ระบบโทรมาตรอัตโนมัติ

ระบบโทรมาตรอัตโนมัติ (Telemetering System)

ระบบโทรมาตรอัตโนมัติ 

เป็นการนำเทคโนโลยีของอุปกรณ์ Field Server จากประเทศญี่ปุ่น มาประยุกต์ และพัฒนาเพิ่มเติม ทำให้ได้ระบบตรวจวัดสภาพอากาศอัตโนมัติ ที่เหมาะสมกับการใช้งานในประเทศไทย ทั้งเรื่องหัววัด การเชื่อมต่อ และการสื่อสาร โดยระบบสามารถตรวจวัดค่า และส่งค่าที่วัดได้ไปยังที่ที่กำหนดไว้ ในเงื่อนไขต่าง ๆ ที่กำหนดได้  ค่าหรือข้อมูลที่ตรวจวัดประกอบด้วย อุณหภูมิ ความชื้น ความกดอากาศ ความเข้มแสง ปริมาณน้ำฝน และค่าระดับน้ำ รวมถึงสถานะ การทำงานของอุปกรณ์ต่าง ๆ เอง โดยข้อมูลดังกล่าวจะถูกส่งผ่านเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ ไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์แม่ข่าย แล้วตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลที่ได้รับ ก่อนที่จะจัดเก็บลงระบบฐานข้อมูลเพื่อการใช้งานต่อไป โดยมีระบบแสดงผลข้อมูล สามารถแสดงผลในรูปแบบของข้อมูลตัวเลขเชิงสถิติ กราฟ ตาราง สถานะ การทำงานของเครื่อง ผ่านทางระบบเครือข่ายสารสนเทศภูมิศาสตร์ (Internet GIS-MIS) หรือ ทางโทรศัพท์เคลื่อนที่ ด้วย WAP page โดยสามารถเลือกดูข้อมูล ตำแหน่งที่ตั้ง ช่วงเวลาได้ตามต้องการ รวมทั้งส่งข้อความผ่านทาง SMS ได้อีกด้วย

สถานีศึกษาภูมิอากาศป่าไม้ลุ่มน้ำยม ได้นำระบบโทรมาตรอัตโนมัติมาใช้ในการจัดเก็บข้อมูลภูมิอากาศ ปริมาณฝน และระดับน้ำในพื้นที่ต้นน้ำลำธารลุ่มน้ำยม โดยความร่วมมือระหว่างสถาบันสารสนเทศทรัพยากรน้ำและการเกษตร (องค์การมหาชน) ซึ่งเป็นหน่วยงานที่ผลิตและจัดทำระบบโทรมาตรอัตโนมัติ โดยได้ร่วมกันติดตั้ง ตรวจวัดและจัดเก็บข้อมูลภูมิอากาศ ปริมาณฝนและระดับน้ำ มาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2556 เป็นต้นมา โดยในปัจจุบันมีสถานีโทรมาตรอัตโนมัติ ที่ดำเนินการจัดเก็บข้อมูลภูมิอากาศ ปริมาณฝน จำนวน 22 สถานี ในพื้นที่ป่าต้นน้ำลำธารลุ่มน้ำยม และจัดเก็บข้อมูลข้อมูลภูมิอากาศ ปริมาณฝน และระดับน้ำ จำนวน 11 สถานี

หลักการทำงานของระบบโทรมาตรอัตโนมัติ

อุปกรณ์โทรมาตรอัตโนมัติ มีการทำงานที่ไม่ซับซ้อนและเน้นใช้มาตรฐานในการเชื่อมต่อที่เข้าใจง่ายและมีใช้อยู่ทั่วไป
โดยจะแบ่งการทำงานออกเป็น 3 ส่วน ตามลักษณะการทำงานของอุปกรณ์ ดังต่อไปนี้

1. อุปกรณ์ตรวจวัด ประกอบด้วยชุดตรวจวัด (Sensor) แบบต่าง ๆ ที่สามารถส่งหรือให้ค่าสัญญาณที่ตรวจวัดได้ในรูปแบบมาตรฐาน คือ 0 – 5 V หรือ 4 – 20 mA ซึ่งปัจจุบันมีผู้ผลิตชุดตรวจวัดแบบต่าง ๆ มากมายหลายชนิด หลากหลายลักษณะตามการใช้งาน ระบบโทรมาตรอัตโนมัติ ของสสนก. สามารถติดตั้งชุดตรวจวัดได้ทุกชนิดตามมาตรฐานดังกล่าว โดยปัจจุบันชุดตรวจวัดที่ใช้งานอยู่ ได้แก่ ชุดตรวจวัดปริมาณน้ำฝน อุณหภูมิ ความชื้น ความกดอากาศ ความเข้มแสง และระดับน้ำ โดยความละเอียดและความถูกต้องนั้นขึ้นอยู่กับชุดตรวจวัดของแต่ละผู้ผลิต ที่ผลิตออกมา จำหน่าย โดยเลือกอุปกรณ์วัดที่มีราคาเหมาะสม และให้ค่าความถูกต้องเพียงพอกับการใช้งานโดยทั่ว ๆ ไป หรือ กรณี ที่ต้องการใช้งานชุดตรวจวัดความถูกต้องสูงขึ้น สามารถเปลี่ยนไปใช้
ชุดตรวจวัดที่มีคุณภาพสูงขึ้นได้

2. อุปกรณ์ควบคุมการทำงาน และส่งข้อมูล เป็นหัวใจหลักของการทำงาน โดยมีไมโครคอนโทลเลอร์เป็นอุปกรณ์ควบคุมการทำงานทั้งหมด นักวิจัยของ สสนก. ได้ทำการพัฒนาและเขียนโปรแกรมขึ้นใช้เอง ทำให้สามารถปรับแต่ง และแก้ไขระบบได้ตามต้องการ โดยมีระบบเทียบเวลาจากดาวเทียม GPS บันทึกและสั่งงานตามที่กำหนดได้อีกทั้งยังส่งข้อมูลในรูปแบบมาตรฐาน RS232 ไปยังอุปกรณ์ส่งข้อมูลผ่าน เครือข่ายผู้ให้บริการโทรศัพท์ พร้อมทั้ง ยังสามารถบันทึกข้อมูลการตรวจ ไว้ใน Flash Memory ของเครื่อง เพื่อให้สามารถถอด Memory ไปอ่านข้อมูลภายหลังได้ ลักษณะการทำงานของชุดควบคุม คือ เป็นการตั้งค่าช่วงเวลาที่ต้องการวัดข้อมูล และส่งข้อมูลทันทีเมื่อถึงเวลาที่กำหนด ตั้งแต่ ทุกนาที ทุก 10 นาที ทุกชั่วโมง หรือ ทุกวัน โดยข้อมูลที่ได้อยู่ในรูปของ ข้อความ ส่งข้อมูลรูปแบบ MQTT ไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์แม่ข่าย เพื่อประมวลผลและแสดงผลได้ทันที โดยมีค่าเวลาที่ตรวจวัดกำกับไว้เสมอ ผู้ใช้สามารถนำเครื่องคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เพื่อดูค่าข้อมูลได้โดยตรง โดยไม่ต้องใช้โปรแกรมพิเศษ และยังสามารถนำข้อมูลไปใช้งานได้ทันที ในรูปของตารางหรือกราฟ จากโปรแกรม Excel อีกด้วย

3. อุปกรณ์จ่ายพลังงาน และชุดป้องกันอุปกรณ์ ระบบโทรมาตรอัตโนมัติใช้กระแสไฟฟ้า 12V จึงสามารถประยุกต์ใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้ารูปแบบต่าง ๆ ได้อย่างหลากหลาย เช่น ใช้หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าจากไฟฟ้าในอาคาร 220 V AC เป็น 12 V DC หรือใช้แหล่งพลังงานจากแบตเตอรี่รถยนต์ ที่สำรองพลังงานผ่านแผงพลังงานแสงอาทิตย์ และเนื่องจากอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับระบบโทรมาตรอัตโนมัติมีขนาดเล็ก ทำให้ บรรจุลงอุปกรณ์ลงในกล่องกันน้ำ และสามารถติดตั้งไว้ภายนอกอาคาร เพื่อให้ง่ายต่อการติดตั้ง หรือจะติดตั้งไว้ภายในอาคาร เพื่อสะดวกต่อการบำรุงรักษาก็ได้