I. Sự cần thiết của đề tài
Việt Nam đã xây dựng hàng ngàn hệ thống công trình thủy lợi, phục vụ cho việc tưới tiêu nông nghiệp. Tuy nhiên, nhu cầu sử dụng nước đang gia tăng nhanh chóng, trong khi tài nguyên nước lại có hạn và đang bị suy thoái. Biến đổi khí hậu làm trầm trọng thêm tình hình này, dẫn đến sự thiếu hụt nước cho sản xuất nông nghiệp. Hệ thống tưới hiện tại có hiệu suất thấp, với tổn thất nước lớn do quản lý không hiệu quả. Việc điều phối tưới tiêu gặp khó khăn do thiếu thông tin chính xác về tình hình thực tế. Do đó, việc phát triển một hệ thống quản lý tưới tiêu thông minh là rất cần thiết để tối ưu hóa việc sử dụng nước và nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp.
II. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của nghiên cứu là phát triển một công cụ quản lý và hỗ trợ điều hành hệ thống tưới tiêu theo thời gian thực. Công cụ này sẽ giúp nâng cao chất lượng dịch vụ tưới, giảm chi phí quản lý và vận hành. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc xây dựng cơ sở dữ liệu, phần mềm IMS và tích hợp các công nghệ hiện đại như IoT và WebGIS để theo dõi và điều khiển hệ thống tưới từ xa. Điều này sẽ giúp người dùng có thể quản lý và điều hành hệ thống tưới một cách hiệu quả hơn.
III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là công tác quản lý và điều hành hệ thống tưới tiêu. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào hệ thống tưới kênh hở với công trình đầu mối là trạm bơm. Nghiên cứu không đề cập đến việc cấp nước cho các mục tiêu khác như công nghiệp hay sinh hoạt. Nội dung nghiên cứu bao gồm việc đề xuất cấu trúc hệ thống VNIMS, xây dựng cơ sở dữ liệu máy chủ, phát triển phần mềm IMS và tích hợp các giải pháp công nghệ để giám sát và điều khiển hệ thống tưới từ xa.
IV. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Nghiên cứu đã xây dựng được công thức và sơ đồ thuật toán để tính toán nhu cầu tưới theo tiến độ gieo trồng thực tế. Hệ thống VNIMS sẽ giúp quản lý tổng thể các vấn đề trong công tác điều hành hệ thống tưới, từ quản lý công trình đến lập kế hoạch tưới và hỗ trợ điều hành theo thời gian thực. Về mặt thực tiễn, người dùng có thể tương tác với hệ thống qua giao diện WebGIS, giúp việc quản lý và điều hành trở nên thuận tiện hơn. Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng ngay vào thực tế cho các dự án đầu tư xây dựng hệ thống SCADA, nâng cao hiệu quả đầu tư công trình.
V. Những đóng góp mới của luận án
Luận án đã đề xuất mô hình cấu trúc thành phần và nguyên lý làm việc của hệ thống VNIMS, giúp quản lý và hỗ trợ điều hành hệ thống tưới tiêu theo thời gian thực. Các giải pháp công nghệ được phát triển trong hệ thống VNIMS bao gồm việc xác định diện tích gieo trồng và tự động tính toán nhu cầu tưới. Hệ thống này không chỉ giúp tiết kiệm nước mà còn nâng cao chất lượng dịch vụ tưới, giảm chi phí vận hành. Những đóng góp này sẽ tạo ra một bước tiến mới trong việc ứng dụng công nghệ thông tin và tự động hóa trong quản lý tưới tiêu.
