Nghiên cứu và xây dựng mạng đo và truyền số liệu mưa thời gian thực tại lưu vực sông ngàn phố ngàn sâu

Bộ tài nguyên và môi tr−ờng Viện khí t−ợng thuỷ văn ----[\---- Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học Tên đề tài: Nghiên cứu và xây dựng mạng đo và truyền số liệu m−a thời gian thực tại l−u vực sông ngàn phố –ngàn sâu Chủ nhiệm đề tài: Ks. đào hồng châu 6492 27/8/2007 Hà nội –2006 Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học Tên đề tài: Nghiên cứu và xây dựng mạng đo và truyền số liệu m−a thời gian thực tại l−u vực sông ngàn phố – ngàn sâu Chỉ số phân loại: Chỉ số đăng ký: Chỉ số l−u trữ: Chủ nhiệm đề tài : ks. Đào hồng châu Cộng tác viên chính: TS. Nguyễn Viết Hân, KS. Hoàng Phi Thành KS. Đặng Tùng Mẫn Ngày tháng năm 200 Chủ nhiệm đề tài Ngày tháng năm 200 Thủ tr−ởng cơ quan chủ trì Ngày tháng năm 200 Chủ tịch Hội đồng đánh giá chính thức Ngày tháng năm 200 Thủ tr−ởng cơ quan chủ quản Hà nội - 2006 mục lục Mục Nội dung Trang Lời nói đầu. 1 Ch−ơng 1 Tổng quan đề tài 1.1 Sự cần thiết của đề tài 2 1.2 Tình hình nghiên cứu áp dụng hệ thống trong và ngoài n−ớc 3 1.3 Mục tiêu của đề tài 4 1.4 Tóm tắt nội dung đề tài. 5 1.5 Các sản phẩm dự kiến của đề tài... 5 Ch−ơng 2 Cấu trúc mạng và các thành phần của hệ thống 2.1 Cấu trúc hệ thống.. 6 2.2 Trạm đo m−a tự động đa năng.. 7 2.2.1 Mô tả công nghệ chế tạo thiết bị... 7 2.2.2 Tính năng kỹ thuật của thiết bị. 16 2.3 Trung tâm quản lý mạng đo.. 17 2.3.1 Cấu trúc trạm trung tâm 17 2.3.2 Mô tả kỹ thuật thiết bị điều khiển trung tâm. 18 2.4 Phần mềm điều khiển mạng (KTM_NET5).. 22 2.4.1 Chế độ làm việc. 23 2.4.2 Tham số làm việc của mạng... 25 2.4.3 Quản lý danh sách trạm đo. 25 Ch−ơng 3 Mạng đo và truyền số liệu m−a thời gian thực lắp đặt tại l−u vực Ngàn Phố – Ngàn Sâu . 3.1 Khảo sát thực địa, lắp đặt thiết bị và vận hành mạng 29 3.2 Số liệu quan trắc m−a của mạng đo đ−ợc lắp đặt... 31 Ch−ơng 4 Kết luận và kiến nghị của đề tài. Tài liệu tham khảo. 36 Danh mục các phụ lục.. 37 1 lời nói đầu Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm lũ và lũ quét gây ra những thiệt hại nặng nề về vật chất và con ng−ời đối với chúng ta. Với địa hình hẹp và độ dốc lớn, lũ ở các l−u vực sông n−ớc ta th−ờng có diễn biến rất nhanh vì vậy việc dự báo và cảnh báo lũ, lũ quét kịp thời để thực hiện những biện pháp phòng tránh sẽ làm giảm đáng kể thiệt hại do chúng gây ra. Hiện nay trên thế giới, các hệ thống quan trắc và truyền số liệu m−a thời gian thực phục vụ cho dự báo và cảnh báo lũ đ−ợc sử dụng rộng rãi và rất hiệu quả. Tại các n−ớc có nền kinh tế phát triển, các khu vực có nguy cơ lũ và lũ quét đều đ−ợc đ−a vào sử dụng hệ thống này. ở n−ớc ta, tại một vài l−u vực sông đã lắp đặt những hệ thống t−ơng tự, tuy nhiên do các nguyên nhân khác nhau chúng không phát huy đ−ợc