Luận án Nghiên cứu xây dựng mô hình hiện đại hóa quản lý vận hành hệ thống tưới

TỪ MODEM THEO GIAO THỨC INTERNET, 
hiển thị trên trang web hiendaihoaqlvh.com 
CẬP NHẬT SỐ LIỆU VÀO CSDL 
BẰNG CÔNG NGHỆ LINQ TO SQL 
TỰ ĐỘNG CẬP NHẬT SỐ LIỆU 
VÀO CSDL 
BẰNG CÔNG NGHỆ LINQ TO SQL 
Tính toán 
VẬN 
HÀNH 
Hình 3.7: Sơ đồ thuật toán cập nhập các số liệu quan trắc 
77 
Phƣơng thức cập nhật số liệu trong trƣờng hợp quan trắc và giám sát tự động từ xa nhƣ 
ở phía bên trái của hình 3.7 và cụ thể nhƣ trên hình 3.8. 
Bắt đầu 
Máy chủ web 
Yêu cầu 
ĐIỀU KHIỂN 
HTT 
Đ 
S 
Tính toán 
VẬN 
HÀNH 
Các IP modem RTU 
TCP/IP và UMTS 3G/4G 
TCP/IP 
Cơ sở dữ liệu 
Máy bơm, cống 
Trang web  
(Hiển thị Pt, ht, t, Zst, Zbht, Zbxt, Zdtt, Ztlit, Zhlit, 
Thực hiện các thao tác theo yêu cầu... 
LINQ to SQL 
và 
MS SignalR 
ASP.NET 
Trình duyệt website 
Thiết bị đo (sensors) 
MODBUS 
TCP/IP và 
UMTS 3G/4G 
LINQ to SQL 
và 
MS SignalR 
t ≤ Tst 
Đ 
Kết thúc 
S 
Gửi gói tin/lệnh giám sát và điều khiển 
Hình 3.8: Mô hình quản lý vận hành hệ thống tƣới theo số liệu quan trắc 
78 
Trang web  là công cụ nền tảng cho việc cập nhật các 
số liệu quan trắc. Kết quả xây dựng trang web này sẽ đƣợc trình bày cụ thể trong mục 
3.1.3. 
Máy chủ web (webserver) sẽ định kỳ gửi những “gói tin“ đến các IP modem RTU 
(thiết bị truyền thông có tích hợp bộ vi xử lý) nhờ giao thức Internet (TCP/IP) để yêu 
cầu chúng gửi về các trị số quan trắc đƣợc tại các thiết bị cảm biến (sensors) đặt trên 
HTT rồi hiển thị lên website  Thời gian định kỳ gửi 
những “gói tin“ đến các IP modem là do ngƣời quản lý quyết định, có thể là vài giây 
hay vài phút,... tùy theo yêu cầu của công tác QLVH. Các trị số quan trắc đƣợc hiển thị 
lên website bao gồm: lƣợng mƣa Pt, độ sâu lớp nƣớc mặt ruộng lúa ht, độ ẩm trong 
tầng đất ẩm nuôi cây t, mực nƣớc tại nguồn cung cấp nƣớc Zst; mực nƣớc tại bể hút 
của trạm bơm Zbht, bể xả Zbxt, mực nƣớc tại đầu kênh chính Zkt; mức nƣớc tại thƣợng 
lƣu và hạ lƣu các công trình điều tiết Ztlit, Zhlit, Đồng thời, các trị số quan trắc đó 
cũng đƣợc lƣu vào cơ sở dữ liệu trực tuyến nhờ công nghệ LINQ to SQL. 
Trong trƣờng hợp quan trắc, giám sát và vận hành HTT bằng thủ công, phƣơng thức 
cập nhật số liệu đƣợc thể hiện nhƣ ở phía bên phải của hình 3.7. Các trị số quan trắc: 
Pt, ht, t, Zst, Zbht, Zbxt, Zkt, Ztlit, Zhlit, đƣợc nhập trực tiếp từ website 
 rồi tự động đƣợc lƣu vào cơ sở dữ liệu trực tuyến nhờ 
công nghệ LINQ to SQL. Giao diện cập nhật các trị số quan trắc lên trang website nhƣ 
trên hình 3.9. Trƣờng hợp này, ngƣời cập nhật các trị số quan trắc lên trang website 
đƣợc cấp quyền truy cập để bảo mật (tài khoản và mật mã). 
