38 รูปที่ 3.4 เสาสัญญาณ Magnet Mounting Antenna with SMA pigtail cable (ที่มา : tinyosshop, 2023) รูปที่ 3.5 Ultrasonic Range Finder - XL-Maxsonar WRL1 (Long Range Up to 10 m. / Out Door Use) IP67 Rated (ที่มา : thaieasyelec, 2023)
39 รูปที่ 3.6 รางถานสําหรับถานอัลคาไลนขนาด AA (1.5 โวลต) จํานวน 3 กอน (ที่มา : robotsiam, 2023) 3.2.2 อุปกรณสําหรับทําการสอบเทียบ Ultrasonic Sensor คณะผูจัดทํา ไดทําการสอบเทียบ Ultrasonic Sensor แบบ Ultrasonic Range Finder - XL-Maxsonar WRL1 (Long Range Up to 10 m. / Out Door Use) IP67 Rated จํานวน 2 ชุด ดังแสดงในรูปที่ 3.7 โดยมีรายละเอียดของอุปกรณและเครื่องมือที่ใชในการสอบเทียบ ดังนี้ 3.2.2.1 ภาชนะสําหรับใสน้ํา 3.2.2.2 Ultrasonic Range Finder - XL-Maxsonar WRL1 (Long Range Up to 10 m. / Out Door Use) 3.2.2.3 มิเตอรวัดอุณหภูมิ และความชื้น ดังแสดงในรูปที่ 3.8 3.2.2.4 เหล็กกลองขนาด 1 นิ้ว x 1 นิ้ว ความยาว 6 ม. สําหรับใชเปนเสา 3.2.2.5 เทปวัดระยะ 3.2.2.6 อุปกรณสอบเทียบ FLUKE 744 ดังแสดงในรูปที่ 3.9 3.2.2.7 ดิจิตอลมัลติมิเตอร FLUKE 789 ดังแสดงในรูปที่ 3.10 3.2.2.8 สายรัด Cable Tie 3.2.2.9 สายยาง 3.2.2.10 เสนลวด 3.2.2.11 เหล็กปลอกพรอมแขน สําหรับยึดจับหัว Sensor 3.2.2.12 บันได 3.2.2.13 ปลั๊กพวง 3.2.2.14 โนตบุก
40 รูปที่ 3.7 การสอบเทียบ Ultrasonic Sensor รูปที่ 3.8 มิเตอรวัดอุณหภูมิ และความชื้น (ที่มา : meterandinstruments.tarad, 2023)
41 รูปที่ 3.9 อุปกรณสอบเทียบ FLUKE 744 (ที่มา : fluke, 2023) รูปที่ 3.10 ดิจิตอลมัลติมิเตอร FLUKE 789 (ที่มา : fluke, 2020)
42 3.2.3 อุปกรณสําหรับทําการติดตั้งในสนาม สําหรับการติดตั้งในสนาม ที่บริเวณประตูน้ําทาไข ดังแสดงในรูปที่ 3.11 และ บริเวณทอระบายปากคลองระพีพัฒนดังแสดงในรูปที่ 3.12 มีรายละเอียดของอุปกรณและเครื่องมือ ที่ใชในการติดตั้งในสนามดังนี้ 3.2.3.1 เหล็กฉาก 3.2.3.2 เครื่องวัดระดับน้ํา 3.2.3.3 สายรัด Cable Tie 3.2.3.4 ปนยิงซิลิโคน พรอมกาวซิลิโคน 3.2.3.5 สีสเปรยพนกันสนิม 3.2.3.6 สวาน และดอกสวาน 3.2.3.7 ตะไบเหล็ก 3.2.3.8 นอตและสกรู 3.2.3.9 ไขควง 3.2.3.10 กรรไกร 3.2.3.11 บันได 3.2.3.12 เครื่องเจียรไฟฟา 3.2.3.13 แทนตัดไฟเบอร 3.2.3.14 มีดคัตเตอร รูปที่ 3.11 การติดตั้งในสนาม ที่บริเวณประตูน้ําทาไข
43 รูปที่ 3.12 การติดตั้งในสนาม ที่บริเวณทอระบายปากคลองระพีพัฒน 3.3 โปรแกรม/ซอฟตแวร/เครื่องมือทางสถิติ 3.3.1 โปรแกรม Arduino ในการพัฒนาอุปกรณแจงเตือนระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ จนสามารถแจงเตือนระดับ น้ําไดอยางมีประสิทธิภาพนั้น เกิดขึ้นไดดวยการใชแนวคิด และการใชซอฟตแวรที่มีความสามารถใน การจัดการใหชิ้นสวนหรือโมดูลตาง ๆ ใหทํางานรวมกันไดอยางลงตัว 3.3.1.1 ความหมายของ Arduino Arduino อานวา (อา–ดู–อิ-โน หรือ อา–ดุย-โน) เปนบอ ร ด ไมโครคอนโทรเลอรตระกูล AVR ที่มีการพัฒนาแบบ Open Source คือมีการเปดเผยขอมูลทั้งดาน Hardware และ Software ดังแสดงในรูปที่ 3.13 ตัวบอรด Arduino ถูกออกแบบมาใหใชงานไดงาย ดังนั้นจึงเหมาะสําหรับผูเริ่มตนศึกษา ทั้งนี้ผูใชงานยังสามารถดัดแปลง เพิ่มเติม พัฒนาตอยอดทั้งตัว บอรด หรือโปรแกรมตอไดอีกดวย โดยโปรแกรม Arduino มีสัญลักษณรูปโลโก ดังแสดงในรูปที่ 3.14 ความงายของบอรด Arduino ในการตออุปกรณเสริมตาง ๆ คือผูใชงาน สามารถตอวงจรอิเล็กทรอนิคสจากภายนอกแลวเชื่อมตอเขามาที่ขา I/O ของบอรด ดังแสดงในรูปที่ 3.15 หรือเพื่อความสะดวกสามารถเลือกตอกับบอรดเสริม (Arduino Shield) ประเภทตาง ๆ ดัง แสดงในรูปที่ 3.16 เชน Arduino XBee Shield, Arduino Music Shield, Arduino Relay
44 Shield,Arduino GPRS Shield เปนตน มาเสียบกับบอรดบนบอรด Arduino แลวเขียนโปรแกรม พัฒนาตอไดเลย รูปที่ 3.13 บอรด Arduino (ที่มา : thaieasyelec, 2023) รูปที่ 3.14 สัญลักษณรูปโลโกของโปรแกรม Arduino (ที่มา : ioxhop, 2023)