hiệu quả, thậm chí có hệ thống lắp đặt xong không thể vận hành đ−ợc.Với mục tiêu xây dựng một hệ thống quan trắc và truyền số liệu m−a thời gian thực phục vụ cho công tác dự báo và cảnh báo lũ và lũ quét, Bộ Tài Nguyên Môi Tr−ờng đã giao cho Viện KTTV chủ trì thực hiện đề tài ” Nghiên cứu và xây dựng mạng đo và truyền số liệu đo m−a thời gian thực cho l−u vực Ngàn Phố – Ngàn Sâu”. Đây là đề tài có tính thực tiễn cao, nếu thành công sẽ cho phép nhân rộng trên quy mô lớn các hệ thống t−ơng tự trên cơ sở công nghệ do chúng ta hoàn toàn làm chủ và giá thành hạ hơn rất nhiều so với các hệ thống cùng loại do n−ớc ngoài sản xuất. Trong quá trình thực hiện, nhóm thực hiện đề tài đã nhận đ−ợc sự quan tâm và mọi điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện đề tài của lãnh đạo viện KTTV và sự giúp đỡ to lớn của lãnh đạo cùng tập thể cán bộ của đài KTTV Bắc Trung Bộ và Trung Tâm dự báo KTTV Hà Tĩnh. Thay mặt nhóm thực hiện đề tài xin đ−ợc bày tỏ sự cảm ơn vì những giúp đỡ quý báu trên. Chủ nhiệm đề tài 2 ch−ơng 1 tổng quan đề tài 1.1. Sự cần thiết của đề tài Hàng năm các loại hình thiên tai nh−: bão, lũ, động đất, lở đất gây ra những tổn thất nặng nề về ng−ời và của cải vật chất của nhiều quốc gia. Trong các loại hình thiên tai nêu trên, lũ, lụt th−ờng có tần suất lặp lại cao nhất và gây tổn thất nặng nề về ng−ời và tài sản. Lũ, lụt và lũ quét ở các n−ớc có khí hậu gió mùa và xoáy thuận nhiệt đới ở Châu á ngày càng diễn biến phức tạp, nhiều trung tâm dân c−, kinh tế bị đe dọa ngày một nguy cấp hơn. Những thay đổi chủ yếu trong việc sử dụng nguồn n−ớc và nguồn đất đã tác động rõ rệt đến môi tr−ờng, tr−ớc hết là tới chế độ thủy văn ở các l−u vực sông, xu h−ớng này làm gia tăng phát sinh lũ và lũ quét. ở Việt Nam cứ vào mùa m−a, lũ, lụt và lũ quét là hiện t−ợng khí t−ợng thủy văn th−ờng xẩy ra và gây thiệt hại rất lớn về ng−ời và tài sản. Tại các l−u v−c sông suối miền núi trên toàn lãnh thổ từ Bắc Bộ, Trung Bộ và Tây Nguyên đều có nguy cơ xảy ra lũ quét khi có m−a lớn hoặc m−a cực lớn. Tuy nhiên công tác dự báo và cảnh báo lũ, lũ quét ch−a thu đ−ợc những kết quả cần thiết vì công tác này đòi hỏi phải có những hệ thống quan trắc và cảnh báo ở những l−u vực có nguy cơ cao. Một trong những cơ sở quan trọng trong việc dự báo, cảnh báo lũ và lũ quét trên quy mô rộng là việc sử dụng hệ thống radar thời tiết, hệ thống này có −u thế trong việc cung cấp dự báo định l−ợng m−a trong các khu vực địa hình khác nhau, tuy nhiên trong điều kiện hiện nay việc đ−a vào hệ thống radar phục vụ cho công tác dự báo lũ, lũ quét ch−a hiệu quả. Các hệ thống đo m−a thời gian thực là những công cụ phục vụ cho việc dự báo và cảnh báo lũ, lũ quét đang đ−ợc áp dụng rộng rãi ở nhiều n−ớc mà trong điều kiện kinh tế và xã hội của n−ớc ta hiện nay việc đ−a vào