Hình 3.9: Giao diện website dùng cho cập nhật các dữ liệu quan trắc bằng thủ công 
79 
3.1.2.2 Kết quả nghiên cứu xây dựng bộ công cụ điều khiển hệ thống tưới tự động từ 
xa 
Bộ công cụ điều khiển hệ thống tƣới tự động từ xa đã đƣợc xây dựng bao gồm: 
website  máy chủ web, phần mềm hiện đại hóa quản 
lý vận hành (HĐHQLVH), cơ sở dữ liệu trực tuyến, các thiết bị IP modem RTU,... Cơ 
cấu, chức năng các thành phần và phƣơng thức sử dụng những công cụ đó đƣợc thể 
hiện nhƣ trên hình 3.8. 
Ngay sau khi các số liệu quan trắc thực tế đƣợc hiển thị lên trang web 
 và lƣu trữ vào cơ sở dữ liệu trực tuyến, chƣơng trình 
phần mềm HĐHQLVH sẽ tính toán kiểm tra những điều kiện, yêu cầu có cần điều 
khiển HTT hay không. Công việc tính toán kiểm tra những điều kiện, yêu cầu đó đƣợc 
thể hiện trên sơ đồ ở hình 3.10. Sơ đồ đó là thuật toán cụ thể hóa cho 2 modules của 
mô hình quản lý vận hành hệ thống tƣới theo số liệu quan trắc đã trình bày ở hình 3.8: 
“Yêu cầu ĐIỀU KHIỂN HTT“ và “Tính toán VẬN HÀNH“. Nếu cần điều khiển các 
công trình trên HTT (chẳng hạn nhƣ khi có mƣa to hay lớp nƣớc mặt ruộng quan trắc 
thực tế tại một thời điểm nào đó nhỏ hơn lớp nƣớc cho phép trong công thức tƣới tăng 
sản (hct ≤ [hmin]t) thì phải bắt đầu một đợt tƣới mới với mức tƣới dự kiến là mt = [hmax]t 
- hct (mm) hoặc nếu độ ẩm trong tầng đất ẩm nuôi cây theo quan trắc thực tế vào thời 
điểm nào đó nhỏ hơn độ ẩm cho phép trong công thức tƣới tăng sản (βct ≤ [βmin]t), 
phần mềm HĐHQLVH sẽ tính toán các thông số vận hành công trình đầu mối rồi báo 
về máy chủ web thông qua trình duyệt website. Khi đó, máy chủ web (webserver) sẽ 
gửi những lệnh điều khiển (gói tin) đến các IP modem RTU (thiết bị truyền thông có 
tích hợp bộ vi xử lý) nhờ giao thức Internet (TCP/IP) để yêu cầu chúng đóng, mở 
mạch điện điều khiển các máy bơm, cửa cống theo những thông số đã tính toán... Chi 
tiết sơ đồ thuật toán ở hình 3.10 nhƣ sau: 
- Chƣơng trình phần mềm HĐHQLVH kiểm tra lƣợng mƣa thực tế (ký hiệu trên sơ đồ 
là P), nếu P bằng hoặc lớn hơn lƣợng mƣa tƣơng đƣơng với 1 lần tƣới (ký hiệu là P1m, 
theo quy phạm tƣới hiện hành: P1m = 20  25 mm) sẽ kiểm tra tiếp nếu các công trình 
đầu mối đang làm việc (trạm bơm có Qtb > 0, cống lấy nƣớc có Qc > 0) thì máy chủ 
web sẽ gửi lệnh ngừng bơm và đóng cống đến IP modem RTU thông qua mạng 
Internet (TCP/IP) và hệ thống viễn thông di động toàn cầu (UMTS 3G/4G) 
80 
- Nếu không có mƣa hoặc mƣa nhỏ P < P1m và lớp nƣớc mặt ruộng quan trắc thực tế h 
≤ [hmin] hoặc độ ẩm trong tầng đất ẩm nuôi cây theo quan trắc thực tế β ≤ [βmin] thì 
chƣơng trình phần mềm HĐHQLVH sẽ tính toán các thông số vận hành công trình đầu 
mối rồi webserver sẽ gửi những lệnh điều khiển (gói tin) đến các IP modem RTU yêu 
cầu chạy các máy bơm hoặc mở các cửa cống lấy nƣớc tƣới... 
