seq0 = 1;
seq1 = 0;
seq2 = 0;
seq3 = 0;

finish_f = 1;
}

}
if(finish_f == 1)// call is over, anti contactor hunting
{
if(++t_finish >= 4000)
{
t_finish = 0;
t_BW = 0;
W_f = 0;
t_W = 0;
BL_f = 0;
t_BL = 0;
finish_f = 0;
seq0 = 1;
seq1 = 0;
seq2 = 0;
seq3 = 0;
}
}
if(BACKLIGHT == 1) //detect backlight
{
BL_f = 1; //set flag
t_BL = 0;//reset timer
}

if((BACKLIGHT == 0)&(BL_f == 1)) //under 5.5s it’s a SMS
{
if(++t_BL > 5500)

HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC
4




{
t_BL = 0;
BL_f = 0;
}
}
//

// set timer of WAVE and BACKLIGHT synchronous
if((BL_f == 1)&(W_f == 1)&(seq0 == 1)) ++t_BW;
else t_BW = 0;
//

// activate timer of buzzer
if (seq1==1) ++t_buzz;
else t_buzz = 0;
//

// activate timer of MP3
if(KA2 == 1) ++t_MP3;
else t_MP3 = 0;
//
}

1

2
3
4
5
6

Hình 2. Tủ nhận tín hiệu cuộc gọi và khuếch đại âm lượng
Chú thích: 1. Bộ xử lý trung tâm; 2. MP3, bộ dò sóng, cảm biến sáng và điện thoại; 3. Quạt làm mát;
4. UPS; 5. Âm ly; 6. Loa.
Khi không có cuộc gọi đến, hệ thống sẽ ở trạng thái chờ. Ở trạng thái này, hệ thống tự động nạp
xả ắc quy, pin điện thoại định kỳ. Đồng thời điều khiển chạy quạt làm mát theo tín hiệu nhiệt độ
của sensor LM35 phản hồi về vi xử lý Atmega8.
PHÂN BAN B3. Bảo vệ và điều khiển hệ thống điện
5




Khi có cuộc gọi đến thuê bao di động của hệ thống. Nếu số gọi đến đã được lưu trong danh bạ
thì điện thoại sẽ tự động bắt máy, nếu không cuộc gọi sẽ bị chặn. Nếu đã thỏa điều kiện đây là
cuộc gọi hợp lệ, bộ điều khiển phát ra 5 tiếng bíp, người gọi sẽ nghe được tiếng phản hồi về
thông qua một micro có sẵn trên điện thoại, từ đó đánh giá được tình trạng của bộ điều khiển
trung tâm có còn làm việc hay không.
Sau 5 tiếng bíp, hệ thống cấp nguồn cho âm ly và mp3 để phát nhạc ra loa. Người gọi nghe được
tiếng phản hồi về, kiểm tra được tình trạng của âm ly và loa thông qua tiếng vọng về. Đồng thời,
đoạn nhạc mp3 này còn giúp người dân xung quanh bờ sông biết được sắp có thông báo chạy
máy hay xả tràn từ nhà máy.
Khi đoạn nhạc mp3 phát xong, nhân viên vận hành sẽ đọc thông báo sắp chạy máy hay xả tràn
trước 30 phút để người nhanh chóng di chuyển khỏi khu vực sông. Kết thúc cuộc gọi, hệ thống
trở về chế độ chờ như ban đầu.

Toàn bộ hệ thống được cấp nguồn từ lưới điện địa phương thông qua UPS. Một phần điện được
cấp cho thiết bị, phần còn lại sạc cho accu 100Ah. Vào lúc mất điện lưới hệ thống được cấp
nguồn từ accu. Khi UPS bị hỏng, hệ thống tự động bỏ qua UPS và lấy nguồn trực tiếp từ lưới
địa phương.
3. ỨNG DỤNG VÀ KẾT QUẢ

Hình 3. Toàn cảnh vị trí lắp trạm Nam D’Nir
Trạm đầu tiên được lắp đặt vào cuối năm 2009 tại Quảng Phú. Đến nay, số lượng các trạm thông
báo được mở rộng lên đến con số mười. Trong đó, tám trạm lắp phía hạ lưu nhà máy Buôn Tua
Srah và hai trạm phía hạ lưu nhà máy Buôn Kuốp. Theo ghi nhận từ các người dân xung quanh,
nhờ các trạm thông báo mà chủ động phòng tránh kịp thời, có kế hoạch vận tải đường sông vào
mùa kiệt hợp lý.
HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC
6




Hệ thống được Cục Kỹ thuật an toàn và Môi trường công nghiệp - Bộ Công thương chọn để phổ
biến tại Hội nghị hướng dẫn các quy định về quản lý an toàn thuỷ điện tổ chức tại Đà Nẵng vào
tháng 7/2011, Công ty đã phổ biến kinh nghiệm đến một số các đơn vị khác trong ngành để áp
dụng như Công ty Cổ phần thuỷ điện Sông Ba Hạ, Công ty thuỷ điện Sông Tranh, Công ty thuỷ
điện An Khê - Knak
BUÔN TUA SRAH
Nam Ka
Nam Ka
Quảng phú
Đăk nang
Đức xuyên
Nam D’Nir

Krông Ana
Krông Nô
Buôn Chóa
Ea Rbin 1
Ea Rbin 2
BUÔN KUỐP
Ea T’ling
Tâm Thắng

Hình 4. Sơ đồ 10 trạm đã được lắp đặt và vận hành
4. KẾT LUẬN
Hệ thống thông báo từ xa qua sóng điện thoại được thi công và đưa vào vận hành mang lại hiệu
quả thiết thực. Việc thông báo sớm nhất và sâu rộng tình hình xả lũ các hồ đến chính quyền và
nhân dân địa phương cũng là một yếu tố quan trọng, giúp nhân dân có đủ thời gian để ứng phó
với tình hình lũ lụt, góp phần làm giảm đến mức thấp nhất thiệt hại về người và tài sản nhân dân
sinh sống và canh tác dọc hạ lưu các hồ.
Bên cạnh công tác thông báo về mùa mưa lũ, hệ thống có hiệu quả trong việc thông báo xả nước
chạy máy hàng ngày, giúp nhân dân sớm di chuyển người và tài sản ra khỏi khu vực lòng sông,
giúp các trạm bơm thuỷ lợi chủ động trong việc bơm nước tưới tiêu nông nghiệp. Qua quá trình
vận hành từ 2009 đến nay cho thấy hệ thống làm việc hiệu quả, dễ chế tạo bằng các vật tư dễ tìm
tại thị trường Việt Nam.


PHÂN BAN B3. Bảo vệ và điều khiển hệ thống điện
7




TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Atmega8 datasheet (2007); Atmel Corporation.
[2] Codevision AVR V2.03.5 User manual (2008), HP Info Tech.
[3] Dhananjay V. Gadre (2001), Programming And Customizing The Avr Microcontroller,
Published by The McGraw-Hill Companies, Inc, pp 97-135.
[4] Joe Pardue (2005), C Programming for Microcontrollers, Published by Smiley Micros, pp
45-98.
[5] Wichit Sirichote (2006), Simple project board with In System Programmable Flash based
microcontroller, 89S52 and 2-channel 12-bit ADC,
















.