Hệ thống quan trắc môi trường theo thời gian thực

Ngày 23/11/2022, Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ (CESTI, thuộc Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM) phối hợp với nhóm tác giả của Trung tâm Nghiên cứu triển khai Khu Công nghệ cao (SHTP Labs, thuộc Ban Quản lý Khu Công nghệ cao TP.HCM) tổ chức sự kiện hợp tác và giới thiệu giải pháp công nghệ: “Hệ thống quan trắc ngập lụt đô thị trực tuyến bằng cảm biến áp suất vật liệu silicon carbide và hệ thống quan trắc chất lượng không khí tích hợp giải pháp bảo mật bằng thiết bị IoT Gateway”. (Xem video hội thảo tại đây).

 

Tại hội thảo giới thiệu công nghệ, Th.S Nguyễn Tuấn Khoa - Chuyên gia IT Trung tâm Nghiên cứu triển khai Khu Công nghệ cao (SHTP Labs, thuộc Ban Quản lý Khu Công nghệ cao TP.HCM) chia sẻ, nhóm nghiên cứu đã được Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM hỗ trợ trong triển khai đề tài ứng dụng hệ thống quan trắc ngập lụt đô thị trực tuyến bằng cảm biến áp suất vật liệu silicon carbide và hệ thống quan trắc chất lượng không khí tích hợp giải pháp bảo mật bằng thiết bị IoT Gateway.

 

Cụ thể, hệ thống quan trắc ngập lụt đô thị trực tuyến bằng cảm biến áp suất vật liệu silicon carbide được phát triển từ năm 2019 trong chương trình Aus4Innovation hợp tác giữa Trung tâm Nghiên cứu triển khai Khu Công nghệ cao (SHTP Labs, thuộc Ban Quản lý Khu Công nghệ cao TP.HCM) với Đại học Griffith, Australia. Hệ thống cảnh báo ngập lụt trực tuyến bao gồm: Mạch điện truyền thông 3G và module cảm biến áp suất; Phần mềm quản lý dữ liệu tập trung và ứng dụng trên thiết bị di động. Trong đó, cảm biến áp suất do Trung tâm Nghiên cứu và triển khai - SHTP Labs nghiên cứu và chế tạo.

 

Cảm biến được gắn trong khu vực giếng phụ được xây dựng cạnh cống thoát nước kết nối theo nguyên tắc bình thông nhau. Khi nước dâng, áp lực nước sẽ tác dụng lên màng cảm biến và truyền dữ liệu cảnh báo ngập về máy chủ thông qua bộ chuyển đổi tín hiệu. Dữ liệu hiển thị trên ứng dụng di động, website để người dân biết thông tin về tình trạng ngập ở mỗi khu vực, lựa chọn tuyến đường đi lại phù hợp. Ở điều kiện không mưa, cứ mỗi tiếng cảm biến truyền dữ liệu một lần, còn trong khi mưa, cứ 5 phút sẽ cập nhật dữ liệu.

 

“Thông thường công nghệ áp suất sử dụng vật liệu silic để cảnh báo ngập, nhưng màng silicon carbide sẽ cho độ nhạy, tính ổn định cao hơn, giúp phản hồi thông tin ngập chính xác hơn. Hiện các trạm cảnh báo ngập có cảm biến áp suất sử dụng màng silicon carbide cho phép cập nhật dữ liệu theo thời gian thực đã được lắp đặt tại 23 vị trí ở TP Thủ Đức và 3 vị trí đo triều cường ở quận 8, 12 và trạm Phú An… mặc dù hoạt động trong điều kiện ngoài trời, nhưng cảm biến có độ bền khá cao, khoảng 6 tháng mới cần vệ sinh để đảm bảo hoạt động ổn định và chính xác”, Th.S Khoa chia sẻ.

 

 

Cũng theo Th.S Khoa, hệ thống này, hoạt động theo nguyên lý tự động 24/7 số liệu ngập, mực nước tại các vị trí trạm được cập nhật liên tục trong hệ thống và hiển thị theo thời gian thực cũng như có thể truy cập trang web để xem kết quả trên bản đồ hành chính. Hiện dữ liệu được tích hợp vào Trung tâm điều hành thông minh TP Thủ Đức và khi thành công sẽ tiếp tục triển khai với huyện Nhà Bè và một số quận huyện khác. Từ dữ liệu của hệ thống, cơ quan quản lý có thể đưa ra nhận định về tình hình ngập trên địa bàn, có phương án quản lý, điều hành hạ tầng đô thị phù hợp. Người dân nhận biết khu vực ngập theo thời gian thực để có lộ trình đi lại thích hợp và có thể chia sẻ thông tin ngập lên hệ thống để có thêm nguồn dữ liệu.