sử dụng những hệ thống t−ơng tự là giải pháp kinh tế và hiệu quả nhất. 3 Theo thống kê trong các tài liệu chuyên ngành KTTV, tại các l−u vực sông suối n−ớc ta, lũ và lũ quét th−ờng xẩy ra rất nhanh và c−ờng độ mạnh do l−u vực nhỏ và địa hình có độ dốc lớn nên sức tàn phá của nó rất lớn nh− các trận lũ năm 1989 và 2002 trên l−u vực sông Ngàn Phố, việc dự báo và cảnh báo kịp thời sẽ giảm thiểu đ−ợc thiệt hại đến mức thấp nhất. Vì vậy việc đ−a vào áp dụng tại các l−u vực sông, suối các hệ thống quan trắc thời gian thực phục vụ dự báo và cảnh báo lũ, lũ quét là một đòi hỏi cấp bách. Trong khuôn khổ đề tài này, chúng tôi mong muốn xây dựng hệ thống quan trắc và truyền số liệu đo m−a thời gian thực tại l−u vực sông Ngàn Phố – Ngàn Sâu, số liệu quan trắc qua đ−ờng đ−ờng điện thoại cố định đ−ợc truyền về trung tâm dự báo KTTV tỉnh phục vụ cho công tác dự báo. Việc lựa chọn l−u vực Ngàn Phố – Ngàn Sâu cho phép chúng ta thử nghiệm hệ thống trong các điều kiện khắc nghiệt nhất về m−a, lũ do địa hình có độ dốc lớn, l−ợng m−a trung bình hàng năm cao, th−ờng xẩy ra m−a to và diễn biến lũ th−ờng xẩy ra rất nhanh. Đây là một địa chỉ rất cần đ−a vào áp dụng hệ thống cung cấp số liệu quan trắc thời gian thực phục vụ dự báo lũ và lũ quét, và l−u vực cũng không lớn phù hợp với quy mô đặt ra cho đề tài. 1.2 . Tình hình nghiên cứu và áp dụng hệ thống trong và ngoài n−ớc Hiện nay ở nhiều n−ớc trên thế giới các hệ thống quan trắc thời gian thực đ−ợc sử dụng rất rộng rãi, chúng đ−ợc khai thác rất hiệu quả phục vụ cho công tác dự báo thiên tai. Cấu hình hệ thống, ph−ơng thức truyền số liệu đ−ợc quyết định dựa trên các đặc thù về khí hậu, địa hình, cơ sở hạ tầng của nơi lắp đặt hệ thống. Hiện nay trên thị tr−ờng các hệ thống quan trắc thời gian thực do n−ớc ngoài sản xuất rất đa dạng với cấu hình khác nhau đáp ứng đầy đủ các đòi hỏi của ng−ời sử dụng, tuy nhiên giá cả của chúng cũng rất cao ch−a kể đến những yếu tố không thuận lợi trong quá trình bảo hành kỹ thuật và duy trì chúng. Hiện nay, trên mạng l−ới của ngành KTTV của n−ớc ta, hầu nh− cả các thiết bị quan trắc tự động đều do n−ớc ngoài sản xuất, một số hệ thống quan 4 trắc thời gian thực phục vụ công tác dự báo và cảnh báo lũ và lũ quét đều do n−ớc ngoài sản xuất với công nghệ cũng nh− cấu hình khác nhau. Cho đến nay hầu nh− tất cả các hệ thống đã không còn hoạt động. Vừa qua, chúng tôi đã tiến hành đợt khảo sát tình trạng kỹ thuật và nguyên nhân gây hỏng các thiết bị đo đạc tự động trên mạng l−ới và đã có những kết luận sau: - Sét là nguyên nhân chủ yếu gây hỏng thiết bị. - khí hậu nhiệt đới khắc nghiệt, nhiệt độ và độ ẩm quá cao là tác nhân xấu đối với thiết bị. - L−ới điện không ổn định cũng là nguyên nhân gây tổn hại tới thiết bị. - Công tác bảo d−ỡng kỹ thuật không đ−ợc tiến hành theo quy