Ứng dụng IoT trong phát hiện, tìm kiếm điểm rò rỉ ống nước

TMO - Việc ứng dụng công nghệ IoT (internet vạn vật) đã góp phần nhanh chóng phát hiện được điểm rò rỉ ống nước. Nhờ kết nối qua sóng wifi và sóng lora, vị trí rò rỉ được xác định chính xác, từ đó tiết kiệm nhân lực và hạn chế thiệt hại về tài nguyên nước khi đường ống bị rò, hư hỏng.

Theo thống kê của Công ty CP Cấp nước Đà Nẵng (Dawaco). Các quận Hải Châu, Thanh Khê, Liên Chiểu, Cẩm Lệ là những địa bàn có tỷ lệ thất thoát cao, nhất là các khu Thuận Phước, Thanh Bình, Thạch Thang, Tam Thuận, Chính Gián thất thoát nhiều (đến 30%), chiếm 3 - 4% tổng lượng thất thoát toàn thành phố.

Nguyên nhân được xác định là do sự cố rò rỉ của các đường ống dẫn nước. Tuy nhiên sự cố này không được xử lý dứt điểm do không tìm được vị trí hỏng hóc chính xác, mặt khác các đường ống nằm sâu dưới lòng đất gây khó khăn cho việc sửa chữa…Trước thực tế đó, kỹ sư (KS) Lê Vũ Huy và cộng sự ở Xí nghiệp cấp nước Thanh Khê (Đà Nẵng) đã nghiên cứu chế tạo thiết bị kiểm tra nhanh tuyến ống, ứng dụng IoT (Internet vạn vật, mạng lưới các thiết bị được kết nối Internet để truyền dữ liệu với nhau qua dịch vụ đám mây) sử dụng sóng lora để phát hiểm điểm rò rỉ ống dẫn nước.

Theo thông tin từ nhóm nghiên cứu cho biết, trước đây việc phát hiện rò rỉ nước phụ thuộc thiết bị đo đếm thông minh (đồng hồ). Bên cạnh đó, khi kiểm tra tình trạng thất thoát tại các tuyến kiệt (ngõ, ngách), bộ phận chăm sóc khách hàng phải đào phá nền đường để lắp đặt đồng hồ đầu tuyến, kiểm tra lưu lượng theo giờ hoặc ngày.

Sau đó so sánh với lưu lượng trung bình hoặc lưu lượng ghi đọc thực tế để đưa ra kết luận. Tuy nhiên, giá thiết bị khá cao, thời gian tìm kiếm còn chậm do phải chờ 1 ngày mới có số liệu để đối chiếu lưu lượng, ghi chép bằng tay, tình trạng thất thoát nước vẫn xảy ra, chưa kể phải đục phá nền đường.

Với việc ứng dụng công nghệ IoT, nhờ kết nối qua wifi và sóng lora, vị trí rò rỉ được xác định chính xác, 1 buổi chỉ cần 2 - 3 người có thể kiểm tra và đánh giá 3 - 4 kiệt, không cần phải ghi chép. Số liệu, đồ thị trực quan được truyền qua app, lưu trên Google sheet (Excel), chia sẻ qua thiết bị di động nhanh chóng.

Điều đó giúp cấp quản lý giám sát quá trình xử lý, đặc biệt giúp tiết kiệm chi phí 50 - 90% so với giá thành thiết bị trước đây. Đầu năm 2024, khu vực quận Thanh Khê (Đà Nẵng) được chọn thử nghiệm, kỹ sư Lê Vũ Huy chế tạo 4 - 5 thiết bị giúp phát hiện rất nhiều tuyến ống thất thoát rất lớn mà trước đây không tìm ra.

Tốc độ tìm kiếm nhanh nhờ không cần đào bới, bỏ qua các nhánh hoạt động bình thường. Thiết bị gắn vào đường ống cần kiểm tra, đóng hết đồng hồ và theo dõi lưu lượng để phát hiện rò rỉ. Cảm biến lưu lượng có thời gian lấy mẫu thấp, khả năng thông báo thông qua app Blynk IoT trên điện thoại (Android và iOS) hoặc một số nền tảng IoT khác (tùy vào việc lập trình).

