กรมชลประทาน กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ รายงานการศึกษากลุ่ม เรื่อง โครงการเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่าย เพื่ อการบริหารจัดการนํ ้ า ของกรมชลประทานในรูปแบบประหยัด และเข้ากันได้กับระบบกลาง Network Optimization Project for Water Management of The Royal Irrigation Department In an Economical Format and Compatible with The Central System โดย กลุ่มศึกษาวิจัย ๒ (OG ๒) โครงการอบรมเชิงปฏิบัติการ หลักสูตรผู้อํานวยการโครงการ รุ่นที่ ๒๐ ประจําปีงบประมาณ พ.ศ. ๒๕๖๖
กรมชลประทาน กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ รายงานการศึกษากลุ่ม เรื่อง โครงการเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่าย เพื่ อการบริหารจัดการนํ ้ า ของกรมชลประทานในรูปแบบประหยัด และเข้ากันได้กับระบบกลาง Network Optimization Project for Water Management of The Royal Irrigation Department In an Economical Format and Compatible with The Central System โดย กลุ่มศึกษาวิจัย ๒ (OG ๒) โครงการอบรมเชิงปฏิบัติการ หลักสูตรผู้อํานวยการโครงการ รุ่นที่ ๒๐ ประจําปีงบประมาณ พ.ศ. ๒๕๖๖
โครงการเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่าย เพือการบริหารจัดการนํ่ ้าของกรมชลประทาน ในรูปแบบประหยัด และเข้ากันได้กับระบบกลาง Network Optimization Project for Water Management of The Royal Irrigation Department In an Economical Format and Compatible with The Central System โดย นายโชคชัย เสนาะเกียรติ นายอภิรัตน์โนนชาติศรี นายดนุพัฒน์บุญเมือง นายวรา กลัดเนียม นายภราดร อัฐวงศ์ นายวีระพงษ์ประทุมโทน นายอภิชาติธีราภรณ์ นายโชค พรินทรากูล กลุ่มศึกษาวิจัย ๒ (OG ๒) โครงการอบรมเชิงปฏิบัติการ หลักสูตรผู้อํานวยการโครงการ รุ่นที่ ๒๐ ประจําปีงบประมาณ พ.ศ. ๒๕๖๖
บทคัดยอ รายงานการศึกษานี้มีวัตถุประสงคเพื่อ เพิ่มประสิทธิภาพเครือขายขอมูลสําหรับการบริหาร จัดการน้ําของกรมชลประทาน ดวยการประยุกตใชอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติโดยทําการ ติดตั้งอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติและเก็บผลขอมูลระดับน้ําตั้งแตวันที่ 21 ก.พ. 2566 ถึงวันที่ 12 มี.ค. 2566 รวมทั้งสิ้น 20 วัน เพื่อเปรียบเทียบขอมูลระดับน้ําที่ได เทียบกับขอมูลระดับ น้ําของสถานีโทรมาตรของกรมชลประทาน จํานวน 2 แหงไดแก บริเวณประตูน้ําทาไข ต.ทาไข อ.เมืองจ.ฉะเชิงเทรา เพื่อเฝาระวังอิทธิพลน้ําทะเลหนุนในแมน้ําบางปะกง โดยทําการเปรียบเทียบ ขอมูลระดับน้ําที่ได เทียบกับขอมูลระดับน้ําของสถานีตรวจวัดขอมูลอุทกวิทยา รหัสสถานี Kgt.30 และบริเวณทอระบายปากคลองระพีพัฒน อ.ทาเรือ จ.พระนครศรีอยุธยา เพื่อเฝาระวังสถานการณน้ํา จากแมน้ําปาสัก โดยทําการเปรียบเทียบขอมูลระดับน้ําที่ได เทียบกับขอมูลระดับน้ําของสถานี โทรมาตรแมน้ําปาสัก ผลการเปรียบเทียบขอมูลระดับน้ําที่ได เทียบกับขอมูลระดับน้ําของสถานีโทรมาตร ของกรมชลประทาน ทั้ง 2 แหงมีความสอดคลองไปในทิศทางเดียวกัน โดยคาเฉลี่ยความแตกตาง ของระดับน้ําของโทรมาตรประตูน้ําทาไข เทียบกับสถานีตรวจวัดขอมูลอุทกวิทยา รหัสสถานี Kgt.30 เทากับ 0.054 เมตร และคาเฉลี่ยความแตกตางของระดับน้ําของโทรมาตรทอระบายปากคลอง ระพีพัฒนเทียบกับสถานีโทรมาตรแมน้ําปาสัก เทากับ 0.068 เมตร จึงสรุปไดวา อุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติจํานวน 2 แหงที่ใชในการศึกษาครั้งนี้ สามารถใชเปนเครือขายขอมูลทางเลือกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสําหรับการบริหารจัดการน้ําของกรม ชลประทานไดอยางมีประสิทธิภาพ คําสําคัญ : Ultrasonic Sensor / การวัดระดับน้ํา / ภัยจากน้ําทวม / การสอบเทียบ
Abstract This study report is intended for optimizing the data network for water management of the Royal Irrigation Department By applying an automatic water level measuring device by installing an automatic water level measuring device and collecting water level data from February 21, 2023 to March 12, 2023, a total of 20 days for comparison water level information compared with the water level data of two telemetry stations of the Royal Irrigation Department, namely Pratunam Tha Khai, Tha Khai Subdistrict, Mueang District, Chachoengsao Province, to monitor the influence of sea water in the Bang Pakong River by comparing the obtained water level data compared with the water level data of the Hydrological Data Monitoring Station, the station code Kgt.30, and at the mouth of Rapipat Canal Drainage, Tha Ruea District, Phra Nakhon Si Ayutthaya Province. to monitor the water situation from the Pa Sak River by comparing the obtained water level data compared with the water level data of the Pa Sak River Telemeter Station. The results of comparing the obtained water level data compared with the water level data of the two Royal Irrigation Department telemeter stations, they are consistent in the same direction. by mean difference of water level of Pratunam Tha Khai telemeter Compared with the Hydrological Data Monitoring Station, the station code Kgt.30 is 0.054 meters and the mean difference of the water level of the Rapeephat Canal mouth telemeter. compared to Pa Sak River Telemeter Station, equal to 0.068 meters. So it can be concluded that water level measuring device 2 automated sites were used in this study. It can be used as an alternative data network to increase the efficiency of water management of the Royal Irrigation Department efficiently. Keywords : Ultrasonic Sensor / Water level measurement / Disaster / Calibration
กิตติกรรมประกาศ โครงการเพิ่มประสิทธิภาพเครือขาย เพื่อการบริหารจัดการน้ําของกรมชลประทานในรูปแบบ ประหยัด และเขากันไดกับระบบกลาง สําเร็จลงได ก็ดวยความอนุเคราะหและใหการสนับสนุน ในดานตาง ๆ จากคณะอาจารยที่ปรึกษางานวิจัยหลาย ๆ ทาน และผูที่มีสวนเกี่ยวของในการ จัดการอบรม โครงการอบรมเชิงปฏิบัติการ หลักสูตรผูอํานวยการโครงการ รุนที่ 20 ซึ่งไมอาจจะ นํามากลาวไดทั้งหมด คณะอาจารยที่ปรึกษางานวิจัยสวนแรก ที่คณะผูจัดทําขอขอบคุณคือ ผูอํานวยการสถาบัน พัฒนาการชลประทาน นายชัยยะ พึ่งโพธิ์สภ, ที่ปรึกษาผูทรงคุณวุฒิ วิทยาลัยการชลประทาน สถาบัน สมทบมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ประกอบดวย นายชลิต ดํารงศักดิ์, นายเลอศักดิ์ ริ้วตระกูลไพบูลย, นายสาธิต มณีผาย และ นายมนัส กําเนิดมณีที่ไดเล็งเห็นความสําคัญ ของโครงการเพิ่มประสิทธิภาพ เครือขาย เพื่อการบริหารจัดการน้ําของกรมชลประทานในรูปแบบประหยัด และเขากันไดกับระบบ กลาง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเครือขายขอมูลสําหรับการบริหารจัดการน้ําของกรมชลประทาน ทั้งยังให คําปรึกษาที่ดีเสมอมา คณะอาจารยที่ปรึกษางานวิจัยสวนที่สอง ที่คณะผูจัดทําขอขอบคุณคือ ผูอํานวยการสวน สื่อสารองคกรเทคโนโลยีสารสนเทศ สถาบันพัฒนาการชลประทาน ดร.นพดล โควสุวรรณ ที่ใหความ อนุเคราะห ในการใหคําแนะนําชี้แนวทางในการจัดทํารายงานการศึกษาเพื่อใหบรรลุตามวัตถุประสงค ของโครงการ และ ผูชวยที่ปรึกษาประจํากลุม น.ส.อัจฉรา พิมพวาทิน ที่ใหความอนุเคราะหในการให คําแนะนํา, รวบรวมขอเสนอตาง ๆ ของคณะอาจารยที่ปรึกษา และตรวจเนื้อหาของรายงานใหเปนไป ตามขอเสนอแนะของคณะอาจารยที่ปรึกษา คณะผูจัดทํา
ก สารบัญ หนา บทคัดยอ Abstract กิตติกรรมประกาศ สารบัญ ก สารบัญตาราง ข สารบัญรูป ค บทที่ 1 บทนํา 1 บทที่ 2 ทฤษฎีและงานวิจัยที่ผานมา 9 บทที่ 3 วิธีดําเนินการวิจัย 34 บทที่ 4 ผลการวิจัยและวิเคราะหผล 51 บทที่ 5 สรุปผลการวิจัยและขอเสนอแนะ 61 เอกสารอางอิง 63 ภาคผนวก 65
ข สารบัญตาราง ตารางที่ หนา 4.1 รายละเอียดตําแหนงการติดตั้งชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ 51 4.2 รายละเอียดการเปรียบเทียบขอมูลระดับน้ํา 51 4.3 รายละเอียดการเปรียบเทียบราคางบประมาณ 55 4.4 ตัวอยางรายละเอียดแหลงจัดหาซื้ออะไหลทดแทน 56