định, việc sửa chữa hỏng hóc không kịp thời làm hỏng hóc nhỏ trở nên trầm trọng hơn do thiết bị phải để trong các điều kiện môi tr−ờng khắc nghiệt, các loại côn trùng vào làm tổ gây chập, cháy thiết bị. Những kết luận trên rất hữu ích đối với đội ngũ kỹ thuật trong quá trình chế tạo và bảo trì các thiết bị đo tự động. Trong những năm vừa qua, nhiều cơ sở nghiên cứu khoa học và công nghệ của n−ớc ta đã có những kết quả ban đầu trong việc chế tạo các thiết bị đo đạc tự động, tuy nhiên vẫn ch−a có thiét bị nào đ−ợc cho phép l−u hành rộng rãi trên mạng l−ới. Viện KTTV là một đơn vị tiên phong trong lĩnh vực này và b−ớc đầu đã có những thành công trong việc tự động hoá các thiết bị quan trắc đơn lẻ trên cơ sở sử dụng các đầu đo của n−ớc ngoài sản xuất. Với việc áp dụng những thành tựu mới nhất của công nghệ điện tử và tin học cùng với những kinh nghiệm tích luỹ đ−ợc, nhóm thực hiện đề tài hy vọng sẽ xây dựng một hệ thống quan trắc thời gian thực với kỹ thuật đảm bảo và vận hành ổn định, lâu dài tại nơi lắp đặt. 1.3 . Mục tiêu của đề tài - Nghiên cứu chế chế tạo thiết bị đo m−a tự động trên cơ sở áp dụng công nghệ vi xử lý và sensor m−a do n−ớc ngoài sản xuất. 5 - Xây dựng hệ thống quan trắc m−a thời gian thực tại l−u vực sông Ngàn Phố – Ngàn Sâu với ph−ơng thức truyền số liệu qua đ−ờng điện thoại cố định. - Đánh giá hiệu quả của mạng l−ới quan trắc do đề tài thực hiện, kiểm định xác định độ tin cậy và tính ổn định của thiết bị. - Nâng cao trình độ trong lĩnh vực tự động hoá cho đội ngũ cán bộ. 1.4. Tóm tắt nội dung đề tài: - Nghiên cứu chế tạo thiết bị đo m−a tự động và thiết bị điều khiển trung tâm của mạng đo sử dụng công nghệ vi xử lý. - Khảo sát l−u vực Ngàn Phố – Ngàn Sâu phục vụ cho lắp đặt và thử nghiệm hệ thống trong thời gian 6 tháng. - Nghiên cứu soạn thảo ch−ơng trình vận hành, điều khiển mạng l−ới các thiết bị đo m−a tự động, bảo đảm cung cấp số liệu thời gian thực cho ng−ời sử dụng. - Kiểm định thiết bị đo m−a, xác định khả năng ứng dụng hệ thống. 1.5. Các sản phẩm dự kiến của đề tài: - Công nghệ chế tạo thiết bị đo m−a tự động và thiết bị điều khiển mạng. - Hệ thống quan trắc và truyền số liệu m−a thời gian thực đ−ợc lắp đặt hoàn chỉnh tại Hà Tĩnh với 7 thiết bị đo m−a tự động và trung tâm điều khiển. ( 4 bộ hiển thị dự trữ ). - Các ch−ơng trình điều khiển thiết bị và ch−ơng trình điều khiển mạng. - Báo cáo tổng kết đề tài. 6 Ch−ơng 2 cấu trúc hệ thống và các thành phần của mạng. 2.1 . Cấu trúc hệ thống Hệ thống đ−ợc tổ chức theo mô hình một mạng đo, các trạm đầu cuối đ−ợc đặt tại các vị trí khác nhau có thể gần hoặc xa trung tâm điều hành và đ−ợc kết nối với trung tâm qua mạng điện thoại. Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý mạng đo Trạm trung tâm đ−ợc thiết kế theo Modul, mỗi Modul đ−ợc nối với một thuê bao điện thoại, trong quá trình lấy số liệu từ các trạm đo, các Modul làm việc đồng thời qua thuê bao điện thoại riêng, số l−ợng Modul của trạm trung Trạm đo M−a TĐ 1 Trạm đo M−a TĐ 2 Trạm đo M−a TĐ n Mạng điện thoại máy tính Trung tâm quản lý MODul 1 MODul 2 Khối điều khiển 7 tâm đ−ợc thiết kế tuỳ thuộc vào quy mô mạng và chu kỳ thời gian tối thiểu lấy số liệu từ tất cả các trạm đầu cuối của mạng. Để phục vụ cho đề tài, thiết bị điều khiển trung tâm đ−ợc thiết kế với hai Modul nhằm bảo đảm khả năng mở rộng quy mô mạng. Trung tâm điều hành mạng gồm một máy tính đ−ợc cài đặt phần mềm điều khiển mạng KTM_NET5 và thiết bị điều khiển trung tâm đ−ợc nối với hai thuê bao điện thoại. Theo chu kỳ kết nối đ−ợc đặt tại máy tính trung tâm, phần mềm sẽ điều khiển các Modul làm việc với các trạm đo có trong danh sách do phần mềm quản lý. Đến thời điểm lấy số liệu, các Modul của trạm trung tâm sẽ tự động thực hiện kết nối với các trạm đo, sau khi kết nối thành công trạm trung tâm sẽ trao đổi số liệu với các trạm đo, báo cáo kết quả về máy tính và chấm dứt kết nối. Thông th−ờng thời gian kết nối và trao đổi số liệu với mỗi trạm đo khoảng 1 phút. Cứ nh− vậy, các Modul của trạm trung tâm sẽ luân phiên làm việc cho tới khi hoàn tất chu trình kết nối với tất cả các trạm đo trong danh sách quản lý. Số liệu thu đ−ợc từ các trạm đo đ−ợc chuyển về máy tính, ch−ơng trình điều khiển cài đặt tại đây sẽ sắp xếp và l−u trữ ở dạng thuận tiện cho ng−ời sử dụng. 2.2. Trạm đo m−a tự động đa năng 2.2.1. Mô tả công nghệ Trong quá trình thiết kế các hệ thống đo đạc chuyên dụng, việc sử dụng công nghệ Onechip cho phép chúng ta xây dựng đ−ợc các hệ thống có tính mềm dẻo cao, tốc độ xử lý nhanh, dễ dàng thay đổi các thông số làm việc và trình tự vận hành kể cả việc thay đổi chức năng của hệ thống chỉ bằng việc thay đổi phần mềm cài đặt bên trong hệ thống mà không cần thay đổi cấu trúc phần cứng của nó. Việc sử dụng công nghệ Onechip cho phép chúng ta đạt đ−ợc những mục tiêu thiết kế tối −u, sự v−ợt trội về độ tin cậy, đặc biệt việc tổ chức phần cứng rất thuận tiện do nhiều thành phần chức năng có sẵn trong On- 8 chip nh−: Rom, Ram, Timer, cổng vào/ra mà cấu trúc phần cứng của thiết bị trở nên rất gọn. Với những −u điểm trên, công nghệ Onechip trở nên rất phổ biến và có mặt hầu nh− trong tất cả các ứng dụng của kỹ thuật hiện đại. Đối với việc thiết kế các hệ thống đo đạc tự động chuyên ngành việc áp dụng công nghệ Onechip cho phép chúng ta thiết kế các hệ thống đo đạc đa năng với các tham số đo đạc có thể thay đổi theo yều cầu của ng−ời sử dụng. Đây là giải pháp công nghệ mà tất cả các hãng sản xuất thiết bị đo đạc chuyên nghành có uy tín trên thế giới đang áp dụng. Để thiết kế và chế tạo thiết bị đo m−a tự động đa năng phục vụ cho đề tài, nhóm thực hiện đã áp