45 รูปที่ 3.15 บอรด Arduino ตอกับ LED (ที่มา : thaieasyelec, 2023) รูปที่ 3.16 บอรด Arduino ตอกับบอรด XBee Shield (ที่มา : thaieasyelec, 2023) 3.3.1.2 จุดเดนของบอรด Arduino บอรด Arduino เปนที่นิยมเพราะงายตอการพัฒนา มีรูปแบบคําสั่ง พื้นฐาน ไมซับซอนเหมาะสําหรับผูเริ่มตน มี Arduino Community ของกลุมคนที่รวมกันพัฒนาที่ เขมแข็ง ทั้งยังมีการ Open Hardware ทําใหผูใชสามารถนําบอรดไปตอยอดใชงานไดหลายดาน ราคาไมแพง และ Cross Platform สามารถพัฒนาโปรแกรมบน OS ใดก็ได
46 3.3.1.3 รูปแบบการเขียนโปรแกรมบน Arduino ก. เขียนโปรแกรมบนคอมพิวเตอร ผานทางโปรแกรม ArduinoIDE ซึ่ง สามารถดาวนโหลดไดจาก Arduino.cc/en/main/software ดังแสดงในรูปที่ 3.17 รูปที่ 3.17 การเขียนโปรแกรมบนคอมพิวเตอร ผานทางโปรแกรม ArduinoIDE (ที่มา : thaieasyelec, 2023) ข. หลังจากที่เขียนโคดโปรแกรมเสร็จเรียบรอยแลว ผูใชงานทําการเลือก รุนบอรด Arduino ที่ใชงาน และหมายเลข Com port ดังแสดงในรูปที่ 3.18 และ 3.19 ตามลําดับ รูปที่ 3.18 การเลือกรุนบอรด Arduino ที่ใชงาน (ที่มา : thaieasyelec, 2023)
47 รูปที่ 3.19 การเลือกหมายเลข Com port ของบอรด (ที่มา : thaieasyelec, 2023) ค. กดปุม Verify เพื่อตรวจสอบความถูกตองและ Compile โคด โปรแกรม จากนั้นกดปุม Upload โคดโปรแกรมไปยังบอรด Arduino ผานทางสาย USB เมื่ออับ โหลดเรียบรอยแลว จะแสดงขอความแถบขางลาง “Done uploading” และบอรดจะเริ่มทํางาน ตามที่เขียนโปรแกรมไวไดทันที ดังแสดงในรูปที่ 3.20 และ 3.21 ตามลําดับ รูปที่ 3.20 การกดปุม Verify เพื่อตรวจสอบความถูกตองและ Compile โคดโปรแกรม (ที่มา : thaieasyelec, 2023)
48 รูปที่ 3.21 การ Upload โคดโปรแกรม (ที่มา : thaieasyelec, 2023) 3.3.1.4 Layout & Pin out Arduino Board (Model: Arduino UNO R3) รูปที่ 3.22 Layout & Pin out Arduino Board (Model: Arduino UNO R3) (ที่มา : thaieasyelec, 2023)
49 1. USB Port : ใชสําหรับตอกับ Computer เพื่ออับโหลดโปรแกรมเขา MCU และจายไฟใหกับบอรด 2. Reset Button : เปนปุม Reset ใชกดเมื่อตองการให MCU เริ่มการ ทํางานใหม 3. ICSP Port ของ Atmega16U2 เปนพอรตที่ใชโปรแกรม Visual Com port บน Atmega16U2 4. I/OPort : Digital I/O ตั้งแตขา D0 ถึง D13 นอกจากนี้ บาง Pin จะ ทําหนาที่อื่น ๆ เพิ่มเติมดวย เชน Pin 0,1 เปนขา Tx,Rx Serial, Pin 3, 5, 6, 9, 10 และ 11 เปน ขา PWM 5. ICSP Port : Atmega328 เปนพอรตที่ใชโปรแกรม Bootloader 6. MCU : Atmega328 เปน MCU ที่ใชบนบอรด Arduino 7. I/OPort : นอกจากจะเปน Digital I/O แลวยังเปลี่ยนเปนชองรับ สัญญาณอนาล็อก ตั้งแตขา A0-A5 8. Power Port : ไฟเลี้ยงของบอรดเมื่อตองการจายไฟใหกับวงจร ภายนอก ประกอบดวยขาไฟเลี้ยง +3.3 V, +5V, GND, Vin 9. Power Jack : รับไฟจาก Adapter โดยที่แรงดันอยูระหวาง 7-12 V 10. MCU ของ Atmega16U2 เปน MCU ที่ทําหนาที่เปน USB to Serial โดย Atmega328 จะติดตอกับ Computer ผาน Atmega16U2 3.4 วิธีการศึกษา 3.4.1 การศึกษาในครั้งนี้ไดกําหนดตําแหนงที่จะทําการติดตั้งชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบ อัตโนมัติ จํานวน 2 แหงดังนี้ 3.4.1.1 บริเวณประตูน้ําทาไข ต.ทาไข อ.เมือง จ.ฉะเชิงเทรา 3.4.1.2 บริเวณทอระบายปากคลองระพีพัฒน อ.ทาเรือ จ.พระนครศรีอยุธยา 3.4.2 ลงพื้นที่เพื่อตรวจสอบความถูกตอง ของตําแหนงที่จะทําการติดตั้งชุดอุปกรณ วัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ ทั้ง 2 แหง 3.4.3 จัดเตรียมชุดโมดูล และอุปกรณสําหรับการติดตั้งประกอบชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติจํานวน 2 ชุดดังนี้ 3.4.3.1 ชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ ประตูน้ําทาไข 3.4.3.2 ชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ ทอระบายปากคลองระพีพัฒน 3.4.4 เขียนชุดโปรแกรมควบคุมการการทํางานของ Ultrasonic Sensor ในการอานคา ระดับน้ํา, ระบบติดตามระดับน้ําแบบ real time และการสงขอมูลแจงเตือนคาระดับน้ําผาน Application Line ทั้ง 2 แหง โดยทําการแจงเตือนทุก 1 ชั่วโมง 3.4.5 ทําการสอบเทียบการอานคาระดับน้ําของ Ultrasonic Sensor ทั้ง 2 ชุด