ค สารบัญรูป รูปที่ หนา 1.1 ศูนยปฏิบัติการน้ําอัจฉริยะ กรมชลประทาน 1 1.2 Cloud Storage 3 1.3 NB-IoT 4 1.4 ตัวอยาง Code คําสั่งบางสวนในการควบคุมการทํางาน Ultrasonic Sensor 5 1.5 IoT (Internet of Things) 6 1.6 ตัวอยาง Sensor แบบตาง ๆ 7 1.7 Application LINE 8 2.1 ขั้นตอนการบริหารจัดการภัยพิบัติ (Disaster Management Stages) 10 2.2 เสาหินวัดระดับน้ําในแมน้ําเจาพระยาที่จังหวัดพระนครศรีอยุธยา 13 2.3 แบบมาตรฐานกรมชลประทาน แผนระดับน้ําแนวดิ่งและแผนตัวเลข 13 2.4 แบบมาตรฐานเสาวัดระดับน้ํา กรมชลประทาน HYDROLOGY No.03612y 14 2.5 รูปขยายการติดตั้งแผนระดับน้ําบนเสาวัดระดับน้ําที่ใชอานระดับน้ําตอเนื่องกัน 14 2.6 แบบมาตรฐานกรมชลประทาน HYDROLOGY No.03613y แผนระดับน้ํา แบบลาดและแผนตัวเลข 15 2.7 การติดตั้งแผนวัดระดับน้ําแนวลาด 1:1.5 ในคลอง 16 2.8 เครื่องวัดระดับน้ําแบบโซ 16 2.9 เครื่องวัดระดับน้ําแบบ Wire weight gage รูปแบบตาง ๆ 17 2.10 Float - tape gage 18 2.11 การหยั่งวัดระดับน้ํา 19 2.12 ตัวอยางเครื่องวัดที่สายวัดเปนเคเบิลพิเศษที่มีสายสัญญาณและพิมพ Scale ที่ สาย 19 2.13 ตัวอยางเครื่องวัดที่สายวัดเปนเทปวัดระยะที่มีสายสัญญาณฝงในตัว 20 2.14 เครื่องบันทึกระดับน้ําแบบ Graphic recorder 21 2.15 Analog - to - digital recorder 21 2.16 การบันทึกขอมูลของ Analog - to - digital recorder 22 2.17 Digital recorder แบบตาง ๆ 22 2.18 สถานีวัดน้ําแบบ Bubble gage 23 2.19 อุปกรณประกอบของ Bubble gage 24 2.20 Pressure sensor 24 2.21 การวัดระดับน้ําโดยใชเครื่องวัดแบบ Acoustic Doppler 24 2.22 หัววัดระดับน้ํา Ultrasonic และเครื่องบันทึกขอมูล 25 2.23 เครื่องวัดระบบ Laser 25 2.24 การใชเครื่องวัดระบบ Laser คูกับระบบ Ultrasonic 26 2.25 การใชRadar ตรวจวัดระดับน้ํา 26
ง สารบัญรูป (ตอ) รูปที่ หนา 2.26 เครื่องมือวัดระดับน้ํายุคบุกเบิก 27 2.27 ตัวอยางของบอน้ํานิ่ง และสถานีวัดระดับน้ํา 28 2.28 เครื่องวัดระดับน้ําสูงสุด และลักษณะการติดตั้ง 29 2.29 บอน้ํานิ่งประยุกต 30 2.30 Ultrasonic sensor diagram 31 2.31 ตัวอยาง Ultrasonic Sensor 33 3.1 ตูไซดกันฝุนกันน้ํามีหลังคา 36 3.2 PCB Board (บอรดไขปลา) 37 3.3 บอรด NB-ioT Kit 37 3.4 เสาสัญญาณ Magnet Mounting Antenna with SMA pigtail cable 38 3.5 Ultrasonic Range Finder - XL-Maxsonar WRL1 (Long Range Up to 10 m. / Out Door Use) IP67 Rated 38 3.6 รางถานสําหรับถานอัลคาไลนขนาด AA (1.5 โวลต) จํานวน 3 กอน 39 3.7 การสอบเทียบ Ultrasonic Sensor 40 3.8 มิเตอรวัดอุณหภูมิและความชื้น 40 3.9 อุปกรณสอบเทียบ FLUKE 744 41 3.10 ดิจิตอลมัลติมิเตอร FLUKE 789 41 3.11 การติดตั้งในสนาม ที่บริเวณประตูน้ําทาไข 42 3.12 การติดตั้งในสนาม ที่บริเวณทอระบายปากคลองระพีพัฒน 43 3.13 บอรด Arduino 44 3.14 สัญลักษณรูปโลโกของโปรแกรม Arduino 44 3.15 บอรด Arduino ตอกับ LED 45 3.16 บอรด Arduino ตอกับบอรด XBee Shield 45 3.17 การเขียนโปรแกรมบนคอมพิวเตอร ผานทางโปรแกรม ArduinoIDE 46 3.18 การเลือกรุนบอรด Arduino ที่ใชงาน 46 3.19 การเลือกหมายเลข Com port ของบอรด 47 3.20 การกดปุม Verify เพื่อตรวจสอบความถูกตองและ Compile โคดโปรแกรม 47 3.21 การ Upload โคดโปรแกรม 48 3.22 Layout & Pin out Arduino Board (Model: Arduino UNO R3) 48 4.1 ตําแหนงของสถานีตรวจวัดขอมูลอุทกวิทยา รหัสสถานี Kgt.30 และโทรมาตร ประตูน้ําทาไข 52 4.2 ตําแหนงของสถานีโทรมาตรแมน้ําปาสัก และโทรมาตร ทรบ.ปากคลอง ระพีพัฒน 52
จ สารบัญรูป (ตอ) รูปที่ หนา 4.3 กราฟความสัมพันธระหวางขอมูลระดับน้ําของสถานีตรวจวัดขอมูลอุทกวิทยา รหัสสถานี Kgt.30 และ โทรมาตรประตูน้ําทาไข (วันที่ 21 ก.พ. 2566 – 12 มี.ค. 2566) 53 4.4 กราฟความแตกตางของระดับน้ํา ระหวางสถานีตรวจวัดขอมูลอุทกวิทยา รหัส สถานีKgt.30 กับ โทรมาตรประตูน้ําทาไข (วันที่ 21 ก.พ. - 12 มี.ค. 2566) 53 4.5 กราฟความสัมพันธระหวางขอมูลระดับน้ําของสถานีโทรมาตรแมน้ําปาสัก และ โทรมาตรทอระบายปากคลองระพีพัฒน (วันที่ 21 ก.พ. 2566 – 12 มี.ค. 2566) 54 4.6 กราฟความแตกตางของระดับน้ํา ระหวางสถานีโทรมาตรแมน้ําปาสัก กับ โทรมาตรประตูน้ําทาไข (วันที่ 21 ก.พ. - 12 มี.ค. 2566) 54 4.7 รหัสรายการเครื่องวัดระดับน้ําอัตโนมัติแบบ Altrasonic (กรมชลประทาน) พรอมราคา 55 4.8 การรายงานผลคาระดับน้ําของโทรมาตรประตูน้ําทาไข ผาน Application Line 57 4.9 การรายงานผลคาระดับน้ําของโทรมาตร ทรบ.ปากคลองระพีพัฒนผาน Application Line 57 4.10 แถบเมนูกลุมโทรมาตร OG2 (งานวิจัย) บน Website ของศูนยปฏิบัติการน้ํา อัจฉริยะ (SWOC) 58 4.11 การรายงานผลคาระดับน้ําของโทรมาตรประตูน้ําทาไข บน Website ของศูนย ปฏิบัติการ น้ําอัจฉริยะ (SWOC) 58 4.12 การรายงานผลคาระดับน้ําของโทรมาตร ทรบ.ปากคลองระพีพัฒน บน Website ของศูนยปฏิบัติการน้ําอัจฉริยะ (SWOC) 59
แผนที่แสดงขอบเขตพื้นที่ศึกษา
แผนที่แสดงขอบเขตพื้นที่ศึกษา
1 บทที่ 1 บทนํา 1.1 ความเปนมาและความสําคัญของปญหา ปญหาน้ําทวมขังที่ประสบพบกันอยูบอย ๆ นั้น อาจมีสาเหตุมากมายหลายประการ บางพื้นที่ ประชาชนตองพบกับความทุกขยากลําบาก เพราะกวาที่ระดับน้ําจะลดลงเขาสูภาวะปกติอาจตองใช เวลาคอนขางนานหลายวัน บางพื้นที่อาจใชเวลานานเปนเดือนเลยก็มี สรางความเสียหายตอทรัพยสิน รวมถึงความเดือดรอนในการใชชีวิตความเปนอยูของประชาชน เชนเหตุการณน้ําทวมใหญเมื่อป พ.ศ. 2554 เปนตน กลุมศึกษาวิจัย 2 (OG 2) โครงการอบรมเชิงปฏิบัติการ หลักสูตรผูอํานวยการโครงการ รุนที่ 20 ประจําปงบประมาณ พ.ศ. 2566 มีแนวความคิดที่จะทําการศึกษาหาความเปนไปไดในการ ประยุกตใชอุปกรณแจงเตือนระดับน้ําแบบอัตโนมัติ (Ultrasonic Sensor) ที่มีอยูโดยนํามาติดตั้งและ ทําการเปรียบเทียบขอมูลระดับน้ําที่ได เทียบกับขอมูลระดับน้ําของสถานีโทรมาตรของกรม ชลประทาน ณ ตําแหนงตรวจวัดเดียวกัน โดยทําการเปรียบเทียบเรื่องความแมนยํา, ความคุมคาดาน งบประมาณการลงทุน, ความสะดวกในการดูแลและบํารุงรักษา และการจัดทําคูมือวิธีการติดตั้ง อุปกรณทั้งยังครอบคลุมไปถึงแนวทางการนําชุดขอมูลระดับน้ําที่ไดเขาสูระบบของศูนยปฏิบัติการน้ํา อัจฉริยะ (Smart Water Operation Center) เพื่อเปนทางเลือกในการติดตามขอมูลระดับน้ําของ กรมชลประทาน และสนับสนุนการบริหารจัดการน้ําของกรมชลประทานอยางมีประสิทธิภาพ รูปที่ 1.1 ศูนยปฏิบัติการน้ําอัจฉริยะ กรมชลประทาน (ที่มา : ไทยรัฐ ออนไลน, 2566)
2 1.2 วัตถุประสงค 1.2.1 เพิ่มประสิทธิภาพเครือขายขอมูลสําหรับการบริหารจัดการน้ําของกรมชลประทาน 1.2.2 การประยุกตใชอุปกรณวัดระดับน้ําแบบอัตโนมัติ (Ultrasonic Sensor) แบบ ประหยัด 1.2.3 การนําชุดขอมูลที่ไดเขาสูระบบของศูนยปฏิบัติการน้ําอัจฉริยะ (Smart Water Operation Center) 1.3 ขอบเขตการศึกษา 1.3.1 กําหนดตําแหนงที่ทําการติดตั้งชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติจํานวน 2 แหง ดังนี้ 1.3.1.1 บริเวณประตูน้ําทาไข ต.ทาไข อ.เมือง จ.ฉะเชิงเทรา เพื่อเฝาระวังอิทธิพล น้ําทะเลหนุนในแมน้ําบางปะกง โดยทําการเปรียบเทียบขอมูลระดับน้ําที่ได เทียบกับขอมูลระดับน้ํา ของสถานีตรวจวัดขอมูลอุทกวิทยา รหัสสถานี Kgt.30 1.3.1.2 บริเวณทอระบายปากคลองระพีพัฒน อ.ทาเรือ จ.พระนครศรีอยุธยา เพื่อ เฝาระวังสถานการณน้ําจากแมน้ําปาสัก โดยทําการเปรียบเทียบขอมูลระดับน้ําที่ได เทียบกับขอมูล ระดับน้ําของสถานีโทรมาตรแมน้ําปาสัก 1.3.2 รวบรวมและศึกษาขอมูลสําหรับการเปรียบเทียบราคางบประมาณที่จัดทําชุด อุปกรณงานศึกษา กับชุดโทรมาตรของกรมชลประทาน 1.3.3 ลงพื้นที่ตรวจสอบตําแหนงที่ทําการติดตั้งชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ 1.3.4 จัดเตรียมชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ พรอมทั้งเขียนชุดโปรแกรมควบคุม การการทํางานของ Sensor ในการอานคาระดับน้ํา, การแสดงผล และการสงขอมูลผานทาง Application Line 1.3.5 ออกแบบชุดติดตั้งอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ เพื่อติดตั้งในพื้นที่การศึกษาทั้ง 2 แหง 1.3.6 รวบรวมและศึกษาขอมูลสําหรับการเปรียบเทียบความยากงายในการจัดหาอะไหล ทดแทน 1.3.7 การนําชุดขอมูลที่ไดเขาสูระบบของศูนยปฏิบัติการน้ําอัจฉริยะ (SWOC) 1.3.8 การจัดทําคูมือวิธีการติดตั้งอุปกรณ 1.3.9 วิเคราะหผลและสรุปรายงาน 1.4 ประโยชนที่คาดวาจะไดรับ 1.4.1 ไดชุดอุปกรณแจงเตือนระดับน้ําแบบอัตโนมัติ (Ultrasonic Sensor) ที่สามารถใชวัด ระดับน้ําไดจริง ประกอบและติดตั้งงาย ราคาประหยัด
