FloPro XCi – Hệ Thống Quan Trắc Lưu Lượng Nước

FloPro XCi là hệ thống quan trắc lưu lượng nước dạng mô-đun dành cho nước thải, nước mưa và dòng xả công nghiệp trong ống đầy, ống chảy không đầy hoặc kênh hở. Thiết bị tích hợp bộ ghi dữ liệu, màn hình, bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời, pin và nền tảng nhiều card trong một vỏ bảo vệ, cho phép triển khai nhanh một trạm đo lưu lượng đồng thời mở rộng sang các tham số môi trường và thiết bị phụ trợ.

Điểm mạnh của FloPro XCi không chỉ nằm ở phép đo Doppler mà còn ở khả năng cấu hình theo ứng dụng. Một hệ thống có thể nhận cảm biến vận tốc, cảm biến area/velocity, cảm biến độ sâu, đầu dò chất lượng nước, cảm biến thời tiết hoặc tín hiệu từ thiết bị công nghiệp. Nhờ đó người dùng có thể xây dựng một điểm quan trắc thống nhất thay vì phải ghép nhiều bộ ghi, nguồn và bộ truyền thông riêng lẻ.

✅ Tổng Quan Về FloPro XCi

FloPro XCi được thiết kế cho các dự án cần theo dõi lưu lượng ở nhiều dạng thủy lực khác nhau. Với cảm biến Doppler area/velocity, hệ thống đo đồng thời vận tốc và độ sâu trong ống chảy không đầy hoặc kênh hở. Với cảm biến insert velocity, thiết bị có thể đo vận tốc trong ống đầy và kết hợp EchoFlo khi cần bổ sung độ sâu cho ống chảy không đầy. Nền tảng XCi cho phép lựa chọn card dựa trên tín hiệu và giao thức của từng cảm biến.

Vỏ máy khóa được, chịu thời tiết, màn hình LCD và nguồn pin tích hợp giúp FloPro XCi phù hợp cho trạm ngoài trời. Bộ điều khiển sạc hỗ trợ nguồn pin mặt trời 16-30 VDC, tạo điều kiện vận hành dài hạn tại điểm xa nguồn điện lưới. Khi cần kết nối SCADA, truyền dữ liệu hoặc điều khiển thiết bị, hệ thống có thể bổ sung các card tương ứng.

✅ Thiết Kế Sẵn Sàng Triển Khai Ngoài Hiện Trường

1. Vỏ Bảo Vệ, Màn Hình Và Phần Cứng Tích Hợp

FloPro XCi gom bộ ghi, pin, màn hình, bộ điều khiển và các card ứng dụng vào một vỏ polycarbonate ổn định tia UV đạt IP66. Cách đóng gói này giảm số hộp đấu nối, rút ngắn thời gian lắp đặt và hạn chế lỗi do đấu dây phân tán. Màn hình LCD 16 ký tự x 2 dòng hỗ trợ kiểm tra nhanh trạng thái và giá trị tại chỗ.

2. Nguồn Pin Và Năng Lượng Mặt Trời

Nguồn pin 12 VDC 7,2 Ah bên trong có thể được sạc bằng tấm pin mặt trời hoặc bộ sạc nguồn lưới. Cấu hình gắn cột với tấm pin phù hợp cho kênh, cống hoặc hồ điều hòa ở khu vực không có nguồn AC. Khi thiết kế hệ thống, cần tính ngân sách năng lượng theo số cảm biến, tần suất ghi, tần suất truyền dữ liệu và bức xạ mặt trời tại vị trí lắp.

✅ Nền Tảng XCi Nhiều Card Cho Nhiều Ứng Dụng

1. Năm Khe Card Mở Rộng

FloPro XCi có năm khe card để người dùng phối hợp các chức năng theo yêu cầu hiện tại và bổ sung trong tương lai. Việc tách chức năng theo card giúp tránh phải mua một cấu hình cố định chứa các cổng không sử dụng. Khi dự án mở rộng, có thể thêm card phù hợp thay vì thay toàn bộ bộ ghi.

2. Mở Rộng Nhiều Cảm Biến Và Điểm Đo

Doppler Card nhận cảm biến Doppler của MACE. I/O Card cung cấp các ngõ vào và ngõ ra analog, điện áp và số; Pulse I/O Card nhận cảm biến lưu lượng phát xung; SDI-12 Master Card điều khiển và ghi cảm biến SDI-12; FloSI Card đưa dữ liệu ra SDI-12 hoặc Modbus; WebComm hỗ trợ truyền dữ liệu và cấu hình từ xa. Tổ hợp card cho phép theo dõi lưu lượng, mực nước, chất lượng nước và trạng thái thiết bị tại cùng một trạm.