50 3.4.6 ทําการปรับแกชุดโปรแกรมควบคุมการการทํางานของ Sensor โดยการนําสมการที่ ไดจากการพลอตกราฟความสัมพันธระหวางคาระดับน้ําจริง และคาระดับน้ําที่อานไดจาก Ultrasonic Sensor เขียนลงใน code โปรแกรมเดิมเพื่อนําไปใชงานจริงในการวัดระดับน้ํา 3.4.7 ออกแบบชุดติดตั้งอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ ทั้ง 2 แหง 3.4.8 ทําการติดตั้งอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ ทั้ง 2 แหง 3.4.9 ทําการเก็บผลขอมูลระดับน้ําตั้งแตวันที่ 21 ก.พ. 2566 ถึงวันที่ 12 มี.ค. 2566 รวมทั้งสิ้น 20 วัน เพื่อทําการพลอตกราฟความสัมพันธระหวางชุดของมูลขอมูลระดับน้ําที่ได เทียบกับ ขอมูลระดับน้ําของสถานีโทรมาตรของกรมชลประทาน ในการหาคาความแตกตางของระดับน้ําเฉลี่ย สําหรับการประเมินความแมนยําของอุปกรณแจงเตือนระดับน้ําแบบอัตโนมัติที่ใชในการศึกษาครั้งนี้ ทั้ง 2 แหง 3.4.10 รวบรวมและศึกษาขอมูลสําหรับการเปรียบเทียบความยากงายในการจัดหาอะไหล ทดแทน 3.4.11 การนําชุดขอมูลที่ไดเขาสูระบบของศูนยปฏิบัติการน้ําอัจฉริยะ (SWOC) 3.4.12 การจัดทําคูมือวิธีการติดตั้งอุปกรณ 3.4.13 วิเคราะหผลการศึกษาและสรุปรายงานการศึกษากลุม
51 บทที่ 4 ผลการศึกษาและการวิเคราะหผล 4.1 ผลการศึกษา 4.1.1 รายละเอียดตําแหนงการติดตั้งชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ การศึกษาในครั้งนี้ไดกําหนดตําแหนงที่จะทําการติดตั้งชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบ อัตโนมัติ จํานวน 2 แหง โดยมีรายละเอียดตาง ๆ ของตําแหนงที่จะทําการติดตั้งชุดอุปกรณวัดระดับ น้ํา แบบอัตโนมัติ ทั้ง 2 แหง ตามตารางที่ 4.1 ตารางที่ 4.1 รายละเอียดตําแหนงการติดตั้งชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ ลําดับที่ รหัสสถานี ตําแหนงที่ตั้ง คาพิกัด ลําน้ําสาขา ลุมน้ําหลัก 1 โทรมาตร ประตูน้ําทาไข ต.ทาไข อ.เมือง จ.ฉะเชิงเทรา 13°41'41.1"N 101°04'40.6"E ลุมน้ํา บางปะกง ลุมน้ํา บางปะกง 2 โทรมาตร ทรบ.ปากคลอง ระพีพัฒน ต.ทาหลวง อ.ทาเรือ จ.พระนครศรีอยุธยา 14°33'28.7"N 100°45'46.2"E ลุมน้ํา ปาสัก ลุมน้ํา ปาสัก 4.1.2 ผลการเปรียบเทียบขอมูลระดับน้ําที่ได เทียบกับขอมูลระดับน้ําของสถานีโทรมาตร ของกรมชลประทาน การศึกษาในครั้งนี้ไดทําการติดตั้งอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติโดยเก็บผลขอมูล ระดับน้ําตั้งแตวันที่ 21 ก.พ. 2566 ถึงวันที่ 12 มี.ค. 2566 รวมทั้งสิ้น 20 วัน เพื่อเปรียบเทียบ ขอมูลระดับน้ําที่ได เทียบกับขอมูลระดับน้ําของสถานีโทรมาตรของกรมชลประทาน จํานวน 2 แหง และไดคาเฉลี่ยความแตกตางของระดับน้ํา ตามตารางที่ 4.2 ตารางที่ 4.2 รายละเอียดการเปรียบเทียบขอมูลระดับน้ํา ลําดับที่ การเปรียบเทียบขอมูลระดับน้ํา คาเฉลี่ยความแตกตาง ของระดับน้ํา (ม.) สถานีโทรมาตรของ กรมชลประทาน อุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ 1 สถานีตรวจวัดขอมูลอุทกวิทยา รหัสสถานี Kgt.30 โทรมาตรประตูน้ําทาไข 0.054 2 สถานีโทรมาตรแมน้ําปาสัก โทรมาตร ทรบ.ปากคลอง ระพีพัฒน 0.068
52 รูปที่ 4.1 ตําแหนงของสถานีตรวจวัดขอมูลอุทกวิทยา รหัสสถานี Kgt.30 และ โทรมาตรประตูน้ําทาไข รูปที่ 4.2 ตําแหนงของสถานีโทรมาตรแมน้ําปาสัก และโทรมาตร ทรบ.ปากคลองระพีพัฒน โทรมาตรประตูน้ําทาไข สถานี Kgt.30 โทรมาตรแมน้ําปาสัก โทรมาตร ทรบ.ปากคลองระพีพัฒน
53 รูปที่ 4.3 กราฟความสัมพันธระหวางขอมูลระดับน้ําของสถานีตรวจวัดขอมูลอุทกวิทยา รหัสสถานี Kgt.30 และ โทรมาตรประตูน้ําทาไข (วันที่ 21 ก.พ. 2566 – 12 มี.ค. 2566) รูปที่ 4.4 กราฟความแตกตางของระดับน้ํา ระหวางสถานีตรวจวัดขอมูลอุทกวิทยา รหัสสถานี Kgt.30 กับ โทรมาตรประตูน้ําทาไข (วันที่ 21 ก.พ. - 12 มี.ค. 2566)
54 รูปที่ 4.5 กราฟความสัมพันธระหวางขอมูลระดับน้ําของสถานีโทรมาตรแมน้ําปาสัก และ โทรมาตร ทอระบายปากคลองระพีพัฒน (วันที่ 21 ก.พ. 2566 – 12 มี.ค. 2566) รูปที่ 4.6 กราฟความแตกตางของระดับน้ํา ระหวางสถานีโทรมาตรแมน้ําปาสัก กับ โทรมาตร ประตูน้ําทาไข (วันที่ 21 ก.พ. - 12 มี.ค. 2566)