3 1.4.2 การแจงเตือนระดับน้ําที่มีประสิทธิภาพ สามารถเพิ่มประสิทธิภาพเครือขายขอมูล สําหรับการบริหารจัดการน้ําของกรมชลประทาน 1.4.3 สามารถนําชุดขอมูลที่ไดเขาสูระบบของศูนยปฏิบัติการน้ําอัจฉริยะ (Smart Water Operation Center) 1.4.4 เผยแพรผลงานวิจัยใหเจาหนาที่ กรมชลประทาน นักวิชาการ และผูสนใจ 1.5 นิยามศัพทที่ใชในการศึกษา real time หมายถึง การประมวลผลแบบทันทีหมายถึง ระบบการประมวลผลขอมูลที่ทํา ในทันทีที่ขอมูลถูกสงเขา เพื่อใหไดผลลัพธออกมาทันทีเพื่อจะไดสั่งการอยางหนึ่งอยางใดหรือควบคุม ได เชน การประมวลผลของเครื่องถอนเงินดวนตามธนาคารตาง ๆ (ATM) ซึ่งใหบริการการฝากถอน ทําใหผูใชบริการทราบผลในทันที เพราะเครื่องคอมพิวเตอรจะตรวจสอบใหในทันทีวา รหัสถูกตอง หรือไม มีเงินพอหรือไม ซึ่งถาถามีพอ ก็สั่งปฏิบัติการ คือจายเงินใหทันที การจองตั๋วเครื่องบิน ก็มี ลักษณะเปนแบบทันทีนี้เชนกัน Cloud Storage คือ คือการเก็บขอมูลบน Server ขนาดใหญในโลกออนไลนที่เราเรียกวา Cloud ซึ่งสามารถเชื่อมตอไดดวยอินเตอรเน็ต ทําใหไมวาจะอยูที่ไหนก็สามารถเรียกดูและใชงาน ขอมูลที่อัพโหลดเขาไปใน Cloud ไดทุกเมื่อ ซึ่งผูใหบริการจะเปนผูดูแล จัดการ และบํารุงรักษาทั้ง ฮารดแวรและซอฟตแวรที่ใชในการจัดเก็บขอมูล ผูใชบริการจึงจะสามารถลดตนทุนดานการจัดเก็บ และบํารุงรักษาขอมูลในสวนนี้ไดมาก ยกตัวอยาง Cloud ที่รูจักกันในปจจุบัน อยางเชน iCloud, Google Drive, Dropbox, 4shared ฯลฯ เปนตน รูปที่ 1.2 Cloud Storage (ที่มา : nornaewesan.wordpress, 2020)
4 NB-IoT หรือ Narrow Band Internet of Things คือเทคโนโลยีเครือขายพลังงานต่ํา หรือ Low-Power Wide-Area Network (LPWAN) ที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อเชื่อมตออุปกรณตาง ๆ ไดทุกที่ทุก เวลา ดวยความสามารถนี้ NB-IoT จึงถูกนํามาติดตั้งภายในพื้นที่ควบคุมหรือพื้นที่ที่ยากจะเขาถึงใน ระยะไกลจากสถานีปลอยสัญญาณโทรศัพทถัดไป หรือภายในพื้นที่หนาแนนซึ่งสัญญาณนั้นยากที่จะ ทะลุผาน เชน ในตึกสูงหรือใตดิน เมื่อมีสิ่งปองกันสัญญาณตามสถานการณที่กลาวมาขางตนแลว ความสามารถในการสง สัญญาณก็จะต่ําลง และ จําเปนตองพึ่งพาอุปกรณเครื่องสงสัญญาณเพื่อทํางานรวมกับระบบโครงขาย ที่ใชพลังงานสูง และมีอัตราสิ้นเปลืองแบตเตอรี่สูง นอกเหนือจากนั้น เครือขายโทรศัพทมือถือนั้นไม สามารถนําไปใชไดอยางเหมาะสมสําหรับแอพพลิเคชั่นตาง ๆ ที่สามารถสงสัญญาณขอมูลไดอยางบาง เบาและนอยครั้ง และนอกเหนือจากนี้แลว มาตรฐานของเครือขายโทรศัพทมือถือ Cellular ที่เราใช อยูในปจจุบันเชน 3G, 4G หรือ 5G ในอนาคตนั้น ไมสามารถรองรับอุปกรณที่ประหยัดพลังงานได อยางที่ NB-IoT สามารถทําได จึงทําใหมาตรฐาน cellular ดังกลาวไมเหมาะสมกับอุปกรณที่มีราคา ถูก เนื่องจากจําเปนตองมีแบตเตอรี่ที่มีอายุการใชงานไดหลายป NB-IoT สามารถที่จะใชเชื่อมตออินเตอรเน็ตเขากับอุปกรณจํานวนมากได และทําให แอพพลิเคชั่นใหม ๆ สามารถใชงานไดจริง ซึ่งจะเหมาะสมสําหรับการใชงานแอพพลิเคชั่นที่ตองใชงาน ผานการสื่อสารดวยสัญญาณขอมูลขนาดเล็กในระยะเวลาที่นาน เนื่องจาก NB-IoT นั้นใชงานผานยาน ความถี่ที่ไดรับการอนุญาตแลว เราจึงมั่นใจไดวาเราจะไดรับทั้งความปลอดภัยและความนาเชื่อถือ พรอมกับไดรับประกันคุณภาพการบริการ รูปที่ 1.3 NB-IoT (ที่มา : siambc, 2019)
5 Code หมายถึง การพูดแทนภาพรวมของภาษาทางดานคอมพิวเตอร หรือรหัสที่เปนการ สื่อสารของมนุษยแลวทําใหคอมพิวเตอรเขาใจ อาจเปนคําสั่งหรือโปรแกรมที่ใชในการใหคําสั่งกับ คอมพิวเตอรเพื่อทํางานหรือคํานวณสิ่งใดสิ่งหนึ่ง รูปที่ 1.4 ตัวอยาง Code คําสั่งบางสวนในการควบคุมการทํางาน Ultrasonic Sensor Ultrasonic หมายถึง คลื่นเสียงที่มีความถี่สูงเกินกวาที่หูมนุษยจะไดยิน โดยทั่วไปแลวหูของ มนุษยโดยเฉลี่ยจะไดยินเสียงสูงถึงเพียงแคประมาณ 15 KHz เทานั้น แตพวกที่อายุยังนอย ๆ อาจจะ ไดยินเสียงที่มีความถี่สูงกวานี้ได ดังนั้นโดยปกติแลวคําวาอัลตราโซนิคจึงมักจะหมายถึงคลื่นเสียงที่มี ความถี่สูงกวา 20 KHz ขึ้นไป จะสูงขึ้นจนถึงเทาใดไมไดระบุจํากัดเอาไว สาเหตุที่มีการนําเอาคลื่น ยานอัลตราโซนิคมาใชก็เพราะวาเปนคลื่นทีมีทิศทาง ทําใหเราสามารถเล็งคลื่นเสียงไปยังเปาหมายที่ ตองการไดโดยเจาะจง เรื่องนี้เปนคุณสมบัติของคลื่นอยางหนึ่ง ยิ่งคลื่นมีความถี่สูงขึ้นความยาวคลื่นก็ จะยิ่งสั้นลง ถาความยาวคลื่นยาวกวาชองเปด (ที่ใหเสียงนั้นออกมา) ของตัวกําเนิดเสียงความถี่นั้น เชน คลื่นความถี่ 300 Hz ในอากาศจะมีความยาวถึงประมาณ 1 เมตรเศษ ๆ ซึ่งจะยาวกวาชองที่ให คลื่นเสียงออกมาจากตัวกําเนิดเสียง โดยทั่วไปคลื่นจะหักเบนที่ขอบดานนอกของตัวกําเนิดเสียง ทําให เกิดการกระจายทิศทางคลื่น แตถาความถี่สูงขึ้นมาอยูในยานอัลตราโซนิค อยางเชน 40 KHz จะมี ความยาวคลื่นในอากาศเพียงประมาณ 8 มม. เทานั้นซึ่งเล็กกวารูเปดของตัวที่ใหกําเนิดเสียงความถี่นี้ มากคลื่นเสียงจะไมมีการเลี้ยวเบนที่ขอบจึงพุงออกมาเปนลําแคบ ๆ หรือที่เราเรียกวา “มีทิศทาง” การมีทิศทางของคลื่นเสียงยานอัลตราโซนิค ทําใหเรานําไปใชงานไดหลายอยาง เชน นําไปใชในเครื่อง ควบคุมระยะไกล (Ultrasonic remote control) เครื่องลางอุปกรณ (Ultrasonic cleaner) โดยให น้ําสั่นที่ความถี่สูง เครื่องวัดความหนาของวัตถุโดยสังเกตระยะเวลาที่คลื่นสะทอนกลับมา เครื่องวัด ความลึกและทําแผนที่ใตทองทะเล ใชในเครื่องหาตําแหนงอวัยวะบางสวนในรางกาย ใชทดสอบการ รั่วไหลของทอ เปนตน โดยความถี่ที่ใชขึ้นอยูกับการใชงาน เชน คลื่นเสียงตองเดินทางผานอากาศแลว
6 ความถี่ที่ใชก็มักจะจํากัดอยูเพียงไมเกิน 50 KHz เพราะที่ความถี่สูงขึ้นกวานี้อากาศจะดูดกลืนคลื่น เสียงเพิ่มขึ้นมาก ทําใหระดับความแรงของคลื่นเสียงที่ระยะหางออกไปลดลงอยางรวดเร็ว สวนการใช งานดานการแพทยซึ่งตองการรัศมีทําการสั้น ๆ ก็อาจใชความถี่ในชวง 1 MHz ถึง 10 MHz ขณะที่ ความถี่เปน GHz (109 Hz) ก็มีใชกันในหลาย ๆ การใชงานที่ตัวกลางที่คลื่นเสียงเดินทางผานไมใช อากาศ IoT (Internet of Things) คือเทคโนโลยีที่ทําใหอุปกรณอิเล็กทรอนิกสตาง ๆ สามารถ เชื่อมโยงและรับสงขอมูลระหวางกันไดอยางงายดายและสามารถสั่งการเพื่อควบคุมอุปกรณตาง ๆ ได ผานทางระบบเครือขายอินเทอรเน็ต ไมวาจะเปน Smart Device, Smart Home, Smart Network เปนตน ซึ่งการเชื่อมโยงนั้น จะสามารถเก็บและรวบรวมขอมูลไดอยางเปนระบบ นอกจากนี้แลว ยังมี ระบบ Cloud ที่จัดเก็บและประมวลผลขอมูลผานออนไลน โดยที่เราสามารถควบคุมหรือกําหนด ความเปนสวนตัวและสามารถเขาถึงขอมูลไดตลอดเวลา ประโยชนในการใชงาน IoT คือการที่สามารถ นําเทคโนโลยีมาใชไดอยางมีประสิทธิภาพ ไมวาจะเปนการรับสงขอมูลในรูปแบบดิจิทัล ตลอดเวลา และสามารถทํางานไดทันที อีกทั้งยังชวยในการลดภาระงานของบุคลากร รวมไปถึงการเขาไป ตรวจสอบในจุดที่อาจตกหลน ทั้งนี้ เพื่อชวยลดความเสี่ยงที่อาจจะเกิดขึ้นไดอีกดวย นอกจากนี้แลว สิ่งสําคัญในการทํางานรวมกับ Internet of Things คือการจัดการขอมูลและวิเคราะหสิ่งตาง ๆ ได อยางทันทวงทีและในรูปแบบเรียลไทมไมวาจะเปนการวิเคราะหขอมูลขนาดใหญหรือจัดการขอมูล ระดับยอย การเชื่อมตอระบบอุปกรณตาง ๆ ดวย AI รูปที่ 1.5 IoT (Internet of Things) (ที่มา : krubeecomsw.wordpress, 2020)
7 Sensor หมายถึง อุปกรณซึ่งทําหนาที่เปนตัวตรวจจับปริมาณทางฟสิกส โดยอาศัยหลักการ ทํางานที่แตกตางกันขึ้นอยูกับชนิดของเซนเซอร สามารถกําเนิดสัญญาณที่มีความสัมพันธกับปริมาณ ของสิ่งที่ตองการตรวจจับได โดยการแปลงสัญญาณทางดานอินพุตซึ่งเปนคุณสมบัติทางฟสิกสใหเปน สัญญาณทางดานเอาตพุตซึ่งเปนคุณสมบัติทางไฟฟา เพื่อปอนใหกับระบบหรือกระบวนการ แลวนําไป ประมวลผลในขั้นตอนตอไป อาจกลาวไดวาเซนเซอร คือ ทรานสดิวเซอร (transducer) ประเภทหนึ่ง ที่ทําหนาที่เปลี่ยนพลังงานรูปแบบหนึ่งใหเปนพลังงานไฟฟา ในบางครั้งจึงมีการเรียกเซนเซอรวา ทรานสดิวเซอรหรือเรียกทรานสดิวเซอรวาเซนเซอร ซึ่งขึ้นอยูกับวัตถุประสงคและลักษณะการ ประยุกตใชงานที่ตองการวัด รูปที่ 1.6 ตัวอยาง Sensor แบบตาง ๆ (ที่มา : rachita, 2557) Module หมายถึง สวนจําเพาะ เปนสวนประกอบของระบบที่ใชในการเชื่อมตอกับระบบอื่น โดยตัวโมดูลเองจะมีการออกแบบและควบคุมดัดแปลงภายในตัวโมดูลเอง Application LINE คือ แอพพลิเคชั่นที่รวมบริการระหวาง Messaging และ Voice Over IP แลวนํามารวมเขาดวยกัน จึงทําใหเกิดเปนแอพพลิเคชั่นที่สามารถสนทนา สรางกลุม สงขอความ สง รูปตาง ๆ หรือจะโทรคุยกันแบบใชเสียงก็ไดโดยขอมูลทั้งหมดไมตองเสียเงิน หากเราใชงานโทรศัพทที่ มีแพคเกจอินเทอรเน็ตอยูแลว และยังสามารถใชงานรวมกันระหวาง iOS และ Android รวมทั้ง ระบบปฏิบัติการอื่น ๆ ไดอีกดวย โดยการทํางานของ LINE นั้น มีลักษณะคลาย ๆ กับ WhatsApp ที่ ตองใชเบอรโทรศัพทเพื่อยืนยันการใชงาน แต LINE ไดเพิ่มความสามารถอื่น ๆ ทําให LINE มีจุดเดนที่ เหนือกวา WhatsApp