3. Kết Nối SDI-12, Pulse, I/O Và SCADA

Khả năng kết nối mở rộng giúp FloPro XCi làm việc với cảm biến In-Situ và thiết bị bên thứ ba. SDI-12 phù hợp cho đầu dò môi trường công suất thấp; ngõ xung hỗ trợ đồng hồ điện từ, cơ khí hoặc lưu lượng kế toàn thân có đầu ra tần số; I/O analog và số hỗ trợ cảm biến phụ trợ, cảnh báo hoặc điều khiển; FloSI tạo cầu nối tới SCADA và mạng vô tuyến.

4. Giải Pháp Quan Trắc Đóng Gói Hoàn Chỉnh

Hình minh họa giải pháp hoàn chỉnh thể hiện FloPro XCi có thể kết hợp nguồn mặt trời, cảm biến Doppler, card mở rộng và HydroVu trong một kiến trúc thống nhất. Điều này phù hợp cho chủ đầu tư muốn chuẩn hóa trạm đo, quản lý nhiều loại cảm biến và giảm thời gian tích hợp giữa các thiết bị rời rạc.

✅ Công Nghệ Đo Lưu Lượng Và Lắp Đặt Cảm Biến

1. Công Nghệ MASP Cho Vận Tốc Trung Bình Thực

Cảm biến Doppler phát sóng siêu âm và phân tích phản hồi từ các hạt, bọt khí hoặc cặn lơ lửng chuyển động theo dòng. Công nghệ MASP quan sát vùng dòng rộng để xác định vận tốc trung bình đại diện, thay vì suy rộng từ một điểm đo nhỏ. Cách tiếp cận này hữu ích trong nước thải và nước mưa, nơi hồ sơ vận tốc có thể bị ảnh hưởng bởi bùn cặn, dòng lệch, độ dốc không biết trước hoặc dòng chảy ngược.

• Dải vận tốc: ±0,025 đến ±8,0 m/s.
• Độ chính xác: ±1% đến 3,0 m/s theo tài liệu kỹ thuật.
• Độ sâu vận hành tối thiểu: 40 mm đối với phép đo vận tốc.
• Nhiệt độ tối đa của cảm biến: 60 °C.

2. ZX SnapStrap Cho Ống Chảy Không Đầy

Đai ZX SnapStrap giúp cố định cảm biến area/velocity hoặc velocity vào thành trong của ống. Hình dạng ít cản dòng, có thể tháo lắp và di chuyển, phù hợp cho cả trạm cố định và chiến dịch khảo sát. Việc lắp cần bảo đảm cảm biến nằm đúng hướng dòng, không bị che bởi bùn cặn và cáp được cố định để tránh rung hoặc vướng rác.

3. Phương Trình Máng Đo Và Đập Tràn Tích Hợp

Ngoài phép đo Doppler, FloPro XCi có thể làm việc với cảm biến độ sâu và các phương trình lưu lượng của máng đo hoặc đập tràn. Người dùng nhập loại công trình, kích thước và quan hệ mực nước – lưu lượng phù hợp; hệ thống chuyển đổi mực nước thành lưu lượng và ghi lại theo chu kỳ. Cấu hình này hữu ích tại kênh xử lý nước thải, mương thoát nước hoặc công trình đo đã có sẵn.

✅ Quản Lý Dữ Liệu Từ Xa Với HydroVu

WebComm Card cho phép FloPro XCi tải dữ liệu nội bộ lên HydroVu Data Services hoặc máy chủ FTP. Nền tảng HydroVu cung cấp biểu đồ, bản đồ, quản lý nhiều trạm và API xuất dữ liệu. Tùy chọn cảnh báo email hoặc SMS giúp đội vận hành phản ứng nhanh với lưu lượng vượt ngưỡng, mất tín hiệu cảm biến hoặc thay đổi bất thường.

✅ Tối Ưu Tổng Chi Phí Sở Hữu

Tổng chi phí của một trạm lưu lượng không chỉ là giá thiết bị mà còn gồm công trình lắp đặt, nguồn điện, truyền thông, bảo trì và thời gian ngừng hoạt động. Cảm biến Doppler không có bộ phận chuyển động và tạo vật cản nhỏ trong dòng, trong khi cấu trúc XCi giảm số thiết bị rời. Cấu hình mô-đun cũng cho phép đầu tư theo giai đoạn và tái sử dụng card khi nhu cầu thay đổi.

