Trạm đặt xa đo mực nước, chất lượng nước và báo khi vượt ngưỡng; phần cứng thu thập, truyền dữ liệu cho nhà thầu trạm quan trắc nước mặt tự động theo TT 10/2021.
Giám sát sông, hồ, kênh có hai nhóm nhu cầu khác hẳn nhau. Nhóm thứ nhất là trạm quan trắc chất lượng nước mặt tự động, liên tục của mạng lưới nhà nước. Mạng này đi theo Quy hoạch tổng thể quan trắc môi trường quốc gia (QĐ 224/QĐ-TTg), kỹ thuật theo TT 10/2021/TT-BTNMT. Mỗi trạm gồm máy phân tích đa chỉ tiêu, nhà trạm, hệ bơm, và thường là dự án đầu tư công do nhà thầu môi trường thực hiện. Nhóm thứ hai là nhu cầu vận hành của chủ hồ chứa nội bộ, khu công nghiệp, đơn vị quản lý kênh: biết mực nước, biết nước có bất thường không, và được báo ngay khi vượt ngưỡng.
PROTO không làm tổng thầu trạm quan trắc nước mặt. Với nhóm thứ nhất, PROTO cung cấp phần cứng (gateway, bộ truyền dữ liệu) và nền tảng; phần mềm datalogger và kết nối theo yêu cầu của cơ quan nhận dữ liệu do nhà thầu, SI xây. Với nhóm thứ hai, PROTO cung cấp phần thu thập, truyền dữ liệu, cảnh báo tại chỗ và nền tảng; cảm biến mực nước, đầu đo chất lượng chọn loại tương thích (RS485 Modbus, 4–20 mA) phù hợp hiện trường.
Một trạm gồm thiết bị đo đặt trên bờ hoặc trên công trình, một tủ gateway 4G và nền tảng nhận dữ liệu. Với trạm của mạng lưới nhà nước, nhánh gửi cơ quan quản lý do datalogger của trạm đảm nhận, tách khỏi nhánh vận hành.
Gateway đọc cảm biến theo chu kỳ đặt trước và gửi dữ liệu qua MQTT hoặc HTTP lên nền tảng. Trên USR-M300, Node-RED cho phép đọc dày hơn khi mực nước đang lên nhanh và thưa lại khi ổn định. Cảnh báo tại chỗ chạy ngay trên gateway: USR-M300 liên động AI → DO với cảm biến 4–20 mA, USR-M100 có luật tại chỗ từ giá trị Modbus → DO. Mực nước vượt ngưỡng thì còi, đèn bật kể cả khi mất 4G.
Khi mất mạng, USR-M300 có bộ nhớ đệm theo datasheet để gửi lại khi có sóng; cơ chế gửi bù và khả năng giữ dữ liệu qua mất điện cần cấu hình và kiểm thử theo dự án. Với USR-M100, kiểm tra cơ chế đệm trước khi dùng ở điểm hay mất sóng. Trạm chạy nguồn mặt trời cần tính dung lượng ắc quy cho chuỗi ngày mưa, vì đó cũng là lúc dữ liệu mực nước quan trọng nhất.
Trạm quan trắc nước mặt của mạng lưới nhà nước dùng datalogger theo Điều 39 TT 10/2021 để truyền về hệ thống của cơ quan quản lý. Nếu nhà thầu xây datalogger trên phần cứng PUSR, yêu cầu và ranh giới giống trạm nước thải, xem bài Nước thải tự động. Proto IoT Cloud hoặc phần mềm vận hành của nhà thầu chỉ là nhánh song song, chỉ đọc, và phải được chủ đầu tư chấp thuận.