55 4.1.2 รายละเอียดการเปรียบเทียบราคางบประมาณ การศึกษาในครั้งนี้ไดทําการประยุกตใชอุปกรณวัดระดับน้ําแบบอัตโนมัติ (Ultrasonic Sensor) เพื่อเปรียบเทียบขอมูลระดับน้ํากับชุดโทรมาตรของกรมชลประทาน โดยมี รายละเอียดของงบประมาณตาม ตารางที่ 4.3 ดังนี้ ตารางที่ 4.3 รายละเอียดการเปรียบเทียบราคางบประมาณ ลําดับที่ รายการ ราคา (บาท) ชวงระยะในการ วัดระดับน้ํา การรับประกัน 1 เครื่องวัดระดับน้ําอัตโนมัติแบบ Ultrasonic (กรมชลประทาน) 350,000 4-10 เมตร 1 ป 2 อุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ(กลุมศึกษาวิจัย 2) 40,000 4-10 เมตร 2 ป รูปที่ 4.7 รหัสรายการเครื่องวัดระดับน้ําอัตโนมัติแบบ Ultrasonic (กรมชลประทาน) พรอมราคา (ที่มา : กองพัสดุ กรมชลประทาน, 2566)
56 4.1.3 รายละเอียดการเปรียบเทียบความยากงายในการจัดหาอะไหลทดแทน อุปกรณวัดระดับน้ําแบบอัตโนมัติ (Ultrasonic Sensor) สามารถจัดหาซื้ออะไหล ทดแทนหรือซอมแซมหากเกิดการชํารุดหรือเสียหายไดทั่วไปตามรานคาภายในประเทศ โดยตัวอยาง รายละเอียดแหลงจัดหาซื้ออะไหลตาม ตารางที่ 4.4 ดังนี้ ตารางที่ 4.4 ตัวอยางรายละเอียดแหลงจัดหาซื้ออะไหลทดแทน ลําดับที่ รายการ ตัวอยางอุปกรณ แหลงจัดจําหนาย 1 ตูไซดกันฝุนกันน้ํ ามี ห ลั ง ค า IP55 ตาม มาตรฐาน มอก. 513- 2553 ขนาด กวาง 15 ซม. xยาว 28 ซม. x สูง 35 ซม. https://sirichaielectric.com/ 2 Cellular modules https://www.mvcoms.com 3 บอรด NB-ioT Kit https://th.mouser.com/ 4 เสาสัญญาณ Magnet Mounting Antenna with SMA pigtail cable https://shopee.co.th/ 5 Ultrasonic Range Finder - XLMaxsonar WRL1 (Long Range Up to 10 m. / Out Door Use) IP67 Rated https://www.thaieasyelec.com/
57 4.1.4 การนําชุดขอมูลระดับน้ําเขาสูระบบของศูนยปฏิบัติการน้ําอัจฉริยะ (SWOC) การศึกษาในครั้งนี้ไดออกแบบใหการรายงานผลคาระดับน้ํา ของอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ แสดงผลผานทาง Application Line ซึ่งจะทําการแจงเตือนทุก 1 ชั่วโมง ตามรูปที่ 4.8 และรูปที่ 4.9 โดยไดทําการประยุกตนําชุดขอมูลระดับน้ําเขาสูระบบของศูนยปฏิบัติการน้ํา อัจฉริยะ (SWOC) ตามรูปที่ 4.10, รูปที่ 4.11 และรูปที่ 4.12 ตามลําดับ รูปที่ 4.8 การรายงานผลคาระดับน้ําของโทรมาตรประตูน้ําทาไขผาน Application Line รูปที่ 4.9 การรายงานผลคาระดับน้ําของโทรมาตร ทรบ.ปากคลองระพีพัฒนผาน Application Line
58 รูปที่ 4.10 แถบเมนูกลุมโทรมาตร OG2 (งานวิจัย) บน Website ของศูนยปฏิบัติการน้ําอัจฉริยะ (SWOC) ที่มา : http://swoc.rid.go.th/index.html (21 กุมภาพันธ2566) รูปที่ 4.11 การรายงานผลคาระดับน้ําของโทรมาตรประตูน้ําทาไข บน Website ของศูนยปฏิบัติการ น้ําอัจฉริยะ (SWOC) ที่มา : http://swoc.rid.go.th/index.html (21 กุมภาพันธ 2566)
59 รูปที่ 4.12 การรายงานผลคาระดับน้ําของโทรมาตร ทรบ.ปากคลองระพีพัฒนบน Website ของ ศูนยปฏิบัติการน้ําอัจฉริยะ (SWOC) ที่มา : http://swoc.rid.go.th/index.html (21 กุมภาพันธ 2566) 4.2 วิเคราะหผลการศึกษา 4.2.1 ความสัมพันธระหวางขอมูลระดับน้ําของสถานีตรวจวัดขอมูลอุทกวิทยา รหัสสถานี Kgt.30 และ โทรมาตรประตูน้ําทาไข ตามรูปที่ 4.3 และ รูปที่ 4.4 สามารถอธิบายผลการเปรียบเทียบขอมูลระดับน้ํา ของของสถานีตรวจวัดขอมูลอุทกวิทยา รหัสสถานี Kgt.30 และ โทรมาตรประตูน้ําทาไข ไดวามีความ สอดคลองไปในทิศทางเดียวกัน โดยมีลักษณะของเสนกราฟเปนแบบคลื่น (Sine Wave) ทั้งนี้ เนื่องจากอิทธิพลของการขึ้นและลงของน้ําในแมน้ําบางปะกงตามชวงเวลาตาง ๆ ของแตละวัน และ เมื่อนําชุดขอมูลทั้งหมดของสถานีตรวจวัดขอมูลอุทกวิทยา รหัสสถานี Kgt.30 และ โทรมาตรประตู น้ําทาไข มาหาคาเฉลี่ยความแตกตางของระดับน้ํา จะไดคาเฉลี่ยเทากับ 0.054 เมตร 4.2.2 ความสัมพันธระหวางขอมูลระดับน้ําของสถานีโทรมาตรแมน้ําปาสัก และ โทรมาตร ทอระบายปากคลองระพีพัฒน ตามรูปที่ 4.5 และ รูปที่ 4.6 สามารถอธิบายผลการเปรียบเทียบขอมูลระดับน้ํา ของของสถานีโทรมาตรแมน้ําปาสัก และ โทรมาตรทอระบายปากคลองระพีพัฒนไดวามีความ
60 สอดคลองไปในทิศทางเดียวกัน ขอมูลระดับน้ําเปนไปตามลักษณะของการบริหารจัดการน้ําบริเวณ เขื่อนพระราม 6 และเมื่อนําชุดขอมูลทั้งหมดของสถานีโทรมาตรแมน้ําปาสัก และ โทรมาตรทอ ระบายปากคลองระพีพัฒนมาหาคาเฉลี่ยความแตกตางของระดับน้ํา จะไดคาเฉลี่ยเทากับ 0.068 เมตร