- Nếu lớp nƣớc mặt ruộng quan trắc thực tế hoặc độ ẩm thực tế trong tầng đất ẩm nuôi 
cây vẫn đảm bảo theo yêu cầu của công thức tƣới tăng sản: [hmin] < h < [hmax] hoặc 
[βmin] < β < [βmax] thì chƣơng trình phần mềm HĐHQLVH sẽ tính toán dự báo lƣợng 
Bắt đầu 
Máy chủ web 
Đ S -
-
Dự báo ETc 
CSDL 
Mở cống 
 Dừng bơm nƣớc 
Tính h,  (t +1).. 
Đ 
S 
Lệnh giám sát và điều khiển 
h ≤ hmin 
hoặc  ≤ min 
P ≥ P1m 
Chạy máy bơm 
Zs ≤ Zctc 
 Tính Qtb, nb 
hmin < h < hmax 
min <  < max 
Bmin ≤ B ≤ 
h ≥ hmax 
hoặc  ≥ max 
Qtb > 0 Qc > 0 
 Đóng cống 
 Tính Qc, nc 
Đ 
S Đ 
S 
S 
Đ 
Qtb > 0 
 Dừng bơm nƣớc 
Qc > 0 
 Đóng cống 
Đ S 
Đ Đ 
Hình 3.10: Sơ đồ thuật toán tính toán quản lý vận hành HTT theo số liệu quan trắc 
Đ 
81 
bốc thoát hơi nƣớc ETc rồi tính toán dự báo thời điểm lớp nƣớc mặt ruộng hoặc độ ẩm 
đất có thể giảm xuống dƣới trị số [hmin], [βmin]. Từ đó, sơ bộ dự kiến kế hoạch vận 
hành cho thời gian sắp tới... 
- Nếu lớp nƣớc mặt ruộng theo quan trắc h [hmax] hoặc độ ẩm thực tế trong tầng đất 
ẩm nuôi cây β [βmax] thì tƣơng tự nhƣ trƣờng hợp có mƣa lớn, chƣơng trình phần 
mềm HĐHQLVH sẽ kiểm tra tiếp nếu các công trình đầu mối đang làm việc (trạm 
bơm có Qtb > 0, cống lấy nƣớc có Qc > 0) thì máy chủ web sẽ gửi lệnh ngừng bơm và 
đóng cống đến IP modem RTU để dừng các máy bơm hoặc đóng các cửa cống lại... 
3.1.2.3 Kết quả xây dựng phần mềm quản lý vận hành hệ thống tưới theo số liệu quan 
trắc 
Trong bộ phần mềm HĐHQLVH có xây dựng 2 modules phần mềm chuyên biệt cho 
việc quản lý vận hành HTT theo số liệu quan trắc: 
- Tính toán quản lý vận hành HTT thời gian thực. Sơ đồ thuật toán nhƣ đã đƣợc trình 
bày trên hình 3.10. Các codes lập trình đƣợc in ra ở phần Chương trình phần mềm 4 
trong phụ lục 5. 
- Phần mềm giao tiếp thiết bị: sơ đồ thuật toán và các codes lập trình sẽ đƣợc trình bày 
ở mục 3.1.3... 
* Nhận xét và đánh giá: 
- Mô hình quản lý vận hành hệ thống tƣới theo số liệu quan trắc cho phép cập nhật các 
số liệu thực tế một cách nhanh chóng tức thời, tính toán chính xác nhu cầu nƣớc của 
cây trồng, lập và thực hiện kế hoạch tƣới và kế hoạch vận hành sát thực với các điều 
kiện thực tế, khống chế đƣợc lớp nƣớc mặt ruộng và độ ẩm đất thƣờng xuyên trong 
khoảng cho phép của công thức tƣới tăng sản để đáp ứng đúng, đủ, kịp thời nhu cầu 
nƣớc và nâng cao năng suất cây trồng. Nhờ đó sẽ nâng cao hiệu quả toàn diện của các 
HTT và giảm chi phí QLVH. 
- Mô hình quản lý vận hành theo số liệu quan trắc đã kết hợp lồng ghép việc tính toán 
QLVH với GS&ĐK nên không phải thực hiện nhiều thao tác thủ công nhƣ nhập những 
số liệu quan trắc sang giao diện, phần mềm QLVH và đối chiếu, so sánh với các số 
liệu đã tính toán ra khi lập kế hoạch bằng phần mềm QLVH hoặc bằng bảng Excel... 