| Vai trò | Thiết bị | Ghi chú |
|---|---|---|
| Gateway trạm chính | USR-M300 bản 4G | 2 cổng nối tiếp, 2 AI 4–20 mA, 2 DI, 2 DO rơ-le; LTE Cat4 + GPS; Node-RED; OpenVPN khi cần nối về SCADA; 9–36 VDC. |
| Gateway điểm đo nhỏ | USR-M100 bản 4G | 2 cổng nối tiếp, 2 AI, 2 DI, 2 DO rơ-le; luật tại chỗ DI/AI/giá trị Modbus → DO; dưới 4,8 W, hợp nguồn mặt trời. |
| Thêm kênh analog | USR-IO0440 | 4 AI 4–20 mA + 4 DO, ghép với USR-M100 hoặc USR-M300. |
| Điểm đo xa tủ, không kéo cáp được | Proto-C610L | RS485 → LoRa 433 MHz, tầm dưới 500 m, relay đa chặng, mã hóa khóa 16 byte; 9–36 VDC. |
| Trạm có mạng LAN trong khu công nghiệp | USR-N510-H7-4 | 1 RS485 → Ethernet; Modbus RTU↔TCP hoặc Modbus master → MQTT JSON; -40~85 °C. |
| Đo mực nước | Cảm biến mực nước radar hoặc siêu âm có RS485 Modbus hoặc 4–20 mA; cảm biến áp lực thả chìm | Radar, siêu âm không chạm nước, hợp chỗ nhiều rác; cảm biến áp lực cần ống bảo vệ và chống bùn. |
| Đo chất lượng nước | Đầu đo nhiệt độ, pH, DO, độ đục hoặc TSS có Modbus RTU | Trạm nhà nước: thông số và đặc tính kỹ thuật theo TT 10/2021. |
| Đo mưa | Thiết bị đo mưa có đầu ra RS485 Modbus | Cảnh báo sớm theo cường độ mưa. |
| Cảnh báo tại chỗ, nguồn | Còi, đèn nối DO; tấm pin mặt trời, bộ sạc, ắc quy; chống sét nguồn và RS485 | Tủ đặt trên cao trình ngập lớn nhất. |
Chọn USR-M100 cho điểm đo mực nước đơn lẻ chạy nguồn mặt trời, ngưỡng đơn giản. Chọn USR-M300 khi trạm có nhiều cảm biến, cần logic đọc theo tình huống, cần GPS hoặc VPN về hệ thống của chủ đầu tư. Proto-C610L dùng khi cảm biến phải đặt ở cửa xả, giữa kênh hay bên kia công trình mà tủ gateway đặt ở chỗ có sóng và nguồn.
Giám sát
Điều khiển
Cảnh báo, báo cáo
Phần này chỉ áp cho trạm quan trắc chất lượng nước mặt tự động, liên tục theo TT 10/2021/TT-BTNMT.
Phân vai: độ chính xác và kiểm định là việc của nhà cung cấp thiết bị đo. Datalogger theo Điều 39 do nhà thầu, SI xây và chịu trách nhiệm, gồm phần mềm sinh tệp, kết nối theo yêu cầu của cơ quan nhận dữ liệu và hàng đợi gửi bù, như bài Nước thải tự động. PROTO cung cấp phần cứng PUSR, nền tảng và hỗ trợ cấu hình thu thập. Nghiệm thu thuộc chủ đầu tư và cơ quan quản lý. Trạm mực nước, cảnh báo ngưỡng của chủ hồ nội bộ hay khu công nghiệp không có nghĩa vụ quan trắc trong phạm vi nghiên cứu của PROTO, nên được viết như giải pháp vận hành tự nguyện. Hồ chứa thủy điện, thủy lợi có nghĩa vụ giám sát riêng theo giấy phép tài nguyên nước, không thuộc phạm vi bài này.
Thông tin quy định cập nhật tháng 10/2026. Trước khi triển khai, đối chiếu hướng dẫn kỹ thuật mới nhất của cơ quan tiếp nhận dữ liệu.
Không ở vai tổng thầu. PROTO cung cấp phần cứng thu thập, truyền dữ liệu, nền tảng và hỗ trợ kỹ thuật cho nhà thầu; máy phân tích, nhà trạm, hệ bơm và phần mềm datalogger thuộc nhà thầu.
Radar ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, gió, hợp sông và kênh có rác. Siêu âm chịu ảnh hưởng của nhiệt độ không khí, hợp bể và kênh hẹp có mái che. Cảm biến áp lực thả chìm hợp giếng hoặc chỗ không có giá đỡ phía trên, nhưng cần ống bảo vệ và vệ sinh định kỳ.
Dùng tấm pin mặt trời và ắc quy. USR-M100 tiêu thụ dưới 4,8 W theo datasheet, hợp trạm nguồn nhỏ. Tính dung lượng ắc quy cho nhiều ngày mưa liên tiếp. Nếu bộ sạc có cổng Modbus, đọc luôn điện áp ắc quy để cảnh báo trước khi trạm tắt.
Không. Trạm nội bộ phục vụ vận hành và cảnh báo. Nếu công trình thuộc diện quan trắc bắt buộc, làm theo giấy phép và hướng dẫn của cơ quan tiếp nhận dữ liệu.
Gửi mô tả hiện trường, thiết bị đang có và nơi cần xem dữ liệu. Kỹ sư PROTO trao đổi phương án kiến trúc và thiết bị phù hợp.