8 รูปที่ 1.7 Application LINE (ที่มา : chinkeeree, 2014) 1.6 คําอธิบายสัญลักษณและคํายอ มม. หมายถึง มิลลิเมตร ซม. หมายถึง เซนติเมตร ม. หมายถึง เมตร กม. หมายถึง กิโลเมตร ต. หมายถึง ตําบล อ. หมายถึง อําเภอ จ. หมายถึง จังหวัด
9 บทที่ 2 ทฤษฎีและงานวิจัยที่ผานมา 2.1 ทฤษฏีที่เกี่ยวของกับปญหาของการศึกษา 2.1.1 ความเสี่ยงจากภัยพิบัติ (Disaster Risk) สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน (2560) ไดใหความหมายวา ความ เสี่ยง คือ แนวความคิดของการมองไปขางหนา ดังนั้นความเสี่ยงจากภัยพิบัติจึงเปนความเขาใจถึง ความเปนไปไดของการสูญเสียชีวิต การบาดเจ็บ หรือการถูกทําลายและความเสียหายของสินทรัพย และสิ่งกอสรางที่เกิดจากภัยพิบัติในชวงเวลาหนึ่ง ความเสี่ยงจากภัยพิบัติเปนผลที่เกิดขึ้นจากความสัมพันธระหวางภาวะภัย (Hazard) คุณลักษณะที่กระทําใหเกิดความลอแหลม (Exposed) และความเปราะบาง (Vulnerable) ตอ ประชาชนและสถานที่ ซึ่งนําเสนอในรูปแบบสมการ ดังนี้ จากสมการขางตน เปนการแสดงใหเห็นถึงแนวทางการพิจารณาความเสี่ยง โดย พิจารณาจากภัย หรืออันตราย ความลอแหลม และความเปราะบางของพื้นที่ใด พื้นที่หนึ่ง เพื่อ พิจารณาวาในพื้นที่นั้นมีความเสี่ยงจากภัยพิบัติสูง หรือนอยเพียงใด สํานักงานวาดวยกลยุทธระหวางประเทศเพื่อการลดภัยพิบัติแหงสหประชาชาติ (United Nations Office for Disaster Risk Reduction: UNISDR, 2015) ไดอธิบายถึงความเสี่ยง จากภัยพิบัติ คือ การผสมผสานกันของความรุนแรง และความถี่ของภัยอันตราย จํานวนประชาชน สินทรัพยที่มีความลอแหลมตอภัยพิบัติและความเปราะบางที่จะเกิดความเสียหาย ความเสี่ยงใน ระดับสูง คือ ความเสี่ยงจากการเกิดภัยพิบัติที่มีอัตราความเปนไปไดต่ํา หรือไมคอยจะเกิดขึ้นบอยครั้ง แตกลับเปนเหตุที่สงผลกระทบสูง ในทางตรงกันขาม ความเสี่ยงในวงกวางจะมีความเปนไปไดในอัตรา การเกิดที่สูงกวา แตกลับสงผลกระทบต่ําหรือไมมากนั่นเองกรมปองกันและบรรเทาสาธารณภัยไดให ความหมายของความเสี่ยงจากภัยพิบัติ ไวในหนังสือ “การลดความเสี่ยงจากภัยพิบัติสูการพัฒนาอยาง ยั่งยืน” โดยอธิบายวา “ความเสี่ยงจากภัยพิบัติ คือ โอกาส หรือความเปนไปไดที่เหตุการณภัยใดๆ จะ เกิดขึ้นและสงผลกระทบตอชุมชนหรือสังคม ทั้งทางดานชีวิต ทรัพยสิน สังคม เศรษฐกิจ และ สิ่งแวดลอม (กรมปองกันและบรรเทาสาธารณภัย, 2557) 2.1.2 การบริหารจัดการภัยพิบัติ (Disaster Management) การบริหารจัดการภัยพิบัติ สามารถแบงขั้นตอนของการบริหารจัดการภัยพิบัติ ออกเปน 3 ขั้นตอน ดังแสดงในรูปที่ 2.1 ดังนี้ ความเสี่ยง ภัย ความ ลอแหลม ความ เปราะบาง = x x
10 รูปที่ 2.1 ขั้นตอนการบริหารจัดการภัยพิบัติ (Disaster Management Stages) (ที่มา: Associated Programme on Flood Management, 2008) 2.1.3 ขั้นตอนการบริหารจัดการภัยพิบัติ (Disaster Management Stages) สํานักงานคณะกรรมการพัฒนาการเศรษฐกิจและสังคมแหงชาติ (2554) ระบุวา การปองกันการเกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติสมัยใหมเปนการวางแผนเพื่อเผชิญหนากับสถานการณตั้งแต กอนเกิดเหตุ ระหวางเกิดเหตุ และหลังเกิดเหตุที่ตอเนื่องจนครบกระบวนการ เรียกวา วงจรการ จัดการสาธารณภัย ชูวงศ อุบาลี (2557) ระบุวา ขั้นตอนของการบริหารจัดการภัยพิบัติสามารถแบง ออกเปน 3 ขั้นตอน คือ ขั้นตอนการเตรียมความพรอม ขั้นตอนการเผชิญภัย และขั้นตอนการฟนฟู 2.1.3.1 ขั้นตอนการเตรียมความพรอม (Preparedness) สํานักงานคณะกรรมการพัฒนาการเศรษฐกิจและสังคมแหงชาติ (2554) ไดใหความหมายวา ขั้นตอนการเตรียมความพรอม (Preparedness) คือ การเตรียมการลวงหนาเพื่อ เพิ่มขีดความสามารถใหกับรัฐบาล องคกรปฏิบัติ ชุมชน และบุคคล ในการเผชิญกับพิบัติไดอยางมี
11 ประสิทธิภาพมากขึ้นการเตรียมพรอมเปนบทบาทหนาที่ของหนวยปฏิบัติจํานวนมากที่ตอง ประสานงานกันมาตรการที่สําคัญ ประกอบดวย ก. การจัดทําแผนรองรับภาวะฉุกเฉิน ข. การเตรียมการอพยพประชากร ค. การวางระบบแจงเตือน และระบบการสื่อสารในภาวะฉุกเฉิน ง. การฝกซอมและอบรมใหความรูแกสาธารณชนดวย เนื่องจากในกรณีที่ การเตรียมพรอมของรัฐมีขอจํากัดการเตรียมพรอมในระดับบุคคลและครัวเรือน จะสามารถรักษาชีวิต และทรัพยสินไดเชนกัน 2.1.3.2 ขั้นตอนการเผชิญภัย (Response) สํานักงานคณะกรรมการพัฒนาการเศรษฐกิจและสังคมแหงชาติ (2554) ไดใหความหมายวา ขั้นตอนขั้นตอนการเผชิญภัย (Response) คือ กิจกรรมที่มุงบรรเทาผลกระทบ ของภัยพิบัติที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากการปองกันและการบรรเทาผลกระทบมีความหมายใกลเคียงกัน ใน หลายประเทศจึงใชมาตรการทั้ง 2 ดานควบคูกันและตองการผลักดันในเชิงนโยบาย การบรรเทาความสูญเสียจากภัยพิบัติเปนเรื่องกวางขวางและครอบคลุม การดําเนินงานหลายดาน จึงตองการการประสานงานที่ดีมาตรการที่สําคัญ ประกอบดวย ก. การกําหนดการจัดการภัยพิบัติและการฟนฟูบูรณะหลังการเกิดภัย ข. มาตรฐานความปลอดภัยของกิจกรรมตาง ๆ ค. การปรับปรุงระบบแจงเตือนภัย ง. การวางแผนควบคุมการใชที่ดิน จ. การปรับแผนการเกษตรเพื่อกระจายความเสี่ยง ฉ. การสรางความตระหนักรูของสาธารณชนผานการใหการศึกษาและ ฝกอบรม 2.1.3.3 ขั้นตอนการฟนฟู (Recovery) สํานักงานคณะกรรมการพัฒนาการเศรษฐกิจและสังคมแหงชาติ (2554) ไดใหความหมายวา ขั้นตอนขั้นตอนการฟนฟู เปนขั้นตอนที่ดําเนินการเมื่อภัยพิบัติผานพนไปแลว เพื่อใหประชาชนและชุมชนที่ไดรับผลกระทบกลับคืนสูสภาพที่ดีขึ้น มาตรการที่สําคัญ ประกอบดวย ก. การซอมแซมโครงสรางพื้นฐาน สิ่งกอสรางที่อยูอาศัย ข. การจัดตั้งชุมชนใหม ค. การใหความชวยเหลือฟนฟูชีวิตความเปนอยูของประชาชนที่ประสบ ภัย สําหรับงานวิจัยนี้จะอยูในขั้นตอนการเตรียมความพรอม (Preparedness) โดยทํา การพัฒนาระบบแจงเตือนระดับน้ําในคลองชลประทาน แบบอัตโนมัติ เพื่อเพิ่มขีดความสามารถใน การรายงานขอมูลระดับน้ําจากอุทกภัยโดยการทํางานของระบบ Sensor และทําการสงขอมูลระดับ น้ําแบบ Real Time ผาน Application Line ทั้งยังเปนการลดความเสี่ยงจากภัยพิบัติที่จะสงผล กระทบ ทั้งดานชีวิต ทรัพยสิน สิ่งแวดลอม ฯลฯ ใหไดรับผลกระทบนอยที่สุด
12 2.1.4 การวัดระดับน้ํา 2.1.4.1 ประเภทของเครื่องวัดระดับน้ํา ปราโมท พลพณะนาวี (2554) กลาววา การวัดระดับน้ําเริ่มตนมาจาก การใชไมหยั่งวัดโดยตรงซึ่งไมสะดวกและมีความผิดพลาดไดมาก ตอมาไดมีการพัฒนาวิธีการและ เครื่องมือในการตรวจวัดขึ้น โดยแบงเครื่องมือ วัดระดับน้ําไดเปน 2 ประเภท คือ เครื่องวัดระดับน้ํา แบบไมมีการบันทึก และเครื่องวัดระดับน้ําแบบมีการบันทึก ก. เครื่องวัดระดับน้ําแบบไมมีการบันทึก ปราโมท พลพณะนาวี (2554) ระบุวา ผูตรวจวัดตองใชเครื่องมือทํา การตรวจวัดและบันทึกขอมูลเอง มีหลายชนิดไดแก (1) แผนวัดระดับน้ํา แบงเปน 2 ชนิดยอย คือ แผนวัดระดับน้ํา แนวดิ่ง และ แผนวัดระดับน้ําแนวลาด (1.1) แผนวัดระดับน้ําแนวดิ่ง (Vertical staf gage) ทําดวย แผนโลหะ หรือแผนเหล็กเคลือบ ยาวแผนละ 1.00 ม. กวาง 15 ซ.ม. แบง Scale ทุก ๆ 1 หรือ 2 ซ.ม. โดย Scale อาจอยูดานเดียวกันหรือสลับขางกันทุก 10 ซ.ม. เพื่อความสะดวกในการอานคาอาจ ติดแผน ตัวเลขซึ่งมีขนาด 2.5 ซ.ม. x 5 ซ.ม. การติดตั้งแผนวัดระดับน้ําจะติดตั้งกับเสาที่มีความมั่นคง ไมเกิดการทรุด ตัวไดงาย ถาชวงความลึกของน้ํามีมากเกินกวาจะติดตั้งและอานคาจากเสาตนเดียวได สะดวก จะติดตั้งบนเสาที่ปกลดหลั่นกันไป โดยความสูงของเสาหรือจํานวนแผนวัดระดับน้ําที่ติดตั้งแต ละเสา ตลอดจนจํานวนเสาที่ติดตั้งจะขึ้นกับความลาดชันของรูปรางหนาตัดทางน้ํา โดยระดับสูงสุด ของ แผนระดับของเสาตนที่อยูต่ํากวาจะถายระดับใหเทากับระดับที่ต่ําที่สุดของเสาตนที่อยูสูงกวา ทํา ให การวัดระดับทําไดตอเนื่อง การติดตั้งเสาวัดระดับน้ํานั้นจะติดตั้งเปนการถาวรตรงจุด ที่ตองวัดระดับน้ําเปนประจําเพื่อเก็บสถิติขอมูลมาประกอบการวิเคราะหทางอุทกวิทยา และติดตั้ง ชั่วคราวในบาง แหงหากตองการวัดระดับน้ําบางชวงเวลา เชน วัดระดับน้ําในทางน้ําในฤดูน้ําหลาก ตรงบริเวณที่มี ความเสี่ยงที่จะเกิดน้ําทวมเพื่อใชเปนแนวทางการพิจารณาในการแกปญหาน้ําทวมเปน ตน การวัดระดับน้ําในประเทศไทยเทาที่ มีหลักฐานปรากฏ นั้น มีการติดตั้งเสาวัด ระดับน้ําเพื่อวัดระดับน้ําสูงสุดในแมน้ําเจาพระยา ในสมัยรัชกาลที่ 3 ตั้งแตป พ.ศ. 2375 เปนตนมา
13 รูปที่ 2.2 เสาหินวัดระดับน้ําในแมน้ําเจาพระยาที่จังหวัดพระนครศรีอยุธยา (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554) รูปที่ 2.3 แบบมาตรฐานกรมชลประทาน แผนระดับน้ําแนวดิ่งและแผนตัวเลข (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554)
14 รูปที่ 2.4 แบบมาตรฐานเสาวัดระดับน้ํา กรมชลประทาน HYDROLOGY No.03612y (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554) รูปที่ 2.5 รูปขยายการติดตั้งแผนระดับน้ําบนเสาวัดระดับน้ําที่ใชอานระดับน้ําตอเนื่องกัน (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554)
15 (1.2) แผนวัดระดับน้ําแนวลาด (Slope gage) มักใชติดตั้งเพื่อ วัดระดับน้ํา ในทางน้ํา เชน คลองดาดคอนกรีตที่หนาตัดมักมีความลาดเอียง 1:1.5 โดยจะติดตั้งกับ ลาดขางของ คอนกรีตคาดคลองทําใหไมกีดขวางการไหลของน้ํา โดยจะวางตอกันใหระดับต่ําสุดเปน ระดับกัน คลอง แผนวัดระดับแบบแนวลาคนี้มีลักษณะคลายกับแผนวัดระดับน้ําแบบแนวดิ่ง แตจะ แปลง Scale จากแนวดิ่งมาเปนแนวลาด กรณีความลาดเอียง 1:1.5 ระยะ 1 ซ.ม. บนแผนระดับแนว ลาด จะถูกขยายออกเปน 1.802 ซ.ม. เมื่อเทียบกับระยะ Scale แนวดิ่ง คาที่อานไดจากแผนระดับ น้ํา แนวลาดจะเปนตัวแทนของคาระดับน้ําในแนวดิ่งไมตองแปลงคาใด ๆ อีก แผนวัดระดับน้ําแบบ เอียง 1 แผนจะวัดระดับน้ําไดประมาณ 0.50 เมตร (กรณีลาดเปนอยางอื่นก็ใชแผนระดับน้ําที่มีคา Scale ที่ตรงตามลาดนั้น) การอานคาจากแผนวัดระดับน้ําทั้งสองแบบ ในทางทฤษฎีจาก ลักษณะ Scale จะ อานคาไดถึงทศนิยม 3 ตําแหนง แตในทางปฏิบัติจะอานเพียงทศนิยม 2 ตําแหนง ก็พอแลว และ เนื่องจากการใชคนอานระดับน้ํา ความถูกตองจึงขึ้นกับทักษะความชํานาญแมนยําของ ผูอาน ตลอดจนความนิ่งของน้ําดวย ทั้งนี้การอานระดับน้ําโดยคนนั้นนอกการอานโดยตรงที่จุด ตรวจวัดแลว ยังอานจากกลองโทรทัศนวงจรปด (CCTV) ระบบโทรมาตรไดอีกดวย รูปที่ 2.6 แบบมาตรฐานกรมชลประทาน HYDROLOGY No.03613y แผนระดับน้ําแบบลาดและแผนตัวเลข (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554)
16 รูปที่ 2.7 การติดตั้งแผนวัดระดับน้ําแนวลาด 1:1.5 ในคลอง (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554) (2) เครื่องวัดระดับน้ําแบบโซ (Chain gage) เปนเครื่องวัดระดับน้ํา ยุคแรกที่ใชแกปญหาการมีขอจํากัดในการใชแผนวัดระดับน้ํา ที่ทําไดไมสะดวกหรือทําไมไดหากสภาพ ภูมิประเทศไมเหมาะสมหรือชวงความลึกของน้ํามีมาก โดยยุคนั้นมีการวัดระยะโดยใชโซวัดระยะ (โดย โซ 1 เสน = 100 ขอ = 40 เมตร | 1 ขอ = 10 ปอย = 40 ซ.ม.) (1 ปอย = 10 ปวน = 4 ซ.ม. | 1 ปวน = 4 ม.ม.) เครื่องมือนี้จึงติดตั้งโซวัดระยะ ผานบนรอกโดยมีตุมน้ําหนักถวงติดไวที่ปลายโซ การ วัดจะปลอยโซลงไปจนปลายตุมน้ําหนักถวง สัมผัสผิวน้ําพอดี แลวทําเครื่องหมายไวบนขอโซใหตรงกับ ตําแหนงศูนยของ Scale ที่ตัวเครื่องมือ ซึ่งการติดตั้งเครื่องมือและการวัดครั้งแรกจะเทียบระยะที่วัด ไดบนโซเทียบกับระดับอางอิงที่รูคา เชนระดับของอาคาร หรือระดับ รทก. ที่ไดโยงมาเปนตน และเมื่อ วัดครั้งตอ ๆ ไปโดยขยับโซขึ้น หรือลงใหปลายตุมน้ําหนักถวงสัมผัสผิวน้ําพอดี เทียบการเปลี่ยนแปลง ระยะของโซจากตําแหนง บนโซที่ทําเครื่องหมายไวในครั้งกอน จะไดคาระดับน้ําที่วัดในครั้งนี้แตกตาง จากการวัดในครั้งกอน มากกวาหรือนอยกวาซึ่งขึ้นกับวาระดับน้ําเพิ่มหรือลด แลวทําเครื่องหมายใหม เพื่อเปนตําแหนง ระดับน้ําขณะนั้นเพื่อจะใชเปรียบเทียบกับครั้งตอไปอีก ปจจุบันเครื่องวัดระดับน้ํา แบบโซไมมีใชแลว รูปที่ 2.8 เครื่องวัดระดับน้ําแบบโซ (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554)
17 (3) เครื่องวัดระดับน้ําแบบสายโลหะถวงน้ําหนัก (Wire weight gage) เปนเครื่องมือที่พัฒนาขึ้นมาเพื่อแกปญหาการมีขอจํากัดจากการวัดดวยเครื่องวัด แบบโซ คือ การอานระยะจากโซนั้นยาก มีปญหาการเกิดความผิดพลาดจากการเปลี่ยนแปลงความ ยาวจากการ ยืดตัวของหวงโซ และการขยายหรือหดตัวเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมาก การที่เครื่องวัดมี ขนาดใหญและน้ําหนักมากหากตองใชโซยาว ๆ จึงไดเปลี่ยนจากการใชโซมาใชสายโลหะหรือสลิงที่มี ขนาดเล็กกวา น้ําหนักเบาจึงติดตั้งใหมีความยาวมาก ๆ ได มีการยืดหดตัวจากการเปลี่ยนแปลง อุณหภูมินอย หลักการวัดนั้น จะวัดเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงระดับน้ําเชนเดียวกับ การวัดโดย เครื่องวัดระดับน้ําแบบโซ นอกจากนี้ยังมีรุนที่มีมิเตอรวัดระยะอานคาเปนตัวเลขได รูปที่ 2.9 เครื่องวัดระดับน้ําแบบ Wire weight gage รูปแบบตาง ๆ (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554)
18 เครื่องวัดระดับน้ําแบบนี้ตอมาไดรับการพัฒนาโดยการนําวัสดุ ประเภทตาง ๆ ที่มี คุณสมบัติที่ดียิ่งขึ้นมาใชแทนสายโลหะ เชน ใชเทปวัดระยะโลหะ เทปวัดระยะไฟ เบอร ฯลฯ (จะเห็นไดวาสอดคลองกับชนิดของเครื่องมือวัดระยะในสมัยนั้น ๆ) การที่สามารถอานคา ไดจากเทป โดยตรงทําใหการตรวจวัดสะดวกไมตองทําเครื่องหมายเพื่อการเปรียบเทียบอีกตอไป (4) Float - tape gage เครื่องวัดระดับน้ําประเภทนี้แกปญหาความ ไมสะดวกในการตองคอยสังเกตปลายตุมน้ําหนักถวงของ Wire weight gage วาสัมผัสกับผิวน้ํา หรือไม โดยพัฒนาใหมีลูกลอยที่ผูกติดกับเทปวัดระยะโลหะ และมีตุมน้ําหนักถวงที่ปลายอีกขาง เสน เทปจะคลองอยูบนรอกเพื่อใหเกิดการเคลื่อนตัวอยางอิสระ โดยตัวลูกลอยจะปลอยใหลอยอยูบนผิว น้ํา สวนน้ําหนักถวงจะทําใหสายเทปโลหะที่คลองผานรอกมีสภาพตั้งอยูตลอดเวลา ดังนั้นเมื่อระดับ น้ําเพิ่มขึ้นจะดันลูกลอยยกสูงขึ้น ทางดานตุมน้ําหนักถวงก็จะลดระดับต่ําลง ในทางกลับกันเมื่อระดับ น้ําลดลงน้ําหนักลูกลอยที่มากกวาจะลดลงตามระดับน้ําและจะดึงตุมน้ําหนักถวงใหลอยสูงขึ้น การ เปลี่ยนแปลงระดับน้ําจึงทําใหสายเทปโลหะเคลื่อนที่ ในการตรวจวัดจะอานคาระยะจากเทปใน ตําแหนง Pointer บน เครื่องวัด เปรียบเทียบคาจากการวัดครั้งนี้ กับการวัดครั้งกอน (หากติดตั้งเครื่องวัดไดเหมาะสม สัมพันธกับ ระดับอางอิงก็จะอานคาเปนความลึกในการวัดแตละครั้งไดทันที) รูปที่ 2.10 Float - tape gage (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554) (5) Electric - tape gage เปนเครื่องมือที่พัฒนาจากเครื่องวัดระดับ น้ําแบบสายโลหะถวงน้ําหนัก ที่ตอมาได ใชเทปวัดระยะแทนสายโลหะ มีการใชตัวเซนเซอรที่ทําหนาที่ เสมือนสวิทชติดที่ปลายน้ําหนักถวง หรือหัวหยั่ง เมื่อปลายหัวหยั่งสัมผัสผิวน้ําพอดีตัวเซนเซอรจะตอ วงจรทําใหตัวแสดงสัญญาณทํางาน โดยอาจเปนเสียง หลอดไฟหรือเข็มมิเตอร ไมตองไปสังเกตวาหัว
19 หยั่งสัมผัสน้ําพอดีแลวหรือไม ตัวเทปวัดความลึกอาจเปนเทปวัดระยะที่ฝงสายสัญญาณ ไวในตัวเทป ดวย หรือเปนสาย เคเบิลพิเศษที่มีสายโลหะและสายสัญญาณรวมอยูในเสนเดียวกัน ปลายขางหนึ่งตอ หัวหยั่ง ปลายอีกขางตอตัวแสดงสัญญาณ โดยจะพิมพ Scale บอกระยะที่ตัวสายเคเบิลดังกลาว เครื่องมือแบบนี้ทําใหการวัดทําไดสะดวกและถูกตองมากยิ่งขึ้น รูปที่ 2.11 การหยั่งวัดระดับน้ํา (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554) รูปที่ 2.12 ตัวอยางเครื่องวัดที่สายวัดเปนเคเบิลพิเศษที่มีสายสัญญาณและพิมพ Scale ที่สาย (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554)