✅ Ứng Dụng Thực Tế Tại Việt Nam

• Quan trắc nước thải: Đo lưu lượng trong cống, ống chảy không đầy, kênh dẫn và đầu ra nhà máy xử lý.
• Quan trắc nước mưa: Theo dõi cống thoát nước, kênh đô thị, cống đường bộ và hồ điều hòa.
• Dòng xả công nghiệp: Ghi lưu lượng và các tham số phụ trợ tại điểm xả hoặc tuyến thu gom.
• Trạm bơm: Kết hợp lưu lượng với mức nước, trạng thái bơm, áp suất hoặc tín hiệu động cơ.
• Máng và đập tràn: Chuyển đổi mực nước thành lưu lượng tại công trình đo hở.
• Chất lượng nước: Bổ sung đầu dò pH, EC, DO hoặc sonde đa chỉ tiêu qua SDI-12 hoặc I/O phù hợp.
• SCADA và telemetry: Đưa dữ liệu về hệ thống điều khiển, mạng vô tuyến hoặc nền tảng đám mây.

✅ Thông Số Kỹ Thuật Chính

• Khối lượng: Xấp xỉ 5 kg.
• Kích thước: 365 mm cao x 260 mm rộng x 170 mm sâu.
• Cấp bảo vệ: IP66.
• Vật liệu vỏ: Polycarbonate ổn định tia UV.
• Nhiệt độ với pin trong: -15 đến +50 °C.
• Nhiệt độ dùng nguồn ngoài, tháo pin trong: -20 đến +65 °C.
• Màn hình: LCD chữ-số có đèn nền, 16 ký tự x 2 dòng.
• Bộ nhớ: 2 MB flash, khoảng 600.000 giá trị rời rạc.
• Nguồn: Pin trong 12 VDC, 7,2 Ah; hỗ trợ pin mặt trời ngoài hoặc bộ sạc nguồn lưới.
• Phần mềm: FloCom+ để cấu hình, tải dữ liệu và kiểm tra hồ sơ vận tốc.
• Đo độ sâu: Dải toàn thang 4 m, độ phân giải 1 mm, quá dải 60 m.
• Đo vận tốc: Doppler siêu âm chìm, dải ±0,025 đến ±8,0 m/s.
• Độ chính xác vận tốc: ±1% đến 3,0 m/s.
• Cảm biến insert: Ống đường kính 0,1 đến 2,54 m; kết nối quá trình 2 inch BSP hoặc NPT.
• Cảm biến area/velocity: Ống 0,15 đến 2,54 m hoặc kênh rộng khuyến nghị tới 3 m.
• Cảm biến velocity: Ống 0,15 đến 2,54 m hoặc kênh hở khi có cảm biến độ sâu riêng.

✅ Hướng Dẫn Chọn Mua Và Tích Hợp

Cấu hình FloPro XCi nên bắt đầu từ bài toán đo: dạng tiết diện, ống đầy hay không đầy, dải lưu lượng, chất lượng nước, nguồn điện và cách truyền dữ liệu. Sau đó xác định cảm biến chính và card cần thiết. Không nên chọn card chỉ theo số lượng cổng; cần kiểm tra tín hiệu, điện áp cấp, giao thức, số cảm biến trên bus và yêu cầu cách ly với SCADA.

• Chọn cảm biến: Area/velocity cho ống không đầy hoặc kênh hở; insert velocity cho ống đầy; cảm biến độ sâu riêng cho máng, đập hoặc hồ.
• Chọn card: Doppler, SDI-12, I/O, Pulse I/O, FloSI và WebComm theo tín hiệu thực tế.
• Nguồn năng lượng: Tính công suất pin mặt trời theo tải cảm biến và tần suất truyền dữ liệu.
• Khảo sát thủy lực: Ưu tiên đoạn dòng ổn định, đo chính xác tiết diện và đánh giá bùn cặn.
• Tích hợp dữ liệu: Xác định HydroVu, FTP, Modbus, SDI-12 hoặc API ngay từ giai đoạn thiết kế.
• Bảo trì: Thiết lập lịch vệ sinh cảm biến, kiểm tra cáp, pin, kín nước và vị trí gá lắp.

✅ Kết Luận

FloPro XCi là nền tảng quan trắc lưu lượng linh hoạt cho nước thải, nước mưa và công nghiệp. Khả năng kết hợp nhiều loại cảm biến, năm khe card, nguồn mặt trời, công nghệ Doppler MASP và truyền dữ liệu HydroVu giúp hệ thống đáp ứng cả trạm lưu lượng độc lập lẫn điểm quan trắc đa chỉ tiêu tích hợp SCADA.

Để lựa chọn đúng cảm biến, card mở rộng, nguồn điện và phương án truyền dữ liệu cho FloPro XCi, hãy liên hệ Công Ty Cổ Phần Thiết Bị Thắng Lợi – Victory Instrument JSC để được tư vấn cấu hình, khảo sát điểm đo, lựa chọn cảm biến và nhận báo giá phù hợp với yêu cầu dự án quan trắc nước.