Việc giám sát áp lực, lưu lượng trên các tuyến ống cấp nước sạch là một vấn đề rất được quan tâm, nghiên cứu và đưa vào ứng dụng từ nhiều năm qua ở các nước phát triển. Đó là khâu quan trọng trong quy trình xử lý và cung cấp nước sạch tại các nhà máy cấp nước. Việc này không những giúp người quản lý, người vận hành kiểm soát chặt chẽ hệ thống mà còn nâng cao chất lượng dịch vụ đối với khách hàng. Ở nước ta, công nghệ giám sát và điều chỉnh áp lực trên mạng lưới ống cấp nước đều lạc hậu và hầu như vận hành thủ công “bằng tay”, các tuyến ống cấp nước đã cũ, việc kiểm soát áp lực và lưu lượng chủ yếu bằng thủ công nên không chuẩn đoán sớm được các sự cố trên đường ống gây thất thoát rất nhiều.

Việc thiết kế một hệ thống có khả năng đo, giám sát tự động được áp lực, lưu lượng trên các tuyến ống cấp nước, đồng thời gởi các thông tin cảnh báo về tình trạng tuyến ống thông qua mạng GSM/2G/3G/4G nhằm giúp cho người quản lý, vận hành kịp thời điều chỉnh lưu lượng, áp lực trên mạng lưới cấp nước theo nhu cầu và thời điểm trong ngày; đồng thời phát hiện và khắc phục nhanh các sự cố trên đường ống nhanh nhất hạn chế thất thoát.

Giải pháp đề xuất dựa trên nhu cầu thực tế của các công ty cấp nước, việc nghiên cứu và ứng dụng thành công đề tài này không những đáp ứng được nhu cầu thực tế mà còn làm chủ được công nghệ giúp giảm giá thành đầu tư. Giải pháp này đã được nghiên cứu và phát triển thành công một hệ thống SCADA cho toàn hệ thống tuyến ống cung cấp nước của một công ty cấp nước sinh hoạt.

Mục tiêu là xây dựng một hệ thống cho phép người quản lý, người vận hành hệ thống cung cấp nước sinh hoạt dễ dàng giám sát các thông số lưu lượng, áp lực tại các điểm nhánh trên mạng lưới các đường ống cấp nước, với thông số này giúp phát hiện sớm các sự cố trên đường ống như vỡ ống, rò rỉ, giờ cao điểm sinh hoạt... Ngoài ra, người vận hành cũng có cơ sở để điều áp và lưu lượng trên các tuyến ống đáp ứng tốt nhất nhu cầu của người sử dụng tại từng thời điểm thích hợp và tiết kiệm điện năng.

Hệ thống được xây dựng trên nền tảng công nghệ IoT gồm hai thành phần chính là phần cứng thiết bị thu thập số liệu (datalogger) và phần mềm quản lý chạy trên nền Web (WebScada). Cả hai thành phần này đã được Team của công ty phát triển, làm chủ công nghệ toàn diện và có thể so sánh với các hệ thống tương tự trên thế giới và trong nước. Do đó sẽ tối ưu hóa và phát triển được những tính năng cần thiết và đặc thù cho từng đơn vị sử dụng với giá thành cạnh tranh.

Thiết bị Datalogger đọc tín hiệu từ cảm biến (áp suất, lưu lượng, nhiệt độ, cảm biến chất lượng nước – Clo dư, độ đục,… dưới dạng dòng điện, điện áp hoặc truyền thông RS485), xử lý tín hiệu và gởi về giá trị về máy chủ Server thông qua mạng GSM/2G/3G/4G, Ethernet hoặc Wifi; đồng thời có thể được truy xuất dữ liệu từ người sử dụng thông qua SMS. Việc thiết lập thông số và truy xuất dữ liệu từ Datalogger được thực hiện thông qua SMS, Wifi hoặc kết nối với PC thông qua chuẩn RS232.

Hệ thống này đã được Công ty TNHH Điện – Tự động Hóa Nguyễn Phát phát triển từ năm 2018, sau nhiều lần chỉnh sửa nâng cấp, đổi mới công nghệ về phần cứng lẫn phần mềm quản lý WebScada thì hiện nay đã hoàn chỉnh và triển khai thực tế tại các nhà máy cấp nước trên địa bàn Thành Phố Cần Thơ. Bên cạnh áp dụng trong quản lý lưu lượng, áp lực trên mạng lưới các tuyến ống của nhà máy cấp nước thì hệ thống này có thể triển khai rộng rãi trên các lĩnh vực khác như nuôi trồng thủy sản, hệ thống nhà vườn thông minh, . . .

Với việc triển khai thực tế tại các nhà máy nước thì hiệu quả của hệ thống mạng lại: Theo dõi và thống kê liên tục 24/24 thông số lưu lượng, áp lực tại các điểm trên mạng lưới các tuyến ống -> đây là số liệu quan trọng để vận hành hệ thống điều độ của nhà máy. Thống kê, phân tích dữ liệu trên mạng lưới. Xây dựng kế hoạch nhằm tối ưu hóa sản xuất; Cải tiến chất lượng phục vụ khách hàng, đảm bảo xử lý nhanh các sự cố, lưu lượng và áp lực nước đến nhà dân, đặc biệt là vào các giờ cao điểm; Giảm tỷ lệ thất thoát do sớm phát hiện sự cố và số liệu phân tích được trên phần mềm, đề xuất giải pháp và khoanh vùng tìm rò rỉ; Giải phóng sức lao động của con người. Số liệu tại tất cả các điểm đo được cập nhật về máy tính một cách tự động.

Hoài Ân