20 รูปที่ 2.13 ตัวอยางเครื่องวัดที่สายวัดเปนเทปวัดระยะที่มีสายสัญญาณฝงในตัว (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554) ข. เครื่องบันทึกระดับน้ํา (Water level recorder) ปราโมท พลพณะนาวี (2554) ระบุวา เครื่องบันทึกระดับน้ํา (Water level recorder) เปนเครื่องวัดระดับน้ําที่จะบันทึกขอมูลระดับน้ําในชวงเวลาตาง ๆ ทั้งแบบตอเนื่อง หรือตามเวลาที่กําหนด ไวบนแถบกระดาษ หรือบันทึกในหนวยความจําอิเล็คทรอนิคสหรือใน ระบบ คอมพิวเตอรไดโดยอัตโนมัติ ทําใหสามารถใชแกปญหาที่เกิดจากจากการใชเครื่องวัดระดับน้ําแบบไม มีการบันทึกใหหมดไปได ในเรื่องการตองใชคนคอยตรวจวัดหรืออานบันทึกขอมูล และหากระดับน้ํามี อัตราการเปลี่ยนแปลงที่เร็วมากตองใชชวงเวลาการตรวจวัดถี่มากขึ้น ทําใหไมสะดวกและอาจเกิด ความผิดพลาดในการตรวจวัดชวงเวลากลางคืน เปนตน เครื่องวัดระดับน้ําแบบมีการบันทึกมีหลายแบบหลายชนิด อาจจัดแบง โดยอาศัย หลักการทํางานไดตอไปนี้ (1) เครื่องบันทึกระดับน้ําแบบลูกลอย (1.1) Analogor graphic recorder เครื่องวัดระดับน้ําประเภท นี้ มีลูกลอยที่ผูกดวยสายโลหะหรือเทปโลหะและมีตุมน้ําหนักถวงที่ปลายอีกขาง โดยตัวลูกลอยจะ ปลอยใหลอยอยูบนผิวน้ํา สวนน้ําหนักถวงจะทําใหสายโลหะที่คลองผานรอกที่มีความฝดนอยมากมี สภาพตั้งอยูตลอดเวลา (ตุมน้ําหนักถวงจะมีน้ําหนักนอยกวาน้ําหนักลูกลอยที่ลอยอยูบนผิวน้ําเล็กนอย ทําใหแรงกระทําจากน้ําหนัก 2 ขางของสายโลหะคอนขางสมดุล) ดังนั้นเมื่อระดับน้ําเพิ่มขึ้นจะดันลูกลอยยกสูงขึ้นดานตุม น้ําหนักถวงก็จะ ลดต่ําลง ในทางกลับกันเมื่อระดับน้ําลดลงลูกลอยจะลดระดับลงตามระดับน้ําทิ้งตุม น้ําหนักถวงที่ เบากวาใหยกตัวสูงขึ้น การเปลี่ยนแปลงระดับน้ําจึงทําใหสายโลหะเคลื่อนที่ไปและทําให หมุน รอกที่เชื่อมตอกับตัวบังคับแกนปากกาบันทึก อาจเปนระบบเฟอง หรือ แกนทรงกระบอกที่มี รองที่ ใชบังคับแขนของปากกาเมื่อทรงกระบอกหมุนไปทําใหปากกาเกิดการเคลื่อนที่และเขียนบน แถบ กระดาษที่มีถูกขับใหเลื่อนไปโดยระบบเฟองของนาฬิกาที่อาจบันทึกไดหลายวัน มักออกแบบให แกนปากกาเคลื่อนที่ตอเนื่องในลักษณะกลับไปกลับมาตามแนวกระดาษที่ใชบันทึก จึงทําใหไม ตองใช
21 แถบกระดาษกวางมาก และสามารถบันทึกระดับน้ําไดตอเนื่อง ตัวอยางรูปแบบเครื่องวัด ดังแสดงตาม รูปที่ 2.14 รูปที่ 2.14 เครื่องบันทึกระดับน้ําแบบ Graphic recorder (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554) (1.2) Analog - to - digital recorder จากขอจํากัดของการ บันทึกขอมูลแบบกราฟกมีหลายประการ เชน ความสามารถในการบันทึกขอมูลไดในชวงเวลาจํากัด ตามความสามารถของนาฬิกาแบบไขลาน ลักษณะการบันทึกที่เมื่อสุดความกวางของกระดาษดาน หนึ่งแลวก็จะบันทึกวกกลับไปอีกดานทําให การอานขอมูลไมสะดวก เกิดความผิดพลาดเมื่อลาน นาฬิกาใกลหมด ปากกาบันทึกไมทํางานเพราะ หมึกหมดหรือแหง จึงไดมีการคิดระบบการบันทึกเปน ตัวเลขขึ้นมาและใหเครื่องทํางานดวยระบบ ไฟฟา ระบบของเครื่องยังคงใชลูกลอยและรอกเชนแบบ Analog or Graphic recorder แต เปลี่ยนระบบบันทึกเปนการบันทึกคาแทนการใชปากกาเขียนเปน ลายเสน เครื่องมือยุคแรกยังไมได บันทึกผลเปนตัวเลขอยางแทจริง การบันทึกขอมูลจะใชวิธีการเจาะ บัตร ซึ่งเปนยุคเดียวกับการใช เครื่องคํานวณและคอมพิวเตอรที่ปอนขอมูลโดยการเจาะบัตร เพราะ สมัยนั้นระบบหนวยความจํายัง ไมมี สามารถกําหนดชวงเวลาการบันทึกขอมูลได การแปลผลทําโดย คนหรือใชเครื่องแปลผลก็ได รูปที่ 2.15 Analog - to - digital recorder (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554)
22 รูปที่ 2.16 การบันทึกขอมูลของ Analog - to - digital recorder (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554) (1.3) Digital recorder (1.3.1) เครื่องบันทึกระดับน้ําระบบ Digital แบบวัดน้ํา ทางตรง เครื่องมือมีลักษณะคลายแบบ Float – tape gage แตแสดงผล เปนตัวเลขและบันทึกขอมูลไวในหนวยความจําของเครื่องโดยตรง รูปที่ 2.17 Digital recorder แบบตาง ๆ (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554)
23 (2) เครื่องบันทึกระดับน้ําระบบ Digital แบบวัดน้ําทางออม (แบบไม สัมผัสผิวน้ํา) โดยการประยุกตคุณสมบัติของน้ําบางดาน เชน การสะทอนเสียง และแสง ความกดดันที่ระดับความลึกตางๆ มาสรางSensor วัดระดับน้ํารูปแบบตาง ๆ สวนประกอบ สําคัญคือ ตัว Sensor ที่เปนตัวสงสัญญาณและหรือรับสัญญาณ และเครื่องแปลสัญญาณและบันทึก ขอมูล โดยสามารถตอพวงกับระบบคอมพิวเตอร และสามารถติดตั้งกับระบบโทรมาตรสงขอมูล ทางไกลโดยวิทยุหรือโทรศัพทได เครื่องมือประเภทนี้ไดแก (2.1) เครื่องวัดแบบ Bubble gage ในการวัดระดับน้ําโดยใช Staff gage, Chain gage และ Wire weight gage นั้น ตองทําในระบบเปดหรือที่โลงตามธรรมชาติเพราะเราตองอานคาระดับ หรือ สังเกตตุมน้ําหนักถวงสัมผัสผิวน้ํา สวนเครื่องมือประเภทอื่น ๆ ตองวัดในบอน้ํานิ่ง (Stiling wel) ที่ สรางเปนบอริมทางน้ําและมีทอเล็ก ๆ ตอเชื่อมใหน้ําจากทางน้ําไหลเขามาในบอดังกลาวซึ่ง จะทําให ระดับน้ําในบอเปนระดับที่เทากับในทางน้ํา แตในบางพื้นที่ที่มีตะกอนไหลปนมากับน้ํามาก โอกาสที่ จะเกิดการอุดตันหนาทอเล็ก ๆ ที่ตอเขามาในบอวัดน้ําได จึงตองใชเครื่องมือวัดระดับน้ําแบบใช ฟองอากาศ (Bubble gage) หลักการทํางาน เครื่องมือนี้จะปลอยกาซไนโตรเจนเปน แรงดันผานทอที่มีปลายเปดใตผิวน้ํา การวัดความดันที่ปลายทอที่ปลอยฟองอากาศออกมาจะแปลง เปน ความสูงของน้ําโดยเครื่องบันทึกได รูปที่ 2.18 สถานีวัดน้ําแบบ Bubble gage (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554)
24 รูปที่ 2.19 อุปกรณประกอบของ Bubble gage (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554) (2.2) เครื่องวัดแบบหัววัดความดัน โดยใชเซนเซอรที่มีความไว ตอการเปลี่ยนแปลงความดัน สําหรับหยอนวัดเปรียบเทียบผิวน้ํากับระดับความลึกที่ทราบคา รูปที่ 2.20 Pressure sensor (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554) (2.3) Acoustic Doppler เปนเครื่องมือวัดความลึกของน้ําและ สามารถวัดกระแสน้ําไดดวยในขณะเดียวกัน โดยใชคลื่นความถี่สูง รูปที่ 2.21 การวัดระดับน้ําโดยใชเครื่องวัดแบบ Acoustic Doppler (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554)
25 (2.4) เครื่องวัดแบบใช Ultrasonic เพื่อวัดระยะจากหัววัดถึง ผิวน้ํา มีสวนประกอบสําคัญคือ ตัว Sensor ที่เปนตัวสงและรับคลื่นในตัวเดียวกัน และเครื่องแปล สัญญาณและบันทึกขอมูล รูปที่ 2.22 หัววัดระดับน้ํา Ultrasonic และเครื่องบันทึกขอมูล (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554) (2.5) เครื่องวัดระบบ Laser เพื่อวัดระยะที่หางจาก หัววัดถึง ระดับทองทางน้ํา หรือใชตัวสะทอนแสงที่ผิวน้ํา หรือติดตั้งคูกับเครื่องวัดแบบ Ultrasonic ก็จะ สามารถวัด ความลึกออกมาได รูปที่ 2.23 เครื่องวัดระบบ Laser (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554)
26 รูปที่ 2.24 การใชเครื่องวัดระบบ Laser คูกับระบบ Ultrasonic (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554) (2.6) แบบหัววัด Radar รูปที่ 2.25 การใชRadar ตรวจวัดระดับน้ํา (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554)
27 รูปที่ 2.26 เครื่องมือวัดระดับน้ํายุคบุกเบิก (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554) 2.1.4.2 บอน้ํานิ่ง (Stilling well) ก. ปราโมท พลพณะนาวี (2554) กลาววาการวัดระดับน้ําจะเกิดปญหา ที่ทําใหเกิดความผิดพลาดในการตรวจวัดอัน เนื่องมาจากสาเหตุตอไปนี้ (1) การมีกระแสน้ําไหลแรงทําใหเครื่องมือไมอยูในตําแหนงที่ เหมาะสม (2) การมีคลื่นทําใหผิวน้ําไมนิ่ง (3) การมีขยะหรือวัชพืชลอยมากับน้ํามากทําใหตรวจวัดลําบาก ฯลฯ การตรวจวัดดวยแผนวัดระดับน้ําอาจหลีกเลี่ยงปญหาขอ (2) และขอ (3) ไมได แตอาจปองกันหรือแกปญหาไดโดยการสรางตัวกําบังคลื่น และทุนกันขยะหรือวัชพืช สวน การใช เครื่องมือวัดแบบอื่น ๆ นั้นเพื่อแกปญหาดังกลาวจึงมักสรางบอน้ํานิ่งขึ้น การสรางนั้นอาจสราง ในทางน้ําหรือสรางบนตลิ่งใกลทางน้ําก็ได อาจสรางจากวัสดุหลากหลายประเภท สวนขนาดของ บอ นั้นขึ้นกับสภาพการใชงาน โดยพิจารณาจาก ขนาดและจํานวนอุปกรณ ตัวอาคารติดตั้ง เครื่องมือ ตองการสรางเปนที่พักชั่วคราวของเจาหนาที่ดวยหรือไม เปนตน ข. ลักษณะทั่วไปของบอน้ํานิ่ง จะมีสวนประกอบ คือ (1) ตัวบอน้ํา เปนปลองสี่เหลี่ยมหรือกลมในแนวดิ่ง ถาขนาดเล็กอาจ ใชทอแทน โดยทั่วไปกนบอจะต่ํากวาระดับน้ําต่ําสุดที่จะทําการวัดเล็กนอย เพื่อเผื่อไวสําหรับตะกอน (2) ทอชักน้ําเขาบอ เปนทอเล็กๆ ที่ตอจากตัวบอหรือปลองหรือทอ ออกไปยังทางน้ําในแนวราบเพื่อเปนตัวรับน้ําเขาตัวบอ โดยตําแหนงที่วางทอชักน้ํานี้จะอยูในแนว ระดับที่ต่ําที่สุด ที่ตองการวัดระดับน้ํา และไมเกิดผลกระทบจากการอุดตันของตะกอน อาจมีทอเดียว หรือเผื่อไวหลายทอก็ได ถาตะกอนมีมากปลายทอในทางน้ําจะตอของอ 90 องศาใหปลายหันไปดาน