82 
3.1.3 Kết quả nghiên cứu hiện đại hóa quản lý vận hành và giám sát, điều khiển 
hệ thống tưới thông qua mạng Internet và hệ thống viễn thông di động toàn 
cầu 
3.1.3.1 Trang web hiện đại hóa quản lý vận hành hệ thống tưới 
Với phƣơng pháp, công cụ lập trình chính là Microsoft ASP.NET 4.5 (ngôn ngữ kịch 
bản trên máy chủ web) kết hợp với hệ quản trị cơ sở dữ liệu Microsoft SQL Server 
2012, Luận án đã nghiên cứu xây dựng trang web  làm 
nền tảng cho việc hiện đại hóa quản lý vận hành các HTT. Các kết quả nghiên cứu 
trong phần này cho phép các công ty QLKT CTTL có thể dễ dàng theo dõi, giám sát, 
tính toán quản lý vận hành và điều khiển HTT của họ vào bất cứ lúc nào và ở bất cứ 
nơi đâu có kết nối Internet hoặc có sóng điện thoại di động... Về cơ bản, 
 không những là một website động hƣớng cơ sở dữ 
liệu SQL Server mà còn có đầy đủ các chức năng của một chƣơng trình phần mềm 
chuyên dụng nhƣng chạy trên môi trƣờng mạng Internet [66]. Một trong các giao diện 
của website nhƣ trên hình 3.11. 
Hình 3.11: Giao diện trang web  
Trang web  bao gồm trang chủ và 7 trang thành phần 
tƣơng ứng với các trình đơn (menu) chính sau đây: 
83 
Trang chủ; Cơ sở dữ liệu; Mô hình HĐH quản lý vận hành; Hiện đại hóa QLVH các 
HTTL; Diễn đàn; Giảng dạy và Đào tạo; Quản trị; Liên hệ; và nhiều chuyên mục khác 
hỗ trợ QLVH nhƣ chuyên mục Dự báo thời tiết, Liên kết,... Trong đó, 3 trang thành 
phần hỗ trợ và thực hiện trực tiếp công việc hiện đại hóa QLVH các HTTL là: 
- Cơ sở dữ liệu: gồm các cơ sở dữ liệu trực tuyến phục vụ công tác QLVH, GS&ĐK, 
quản lý công trình, đánh giá hiệu quả của HTT (sẽ trình bày cụ thể trong các mục sau). 
- Mô hình HĐH quản lý vận hành: thể hiện các mô hình thành phần và chƣơng trình 
phần mềm thực hiện tất cả các nội dung tính toán tổng quát trong Luận án này thông 
qua các trình đơn (menu) tƣơng tự nhƣ trên hình 3.12. 
- Hiện đại hóa QLVH các HTTL: gồm có 4 trang chính nhằm khuyến khích, hỗ trợ và 
hƣớng dẫn các công ty QLKT CTTL có thể tự triển khai, từng bƣớc thực hiện các công 
việc hiện đại hóa hệ thống tƣới của họ một cách dễ dàng, không mất phí thuê bao máy 
chủ web và website... Trong phần 3.1.4 sẽ trình bày cụ thể về một trong bốn trang đó 
là “Công cụ thực hiện Hiện đại hóa QLVH miễn phí“. 
Hình 3.12: Giao diện và các trình đơn của trang “Mô hình HĐH quản lý vận hành” 
Ngoài ra, các công ty QLKT CTTL có thể sử dụng chuyên mục Dự báo thời tiết trên 
website  (Hình 3.13) để thƣờng xuyên cập nhật các số 
liệu dự báo về lƣợng mƣa, nhiệt độ, ẩm độ, tốc độ gió,... phục vụ trực tiếp cho công tác 
điều hành, tính toán lập và hiệu chỉnh kế hoạch dùng nƣớc... 
