Trạm khí tượng tự động: cấu tạo, cảm biến và ứng dụng trong nhà máy
Trạm khí tượng tự động đo liên tục các thông số thời tiết như gió, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, mưa và gửi dữ liệu về máy chủ mà không cần người đọc số. Ngoài ngành khí tượng, nhà máy và khu công nghiệp dùng trạm này cho quan trắc môi trường, an toàn vận hành và tính toán phát tán khí thải.
Bài này giải thích cấu tạo, các cảm biến cần có và cách chọn trạm, với ví dụ thiết bị của Met One (Mỹ), hãng Tăng Minh Phát (TMP) làm việc trực tiếp.
Cấu tạo một trạm khí tượng tự động
- Cảm biến đo các thông số thời tiết.
- Bộ ghi dữ liệu (datalogger) lấy mẫu, tính trung bình, lưu trữ.
- Truyền thông: 4G, cáp quang hoặc Ethernet về máy chủ, SCADA, hệ thống quan trắc.
- Nguồn điện: lưới điện hoặc pin mặt trời kèm ắc quy cho vị trí xa.
- Cột, giá đỡ, hộp tủ chống nước và chống sét.
Các thông số và cảm biến
| Thông số | Cảm biến | Ghi chú |
|---|---|---|
| Tốc độ, hướng gió | Siêu âm hoặc cánh quay | Quan trọng nhất |
| Nhiệt độ, độ ẩm | Cảm biến trong chụp che | Tránh nắng trực tiếp |
| Áp suất khí quyển | Cảm biến áp suất | Tính mật độ không khí |
| Lượng mưa | Phễu gầu lật | Đặt nơi thoáng |
| Bức xạ mặt trời | Cảm biến bức xạ | Nhà máy điện mặt trời |
Cảm biến gió siêu âm tất cả trong một
Cảm biến gió kiểu cánh quay dễ mòn ổ trục và kẹt do bụi, cần bảo dưỡng định kỳ. Cảm biến siêu âm đo thời gian sóng âm truyền giữa các đầu dò; gió làm thay đổi thời gian này, từ đó tính ra tốc độ và hướng gió. Không có bộ phận chuyển động nên ít bảo trì hơn.
Met One AIO 2 là cảm biến siêu âm tất cả trong một: đo tốc độ gió, hướng gió, nhiệt độ, độ ẩm và áp suất trong một thiết bị. La bàn tích hợp giúp cảm biến tự xác định hướng, nên không cần căn chỉnh hướng Bắc khi lắp. Trạm ReadyWeather của Met One xây dựng quanh AIO 2, dùng được cho lắp cố định hoặc tạm thời.
Ứng dụng trong nhà máy và khu công nghiệp
- Quan trắc môi trường: số liệu gió đi kèm số liệu bụi, khí để xác định nguồn gây ô nhiễm. Xem trạm quan trắc không khí tự động.
- Phát tán khí thải ống khói: mô hình phát tán cần tốc độ, hướng gió và độ ổn định khí quyển; xem thêm hệ thống CEMS.
- An toàn vận hành: dừng cẩu trục, cẩu cảng khi gió vượt ngưỡng; cảnh báo rò rỉ khí theo hướng gió tại nhà máy hóa chất.
- Bãi chứa vật liệu rời: phun nước chống bụi theo tốc độ gió.
- Nhà máy điện mặt trời: bức xạ và nhiệt độ để đánh giá hiệu suất tấm pin.
Lưu ý khi lắp đặt
- Cảm biến gió đặt cao, xa vật cản; chuẩn khí tượng thường là 10 m so với mặt đất.
- Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm đặt trong chụp che bức xạ, tránh mái tôn, tường nóng.
- Phễu đo mưa đặt bằng phẳng, không bị cây, mái che chắn.
- Nối đất và chống sét cho cột và tủ thiết bị.
- Đồng bộ thời gian bộ ghi dữ liệu với các trạm quan trắc khác để so sánh số liệu.
Thông tin sản phẩm khí tượng và quan trắc của Met One: Met One Việt Nam trên website Tăng Minh Phát. Các thiết bị đo bụi đi kèm trạm xem bài máy đo bụi trong không khí.
Liên hệ kỹ sư TMP:
- Điện thoại / Zalo: 0917 943 068
- Email: project@tmpvietnam.com
