Dữ liệu mở đường cho thoát nước Hà Nội

Dữ liệu điều hành từ hiện trường đến Trung tâm

Các trận mưa trong tháng 9 cho thấy áp lực đối với hệ thống thoát nước Hà Nội thay đổi rõ rệt theo từng khu vực và thời điểm. Ở những đợt mưa đầu tháng, lượng mưa phân bố không đều, gây úng ngập cục bộ tại một số vị trí. Đến đêm 16 và rạng sáng 17/9, mưa bao phủ trên diện rộng, lượng mưa phổ biến từ 80 đến 160 mm, có nơi đạt 199 mm. Úng ngập, đọng nước xuất hiện tại nhiều tuyến đường và khu vực đô thị.

Trước tình thế đó, Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội đã bố trí lực lượng tại các vị trí trọng yếu, kiểm tra cửa thu, tua vớt rác và khơi thông dòng chảy. Các cửa phai, hồ điều hòa, trạm bơm đầu mối và trạm bơm hầm chui được vận hành theo diễn biến mưa. Trong trận mưa ngày 17/9, Trạm bơm Yên Sở vận hành toàn bộ 20 tổ máy; nhiều trạm bơm khác cũng được huy động để hạ mực nước trên hệ thống. Việc điều tiết nguồn tiêu được triển khai trước khi mưa lớn tập trung vào khu vực nội đô.

Công tác điều hành trong những trận mưa lớn như vậy, Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội không chỉ dựa vào báo cáo riêng lẻ từ các điểm ứng trực. Lượng mưa, mực nước, tình trạng úng ngập và trạng thái công trình liên tục thay đổi, trong khi mỗi lưu vực chịu một mức áp lực khác nhau. Cán bộ điều hành của Công ty đã nắm được diễn biến trên toàn hệ thống để xác định khu vực có nguy cơ ngập, lựa chọn thời điểm vận hành trạm bơm, điều tiết cửa phai và bố trí lực lượng phù hợp.

Những thông tin đó được cung cấp từ trạm đo mưa, thiết bị quan trắc mực nước, camera và các công trình ngoài hiện trường. Dữ liệu được cập nhật, tổng hợp giúp người vận hành nhận diện khu vực chịu áp lực, theo dõi khả năng tiêu thoát và điều chỉnh phương án xử lý.

Diễn biến mưa trong tháng 9 là một minh chứng thực tế về vai trò của Trung tâm Giám sát, điều hành hệ thống thoát nước trong hoạt động của Công ty.

Để tập trung các nguồn dữ liệu phục vụ vận hành, năm 2016, Công ty đưa Trung tâm Giám sát, điều hành hệ thống thoát nước vào hoạt động. Trung tâm trở thành đầu mối tiếp nhận, tổng hợp và khai thác thông tin phục vụ điều hành trên địa bàn thành phố.

Ông Nguyễn Đại Nghĩa, Phó Tổng Giám đốc Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội cho biết, trước đây, việc theo dõi tình hình mưa, mực nước và úng ngập chủ yếu dựa vào thông tin hiện trường cùng báo cáo của các đơn vị. Hiện nay, Trung tâm tiếp nhận dữ liệu trực tuyến từ hệ thống quan trắc và các thiết bị giám sát tự động trên địa bàn.

Hệ thống hiện có 63 trạm đo mưa tự động, 70 trạm đo mực nước, camera giám sát các điểm úng ngập cùng dữ liệu vận hành các trạm bơm tiêu chính như Yên Sở, Đồng Bông I, Đồng Bông II, Cổ Nhuế, Bắc Thăng Long – Vân Trì và các trạm bơm tiêu đầu mối. Dữ liệu được truyền về liên tục 24/24 giờ. Cán bộ trực có thể theo dõi diễn biến mưa, mực nước, tình trạng úng ngập và hoạt động của công trình để phục vụ chỉ huy, điều hành khi có mưa lớn.