28 ทายน้ํา เพื่อกันตะกอนเขาทอ (ถาตัวบออยูในทางน้ําจะไมมีทอนี้ แตจะเจาะรูที่ตัวบอหรือทอเพื่อรับ น้ําแทน) (3) ที่สําหรับติดตั้งอุปกรณ จะตั้งอยูบนตัวบอหรือปลอง ถาเปนบอ ขนาดเล็กจะมีลักษณะคลายตูเพื่อใสเครื่องมือวัด หากเครื่องมือขนาดใหญ หรือมีสวนประกอบมาก อาจสราง เปนหองเล็ก ๆ หรือสรางเปนสถานี (4) สะพานทางเดิน เพื่อเขาไปปฏิบัติงาน เมื่อสรางบอน้ํานิ่งอยู ในทางน้ํา รูปที่ 2.27 ตัวอยางของบอน้ํานิ่ง และสถานีวัดระดับน้ํา (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554)
29 2.1.4.3 เครื่องมือวัดระดับน้ําแบบอื่น ๆ ก. เครื่องวัดระดับน้ําสูงสุด (Crest-stage gages) ปราโมท พลพณะนาวี (2554) กลาววาการใชเครื่องบันทึกระดับน้ํา จะอานระดับน้ําสูงสุดไดจากเสนกราฟ หรือคาตัว เลขที่เครื่องบันทึกไว แตยังมีเครื่องมือที่ใชวัดระดับ น้ําสูงสุดโดยตรง โดยมีสวนประกอบและ หลักการทํางานงาย ๆ คือตัวเครื่องมือเปนทอที่เจาะรูไว เพื่อใหน้ําเขาไปภายในทอไดและทําให ระดับน้ําในทอกับภายนอกในทางน้ําเปนระดับเดียวกัน ภายใน ทอจะติดตั้งแผนวัดระดับเอาไว ปลายบนและลางเปนฝาครอบเพื่อที่จะใชเปดเพื่อนําแผนวัดระดับมา อานคา หรือทําความสะอาดภายในได การตรวจวัดจะทําการใสผงไมกอกลงไปในทอ โดยนําทอติดตั้ง ในทางน้ําตรงจุดตรวจวัด เทียบระดับของเครื่องมือกับระดับอางอิงเพื่อที่จะใชอางอิงในการแสดงผล ผงไมกอกจะลอยอยูในน้ําในทอ เมื่อน้ําลดระดับลงผงไมกอกจะติดอยูกับผิวแผนวัดระดับ จึงสามารถ อานคาสูงสุดของระดับน้ําได ข. เครื่องวัดระดับน้ําแบบลูกลอย ปราโมท พลพณะนาวี (2554) ระบุวา เมื่อรูหลักการพื้นฐานของ เครื่องวัดระดับน้ําและบอน้ํานิ่งแลวสามารถประยุกต ออกแบบและสรางขึ้นใชงานเองได ซึ่งมีกรณี ตัวอยางการประยุกตใชคือ ศิริชัย ศักดิ์สริโกศล ไดออกแบบและสราง บอน้ํานิ่งประยุกต เพื่อใช วัดระดับน้ําในคลองสงน้ําที่โครงการสงน้ําและบํารุงรักษากําแพงแสน โดยใชทอคอนกรีตที่มี เสนผาศูนยกลาง 0.20 เมตรเปนตัวบอ และใชทอ PVC ขนาดเสนผาศูนยกลาง 1.5 นิ้วเปนทอชักน้ํา เขาบอ ตูหรือ กลองเหนือปากบอน้ํานิ่งสรางดวยคอนกรีตเสริมเหล็กมีลักษณะเปนกลองทึบ เปด ดานหนาสําหรับ ติดตั้งแผนระดับน้ํา ชองดานในกวาง 0.20 เมตร สูงประมาณ 1 - 2 เมตร ขึ้นกับ ความลึกของน้ําที่จะวัด ดานลางเปดชองสําหรับเครื่องหยั่งวัด ที่ทํามาจากลูกลอยที่ใชควบคุมในถังน้ํา ที่ติดตั้งกับแกนทอเหล็กสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 4 หุน สําหรับใชเทียบวัดระดับ รูปที่ 2.28 เครื่องวัดระดับน้ําสูงสุด และลักษณะการติดตั้ง (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554)
30 รูปที่ 2.29 บอน้ํานิ่งประยุกต (ที่มา : ปราโมท พลพณะนาวี, 2554) 2.1.4.4 ตองติดตั้งแผนวัดระดับน้ําไวเสมอแมจะใชเครื่องมือวัดระดับน้ําประเภท อื่นแลว ปราโมท พลพณะนาวี (2554) กลาววาแมจะใชเครื่องวัดระดับน้ํา ประเภทใดก็ตาม จําเปนตองติดตั้งแผนวัดระดับน้ําไวดวยเสมอ เพื่อที่จะใชสุมเช็ควาการทํางานของ เครื่องวัดนั้นยังคงมีความถูกตองอยูหรือไม อีกทั้งหากเครื่องมือ วัดนั้นไมสามารถใชงานได เนื่องจาก สาเหตุเกิดการชํารุด หรือครบกําหนดการสงไปตรวจเช็ค ก็จะ สามารถใชแผนระดับน้ําตรวจวัดระดับ น้ําไดตอเนื่องกันไป 2.1.5 Ultrasonic Sensor Ultrasonic Sensor คือ เซ็นเซอรที่ใชสําหรับตรวจจับวัตถุตาง ๆ โดยอาศัยหลักการ สะทอนของคลื่นความถี่เสียง และ คํานวณหาคาระยะทางไดจากการเดินทางของคลื่นและนํามาเทียบ กับเวลา ดวยกลไกดังกลาวทําใหเราสามารถนํามาประยุกตใชงานในรูปแบบตาง ๆ ไดอยางมากมาย เชน งานวัดระดับน้ํา งานตรวจจับชิ้นงาน งานตรวจจับความหนาของวัตถุ คลื่นความถี่ที่ใชในตัว Ultrasonic Sensor คือ คลื่นความถี่เสียงในชวง Ultrasound ซึ่งเปนคลื่นความถี่เสียงที่มนุษยไม สามารถไดยิน โดยมียานความถี่ตั้งแต 20 KHz ขึ้นไป ซึ่งขอดีของการใช Ultrasonic Sensor ในการ ตรวจจับวัตถุนั้น คือ เรื่องของการเดินทางของคลื่น Ultrasound ที่สามารถเดินทางผานตัวกลาง เชน อากาศ กาซ ของเหลว หรือ ของแข็งได ยกเวนในสภาวะสุญญากาศ ทําใหสามารถใชงานตรวจจับวัตถุ ไดหลากหลาย และสภาพแวดลอมตาง ๆ ไดดี
31 รูปที่ 2.30 Ultrasonic sensor diagram (ที่มา : fierceelectronics, 2019) คลื่นเสียงยานอัลตราโซนิค นั้นเปนคลื่นที่มีทิศทางที่แนนอน ทําใหเราสามารถ นําไปใชงานไดหลายอยาง เชน นําไปใชในเครื่องควบคุมระยะไกล (Ultrasonic remote control) เครื่องลางอุปกรณ (Ultrasonic cleaner) โดยการทําใหน้ําสั่นที่ความถี่สูง เครื่องวัดความหนาของ วัตถุโดยสังเกตระยะเวลาที่คลื่นสะทอนกลับมา เครื่องวัดความลึกและทําแผนที่ใตทองทะเล โดย ความถี่ที่นํามาใชงานนั้นจะขึ้นอยูกับตัวกลาง เชน ถาคลื่นเสียงที่ตองเดินทางผานอากาศความถี่ที่ใชก็ มักจะจํากัดอยูเพียงไมเกิน 50 KHz เพราะที่ความถี่สูงขึ้นกวานี้อากาศจะดูดกลืนคลื่นเสียงเพิ่มขึ้น มาก ทําใหระดับความแรงของคลื่นเสียงที่ระยะหางออกไปลดลงอยางรวดเร็ว สวนการใชงานดาน การแพทยซึ่งตองการรัศมีทําการสั้น ๆ ก็อาจใชความถี่ในชวง 1 MHz ถึง 10 MHz 2.2 งานวิจัยที่ผานมา ในการศึกษางานวิจัยในครั้งนี้ไดประยุกตใชUltrasonic Sensor ในการวัดระดับน้ํา ในคลองชลประทาน โดยมีเอกสารที่เกี่ยวของเกี่ยวกับการใชUltrasonic Sensor ในการวัดคาระดับ ดังนี้ 2.2.1 ธัญญารัตน วงศเก, ปนัดดา อวิคุณประเสริฐ และ ชยานนท อวิคุณประเสริฐ (2017) การศึกษานี้มีวัตถุประสงคในการสรางอุปกรณวัดความสูงแบบดิจิทัล ที่สามารถวัดคาไดอยาง ถูกตองแมนยําและใชงานสะดวก โดยใชเซนเซอรอัลตราโซนิกกับบอรดอารดุยโน (Arduino board)
32 ทํางานรวมกับเซนเซอรวัดอุณหภูมิเพื่อใหคาที่ไดมีความถูกตองมากขึ้นและขอมูลผานหนาจอแอลซีดี พบวาประสิทธิภาพของเซนเซอรอัลตราโซนิกในการวัดระยะความสูงตั้งแต 2-200 เซนติเมตร มี ความคลาดเคลื่อน 0.6 ถึง 1.0% เมื่อทําการเปรียบเทียบคาความสูงที่ไดจากการวัดอีก 3 วิธี คือ วิธี ทั่วไป, วิธีที่ใชอุปกรณวัดความสูงแบบดิจิทัลคูกับฉากเรียบ และ วิธีที่ใชอุปกรณวัดความสูงแบบดิจิทัล เพียงอยางเดียว โดยคาความสูงที่ไดจากการใชอุปกรณวัดความสูงแบบดิจิทัลกับคาความสูงที่ไดจาก การวัดความสูงโดยทั่วไป และแตกตางกันอยางมีนัยสําคัญ (ρ=0.017) คาความคลาดเคลื่อน 4.0% เมื่อใชอุปกรณวัดความสูงแบบดิจิทัลคูกับฉากเรียบไมพบความแตกตางของคาความสูงที่วัดไดเทียบ กับการวัดโดยวิธีทั่วไปอยางมีนัยสําคัญ (ρ=0.793) และความคลาดเคลื่อนของคาที่ไดมีเพียง 1.0% เมื่อปรับแกสมการในโปรแกรมและนําอุปกรณไปใชงานจริง พบวาการนําอุปกรณวัดความสูงแบบ ดิจิทัลไปใชงานมีความคลาดเคลื่อนเพียง 2.0% 2.2.2 ยุพดีหัตถสิน, ณัฐวัฒนพยาราษฎร, ชาญณรงคธรรมเสนา และ เขมะฑัต วิภา ตะวนิช (2561) เปนงานวิจัยที่ชวยสงเสริมดานการปรับปรุงคุณภาพชีวิตสาหรับผูบกพรองทางการ มองเห็น โดยแจงเตือนเปนเสียงพูดไดทั้งภาษาไทยและภาษาอังกฤษ เปนงานที่มุงพัฒนาปรับปรุง อัลกอริทึมดานประมวลผลเสียงใหเขาใกลreal time มีการทดสอบความแมนยําการวัดระยะทางที่ สัมพันธกับมุมดานหนาของ ultrasonic sensor และการสะทอนคลื่น ultrasonic ที่ไปตกกระทบกับ วัตถุ 5 ชนิด คือ ฟองน้ํา กระจก ไมเหล็ก และขวดน้ําพลาสติก ผลทดสอบมี2 สวน สวนที่หนึ่งทํา การทดสอบวัดระยะทางกับวัตถุทั้ง 5 ชนิด ไดผลลัพธคือ เฉพาะฟองน้ําที่ไมตอบสนองตอการสะทอน คลื่น ultrasonic สวนวัตถุอีก 4 ชนิดที่เหลือจะสะทอนคลื่นกลับ ซึ่งผลความแมนยําระยะทางสะทอน คลื่นจากแตละวัตถุ ทําใหตองคํานึงถึงกลไกการออกแบบระบบเพื่อใหเกิดความปลอดภัยกับผูสวมใส แวน ผลทดสอบที่สองเปนแบบสอบถามการทดสอบที่ถูกประเมินจากคนสายตาปกติและผูบกพรอง ทางการมองเห็น แบบสอบถามมี6 ประเด็นในดานความปลอดภัย ดานการออกแบบฮารดแวรดาน ความแมนยําการวัดระยะทาง ดานแจงเตือนดวยเสียงเร็วขึ้น ดานราคา และดานสะดวกคลองตัวกรณี สวม ซึ่งผลลัพธการประเมินอยูในเกณฑที่ดี 2.2.3 Pavithra B. G, Siva Subba Rao Patange, Sharmila A3, Raja S และ Sushma S J (2017) งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงคเพื่อแสดงใหเห็นถึงลักษณะความแตกตางในการวัดระยะทาง ของเซนเซอร 3 แบบไดแก Infrared sensor, Ultrasonic sensor และ Laser sensor โดยที่ เซนเซอรแตละชนิดมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง โดยที่ Ultrasonic sensor และ Infrared sensor จะ มีราคาคอนขางถูก และเพื่อทําการเปรียบเทียบคุณสมบัติของเซนเซอรที่เหมาะสําหรับการวัด ระยะทางในสภาพแวดลอมในที่รมและที่กลางแจง จากการเปรียบเทียบเซนเซอรทั้ง 3 แบบพบวา Ultrasonic sensor สามารถระยะทางและใชแรงดันไฟฟาที่เหมาะสมทั้งในสภาพแวดลอมในที่รม และที่กลางแจง โดยสามารวัดระยะทางไดไกลถึง 315 ซม. หรือ 3150 มม. โดยทํามุม 30 องศา สวน Infrared sensor วัดระยะทางไดนอยที่สุด และ Laser sensor สามารถวัดระยะทางไดไกลถึง 1,000 ซม. แตใชมุมในการวัดที่คอนขางแคบ และในการใชงาน Laser sensor ตองเชื่อมตอกับ บอรด Arduino จํานวน 2 บอรด จึงไมเปนที่นิยมในการใชงานวัดระยะทาง ดังนั้น Ultrasonic sensor จึงไดเหมาะสําหรับการใชงานวัดระยะทาง มากกวา ไดแก Infrared sensor และ Laser sensor
