Hệ thống quản lý nước thông minh bằng IoT

Công nghệ kỹ thuật số có thể cải thiện việc thu thập và phân tích dữ liệu để hỗ trợ các quyết định chủ động và tăng hiệu quả của các tiện ích nước. 

Giới thiệu

Hệ thống quản lý nước thông minh (Smart Water Management) có thể cung cấp một hệ thống cấp nước linh hoạt và hiệu quả hơn, giảm chi phí và cải thiện tính bền vững. Các giải pháp công nghệ cao cho ngành nước bao gồm máy đo và cảm biến kỹ thuật số, hệ thống kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA) và hệ thống thông tin địa lý (GIS).

Tại sao lại là Công nghệ thông minh?

Công nghệ thông minh có thể thay đổi hệ thống nước và nước thải thông thường thành các hệ thống thông minh, được kết nối với nhau và có thiết bị.

  • Công cụ: khả năng phát hiện, cảm nhận, đo lường và ghi lại dữ liệu.
  • Được kết nối với nhau: khả năng giao tiếp và tương tác với những người vận hành và quản lý hệ thống.
  • Thông minh: khả năng phân tích tình huống, cho phép phản ứng nhanh và tối ưu hóa các giải pháp khắc phục sự cố.

Nguồn: You Kwangtae, CEO, UnU Civil & Environmental Engineering, Hàn Quốc

Các ứng dụng thông minh trong ngành quản lý nước

Nói chung, công nghệ quản lý nước thông minh có bốn thành phần với nhiều ứng dụng (Bảng 1).

Bảng 1: Công nghệ quản lý nước thông minh

Các thành phần Mục đích Ứng dụng mẫu
1. Dụng cụ đầu ra kỹ thuật số (máy đo và cảm biến) Để thu thập và truyền thông tin trong thời gian thực.
  • Máy đo mưa, máy đo lưu lượng, giám sát chất lượng nước và các dữ liệu môi trường khác
  • Thiết bị âm thanh để phát hiện rò rỉ thời gian thực
  • Máy quay video để quản lý tài sản
  • Đồng hồ nước thông minh để đo mức tiêu thụ
  • Giám sát áp suất để phát hiện rò rỉ và tối ưu hóa bơm
2. Hệ thống kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA) Xử lý thông tin và vận hành từ xa và tối ưu hóa các hệ thống và quy trình.
  • Quản lý áp lực
  • Tối ưu hóa trạm bơm
  • Kiểm soát nhà máy xử lý nước
  • Kiểm soát nhà máy xử lý nước thải
  • Kiểm soát môi trường, hồ chứa, dòng chảy, v.v.
3. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) Lưu trữ, quản lý, thao tác và phân tích thông tin không gian.
  • Lập bản đồ tài sản và quản lý tài sản
  • Các mô hình mạng tích hợp đầy đủ
  • Phân tích và quản lý dữ liệu môi trường
4. Phần mềm Để lưu trữ, sử dụng và báo cáo dữ liệu.Để mô hình hóa cơ sở hạ tầng và hệ thống môi trường để cải thiện thiết kế, ra quyết định và quản lý rủi ro.
  • Thường được tích hợp với hệ thống GIS và / hoặc SCADA để quản lý mạng lưới nước, kiểm soát áp suất, giám sát rò rỉ, v.v.
  • Cải thiện khả năng ra quyết định và quản lý rủi ro
  • Cơ sở dữ liệu khách hàng
  • Đo sáng, thanh toán và thu thập thông minh
  • Thiết kế và tối ưu hóa thủy lực
  • Tài nguyên nước và mô hình thủy văn cho an ninh nước
  • Các tùy chọn lưu trữ và quản lý dữ liệu dựa trên đám mây

Các hệ thống thông minh có thể cung cấp thông tin chính xác và cập nhật cho phép các nhà quản lý cấp nước ra quyết định có tính hệ thống và thông tin thay vì đột xuất. Những điều này có thể tự động hóa các nhiệm vụ và giảm yêu cầu về nhân sự. Ví dụ, bằng cách sử dụng công nghệ thông minh, Chính quyền Thủ đô Seoul ở Hàn Quốc chỉ cần 80 người để quản lý hệ thống cấp nước của thành phố.

Các quốc gia đã thử nghiệm công nghệ nước thông minh, chẳng hạn như Hàn Quốc, cung cấp mô hình phát triển các hệ thống thông minh trong ngành nước, bao gồm các giải pháp chìa khóa trao tay trong việc lắp đặt thiết bị, đào tạo về sử dụng công nghệ / phần mềm và bảo trì. Một hội thảo ở Seoul(liên kết là bên ngoài)chia sẻ kiến ​​thức chuyên môn của Hàn Quốc về công nghệ thông minh và các chính sách đổi mới về quản lý chất thải và nước thải.

Một cách khác để tiếp cận công nghệ cũng như tài trợ cho các hệ thống thông minh là hợp tác với khu vực tư nhân. Hội thảo tại Tashkent cũng thảo luận về  việc thúc đẩy quan hệ đối tác công tư trong lĩnh vực nước .

Các công nghệ thông minh trên thị trường không chỉ giới hạn trong việc quản lý cấp nước. Những điều này có thể được áp dụng cho một số lĩnh vực và được sử dụng cho quy hoạch đô thị tổng hợp. Khi triển khai các hệ thống thông minh, các tiện ích và thành phố nên xem xét việc tích hợp thu thập dữ liệu và sử dụng dữ liệu giữa các lĩnh vực, chẳng hạn như quản lý nước và nước thải, giao thông, tòa nhà, năng lượng (ví dụ: sưởi ấm và làm mát khu vực), không gian công cộng và an ninh, truyền thông và quản lý môi trường.

Nếu có thể, việc triển khai thành phố thông minh nên khai thác các mạng công cộng hoặc mạng riêng hiện có, bao gồm mạng cục bộ, mạng 4G / LTE di động, mạng cáp quang / đồng và mạng diện rộng công suất thấp.

Bắt đầu từ đâu

Nơi quan trọng nhất để bắt đầu là đo lưu lượng ở các khu vực rời rạc (khu vực đo lường của quận) để hiểu sản xuất, phân phối, bán hàng, v.v. Bằng cách xây dựng cân bằng nước chính xác của từng khu vực, tổn thất có thể được tính toán và các khu vực có vấn đề được nhắm mục tiêu để phục hồi hoặc giảm rò rỉ khả năng phán đoán.

Bước tiếp theo sẽ là cải thiện quản lý tài sản. Việc xây dựng cơ sở dữ liệu không gian số về tài sản trong GIS là quan trọng để phát triển các kế hoạch chiến lược nâng cấp và khôi phục mạng.

Nếu tài sản và mạng có thể được giám sát từ xa trong thời gian thực (lưu lượng, áp suất, v.v.) thông qua các hệ thống thông minh, ví dụ, phát hiện rò rỉ có thể được thực hiện trong thời gian thực. Mô phỏng mạng nước cũng có thể cho phép đưa ra quyết định theo thời gian thực để tối ưu hóa hiệu suất.

Giai đoạn đầu tiên được mô tả ở trên không “thông minh” ở chỗ nó không yêu cầu công nghệ tiên tiến mà chỉ sử dụng đồng hồ đo nước. Tuy nhiên, đó là một khoản đầu tư thông minh có thể cải thiện hiệu quả rất nhiều, và nó là tiền thân của các khoản đầu tư thông minh khác.

0 0 vote
Article Rating
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments