SAWACO chống thất thoát nước bằng thiết bị Noise logger kết hợp Lý thuyết đồ thị và thuật toán di truyền

Dò tìm rò rỉ bằng thiết bị Noise logger

Theo đó, thiết bị Noise logger (máy ghi tiếng ồn) ghi nhận âm thanh rò rỉ trên mạng lưới cấp nước, nhằm tìm kiếm hoặc dự báo rò rỉ tại một khu vực phân vùng tách mạng. Phương pháp sử dụng kết hợp giữa lý thuyết đồ thị và thuật toán di truyền để đưa ra tổ hợp bố trí tối ưu, trong đó dữ liệu đồ thị được xây dựng theo dữ liệu mô hình thủy lực mạng lưới từ Epanet, với các đỉnh đại diện cho nút và các cạnh đại diện cho đường ống trong mạng lưới. Các kết quả thử nghiệm được tiến hành tại ba khu vực nghiên cứu cho thấy phương pháp đề xuất có khả năng xác định tổ hợp bố trí lắp đặt noise logger một cách hiệu quả, có khả năng triển khai áp dụng thực tiễn trong quản lý và vận hành hệ thống cấp nước.

Tại một vị trí rò rỉ, khi nước thoát/chảy ra tại một vị trí mở trên thân ống hoặc phụ tùng, sẽ tạo ra dao động và hình thành âm thanh. Mỗi âm thanh ghi nhận sẽ có một loại chỉ số "âm lượng" và "tần số" được hình thành do nhiều yếu tố cộng hưởng với nhau như: áp lực nước, hình dạng điểm rò rỉ, âm ma sát giữa nước với vật liệu; tần số và khả năng lan truyền âm rung động theo vật liệu; môi trường xung quanh…

Phương pháp tiền định vị sẽ dựa vào khả năng ghi nhận âm thanh của các noise logger và truyền tín hiệu về lại người quản lý (thu thập trực tiếp hoặc truyền tín hiệu về bộ tổng hợp), phần mềm cung cấp kèm theo sẽ thể hiện âm thanh "ồn" theo một giao diện đồ họa hỗ trợ người vận hành. Các logger thường được cài đặt để ghi nhận dữ liệu vào khoảng thời gian ban đêm, để có thể hạn chế các tiếng ồn khác như giao thông và khách hàng dùng nước. Ban đêm cũng là thời gian có áp lực cao nên khả năng tạo và truyền âm thanh rò rỉ cũng thuận lợi.

Nghiên cứu đã được áp dụng tại 03 khu vực DMA (khu vực quản lý) thực tế tại Quận 3, Quận 5 và Quận Gò Vấp, Thành phố Hồ Chí Minh đã cho kết quả: Quy trình thực hiện kết hợp giữa Epanet (phần mềm mô phỏng mô hình), lý thuyết đồ thị và thuật toán di truyền có tính khả thi, hiệu quả, có khả năng triển khai áp dụng thực tiễn trong quản lý và vận hành mạng lưới cấp nước. Các khu vực phân vùng DMA tại các công ty cấp nước hoàn toàn có thể ứng dụng phương pháp thực hiện trong nghiên cứu này để bố trí các sơ đồ phù hợp, nhằm đạt hiệu quả cao nhất trong việc giảm nước không doanh thu và hiệu quả đầu tư thiết bị.

Duy Chí