33 2.2.4 Nils Gageik, Thilo Müller, Sergio Montenegro. (2012). งานวิจัยนี้เปนสวน หนึ่งของโครงการ AQopterI8 ของแผนกการบินและอวกาศ เทคโนโลยีสารสนเทศ (มหาวิทยาลัย Würzburg) ซึ่งมีจุดมุงหมายเพื่อการพัฒนาโดรนแบบบินอัตโนมัติสําหรับการใชงานในที่รม โดยการ ประยุกตใช Ultrasonic sensor ซึ่งมีราคาถูกในการวัดระยะทาง เพื่อปองการชนวัตถุของโดรนแบบ บินอัตโนมัติ และทําการประเมินขอดีและขอเสียของการประยุกตใช Ultrasonic sensor ผลการ ประเมินพบวา โดรนแบบบินอัตโนมัติสามารถหลบหลีกการชนวัตถุ, ตรวจสอบตําแหนง และการ เปลี่ยนตําแหนงได แตถึงอยางไรก็ตามระบบก็ยังมีขอบกพรองบางอยางอันเนื่องมาจาก Ultrasonic sensor ทําการวัดระยะทางที่แนนอนไดประมาณ 250 เซนติเมตร สวนระยะทางที่ไกลกวานี้หรือ พื้นผิวของวัตถุบางอยาง Ultrasonic sensor ไมสารถทําการตรวจวัดไดครอบคลุมทั้งหมด จึง จําเปนตองทําการปรับปรุงคุณภาพของ Ultrasonic sensor เชนการนําเอา Infrared sensor มาใช งานรวมในระบบดวย อยางไรก็ตามผลการทดลองแสดงใหเห็นวา Ultrasonic sensor มีประโยชนตอ การบินของโดรนแบบบินอัตโนมัติเชนในสภาพแวดลอมที่มีควัน ถึงกระนั้นตองทําการตรวจสอบการ จัดเรียงตัวของ Ultrasonic sensor โดยจะตองทํามุม 20° กับพื้นผิวของสิ่งกีดขวาง และจัดเรียงตัว เปนรูปวงกลม แตทั้งนี้ก็ขึ้นอยูกับมุมที่สูงขึ้น และพื้นผิวของวัตถุสิ่งกีดขวาง รูปที่ 2.31 ตัวอยาง Ultrasonic Sensor (ที่มา : thaieasyelec, 2019)
34 บทที่ 3 วิธีดําเนินการวิจัย 3.1 การวัดระดับน้ํา 3.1.1 บทนํา การแจงเตือนภัยทางน้ําเมื่อเกิดเหตุอุทกภัย เปนการปองกันและการบรรเทา ผลกระทบของภัยพิบัติที่อาจขึ้น โดยที่เราอาจมีความเตรียมพรอมจัดทําแผนรองรับภาวะฉุกเฉิน ความเสียหายตาง ๆ ที่เกิดขึ้น เชน บานเรือน ทรัพยสิน ไร นา หรือชีวิต ดังนั้นเพื่อใหทราบถึงปริมาณ น้ําที่เกิดขึ้นจากเหตุอุทกภัยวามากหรือนอยเพียงใด สําหรับการจัดเตรียมปองกันและรับสถานการณ ไดอยางทันทวงที จําเปนตองมีการวัดระดับน้ําเพื่อปรับปรุงระบบการแจงเตือนภัย 3.1.2 ความสําคัญของการวัดระดับน้ํา 3.1.2.1 ระดับน้ํามีความสัมพันธกับอัตราการไหลของน้ําในทางน้ําและไหลผาน อาคารชลศาสตร, สัมพันธกับปริมาณน้ําที่เก็บกักในเขื่อนหรืออางเก็บน้ํา ดังนั้นการวัดระดับน้ําที่ ถูกตองจะทําใหคํานวณปริมาณน้ําไดถูกตอง ซึ่งสงผลใหการบริหารจัดการน้ํามีประสิทธิภาพ และเกิด ประสิทธิผลสูงสุด ไมเกิดความเสียหายจากการจัดการน้ําโดยการควบคุมปริมาณน้ําที่มากหรือนอย เกินไป 3.1.2.2 ขอมูลระดับน้ําที่บันทึกรวบรวมไวสามารถใชเพื่อการวางแผนบริหาร จัดการน้ํา เพื่อการเตรียมการปองกันภัยที่มีสาเหตุอันเนื่องมาจากน้ําไดลวงหนา 3.1.2.3 ขอมูลอัตราการเปลี่ยนแปลงระดับน้ําที่ตรวจวัดในเวลาปจจุบัน ใชทํานาย ชวงเวลาที่จะเกิดน้ําทวม และการลดลงของน้ําทวมเพื่อการปองกันและลดความเสียหายที่จะเกิดขึ้น ได การวัดระดับน้ํานั้นเพื่อใหรูวาผิวน้ําในขณะนั้นมีความลึกหรือมีระดับเทาใดเมื่อเทียบ กับระดับอางอิง การเปรียบเทียบคาผลของการตรวจวัดที่เวลาตาง ๆ กัน จะทําใหรูการเปลี่ยนแปลง ของระดับน้ําที่จุดนั้น โดยทั่วไปแลวการวัดระดับน้ําจะตรวจวัดในทางน้ํา วัดที่อาคารชลศาสตรทั้งดาน เหนือน้ําและทายน้ํา นอกจากนี้ยังรวมถึงการวดระดับน้ําใตดินจากทอวัดน้ําใตดิน ที่ใชเปนขอมูล ประกอบการสงน้ําใหแกพื้นที่เพาะปลูกดวย 3.1.3 การเลือกตําแหนงวัดระดับน้ําหรือติดตั้งสถานีวัดระดับน้ํา การเลือกจุดที่ตั้งสถานีวัดระดับน้ําหรือจุดติดตั้งเครื่องมือวัดระดับน้ํานั้น มี ขอพิจารณาดังนี้ 3.1.3.1 กรณีทางน้ําเปดทั่วไป เชน แมน้ํา หวย คลอง ฯลฯ เลือกจุดที่มีการไหล ของน้ําแบบ ราบเรียบ (Steady flow) ซึ่งเปนบริเวณที่มีลักษณะตอไปนี้ ก. เปนบริเวณที่ทางน้ํามีลักษณะเปนแนวตรง โดยระยะแนวตรง กําหนดให มากกวา 5 เทาของความกวางของทางน้ํา ในทางน้ําขนาดใหญทั่วไปมักกําหนดใหมีแนว ตรงจาก จุดวัดน้ําไปดานเหนือน้ําและดานทายน้ําดาน อยางนอยดานละ 100 ม.
35 ข. ไมมีลําสาขา คลองสงน้ํา ทอสงน้ําทอระบายน้ํา และอาคารหรือสิ่งปด กั้น ในทางน้ําบริเวณนั้น ที่จะทําใหมีน้ําไหลเขามาหรือไหลออกไปจากทางน้ํา ที่ทําใหเกิดอิทธิพลตอ ระดับน้ําที่จะตรวจวัดเกิดการเปลี่ยนแปลงกะทันหัน ค. มีหนาตัดทางน้ําคอนขางสมมาตร โดยหนาตัดควรเปนรูปสี่เหลี่ยมคาง หมู หรือ Parabola ตัวทางน้ําและตลิ่งมีความมั่นคง มีการกัดเซาะนอย ง. เปนจุดที่สามารถเขาไปปฏิบัติงานไดสะดวก และไมเกิดน้ําทวมตลิ่งใน ฤดูน้ําหลาก จ. ความลาดชันของทางน้ําสม่ําเสมอ ไมทําใหเกิดการตกจมของตะกอน ไดงาย 3.1.3.2 กรณีเขื่อนหรืออางเก็บน้ํา อาคารชลศาสตร และอาคารวัดน้ํา จุดวัดน้ําทั้ง ดานเหนือน้ํา และดานทายน้ําตองตั้งอยูพนจากอิทธิพลของอาคารชลศาสตร หรือตามเกณฑที่กําหนด ไวสําหรับอาคารแตละประเภท โดยตองเปนจุดที่สะดวกในการตรวจวัดและสามารถตรวจวัดได ครอบคลุมทุกชวงความลึก 3.1.4 ระดับอางอิง การวัดระดับน้ํานั้นเปนการตรวจวัดระดับที่ผิวน้ํา และเพื่อทําใหขอมูลผลการ ตรวจวัด สามารถสื่อสารไปยังผูรับขอมูลใหเขาใจงาย จึงมักบันทึกคาที่วัดไดเปรียบเทียบกับระดับ อางอิง เสมอ โดยการแสดงคาระดับน้ํานั้นจะแสดงได 2 แบบคือ 3.1.4.1 การแสดงเปนคาระดับ สวนใหญมักเทียบกับระดับน้ําทะเลปานกลาง: รทก. (Mean Sea Level: MSL) แตหากไมสามารถโยงระดับจากหมุดระดับที่เปนระดับ รทก. มาได ก็ จะใชระดับที่ใกลเคียงกับระดับ รทก.ที่สุด เรียกระดับสมมุติ (รสม.) โดยการพิจารณาจากแผนที่มาตรา สวน 1 : 50,000 แลวปกหมุดที่จะใชอางอิงในตําแหนงที่มีความมั่นคง หรืออาจใชระดับใด ๆ ของ อาคารเปนระดับอางอิง การวัดแบบนี้การอานคาจึงตองอานเปนคาที่เทียบกับระดับ รทก. หรือ รสม. 3.1.4.2 การแสดงคาเปนความลึก จะเปรียบเทียบคากับระดับอางอิงซึ่งเปนระดับ ที่ต่ําที่สุด หรือ ระดับที่จะมีความสัมพันธกับการวัดอัตราการไหลของน้ําผานอาคารชลศาสตรที่ทําให อัตราการ ไหลเทากับศูนย เชน ความลึกน้ําในคลองจะเทียบความลึกกับกนคลอง ความลึกน้ําผานฝาย หรือทาง ระบายน้ําลนจะเทียบกับระดับสันฝายหรือทางระบายน้ําลน และกรณีเขื่อนหรืออางเก็บน้ํา จะเทียบ ความลึกกับระดับธรณีทอสงน้ําตัวที่ต่ําที่สุด เปนตน 3.2 อุปกรณและเครื่องมือที่ใชทดลอง 3.2.1 ชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ สําหรับการศึกษาและทดลองในครั้งนี้ทางคณะผูจัดทําไดประยุกตใชชุดอุปกรณวัด ระดับน้ํา แบบอัตโนมัติจํานวน 2 ชุด สําหรับทําการติดตั้งที่บริเวณประตูน้ําทาไข และบริเวณทอ ระบายปากคลองระพีพัฒนโดยมีรายละเอียดของอุปกรณและเครื่องมือที่ใชในการประกอบดังนี้ 3.2.1.1 ตูไซดกันฝุนกันน้ํามีหลังคา IP55 ตามมาตรฐาน มอก. 513-2553 ขนาด กวาง 15 ซม. xยาว 28 ซม. x สูง 35 ซม. ดังแสดงในรูปที่ 3.1 3.2.1.2 PCB Board (บอรดไขปลา) ดังแสดงในรูปที่ 3.2
36 3.2.1.3 บอรด NB-ioT Kit ดังแสดงในรูปที่ 3.3 - ไมโครคอนโทรลเลอรSTM32L072CBT6 - แรงดันไฟเลี้ยง 3.5 – 5.0 โวลต - SWD Programmer Interface , GPIO Interface (P1) , GPIO Interface (MCU PA12) - ชิป Communication Module u-blox Sara N310 มาตรฐาน NBioT ESIM (AIS) Cellular module (NB1/NB2) 3.2.1.4 เสาสัญญาณ Magnet Mounting Antenna with SMA pigtail cable ดังแสดงในรูปที่ 3.4 3.2.1.5 Protocol : TCP/UDP , MQTT 3.2.1.6 Ultrasonic Range Finder - XL-Maxsonar WRL1 (Long Range Up to 10 m. / Out Door Use) IP67 Rated ดังแสดงในรูปที่ 3.5 3.2.1.7 รางถานสําหรับถาน 1.5 โวลต 3 กอน 3 รางถาน ดังแสดงในรูปที่ 3.6 3.2.1.8 สายไฟ Jumper 3.2.1.9 นอตสกรู M3 3.2.1.10 โทรศัพท Smart Phone รูปที่ 3.1 ตูไซดกันฝุนกันน้ํามีหลังคา (ที่มา : sirichaielectric, 2020)
37 รูปที่ 3.2 PCB Board (บอรดไขปลา) (ที่มา : lazada, 2020) รูปที่ 3.3 บอรด NB-ioT Kit (ที่มา : th.mouser, 2023)