84 
Hình 3.13: Trang cập nhật các yếu tố khí tƣợng từ chuyên mục Dự báo thời tiết 
và dự báo lƣợng bốc thoát hơi nƣớc tiềm năng (ETo) 
3.1.3.2 Cơ sở dữ liệu trực tuyến 
Cơ sở dữ liệu hiện đại hóa quản lý vận hành HTT đƣợc xây dựng trên nền tảng hệ 
quản trị cơ sở dữ liệu dùng chung Microsoft SQL Server 2012 để đáp ứng yêu cầu 
tƣơng tác, truy xuất dữ liệu từ tầng thứ nhất trong mô hình nhiều tầng (N Tiers) của 
ứng dụng website  Cấu trúc của cơ sở dữ liệu hiện đại 
hóa QLVH trực tuyến (qua mạng Internet) nhƣ trên hình 3.14. 
Hình 3.14: Cấu trúc cơ sở dữ liệu hiện đại hóa quản lý vận hành HTT 
85 
Những bảng cơ sở dữ liệu quản lý thông tin tài khoản ngƣời dùng đã đƣợc tích hợp từ 
các bảng ngầm định Users, Membership, Role, Profile,... của ASP.NET thông qua việc 
sử dụng mô đun đăng ký cơ sở dữ liệu với câu lệnh khởi động C:\>aspnet_regsql.exe. 
Hai bảng chính của cơ sở dữ liệu hiendaihoaqlvh_com_db là OnMs về vận hành công 
trình (nhƣ trên hình 3.15) và MnMs về quản lý công trình, đánh giá hiệu quả (sẽ đƣợc 
trình bày trong mục 3.1.5)... 
Hình 3.15: Cơ sở dữ liệu OnMs về vận hành công trình 
Ngoài ra, cơ sở dữ liệu hiendaihoaqlvh_com_db còn cho phép cập nhật, lƣu trữ và truy 
xuất các thông tin, dữ liệu trên trang chủ theo mô hình “Website hƣớng Cơ sở dữ 
liệu“, bao gồm: tin tức thời sự; thông tƣ, chỉ thị; văn bản, chính sách; kiến thức, kinh 
nghiệm; thông tin nên biết có liên quan đến hiện đại hóa tƣới cũng nhƣ quá trình và 
tình hình hiện đại hóa tƣới trên toàn quốc (Hình 3.16). 
Hình 3.16: Cập nhật, lƣu trữ và truy xuất các dữ liệu trên trang chủ 
86 
3.1.3.3 Kết quả xây dựng giao diện giám sát, điều khiển và phần mềm hiện đại hóa 
quản lý vận hành hệ thống tưới 
Một trong các kết quả quan trọng nhất trong phần nghiên cứu này là xây dựng giao 
diện giám sát, điều khiển và chƣơng trình phần mềm giao tiếp thiết bị của bộ phần 
mềm hiện đại hóa quản lý vận hành. Giao diện giám sát và điều khiển đƣợc xây dựng 
trong trƣờng hợp tổng quát nên có thể ứng dụng cho mọi hệ thống tƣới. Hình 3.17 là 
giao diện khai báo số chỉ số cần giám sát và số tham số cần điều khiển. 
Hình 3.17: Giao diện khai báo số chỉ số cần giám sát và số tham số cần điều khiển 
Sau khi nhập xong số chỉ số cần giám sát và số tham số cần điều khiển, nhấn nút “Hãy 
nhập tên chỉ số cần giám sát” và “Hãy nhập tên các tham số cần điều khiển” sẽ xuất 
hiện ngay giao diện cho việc nhập tên các chỉ số cần giám sát và tên các tham số cần 
điều khiển. Chẳng hạn nhƣ sau khi nhập số chỉ số cần giám sát là 10 và số tham số cần 
điều khiển là 10 rồi nhấn 2 nút nói trên sẽ xuất hiện ngay giao diện nhƣ ở hình 3.18. 
Nhập tên các chỉ số cần giám sát và tên các tham số cần điều khiển đúng theo tên thực 
tế của hệ thống tƣới đang cần xây dựng giao diện giám sát, điều khiển hoặc đặt theo 
các tên đã gợi ý trên giao diện. Sau khi nhập xong, nhấn nút Ghi nhớ tên các chỉ 
số/tham số thì chúng sẽ đƣợc lƣu vào cơ sở dữ liệu trực tuyến OnMs. Từ đó trở đi, 
ngƣời quản lý HTT có thể thực hiện những thao tác giám sát và điều khiển HTT nhƣ 
đã trình bày trong phần 3.1.2 về mô hình quản lý vận hành HTT thời gian thực... 