61 บทที่ 5 สรุปผลการศึกษาและขอเสนอแนะ จากผลของการศึกษาโครงการเพิ่มประสิทธิภาพเครือขาย เพื่อการบริหารจัดการน้ําของกรม ชลประทานในรูปแบบประหยัด และเขากันไดกับระบบกลาง โดยไดทําการติดตั้งอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ และเก็บผลขอมูลระดับน้ําตั้งแตวันที่ 21 ก.พ. 2566 ถึงวันที่ 12 มี.ค. 2566 รวม ทั้งสิ้น 20 วัน เพื่อเปรียบเทียบขอมูลระดับน้ําที่ได เทียบกับขอมูลระดับน้ําของสถานีโทรมาตรของ กรมชลประทาน จํานวน 2 แหง, การเปรียบเทียบราคางบประมาณที่จัดทําชุดอุปกรณงานศึกษา กับ ชุดโทรมาตรของกรมชลประทาน, การเปรียบเทียบความยากงายในการจัดหาอะไหลทดแทน และการ นําชุดขอมูลที่ไดเขาสูระบบของศูนยปฏิบัติการน้ําอัจฉริยะ (SWOC) สามารถสรุปผลการศึกษา และมี ขอเสนอแนะเพิ่มเติมดังนี้ 5.1 สรุปผลการศึกษา 5.1.1 ผลการเปรียบเทียบขอมูลระดับน้ําที่ได เทียบกับขอมูลระดับน้ําของสถานีโทรมาตร ของกรมชลประทาน ทั้ง 2 แหงมีความสอดคลองไปในทิศทางเดียวกัน โดยคาเฉลี่ยความแตกตางของ ระดับน้ําเทากับ 0.054 - 0.068 เมตร จึงสรุปไดวาอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติจํานวน 2 แหงที่ใชในการศึกษาครั้งนี้ สามารถใชเปนเครือขายขอมูลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสําหรับการบริหารจัดการน้ําของกรมชลประทาน ได 5.1.2 การเปรียบเทียบราคางบประมาณ ระหวางเครื่องวัดระดับน้ําอัตโนมัติแบบ Ultrasonic (กรมชลประทาน) กับอุปกรณวัดระดับน้ําแบบอัตโนมัติ(กลุมศึกษาวิจัย 2) พบวา อุปกรณวัดระดับน้ําแบบอัตโนมัติ(กลุมศึกษาวิจัย 2) มีความประหยัดกวา 8.75 เทา จึงสรุปไดวาอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติจํานวน 2 แหงที่ใชในการศึกษาครั้งนี้ ใชงบประมาณนอย สามารถใชเปนเครือขายทางเลือกในการติดตามคาระดับน้ําของกรมชลประทาน ไดอีกทางหนึ่ง 5.1.3 การเปรียบเทียบความยากงายในการจัดหาอะไหลทดแทน หากตองจัดหาซื้ออะไหล ทดแทนหรือซอมแซมหากเกิดการชํารุดหรือเสียหาย สามารถจัดหาไดทั่วไปตามรานคาภายในประเทศ 5.1.4 การนําชุดขอมูลระดับน้ําเขาสูระบบของศูนยปฏิบัติการน้ําอัจฉริยะ (SWOC) สามารถติดตามคาระดับน้ําของกลุมโทรมาตร OG2 (งานวิจัย) บน Website ของศูนยปฏิบัติการน้ํา อัจฉริยะ (SWOC) (http://swoc.rid.go.th/index.html) 5.2 ขอเสนอแนะ จากการศึกษาโครงการเพิ่มประสิทธิภาพเครือขาย เพื่อการบริหารจัดการน้ําของกรม ชลประทานในรูปแบบประหยัด และเขากันไดกับระบบกลาง มีขอเสนอแนะดังนี้
62 5.2.1 ในการติดตั้งชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ ทั้ง 2 แหง เพื่อทําการ เปรียบเทียบขอมูลระดับน้ําที่ได เทียบกับขอมูลระดับน้ําของสถานีโทรมาตรของกรมชลประทาน ตอง ทําการติดตั้งในบริเวณเดียวกันเพื่อเปนการลดความแตกตางของขอมูลระดับน้ําที่เกิดขึ้น อัน เนื่องมาจากตัวแปรตาง ๆ อาทิเชน ความลาดเอียงของทองน้ําที่แตกตางกัน, การเทอของน้ําจากการ ควบคุมบานประตูระบายน้ํา เปนตน 5.2.2 ในการสํารวจพื้นที่ตําแหนงที่จะทําการติดตั้งชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ ตองทําการตรวจสอบพื้นที่ครอบคลุมของสัญญาณและความเขมของสัญญาณโทรศัพท เพราะมีผลตอ การสงขอมูลระดับน้ํา 5.2.3 ควรทําการเปลี่ยนแบตเตอรี่ (ถานอัลคาไลนขนาด AA 1.5 โวลต จํานวน 9 กอน) ทุก ๆ 3 เดือน เพราะหากมีกระแสไฟไมเพียงพอตอการทํางานของแผงวงจร และชุดโมดูลตาง ๆ จะมี ผลทําใหการสงขอมูลระดับน้ําที่ไมตอเนื่อง 5.2.4 หลังจากที่ทําการติดตั้งตูไฟสวิทชบอรดเสร็จเรียบรอยแลว ตองอุดรูหรือตําแหนงที่ คาดวาจะมีหยดน้ํา, สัตวหรือแมลงเล็ก ๆ เล็ดลอดเขามาภายในตูไฟสวิทชบอรด ดวยกาวซิลิโคนเพื่อ ปองกันมิใหเกิดความเสียหายกับแผงวงจร และชุดโมดูลตาง ๆ
31 เอกสารอางอิง กรมปองกันและบรรเทาสาธารณภัย. (2557, พฤศจิกายน). การลดความเสี่ยงจากภัยพิบัติสูการ พัฒนาอยางยั่งยืน. สืบคนจาก https://www.undp.org/content/dam/thailand/docs/ หนังสือการลดความเสี่ยงจากภัยพิบัติสูการพัฒนาที่ยั่งยืน_DRRGuideline.pdf ชูวงศ อุบาลี. (2557). การบริหารจัดการภัยพิบัติ : บทบาทขององคกรปกครองสวนทองถิ่นจังหวัด จันทบุรี(บทความพิเศษ). สืบคนจาก https://www.ombudsman.go.th/10/ebooks/ 57_2/การบริหารจัดการภัยพิบัติ_บทบาทขององคกรปกครองสวนทองถิ่นจังหวัดจันทบุรี. pdf ธัญญารัตน วงศเก, ปนัดดา อวิคุณประเสริฐ และ ชยานนท อวิคุณประเสริฐ. (2017). อุปกรณวัด ความสูงแบบดิจิทัลโดยใชเซนเซอรอัลตราโซนิก. สืบคนจาก https://www.tcithaijo.org/index.php/bulletinAMS/article/download/85156/74346/ ปราโมท พลพณะนาวี. (2554). หลักการคํานวณปริมาณนํ้าผานอาคารชลประทาน สืบคนจาก http://kmcenter.rid.go.th/kmc08/km_56/cko/news56_pramoht.pdf ยุพดีหัตถสิน, ณัฐวัฒนพยาราษฎร, ชาญณรงคธรรมเสนา และ เขมะฑัต วิภาตะวนิช. (2561). การพัฒนาแวนตาแจงเตือนสิ่งกีดขวางสาหรับนักเรียนผูมีความบกพรองทางการมองเห็น. สืบคนจาก https://www.tci-thaijo.org/index.php/RMUTLEngJ/article/download/ 182387/129141 สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน. (2560). คูมือ การเตรียมความพรอมรับมือภัยพิบัติ และการจัดทําแผนอพยพฉุกเฉินเฉพาะบุคคลสําหรับนักเรียนพิการ. สืบคนจาก http://special.obec.go.th/doc/คู มื อ ก า ร เ ต รี ย ม ค ว า ม พ ร อ ม รั บ มื อ ภั ย พิ บั ติ % 202017%20(ปรับ%2016%20%20มิ.ย.%2060).pdf สํานักงานคณะกรรมการพัฒนาการเศรษฐกิจและสังคมแหงชาติ (2554, เมษายน) การจัดการภัยพิบัติ และการฟนฟูหลังการเกิดภัย กรณีศึกษาประเทศไทยและประเทศอื่น ๆ. สืบคนจาก http://project-wre.eng.chula.ac.th/tro%202112681%20matการจัดการ%20ฟนฟู.pdf Associated Programme on Flood Management. (2008). Organizing Community Participation for Flood Management – A Tool for Integrated Flood Management Version 1.0. Retrieved from https://www.floodmanagement.info/ publications/tools/Tool_04_Organizing_Community_Participation_for_FM.pdf
32 Nils Gageik, Thilo Müller, Sergio Montenegro. (2012). OBSTACLE DETECTION AND COLLISION AVOIDANCE USING ULTRASONIC DISTANCE SENSORS FOR AN AUTONOMOUS QUADROCOPTER. Retrieved from https://pdfs.semanticscholar. org/65f4/60229474e64687ecb209f6965d45bd7d5c34.pdf Pavithra B. G, Siva Subba Rao Patange, Sharmila A, Raja S, Sushma S J. (2017 ). Characteristics of different sensors used for Distance Measurement. Retrieved from https://www.irjet.net/archives/V4/i12/IRJET-V4I12134.pdf
31 ภาคผนวก
32 ภาคผนวก ก. รูปแสดงการลงสํารวจพื้นที่ตําแหนงที่จะทําการติดตั้งชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ
33 ประตูน้ําทาไข รูปที่ ก.1 ตําแหนงเพื่อดําเนินการติดตั้งชุดอุปกรณแจงเตือนระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ รูปที่ ก.2 การสํารวจพื้นที่เพื่อดําเนินการติดตั้งชุดอุปกรณฯ ประตูน้ําทาไข ต.ทาไข อ.เมือง จ.ฉะเชิงเทรา พิกัด ละติจูด 13.694747 องศาเหนือ และลองจิจูดที่ 101.077930 องศาตะวันออก
34 รูปที่ ก.3 ตําแหนงเพื่อดําเนินการติดตั้งชุดอุปกรณฯ
35 ทอระบายปากคลองระพีพัฒน รูปที่ ก.4 ตําแหนงเพื่อดําเนินการติดตั้งชุดอุปกรณแจงเตือนระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ รูปที่ ก.5 การสํารวจพื้นที่เพื่อดําเนินการติดตั้งชุดอุปกรณฯ ทอระบายปากคลองระพีพัฒน ต.กําเนิดนพคุณ อ.บางสะพาน จ.ประจวบคีรีขันธ พิกัด ละติจูด 11.214964 องศาเหนือ และลองจิจูดที่ 99.502792 องศาตะวันออก
36 รูปที่ ก.6 ตําแหนงเพื่อดําเนินการติดตั้งชุดอุปกรณฯ
1 ภาคผนวก ข. ชุดโปรแกรมควบคุมการการทํางานของ Ultrasonic Sensor
2 Code คําสั่งควบคุมการการทํางานชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ ประตูน้ําทาไข #include <Arduino.h> #include <Adafruit_SleepyDog.h> // #include "LowPower.h" #include "ArduinoLowPower.h" #include "catLoRa.h" catLoRa lora; String _CLASS = "C"; String _devEUI = "FF1721AC76217420"; // 16 digit String _devADDR = "xxxxxxxx"; // 8 digit String _port = "6"; int powerPin = 13; int powerBattPin = A0; int levelPin = A1; int level = 0; String _payLoad = ""; void setup() { // put your setup code here, to run once: Serial.begin(9600); pinMode(levelPin,INPUT); pinMode(powerPin,OUTPUT); digitalWrite(powerPin,HIGH); connectLora(); digitalWrite(powerPin,LOW); delay(3000); } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: digitalWrite(powerPin,HIGH); delay(2500); String data = String(levelWater());