Trung tâm không đơn thuần là một phòng trực theo dõi màn hình. Phía sau hoạt động giám sát là cả một hệ thống công nghệ gồm cơ sở dữ liệu, GIS, SCADA, IoT, camera và các phần mềm chuyên ngành. Mỗi thành phần đảm nhiệm một chức năng, từ xác định vị trí công trình, tiếp nhận số liệu quan trắc đến giám sát trạng thái thiết bị ngoài hiện trường.

GIS được Công ty xây dựng, hoàn thiện để quản lý các công trình thoát nước trên nền bản đồ số. Mạng lưới cống, rãnh, sông, kênh, mương, hồ điều hòa, trạm bơm, cửa phai, hố ga và những công trình liên quan được cập nhật theo vị trí. Dữ liệu không gian giúp cán bộ quản lý xác định công trình đang chịu tác động, đối chiếu với số liệu quan trắc và theo dõi trạng thái của hệ thống trên từng khu vực.

SCADA và IoT đảm nhiệm việc kết nối các thiết bị ngoài hiện trường với Trung tâm. Thông tin về lượng mưa, mực nước và trạng thái thiết bị được truyền về theo thời gian thực. Cán bộ trực nhờ đó có thêm căn cứ xử lý tình huống, thay vì phải chờ các đơn vị tổng hợp báo cáo thủ công.

Bên cạnh dữ liệu phục vụ vận hành, HSDC Maps cung cấp thông tin về lượng mưa, mực nước và tình trạng úng ngập cho người dân cùng các đơn vị liên quan. Ứng dụng giúp dữ liệu quan trắc được sử dụng rộng hơn, đồng thời tạo thêm một kênh để cộng đồng theo dõi tình hình thoát nước.

"Công ty cũng đang triển khai kết nối, chia sẻ dữ liệu với hệ thống của thành phố thông qua trục LGSP. Bản đồ nền, dữ liệu GIS, camera, số liệu mực nước sông hồ, bản đồ cao độ và dữ liệu chuyên ngành sẽ được liên thông theo lộ trình. Khi các nguồn thông tin này được khai thác trên cùng một hệ thống, công tác thoát nước có thêm cơ sở để phối hợp với hoạt động quản lý, điều hành đô thị", ông Nghĩa cho biết thêm.

Dữ liệu phải chuyển thành quyết định điều hành

Ông Phan Hoài Minh, Bí thư Đảng ủy, Tổng Giám đốc Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội cho rằng, đô thị hóa nhanh, biến đổi khí hậu và những trận mưa cực đoan đang khiến công tác thoát nước ngày càng phức tạp. Thoát nước hiện nay không chỉ là việc vận hành cống, mương hay trạm bơm. Hiệu quả của hệ thống còn ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn đô thị, giao thông, môi trường và đời sống người dân.

Theo ông Minh, khả năng tiêu thoát nước được tạo nên bởi hoạt động đồng bộ của cống, sông, mương, hồ điều hòa, trạm bơm, cửa xả và nhà máy xử lý nước thải. Một mắt xích bị hạn chế có thể làm giảm hiệu quả của cả lưu vực. Vì vậy, phương thức quản lý riêng lẻ từng công trình cần được thay thế bằng quản lý toàn hệ thống theo lưu vực.

Sự thay đổi này đòi hỏi đơn vị vận hành phải nhìn thấy trạng thái của hệ thống trong cùng một thời điểm. Lượng mưa, mực nước, khả năng điều tiết của hồ, hoạt động của trạm bơm và diễn biến tại các điểm có nguy cơ úng ngập cần được cập nhật liên tục. Khi dữ liệu được tập trung tại Trung tâm Giám sát, điều hành, cán bộ trực có thêm cơ sở để xác định khu vực chịu áp lực lớn và lựa chọn phương án xử lý phù hợp.

Ông Minh cho biết Công ty đã xây dựng Trung tâm Giám sát, điều hành hệ thống thoát nước với mạng lưới quan trắc mực nước và camera tại các khu vực có nguy cơ úng ngập. Hạ tầng này tạo nền móng cho việc theo dõi hệ thống bằng dữ liệu. Yêu cầu tiếp theo là tăng khả năng kết nối, phân tích và đưa thông tin vào công tác điều hành theo thời gian thực.

