Những năm gần đây, tình hình thiên tai diễn biến phức tạp, gây mưa lũ lớn với lưu lượng rất cao, ảnh hưởng đến lưu vực hồ thủy điện, trong đó có lưu vực hồ thủy điện Đại Ninh. Vì vậy, Nhà máy Thủy điện Đại Ninh trực thuộc Tổng Công ty phát điện 1 (Genco1) luôn quan tâm đến việc ứng dụng nhiều giải pháp về KHCN vào việc điều tiết xả lũ và đảm bảo an toàn lưu lượng nước hồ đập thủy điện mà điển hình là giải pháp thay thế truyền dẫn tín hiệu, giám sát từ xa đập tràn là một ví dụ.
Nhà máy thủy điện Đại Ninh gồm hai tổ máy với công suất hơn 300 MW thuộc hệ thống bậc thang của sông Đồng Nai, nằm trên sông Đa Nhim cách TP.HCM hơn 250km về phía Đông Bắc và cách Thành phố Đà Lạt khoảng 45Km về phía Tây Nam. Ngoài nhiệm vụ chính là sản xuất, cung cấp cho hệ thống điện quốc gia gần 1,2 tỷ KWh/năm, hàng năm Thủy điện Đại Ninh còn bổ sung khoảng 770 triệu m3 nước từ lưu vực sông Đồng Nai để phục vụ sản xuất và sinh hoạt cho các huyện Bắc Bình, Hàm Thuận Bắc, TP. Phan Thiết của tỉnh Bình Thuận nơi có lượng mưa trung bình thấp nhất cả nước. Nước xả từ thủy điện Đại Ninh còn là nguồn thủy năng cho Thủy điện Bắc Bình (33MW).
Theo ông Đặng Văn Cường - Phó giám đốc Công ty Thủy điện Đại Ninh, với vai trò vị trí quan trọng như vậy nên trong quá trình quản lý vận hành nhà máy, công tác phòng chống lụt bão luôn được Công ty đặt lên hàng đầu coi đó là nhiệm vụ xuyên suốt. Việc quản lý hồ, đập, vận hành hồ chứa thủy điện Công ty luôn tuân thủ theo đúng quy trình cũng như các quy định của pháp luật. Đồng thời, tiến hành thường xuyên nhiều cuộc kiểm tra đảm bảo an toàn hồ đập như: kiểm tra hệ thống cung cấp điện cho đập tràn, cửa nhận nước để đảm bảo nguồn điện chính và dự phòng thường xuyên được thực hiện; kiểm tra xử lý mối ở đập; hệ thống mương thoát nước phía hạ lưu; đường vận hành công trình thủy điện... Đặc biệt, nhận thấy việc theo dõi, thông tin, tín hiệu về an toàn hồ đập còn nhiều hạn chế, bất cập, nhóm kỹ sư trong Công ty đã nghiên cứu và ứng dụng thành công giải pháp thay thế truyền dẫn tín hiệu, để giám sát từ xa đập tràn Thủy điện Đại Ninh.
Theo đó, Nhà máy Thủy điện Đại Ninh có công suất 300 MW được đưa vào sử dụng từ năm 2007, gồm các phần chính là hồ chứa có dung tích 319 triệu m3, hệ thống đập tràn để điều tiết nước và xả lũ. Khu vực thủy điện Đại Ninh ở khoảng cách các trạm truyền dẫn đến trung tâm xử lý và Nhà máy trên 30km đường bộ, sử dụng hệ thống truyền dẫn tín hiệu bằng vô tuyến. Trong khi, yêu cầu hàng đầu để vận hành hệ thống hồ chứa là đảm bảo hệ thống vận hành hồ chứa ổn định phục vụ việc phòng chống lụt bão, phải giám sát 24/24…
Nhận thấy, các trạm thu phát tín hiệu được đặt trên núi cao, khó khăn và tốn kém nhiều cho chi phí thi công, bảo trì, sửa chữa. Hệ thống có tốc độ truyền tín hiệu khá chậm. Do địa hình hiểm trở, điều kiện thời tiết phức tạp nên từ khi đưa vào vận hành, hệ thống này bộc lộ nhiều nhược điểm, vận hành không ổn định. Nhóm kỹ sư Đặng Minh Tiến, Tô Văn Trọng, Nguyễn Viết Tài cùng các cộng sự thuộc Công ty Thủy điện Đại Ninh đã nghiên cứu thay thế giải pháp, thi công mới đường cáp quang trên 40km để truyền dẫn tín hiệu từ đập tràn, cửa nhận nước về phòng điều khiển trung tâm tại nhà máy để xử lý. Nhóm đã sử dụng các bộ thiết bị PLC S7-300 đặt tại đập tràn và cửa nhận nước, thiết bị chuyển đổi quang - điện, qua hệ thống cáp quang và máy tính giám sát. Các PLC này được lập trình và cấu hình giao thức TCP/IP để đưa tín hiệu tới máy tính giám sát tại nhà máy. Dữ liệu trên máy tính được xử lý bằng phần mềm WinCC Flexible 2008 do các tác giả tự thiết kế toàn bộ giao diện, cấu hình kết nối cho phần mềm. Ngoài việc hiển thị dữ liệu, giao diện có các chức năng cảnh báo, lưu trữ sự kiện, vẽ dữ liệu ra đồ thị theo thời gian thực…
Từ khi đưa vào vận hành, hệ thống đã được cải tiến và bổ sung thêm các chức năng giám sát hệ thống báo cháy các tòa nhà tại nhà máy, giám sát máy phát, hiển thị, thu thập lượng mưa lưu vực hồ Đại Ninh góp phần phòng chống lụt bão. Do tốc độ đường truyền cao và ổn định, ít bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết nên tận dụng được cơ sở hạ tầng cáp quang để sử dụng cho mạng điện thoại nội bộ, camera từ xa. Ứng dụng giải pháp này đã làm lợi cho nhà máy hàng chục tỷ đồng, cùng nhiều điều kiện thuận lợi trong công tác giám sát, vận hành, góp phần phòng chống lụt bão hiệu quả. Tổng chi phí vật tư thực hiện giải pháp khoảng 285 triệu đồng trong khi, hệ thống cũ có mức đầu tư khoảng 16 tỷ đồng với chi phí bảo dưỡng hàng năm trên 300 triệu đồng.