3 sendData(data); digitalWrite(powerPin,LOW); delay(1500); // test sleep v1 lora.sleepMode(String(360)); for(int i = 0;i < 22;i++){ Watchdog.sleep(20000); Watchdog.reset(); } setPin(); } void setPin(){ lora.begin2(); pinMode(levelPin,INPUT); pinMode(powerPin,OUTPUT); } void connectLora(){ lora.begin(); lora.joinABP(_CLASS, _devEUI, _devADDR); } void sendData(String msg){ int cMsg = msg.length(); int prefix = 4; for(int i = prefix; i > cMsg;i--){ msg = String("0" + msg); } _payLoad = String("0104"+msg); Serial.println(_payLoad); if(lora.sendPayload(_port,_payLoad)){ Serial.println("Send Payload OK"); } }
4 int count = 3; int treshole = 3; int levelWater(){ float v[count-1]; int r = 0; for(int j = 0;j < count;j++){ delay(100); v[j] = analogRead(levelPin) - 0.307; } int loopMax = 0; // while(calculateSD(v) > 20){ // for(int j = 0;j < count;j++){ // v[j] = analogRead(levelPin); // delay(10); // } // loopMax++; // if(loopMax > 5){ // break; // } // } for(int j = 0;j< count;j++){ r = r + v[j]; } r = r / count; Serial.print("SD:"); Serial.println(calculateSD(v)); Serial.print("sensor: "); Serial.println(r); if(r < 10){ r = 12; } return r; } float calculateSD(float data[]) { float sum = 0.0, mean, SD = 0.0;
5 int i; for (i = 0; i < count; ++i) { sum += data[i]; } mean = sum / count; for (i = 0; i < count; ++i) SD += pow(data[i] - mean, 2); return sqrt(SD / count); }
6 Code คําสั่งควบคุมการการทํางานชุดอุปกรณวัดระดับน้ํา แบบอัตโนมัติ ทอระบายปากคลองระพีพัฒน #include <Arduino.h> #include <Adafruit_SleepyDog.h> // #include "LowPower.h" #include "ArduinoLowPower.h" #include "catLoRa.h" catLoRa lora; String _CLASS = "C"; String _devEUI = "FF1721AC76217449"; // 16 digit String _devADDR = "xxxxxxxx"; // 8 digit String _port = "6"; int powerPin = 13; int powerBattPin = A0; int levelPin = A1; int level = 0; String _payLoad = ""; void setup() { // put your setup code here, to run once: Serial.begin(9600); pinMode(levelPin,INPUT); pinMode(powerPin,OUTPUT); digitalWrite(powerPin,HIGH); connectLora(); digitalWrite(powerPin,LOW); delay(3000); } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: digitalWrite(powerPin,HIGH); delay(2500); String data = String(levelWater());
7 sendData(data); digitalWrite(powerPin,LOW); delay(1500); // test sleep v1 lora.sleepMode(String(360)); for(int i = 0;i < 22;i++){ Watchdog.sleep(20000); Watchdog.reset(); } setPin(); } void setPin(){ lora.begin2(); pinMode(levelPin,INPUT); pinMode(powerPin,OUTPUT); } void connectLora(){ lora.begin(); lora.joinABP(_CLASS, _devEUI, _devADDR); } void sendData(String msg){ int cMsg = msg.length(); int prefix = 4; for(int i = prefix; i > cMsg;i--){ msg = String("0" + msg); } _payLoad = String("0104"+msg); Serial.println(_payLoad); if(lora.sendPayload(_port,_payLoad)){ Serial.println("Send Payload OK"); } }
8 int count = 3; int treshole = 3; int levelWater(){ float v[count-1]; int r = 0; for(int j = 0;j < count;j++){ delay(100); v[j] = analogRead(levelPin) - 0.307; } int loopMax = 0; // while(calculateSD(v) > 20){ // for(int j = 0;j < count;j++){ // v[j] = analogRead(levelPin); // delay(10); // } // loopMax++; // if(loopMax > 5){ // break; // } // } for(int j = 0;j< count;j++){ r = r + v[j]; } r = r / count; Serial.print("SD:"); Serial.println(calculateSD(v)); Serial.print("sensor: "); Serial.println(r); if(r < 10){ r = 12; } return r; } float calculateSD(float data[]) { float sum = 0.0, mean, SD = 0.0;