Với quy trình này, chỉ trong 2 tháng đã kéo giảm tỷ lệ thất thoát nước xuống còn 13%. Phương pháp sử dụng sóng lora cũng đã có, tuy nhiên KS Lê Vũ Huy đã sáng chế ra thiết bị kiểm tra nhanh phù hợp thực tiễn, phát hiện nhanh mà không cần đào như trước. Sau 1 năm áp dụng thực tế, giải pháp ứng dụng các thiết bị IoT trong công tác chống thất thoát được đánh giá là giải pháp đột phá, hiệu quả, giúp cải tiến quy trình kiểm tra và xử lý rò rỉ, giảm tỷ lệ thất thoát kịp thời, tiết kiệm thời gian, chi phí. Việc triển khai IoT trên quy mô lớn sẽ có tác động sâu sắc đến ngành nước, vì nó sẽ thúc đẩy việc sử dụng nước hiệu quả, cải thiện quản lý nước, giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước, từ đó giảm chi phí vận hành của các công ty cấp và thoát nước.

Ứng dụng công nghệ IoT đã góp phần nhanh chóng phát hiện được điểm rò rỉ ống nước, hạn chế việc đào bới để tìm kiếm điểm ống hư hỏng. 

IoT có thể đảm bảo chất lượng nước và tăng cường khả năng chống chịu với biến đổi khí hậu - hai vấn đề đang gây nhức nhối trong khu vực trong những năm gần đây. Liên quan đến đảm bảo chất lượng nước, hệ thống cảm biến có thể được lắp đặt tại các vùng nước để thu thập dữ liệu liên quan đến lưu lượng, số lượng và chất lượng nước.

Các dữ liệu thu thập đó có thể được truyền tải đến hệ thống qua các thiết bị IoT. Các cảm biến hỗ trợ IoT cho phép những người ra quyết định phát hiện các vấn đề như vị trí đường nước bị ô nhiễm từ các nhà máy xử lý nước thải hay vùng nước bị phú dưỡng do sản xuất nông nghiệp, trên cơ sở đó để đưa ra các biện pháp khắc phục phù hợp.

Hiện nay trên thế giới có nhiều thiết bị tìm điểm rò rỉ nước, tuy nhiên quan trọng nhất là nhóm nghiên cứu đã xác định đúng phương thức, dựa trên hệ thống đường ống cấp nước cũ và mới chằng chịt, lại nằm trong kiệt hẻm ngoằn ngoèo, mặt bằng thi công chật hẹp. Đó là những đặc thù hạ tầng mà kể cả phương pháp tiên tiến nhất hay mô hình nơi khác không thể áp dụng để có thể giải quyết ngay.

Tuy nhiên, sau 1 năm áp dụng thực tế, giải pháp ứng dụng các thiết bị IoT trong công tác chống thất thoát được Dawaco đánh giá là giải pháp đột phá, hiệu quả, giúp cải tiến quy trình kiểm tra và xử lý rò rỉ, giảm tỷ lệ thất thoát kịp thời, tiết kiệm thời gian, chi phí, nhờ đó, đến nay, toàn TP.Đà Nẵng thất thoát nước chỉ còn 11,3%, là con số kỷ lục trong lịch sử ngành cấp nước Đà Nẵng. Đà Nẵng cũng nằm trong số ít địa phương có tỷ lệ thất thoát nước thấp nhất Việt Nam.

Nghiên cứu của KS Lê Vũ Huy và cộng sự ở Xí nghiệp cấp nước Thanh Khê (Đà Nẵng) đã mở ra cơ hội mới trong việc hạn chế tỷ lệ thất thoát nước, từ đó góp phần bảo vệ nguồn tài nguyên nước an toàn, bền vững.

Vũ Mai