Tại Công ty, công nghệ được lựa chọn dựa trên yêu cầu thực tế của công tác vận hành. Dữ liệu từ các trạm quan trắc, camera và công trình ngoài hiện trường được tập trung tại Trung tâm Giám sát, điều hành để hỗ trợ cán bộ theo dõi diễn biến mưa, đánh giá tình trạng hệ thống và xử lý các tình huống phát sinh. Giá trị của Trung tâm không nằm ở số lượng màn hình hay thiết bị được lắp đặt, mà ở khả năng cung cấp thông tin phục vụ quyết định điều hành.

"Chuyển đổi số trong thoát nước không nên bắt đầu bằng câu hỏi mua phần mềm gì, lắp thiết bị nào. Câu hỏi trước hết phải là công nghệ đó giải quyết được vấn đề gì trong vận hành", ông Minh nhấn mạnh.

Những bài toán cần giải quyết đã được xác định cụ thể, từ dự báo nguy cơ ngập, phát hiện điểm tắc nghẽn, kiểm tra tình trạng trong lòng cống đến tối ưu hoạt động của trạm bơm, xử lý nước thải và bùn thải. Đây cũng là cơ sở để Công ty lựa chọn công nghệ phù hợp thay vì đầu tư thiết bị theo phong trào.

Bên cạnh ứng dụng công nghệ trong quản lý, Công ty đã chủ động nghiên cứu các giải pháp gắn với điều kiện vận hành thực tế. Thiết bị tách dầu mỡ do Công ty nghiên cứu, chế tạo đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng độc quyền sáng chế. Mô đun xử lý nước rỉ bùn cũng được Bộ Khoa học và Công nghệ cấp giấy chứng nhận. Những sản phẩm này cho thấy năng lực công nghệ của doanh nghiệp được hình thành từ chính các vấn đề phát sinh trong quá trình quản lý thoát nước và bảo vệ môi trường.

Dù dữ liệu ngày càng giữ vai trò quan trọng, ông Minh cho rằng kinh nghiệm của người vận hành vẫn không thể thay thế. Nhiều tình huống chỉ có thể được xử lý tốt bởi những người đã trải qua nhiều mùa mưa và hiểu đặc điểm của từng khu vực. Trong khi đó, đội ngũ kỹ thuật ngày nay còn phải làm việc với cảm biến, GIS, dữ liệu lớn và hệ thống tự động hóa.

Bài toán đặt ra cho Công ty là vừa chuyển giao kinh nghiệm của lực lượng lâu năm, vừa đào tạo đội ngũ kế cận có khả năng sử dụng công nghệ. Khi hiểu biết hiện trường được kết hợp với dữ liệu quan trắc, quyết định vận hành sẽ nhanh hơn, sát hơn và hạn chế sự phụ thuộc vào báo cáo thủ công.

Ông Minh cũng kiến nghị Hội Cấp Thoát nước Việt Nam tăng cường hoạt động chuyên môn về thoát nước, chống ngập và xử lý nước thải; đồng thời kết nối doanh nghiệp với trường đại học, viện nghiên cứu và đơn vị công nghệ. Doanh nghiệp đưa ra bài toán, giới nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và đơn vị công nghệ phát triển giải pháp. Sự kết nối này sẽ giúp các nghiên cứu, thử nghiệm đi gần hơn với nhu cầu vận hành.

Với Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội, Trung tâm Giám sát, điều hành đang tạo ra nền tảng để dữ liệu đi vào từng quyết định cụ thể. Công nghệ không thay thế năng lực của con người hay công suất của công trình, nhưng giúp hệ thống được theo dõi đầy đủ hơn, phản ứng sớm hơn và vận hành chủ động hơn trước những trận mưa ngày càng khó lường.

Mai Thanh