87 
Hình 3.18: Giao diện nhập tên các chỉ số cần giám sát và tham số cần điều khiển 
Với giao diện giám sát và điều khiển đã xây dựng đƣợc trên đây, phần mềm 
HĐHQLVH sẽ tính toán lập kế hoạch phân phối nƣớc và các thông số vận hành máy 
bơm hay cửa cống dựa vào những số liệu đang hiển thị trên giao diện do các thiết bị 
giám sát, đo đạc gửi về. Những ngƣời quản lý sẽ có đƣợc các thông báo về kế hoạch 
và các thông số vận hành nói trên cũng nhƣ các cảnh báo, báo động sự cố khi xảy ra. 
Khi đó, họ sẽ quyết định thực hiện các thao tác nhấn nút cần thiết và máy chủ web sẽ 
ra lệnh cho các thiết bị điều khiển thực hiện... 
Sản phẩm phần mềm hiện đại hóa quản lý vận hành HTT (viết tắt là HĐHQLVH hoặc 
QLVH+SCADA) đƣợc xây dựng dựa trên sơ đồ thuật giải nhƣ ở hình 3.19. Phần lớn 
các mã lập trình đã đƣợc giới thiệu và in ra trong phụ lục 5. Ở đây chỉ trình bày chu 
trình và các bƣớc tổng quát trong chƣơng trình phần mềm kết nối, giao tiếp thiết bị sử 
dụng công nghệ WebSockets: 
- Khởi tạo một WebSocket: TcpListener(Server = NULL); 
- Gán giá trị cho cổng: Port = xxxx và địa chỉ IP = xxx.xxx.xxx.xxx; 
- Gán giá trị cho máy chủ Server = TcpListener(IP, Port); 
- Kiểm tra điều kiện Server.Start(); 
- Nếu đúng: kết nối Client; 
- Giải mã và mã hóa thông tin; 
- Xử lý thông tin; 
- Ngắt kết nối. 
88 
Các mã lập trình cho phần mềm kết nối, giao tiếp thiết bị đƣợc in ra ở phần Chương 
trình phần mềm 5 trong phụ lục 5. 
Bắt đầu 
Máy chủ web 
Yêu cầu 
ĐIỀU KHIỂN 
HTT 
Đ 
S 
Tính toán 
VẬN 
HÀNH 
Các IP modem RTU 
TCP/IP và UMTS 3G/4G 
TCP/IP 
Cơ sở dữ liệu 
Máy bơm, cống 
Trang web  
(Hiển thị Pt, ht, t, Zst, Zbht, Zbxt, Zdtt, Ztlit, Zhlit, 
Thực hiện các thao tác theo yêu cầu... 
LINQ to SQL 
và 
MS SignalR 
ASP.NET 
Trình duyệt website 
Thiết bị đo (sensors) 
MODBUS 
TCP/IP và 
UMTS 3G/4G 
LINQ to SQL 
và 
MS SignalR 
t ≤ Tst 
Đ 
Kết thúc 
S 
Lệnh giám sát và điều khiển 
Hình 3.20: Mô hình quản lý vận hành hệ thống tƣới theo số liệu quan trắc Hìn 3.19: Sơ đồ thuật giải phần mềm HĐHQLVH 
89 
3.1.3.4 Kết quả nghiên cứu từng bước hiện đại hóa giám sát, điều khiển cho các HTT 
đang được quản lý vận hành bằng thủ công và giai đoạn quá độ tiến tới tự 
động hóa 
Do tiến trình hiện đại hóa tƣới ở nƣớc ta còn rất chậm nên phần lớn các HTT trong 
tƣơng lai khoảng 5 đến 7 năm tới có thể vẫn duy trì cách thức quản lý vận hành bằng 
thủ công hoặc ở giai đoạn quá độ tiến tới giám sát và điều khiển tự động từ xa. Do đó, 
nên ứng dụng các kết quả đã nghiên cứu ở phần trên về giao diện web “Giám sát và 
Điều khiển“ để từng bƣớc hiện đại hóa các hệ thống tƣới đang đƣợc quản lý vận hành 
bằng thủ công hoặc trong giai đoạn quá độ tiến tới GS&ĐK tự động từ xa. 
