Hệ thống SCADA giám sát – điều khiển quy trình sản xuất nông nghiệp

  • Thread starter thanminh
  • Ngày gửi

Hệ thống SCADA là gì?​

Hệ thống SCADA (viết tắt tiếng Anh : Supervisory Control And Data Acquisition) hiểu theo nghĩa truyền thống là một hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. Nhằm hỗ trợ con người trong quá trình giám sát và điều khiển từ xa.

Các thành phần của hệ thống

  • Trạm điều khiển giám sát trung tâm: là một hay nhiều máy chủ trung tâm (central host computer server).
  • Trạm thu thập dữ liệu trung gian: Là các khối thiết bị vào ra đầu cuối từ xa RTU (Remote Terminal Units) hoặc là các khối điều khiển logic khả trình PLC (Programmable Logic Controllers) có chức năng giao tiếp với các thiết bị chấp hành (cảm biến cấp trường, các hộp điều khiển đóng cắt và các van chấp hành…).
  • Hệ thống truyền thông: bao gồm các mạng truyền thông công nghiệp, các thiết bị viễn thông và các thiết bị chuyển đổi dồn kênh có chức năng truyền dữ liệu cấp trường đến các khối điều khiển và máy chủ
  • Giao diện người – máy HMI (Human – Machine Interface): Là các thiết bị hiển thị quá trình xử lý dữ liệu để người vận hành điều khiển các quá trình hoạt động của hệ thống.
Mô hình cơ bản của hệ thống SCADA (Ảnh Wikipedia)

Chức năng chủ yếu của hệ thống SCADA:​

  • Kiểm soát các quy trình hoạt động, vận hành máy tại local hoặc tại các địa điểm từ xa
  • Theo dõi, thu thập và xử lý dữ liệu thời gian thực
  • Tương tác trực tiếp với các thiết bị như: cảm biến, van, bơm, động cơ và nhiều thiết bị ngoại vi khác thông qua phần mềm giao diện người-máy (HMI)
  • Ghi dữ liệu vào một file nhật ký hoặc CSDL (Database)

Ứng dụng hệ thống SCADA trong nông nghiệp như thế nào?​

Trong các nhà máy, dây truyền sản xuất công nghiệp, chúng ta không khó để bắt gặp một hệ thống SCADA. Nhưng trong nông nghiệp ở Việt Nam hiện nay, khái niệm này vẫn còn đang rất mới mẻ.

Để nói về ứng dụng của SCADA trong nông nghiệp, ta xét đến từng lĩnh vực của nông nghiệp

1. Trồng trọt


Để tạo nên một hệ thống SCADA thì dĩ nhiên không thể thiếu các loại thiết bị cảm biến, các thiết bị điều khiển bằng điện. Chính vì thế SCADA sẽ được áp dụng cho các hệ thống cây trồng trong nhà: nhà màng, nhà kính, nhà nấm,..

Những mô hình như trên sẽ có các hệ thống cảm biến thu thập dữ liệu vi khí hậu trong nhà trồng; hệ thống thiết bị điện để điều khiển vi khí hậu như quạt, đèn, lưới cắt nắng, bảo ôn,..; hệ thống châm phân dinh dưỡng điều tiết dinh dưỡng cho cây trồng.


Hệ thống SCADA sẽ thu thập dữ liệu quan trắc được từ những thiết bị cảm biến như: nhiệt độ, độ ẩm không khí, cường độ ánh sáng, độ ẩm, độ EC, pH của đất/giá thể cây trồng.

Sau đó hệ thống sẽ vừa đẩy các dữ liệu lên máy chủ để máy chủ phân tích và điều khiển thiết bị chấp hành, vừa hiển thị dữ liệu trên giao diện màn hình giám sát để người sử dụng nắm bắt được thông tin.


Qua quá trình phân tích dữ liệu, hệ thống SCADA sẽ tự động đưa ra quyết định điều khiển các thiết bị điện để ổn định vi khí hậu trong nhà màng. Ví dụ ánh sáng thấp thì sẽ mở lưới cắt nắng, bật đèn, nhiệt độ cao thì bật quạt gió, đất khô sẽ tưới thêm nước,..

Người dùng cũng có thể can thiệp điều khiển trực tiếp thông qua màn hình giám sát của hệ thống SCADA.

Màn hình giám sát hệ thống SCADA của Nextfarm
Thông qua hệ thống SCADA, người chủ trang trại dù ở bất cứ đâu cũng hoàn toàn giám sát được hoạt động cũng như tình hình vi khí hậu của farm.

2. Chăn nuôi – Thủy sản

Đối với các mô hình chăn nuôi (gà, lợn, cá ..), hệ thống SCADA sẽ kiểm soát quá trình cho ăn, uống nước, quan trắc môi trường trong trại nuôi.

Cũng tương tự như trồng trọt, trong lĩnh vực chăn nuôi – thủy sản, hệ thống SCADA cũng thu thập tín hiệu từ các cảm biến và điều khiển các thiết bị điện đầu ra. Có điểm quan trọng và khác biệt giữa hệ thống chăn nuôi và trồng trọt, đó là điều kiện môi trường trong trại nuôi tác động rất nhanh đến vật nuôi, nên sẽ cần hệ thống cảm biến rất chính xác và mật độ rất nhiều.

Hệ thống SCADA giám sát điều khiển hoạt động trại nuôi gà tại Delco Farm – Bắc Ninh
Đặc biệt trong môi trường thủy sản nước mặn, các hệ thống cảm biến phải rất chất lượng để có thể chịu được mặn. Và khi tín hiệu cảm biến có dấu hiệu bất thường hệ thống SCADA phải kịp thời cảnh báo để người chủ trang trại kịp thời kiểm ra sự cố để tránh gặp rủi ro.

Việc sử dụng hệ thống SCADA sẽ mang lại hiệu quả rất lớn đối với nông nghiệp, đặc biệt là nông nghiệp công nghệ cao.

Người dùng sẽ có thể quản lý trang trại 24/7. Được cảnh báo kịp thời khi có biến động khí hậu đột ngột, hoặc sự cố (cháy nổ, mất điện, mất nước,..). Qua đó giúp giảm thiểu tối đa rủi ro gặp phải trong sản xuất nông nghiệp.

Nextfarm là nhà cung cấp hệ thống SCADA cho nông nghiệp hàng đầu tại Việt Nam. Với kinh nghiệm hơn 12 năm trong lĩnh vực công nghệ – phần mềm và đã tham gia nông nghiệp từ năm 2016, chúng tôi đã có nhiều sản phẩm SCADA dành riêng cho đặc thù của nông nghiệp Việt Nam, giúp người nông dân vận hành trang trại của mình một cách hiệu quả nhất.
 

Quảng cáo



Top