9 int i; for (i = 0; i < count; ++i) { sum += data[i]; } mean = sum / count; for (i = 0; i < count; ++i) SD += pow(data[i] - mean, 2); return sqrt(SD / count); }
31 ภาคผนวก ค. รูปแสดงการสอบเทียบการอานคาระดับน้ําของ Ultrasonic Sensor
32 รูปที่ ค.1 อุปกรณสําหรับเตรียมทําการสอบเทียบการอานคาระดับน้ําของ Ultrasonic Sensor รูปที่ ค.2 ดิจิตอลมัลติมิเตอร FLUKE 789, อุปกรณสอบเทียบ FLUKE 744 และมิเตอรวัดอุณหภูมิ และความชื้น ตามลําดับ
33 รูปที่ ค.3 ใชการเคลื่อนที่ของ Ultrasonic Sensor ในทิศทางแนวดิ่งเพื่อปรับเปลี่ยนคาระดับน้ําจริง
34 รูปที่ ค.4 การบันทึกคาระดับน้ําที่อานไดจาก Ultrasonic Sensor และการประมวลผลขอมูล
31 ภาคผนวก ง. ตารางบันทึกขอมูลคาระดับน้ํา
32 ตารางที่ ง.1 ขอมูลระดับน้ําของสถานีโทรมาตรแมน้ําปาสัก และ โทรมาตรทอระบายปากคลอง ระพีพัฒน (วันที่ 21 ก.พ. 2566 – 12 มี.ค. 2566) วันที่ (1) เวลา (2) ระดับน้ํา (ม.รทก.) ความแตกตาง ของระดับน้ํา (ม.) (5) = (3) - (4) สถานีโทรมาตร แมน้ําปาสัก (3) โทรมาตร ทรบ. ปากคลองระพีพัฒน (4) 21 ก.พ. 66 00:00 6.47 6.42 0.05 01:00 6.46 6.42 0.04 02:00 6.44 6.40 0.04 03:00 6.42 6.38 0.04 04:00 6.40 6.36 0.04 05:00 6.39 6.35 0.04 06:00 6.38 6.35 0.03 07:00 6.38 6.35 0.03 08:00 6.38 6.36 0.02 09:00 6.37 6.36 0.01 10:00 6.37 6.36 0.01 11:00 6.36 6.36 0.00 12:00 6.36 6.35 0.01 13:00 6.35 6.34 0.01 14:00 6.36 6.34 0.02 15:00 6.36 6.35 0.01 16:00 6.37 6.35 0.02 17:00 6.38 6.36 0.02 18:00 6.39 6.39 0.00 19:00 6.41 6.40 0.01 20:00 6.42 6.39 0.03 21:00 6.41 6.38 0.03 22:00 6.42 6.38 0.04 23:00 6.41 6.37 0.04 22 ก.พ. 66 00:00 6.41 6.38 0.03 01:00 6.42 6.38 0.04 02:00 6.42 6.39 0.03 03:00 6.42 6.39 0.03 04:00 6.43 6.39 0.04 05:00 6.42 6.40 0.02
33 ตารางที่ ง.1 ขอมูลระดับน้ําของสถานีโทรมาตรแมน้ําปาสัก และ โทรมาตรทอระบายปากคลอง ระพีพัฒน (วันที่ 21 ก.พ. 2566 – 12 มี.ค. 2566) (ตอ) วันที่ (1) เวลา (2) ระดับน้ํา (ม.รทก.) ความแตกตาง ของระดับน้ํา (ม.) (5) = (3) - (4) สถานีโทรมาตร แมน้ําปาสัก (3) โทรมาตร ทรบ. ปากคลองระพีพัฒน (4) 22 ก.พ. 66 06:00 6.43 6.40 0.03 07:00 6.44 6.41 0.03 08:00 6.44 6.42 0.02 09:00 6.45 6.42 0.03 10:00 6.45 6.42 0.03 11:00 6.45 6.42 0.03 12:00 6.45 6.43 0.02 13:00 6.46 6.43 0.03 14:00 6.45 6.41 0.04 15:00 6.45 6.42 0.03 16:00 6.45 6.42 0.03 17:00 6.45 6.41 0.04 18:00 6.46 6.42 0.04 19:00 6.46 6.41 0.05 20:00 6.47 6.42 0.05 21:00 6.47 6.42 0.05 22:00 6.47 6.42 0.05 23:00 6.48 6.43 0.05 23 ก.พ. 66 00:00 6.48 6.43 0.05 01:00 6.49 6.44 0.05 02:00 6.50 6.44 0.06 03:00 6.50 6.45 0.05 04:00 6.51 6.45 0.06 05:00 6.51 6.44 0.07 06:00 6.51 6.44 0.07 07:00 6.51 6.45 0.06 08:00 6.51 6.44 0.07 09:00 6.50 6.44 0.06 10:00 6.50 6.43 0.07 11:00 6.50 6.44 0.06
34 ตารางที่ ง.1 ขอมูลระดับน้ําของสถานีโทรมาตรแมน้ําปาสัก และ โทรมาตรทอระบายปากคลอง ระพีพัฒน (วันที่ 21 ก.พ. 2566 – 12 มี.ค. 2566) (ตอ) วันที่ (1) เวลา (2) ระดับน้ํา (ม.รทก.) ความแตกตาง ของระดับน้ํา (ม.) (5) = (3) - (4) สถานีโทรมาตร แมน้ําปาสัก (3) โทรมาตร ทรบ. ปากคลองระพีพัฒน (4) 23 ก.พ. 66 12:00 6.50 6.44 0.06 13:00 6.51 6.44 0.07 14:00 6.50 6.45 0.05 15:00 6.50 6.44 0.06 16:00 6.50 6.45 0.05 17:00 6.51 6.45 0.06 18:00 6.52 6.45 0.07 19:00 6.53 6.46 0.07 20:00 6.54 6.46 0.08 21:00 6.55 6.47 0.08 22:00 6.55 6.46 0.09 23:00 6.55 6.47 0.08 24 ก.พ. 66 00:00 6.55 6.47 0.08 01:00 6.55 6.46 0.09 02:00 6.55 6.46 0.09 03:00 6.55 6.47 0.08 04:00 6.55 6.47 0.08 05:00 6.55 6.48 0.07 06:00 6.55 6.47 0.08 07:00 6.56 6.47 0.09 08:00 6.56 6.46 0.10 09:00 6.55 6.46 0.09 10:00 6.55 6.46 0.09 11:00 6.54 6.46 0.08 12:00 6.53 6.46 0.07 13:00 6.53 6.46 0.07 14:00 6.55 6.46 0.09 15:00 6.55 6.46 0.09 16:00 6.55 6.46 0.09 17:00 6.56 6.48 0.08