Tuy nhiên đến nay, việc tuân thủ quy định này vẫn còn nhiều bất cập về tính đồng bộ và pháp lý của nó trong việc ứng dụng công nghệ đo đạc và truyền dữ liệu cũng như khả năng kiểm soát mức độ tin cậy của thông tin được thu thập từ các trạm quan trắc.
Năm 2017, được sự đồng ý của UBND tỉnh Hải Dương, Sở Tài nguyên và Môi trường phối hợp với Viện Công nghệ HaUI, trường Đại học Công nghiệp Hà Nội đã chủ trì thực hiện thiết kế hệ thống giám sát tự động thông số môi trường không khí, khí thải trên địa bàn tỉnh Hải Dương. Hệ thống giám sát này sẽ được tích hợp và vận hành song song với hệ thống giám sát môi trường nước thải KCN đang được triển khai vận hành tại Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Hải Dương theo đề tài năm 2016. Từ các trạm quan trắc khí thải, dữ liệu sẽ được truyền tự động, liên tục về máy tính chủ và được lưu trữ trong một cơ sở dữ liệu dùng chung.
Phần mềm được viết bằng ngôn ngữ lập trình Java kết hợp với hệ quản trị cơ sở dữ liệu mã nguồn MySQL. Đây là ngôn ngữ lập trình mã nguồn mở, có thể chạy trên tất cả các nền tảng phần cứng và các hệ điều hành. Thêm vào đó, ngôn ngữ lập trình Java có tính bảo mật cao. Phần mềm được xây dựng trên giao diện đồ họa, dễ sử dụng, vận hành ổn định và nhanh.
Dữ liệu đầu vào của bài toán được lấy trực tiếp từ các cảm biến đo khí thải ở trạm quan trắc thông qua bộ thu thập dữ liệu. Hệ thống cho phép các cán bộ quản lý và nhân viên của Sở Tài nguyên và Môi trường có thể quan sát, lưu trữ dữ liệu tại hiện trường. Ngoài ra, phần mềm cần có tính mở để cho phép người quản trị có thể thêm các trạm hoặc các tham số quan trắc mới phát sinh một cách dễ dàng.
Cùng với việc phát triển phần mềm, đề tài này đã hoàn thiện công nghệ thiết kế phần cứng, trong đó có tích hợp, mở rộng thêm các chức năng mới: lấy mẫu từ xa qua mạng Internet, cảnh báo bằng chuông, xây dựng các chỉ số đánh giá chất lượng không khí tổng hợp AQI ở các khu vực xung quanh nguồn thải khí, hiển thị trạng thái làm việc cảu các sensor đo trong trạm quan trắc,....
Cấu trúc cơ bản của hệ thống (như hình 1) và các chức năng của bộ thu thập dữ liệu thiết kế (hình 2). Ở đây, cấu trúc của hệ thống phần cứng bao gồm:
- Khối chuyển đổi dữ liệu từ 4-20mA thành tín hiệu điện áp. Đầu vào của khối này là các tín hiệu 4-20mA từ ngõ ra của các cảm biến, đầu ra của khối là tín hiệu điện áp 0,66-3,3V tương ứng với mức điện áp đặt vào các kênh AD của vi điều khiển.
- Khối xử lý dữ liệu sử dụng chíp ARM 32-bits STM32F103VET với 06 kênh AD-12bits thuận lợi cho việc đo lường dữ liệu.
- Khối màn hình HMI sử dụng LCD2004 dùng cho mục đích hiển thị dữ liệu của các kênh đo được.
- Khối SIM900A là module GPRS phục vụ cho việc chuyển dữ liệu lên internet và database.
- Khối nguồn sử dụng điện áp +12V bao gồm nguồn từ lưới và nguồn từ acquy phối hợp với nhau đảm bảo luôn luôn có điện cấp cho hệ thống.
Bài của Trịnh Trọng Trưởng
Đăng trên Tạp chí Khoa học và Công nghệ Hải Dương số 4 ra tháng 8 năm 2018