Kết quả nghiên cứu sử dụng công nghệ “LINQ to SQL“ và phƣơng thức truyền thông 
tin qua mạng Internet cho phép những ngƣời quản lý có thể cập nhật các dữ liệu về lớp 
nƣớc mặt ruộng, độ ẩm đất và các yếu tố khí tƣợng, thủy văn từ bất cứ nơi đâu và bất 
cứ lúc nào có máy tính hoặc điện thoại di động kết nối Internet. Họ đƣợc phân quyền 
đăng nhập và có thể cập nhật dữ liệu thƣờng xuyên theo định kỳ hoặc hàng ngày. Các 
số liệu đƣợc cập nhật đó sẽ ngay lập tức đƣợc lƣu trữ trong cơ sở dữ liệu MS SQL 
Server trên máy chủ web. 
Ví dụ: một cán bộ kỹ thuật ở trạm quản lý công trình trên hệ thống khi đọc xong mực 
nƣớc trên mặt ruộng lúa có thể cập nhật tức thời lên giao diện web “Giám sát và Điều 
khiển“ qua mạng Internet hoặc qua hệ thống viễn thông di động toàn cầu 3G/4G (nhƣ 
ở hình 3.21), rồi cán bộ lãnh đạo công ty, phòng kỹ thuật/quản lý nƣớc dù ở văn phòng 
hay không đều có thể có ngay các thông tin cần thiết cho chỉ đạo điều hành hoặc có cơ 
sở đƣa ra các quyết định QLVH kịp thời, chính xác... 
Tƣơng tự nhƣ vậy, các nhân viên kỹ thuật ở đài khí tƣợng và thủy văn có thể cung cấp 
những số liệu quan trắc hàng ngày hoặc theo ca quan trắc cho công ty quản lý khai 
thác CTTL thông qua trang web:  (nhƣ trên hình 3.22). 
Phần mềm HĐHQLVH sẽ định kỳ kiểm tra, tính toán lập kế hoạch phân phối nƣớc và 
các thông số vận hành máy bơm hay cửa cống để cung cấp nƣớc cho HTT trên cơ sở 
sử dụng trực tiếp các số liệu hiển thị trên trang web hoặc đã lƣu trữ trong cơ sở dữ 
liệu. Những thông số vận hành đó sẽ đƣợc thông báo trên trang web tại các trạm, cụm 
quản lý của công ty hoặc trên các máy điện thoại di động để yêu cầu các nhân viên 
QLVH thực hiện... 
90 
Hình 3.21: Giao diện trang web “Giám sát và Điều khiển“ 
 trong quản lý vận hành HTT bằng thủ công 
Hình 3.22: Phƣơng thức cập nhật số liệu khí tƣợng, thủy văn qua mạng Internet 
Với các hệ thống tƣới đƣợc GS&ĐK bán tự động hoặc trong giai đoạn quá độ tiến tới 
GS&ĐK tự động từ xa vẫn hoàn toàn có thể từng bƣớc hiện đại hóa QLVH theo 
phƣơng thức kết hợp sử dụng giao diện web “Giám sát và Điều khiển“ nêu trên... 
91 
3.1.4 Kết quả nghiên cứu ứng dụng, phát triển công nghệ giám sát và điều khiển 
hệ thống tưới 
3.1.4.1 Kết quả phát triển, ứng dụng công nghệ giám sát và điều khiển HTT theo 
hướng truyền thông hiện đại và lựa chọn thiết bị GS&ĐK đi kèm hợp lý 
Kết quả nghiên cứu phát triển, ứng dụng công nghệ truyền thông hiện đại và lựa chọn 
thiết bị GS&ĐK đi kèm hợp lý cho thấy: hiện nay và trong các năm tới chỉ có dòng 
modem công nghiệp 3G/4G IP modem F2X64 với 8 cổng vào/ra (I/O) và 4 rơle đầu ra 
24 VDC – 220 VAC,... thông qua một địa chỉ IP hoàn toàn có thể đáp ứng đƣợc các 
yêu cầu của bài toán truyền thông và GS&ĐK trên các HTTL không những về mặt kỹ 
thuật mà cả về khía cạnh kinh tế [67], [68], [69]. Loại modem F2X64 này không 
những có chức năng truyền thông không dây mà còn có vai trò nhƣ 1 bộ vi xử lý RTU. 
Hình 3.23: Các chức năng vi xử lý của modem IP F2164 3G RTU 
Hình 3.24: Cấu trúc mạng GS&ĐK sử dụng modem F2X64 và F2X14 
92 
Hạn chế của modem F2X64 là Công ty Công nghệ truy