dụng công nghệ On-chip. Việc tổ chức On-chip, xây dựng các khối chức năng, tổ chức ghép nối, đ−ợc thực hiện theo thuật toán đã định sẵn. Việc phân chia thực hiện chức năng giữa phần cứng và ch−ơng trình đ−ợc phối hợp chặt chẽ và tính toán cụ thể sao cho việc sử dụng các tài nguyên phần cứng có sẵn trong On-chip là tối −u nhất. (Sơ đồ thiết kế kỹ thuật tại Phụ lục 1, sơ đồ 1.1.) Sơ đồ thiết kế theo các khối chức năng đ−ợc thể hiện nh− sau: Hình 2.2 Sơ đồ chức năng thiết bị đo m−a tự động đa năng Sensor SL-3 do Trung Quốc sản xuất, với độ nhậy 0,1mm đặt tại điểm đo đ−ợc nối về thiết bị đo. L−ợng m−a đo đ−ợc từ sensor chuyển thành tín hiệu điện nối ghép Khối xử lý Hiển thị L−u trữ Núm đk m o d e m s e n s o r Thuê bao ĐT Báo động Nối m.tính 9 truyền về thiết bị đo. Khối nối ghép có chức năng phối ghép tín hiệu, lọc các can nhiễu trên cáp nối và đ−a tới khối xử lý. Khối xử lý tiếp nhận l−ợng m−a đo đ−ợc từ sensor, tính toán, xử lý, hiển thị số liệu đo và l−u giữ số liệu đo theo thời gian nhờ đồng hồ của thiết bị (khi làm việc độc lập), hoặc theo thời gian thực của mạng (khi làm việc trong mạng), đồng thời sẵn sàng làm việc với trung tâm nếu việc kết nối với trung tâm đ−ợc thực hiện thông qua Modem. Modem đ−ợc nối với mạng điện thoại d−ới dạng một thuê bao đ−ợc cài đặt các tham số tự động kết nối khi có yêu cầu từ Modem trạm trung tâm. ở chế độ làm việc độc lập, thiết bị sẽ liên tục đo, xử lý và l−u trữ l−ợng m−a theo thời gian đ−ợc bảo đảm bằng một thiết bị đồng hồ có độ chính xác cao có sẵn trong thiết bị, số liệu đ−ợc ghi liên vào bộ nhớ của thiết bị theo chu kỳ 5 phút (mỗi ô nhớ ghi l−ợng m−a đo đ−ợc trong 5 phút). Việc kiểm tra ng−ỡng m−a nguy hiểm có nguy cơ gây lũ quét đ−ợc thực hiện 5 phút một lần theo thuật toán tr−ợt, nếu thỏa mãn các điều kiện đã đ−ợc cài đặt sẵn, thiết bị sẽ đ−a ra tín hiệu báo động bằng cả âm thanh và ánh sáng. Số liệu l−u trữ trong thiết bị có thể chuyển sang máy tính ở dạng thuận tiện cho ng−ời sử dụng bằng việc nối trực tiếp máy tính với thiết bị nhờ phần mềm chuyên dụng KTM_DIR. Với việc sử dụng ch−ơng trình KTM_DIR ng−ời sử dụng cũng có thể đặt lại các tham số làm việc của trạm và thực hiện một số lệnh điều khiển khác. Khi thiết bị nằm trong sự quản lý của mạng, thời gian thực của toàn mạng đ−ợc trạm trung tâm quản lý và điều chỉnh đồng bộ theo đồng hồ của máy tính trung tâm. Khi có yêu cầu kết nối từ trạm trung tâm (thông qua việc quay số), thiết bị sẽ tự động trả lời và bắt tay với Modem trạm trung tâm, nếu kết nối đ−ợc thực hiện, thiết bị đo sẽ tuân thủ mọi mệnh lệnh và yêu cầu từ thiết bị trung tâm. Với mỗi trạm đo, trung tâm của nó là khối xử lý và điều khiển đ−ợc xây dựng trên một hệ Onechip 89C52 bên trong cài đặt ch−ơng trình điều khiển quá trình làm việc của thiết bị. Mọi chức năng và