 

Về hệ thống quan trắc chất lượng không khí tích hợp giải pháp bảo mật bằng thiết bị IoT Gateway, hệ thống này hỗ trợ các ứng dụng chạy thời gian thực, các giao thức để điều khiển, truy xuất từ xa, cho phép đo kiểm, đánh giá thực nghiệm hoạt động theo điều kiện môi trường, thời gian khác nhau và cho kết quả tốt. Ngoài ra, hệ thống còn có độ bảo mật cao và với nguồn dữ liệu chính thống được chia sẻ “mở” nên bất kỳ đơn vị nào có nhu cầu cũng có thể sử dụng. Hiện nay, Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Nam bộ đang ứng dụng hệ thống này để hỗ trợ quá trình phân tích dữ liệu phục vụ dự báo thời tiết và nhiều mực đích nghiên cứu khác về thủy văn.

 

 

Từ nền tảng công nghệ này, nhóm nghiên cứu cho biết có thể phát triển thêm các ứng dụng giám sát xâm nhập mặn và sạt lở ở kênh rạch, quan trắc chất lượng nước thông qua phân tích các thành phần trong nhà máy hoặc khu công nghiệp, quan trắc khí tượng thủy văn tự động... Đồng thời, thông qua sự kiện hợp tác, nhóm nghiên cứu của Trung tâm Nghiên cứu triển khai Khu Công nghệ cao (SHTP Labs, thuộc Ban Quản lý Khu Công nghệ cao TP.HCM) mong muốn tìm kiếm cơ hội để triển khai hợp tác nghiên cứu, hợp tác đầu tư và chuyển giao công nghệ.

 

Ông Nguyễn Đức Tuấn - Quyền Giám đốc Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ (CESTI, thuộc Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM) đánh giá, ưu điểm của 2 hệ thống này là các thiết bị được chế tạo trong nước và có thể tích hợp nhiều tính năng quan trắc về mực nước, lượng mưa, độ ẩm, nhiệt độ,... cho phép đo tình trạng ngập và triều, phục vụ tốt công tác quản lý ngập nước và khí tượng thủy văn.

 

"Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ (CESTI, thuộc Sở Khoa học và Công nghệ TP HCM) sẵn sàng kết nối nhóm phát triển hệ thống quan trắc ngập lụt đô thị trực tuyến bằng cảm biến áp suất vật liệu silicon carbide và hệ thống quan trắc chất lượng không khí tích hợp giải pháp bảo mật bằng thiết bị IoT Gateway với các đơn vị có nhu cầu giúp trao đổi thông tin, chuyển giao công nghệ để sản phẩm được ứng dụng rộng rãi hơn. Ngoài ra, trên Cổng thông tin Đổi mới sáng tạo và chuyển giao công nghệhttps://techport.vn/, CESTI cũng đã xây dựng chuyên mục thảo luận công nghệ. Tại đây, quý vị có thể đặt câu hỏi với chuyên gia trước và sau các hội thảo, xem lại nội dung báo cáo và thảo luận các vấn đề về công nghệ với chuyên gia. Bên cạnh đó, nhằm góp phần thúc đẩy các hoạt động chuyển giao công nghệ tại TP.HCM và các tỉnh trong khu vực CESTI vẫn sẽ tiếp tục đóng vai trò là cầu nối hỗ trợ các bên cung - cầu trong hoạt động tư vấn, kết nối chuyển giao công nghệ”, ông Tuấn chia sẻ.

 

 

Về phía doanh nghiệp, ông Ngô Quang Hiếu - Giám đốc Công ty Môi trường Đại Nam cho biết, đơn vị đang tư vấn các giải pháp quan trắc môi trường tự động cả môi trường không khí, nước... Hiện Công ty Đại Nam đang phải nhập một số cảm biến nước ngoài để triển khai các giải pháp này với chi phí khá cao, nên rất mong có các giải pháp cảm biến trong nước, mang lại hiệu quả và có phương án cho các cảm biến hoạt động trong nhiều môi trường khác nhau.

 

"Vì các cảm biến quan trắc môi trường khi hoạt động trong điều kiện nước ô nhiễm, độ cứng cao thì chỉ vài ngày các chất trong nước sẽ bám trên thiết bị, gây ảnh hưởng đến chất lượng”, ông Hiếu chia sẻ.

 

 

Cũng nằm trong khuôn khổ sự kiện Hợp tác công nghệ, các đơn vị đã tiến hành ký kết bản ghi nhớ tư vấn và hợp tác công nghệ với hệ thống quan trắc ngập lụt đô thị trực tuyến bằng cảm biến áp suất vật liệu silicon carbide và hệ thống quan trắc chất lượng không khí tích hợp giải pháp bảo mật bằng thiết bị IoT Gateway.