nhiệm vụ đ−ợc thực hiện theo 10 đúng trình tự điều khiển của ch−ơng trình này. l−u đồ thuật toán của ch−ơng trình điều khiển thiết bị đ−ợc thể hiện trên các hình: 2.3a, 2.3b, 2.3c. 13 Chu trình làm việc của thiết bị đ−ợc mô tả nh− sau: Sau khi đ−ợc cấp nguồn, thiết bị bắt đầu làm việc và ngừng làm việc sau khi nguồn bị ngắt (ngoại trừ khối quản lý thời gian). Ngay sau khi cấp nguồn, bắt đầu kiểm tra sự làm việc của các khối chức năng và khởi tạo lại các tham số làm việc cho Modem, đồng hồ, khối hiển thị Nếu bộ nhớ vẫn trống rỗng( bộ nhớ đ−ợc tổ chức trên cơ sở EEPROM), khối điều khiển sẽ khởi tạo và định dạng lại toàn bộ bộ nhớ. Sau khi hoàn tất việc khởi tạo, các chức năng của thiết bị bắt đầu đ−ợc thực hiện. Có 4 tham số đo đ−ợc hiển thị: - Tổng l−ợng m−a nửa ngày tr−ớc; - Tổng l−ợng m−a nửa ngày hiện tại; - L−ợng m−a đo đ−ợc của chu kỳ tr−ớc; - L−ợng m−a đo đ−ợc của chu kỳ hiện tại. Với mỗi sự thay đổi tín hiệu từ sensor, một l−ợng m−a 0,1mm sẽ đ−ợc cộng vào tổng l−ợng m−a của nửa ngày hiện tại (CR-SR) và l−ợng m−a của chu kỳ hiện tại (CR-R). Khoảng thời gian nửa ngày đ−ợc tính từ 7h00- 17h00 và 19h00- 7h00 ngày hôm sau. Tại bất cứ thời điểm nào, nếu trạm trung tâm đ−a ra yêu cầu kết nối, Modem sẽ tự động nhận biết và kết nối theo các yêu cầu đã đặt ra. Nếu kết nối thành công, tùy theo lệnh của trạm trung tâm, các công việc khác nhau có thể đ−ợc thực hiện: - Đặt lại đồng hồ làm việc cho trạm, - Gửi số liệu m−a đo đ−ợc về trung tâm, - Truyền các tham số trạng thái làm việc về trung tâm, - Định dạng lại bộ nhớ l−u số liệu. Việc trao đổi thông tin với trung tâm sẽ kết thúc khi có tín hiệu hủy bỏ kết nối, giải phóng đ−ờng truyền do trạm trung tâm phát ra. 14 Nhờ đồng hồ của thiết bị mà CPU biết đ−ợc thời gian t của số liệu (tính bằng hh:mm:ss và dd/mm/yyyy) mà nó đang tính toán do vậy các số liệu m−a đo đ−ợc luôn bảo đảm tính xác thực về thời gian, chúng ta hoàn toàn có thể biết đ−ợc tại thời điểm t nào đó (nằm trong khoảng l−u trữ của bộ nhớ), l−ợng m−a trạm đã đo đ−ợc là bao nhiêu. Với thiết bị đã đ−ợc thiết kế, cứ 5 phút một lần, l−ợng m−a lại đ−ợc l−u vào bộ nhớ. Bằng những thuật toán tối −u hóa số liệu, chỉ với bộ nhớ 32Kbyte, thiết bị có khả năng l−u giữ số liệu liên tục trong khoảng 3,5 tháng. CPU cũng làm việc với khối đồng hồ thông qua chức năng ngắt sự kiện, cứ mỗi giây, các tham số thời gian đ−ợc cập nhật một lần. Nếu chu kỳ đo đủ 5 phút (số phút chia hết cho 5), thì l−ợng m−a vừa đo sẽ đ−ợc l−u giữ vào ô nhớ t−ơng ứng với thời gian hh:mm:ss, dd/mm/yyyy hiện tại, đồng thời xóa R=0, và sẵn sàng cho việc tích lũy số liệu của 5 phút tiếp theo. Nếu chu kỳ hiện tại kết thúc, số liệu tổng l−ợng m−a của chu kỳ hiện tại sẽ đ−ợc chuyển sang tổng l−ợng m−a chu kỳ tr−ớc (PR_R= CR_R), đồng thời xóa l−ợng m−a chu kỳ hiện tại CR_R=0