Theo ông Văn Phú Chính, Chủ tịch Hội đồng quản trị của Công ty WATEC, để giảm thiểu thiệt hại và tiến đến giám sát ngập lụt, ngoài các nội dung về chính sách, quy hoạch, lồng ghép, triển khai các phương án, kế hoạch phòng chống ngập lụt đã và đang được các ngành, các cấp triển khai hiện nay thì việc phát triển các công cụ quan trắc, giám sát về lượng mưa và độ ngập theo thời gian thực tại các khu vực bị rủi ro cao về ngập lụt là giải pháp thiết thực, hiệu quả nhằm cảnh báo sớm đến chính quyền, người dân chủ động triễn khai các biện pháp ứng phó, cứu hộ cứu nạn.

anh bai 4.jpg
Một trạm giám sát và cảnh báo ngập lụt tự động tại Đà Nẵng.

Ông Chính cho biết, đã có 3 giải pháp ứng dụng công nghệ IoT đề cảnh báo mưa lũ, ngập lụt được WATEC triển khai thành công tại Việt Nam trong thời gian qua.

Hệ thống đo mưa tự động Vrain

Hệ thống đo mưa tự động Vrain do WATEC phát triển từ năm 2016, đến nay đã lắp đặt trên 2,500 trạm, bao phủ 63 tỉnh/thành trong cả nước, bao gồm cả huyện đảo Trường Sa; trong đó có 1.077 trạm thuộc mạng khí tượng thuỷ văn quốc gia, gần 1.400 trạm chuyên dùng của cơ quan phòng chống thiên tai các tỉnh, các hồ chứa thuỷ lợi thuỷ điện (gồm các công trình thuỷ điện lớn như Thuỷ điện Sơn La, Ialy, Sê San, Thác Bà, Hàm Thuận - Đa Mi).

Hệ thống đo mưa tự động Vrain hiện là hệ thống đo mưa tự động lớn nhất Việt Nam; là nguồn dữ liệu mưa chủ yếu cung cấp cho Tổng cục Khí tượng Thủy văn, Văn phòng Thường trực Ban chỉ đạo Quốc gia về Phòng chống thiên tai, Cơ quan phòng chống thiên tai - Tìm kiếm cứu nạn các cấp, phục vụ dự báo, cảnh báo, chỉ đạo, chỉ huy phòng chống thiên tai, đặc biệt là mưa lũ.

Trạm đo mưa tự động gồm 3 thành phần thiết bị và phần mềm cơ bản: Cảm biến đo mưa tự động (sensor), Bộ thu nhận và truyền dữ liệu (datalogger) và nền tảng quản lý (máy chủ, phần mềm). Thiết bị đồng bộ do Watec nghiên cứu và phát triển nên hoàn toàn làm chủ công nghệ.

Theo tần suất đo và tần suất truyền dữ liệu đã được cài đặt, dữ liệu mưa đo được từ cảm biến đo mưa, sau khi được bộ vi xử lý tính toán sẽ ghi và truyền đến phần mềm quản lý trung tâm dựa trên điện toán đám mây thông qua công nghệ SMS/GPRS/3G/4G.

Các tính năng nổi bật của Hệ thống đo mưa tự động Vrain gồm: Chương trình quản lý và truyền dữ liệu được phát triển trên nền tảng điện toán đám mây, có đầy đủ các tính năng phục vụ yêu cầu khai thác dữ liệu trên máy tính và các thiết bị di động thông minh, tốc độ truy cập nhanh và tính ổn định cao; Được tổ chức thành hệ thống quy mô toàn quốc, truy cập miễn phí tại địa chỉ ww.vrain.vn; Đã phát triển ứng dụng trên điện thoại thông minh (mobile app), cho phép người dùng truy cập miễn phí để nhận thông tin về lượng mưa ngày và nhận cảnh báo mưa lớn vượt ngưỡng trên điện thoại thông minh theo thời gian thực; Tổ chức dịch vụ vận hành, bảo trì chuyên nghiệp gắn với bảo hành trọn vòng đời thiết bị.

Tháp báo lũ thông minh

Từ năm 2018, WATEC đã nghiên cứu phát triển Tháp báo lũ thông minh nhằm giám sát độ ngập lụt theo thời gian thực ở các đồng bằng ngập lũ. 

Bên cạnh tính năng tương tự như các tháp báo lũ truyền thống được xây dựng trước đây, nhờ ứng dụng công nghệ IoT nên Tháp báo lũ thông minh có thêm nhiều tính năng như: Quan trắc theo thời gian thực, cảnh báo theo ngưỡng cảnh báo ngập lụt, kết nối dữ liệu với hệ thống quan trắc khí tượng thủy văn để dự báo, cảnh báo theo cấp báo động…

Ngoài ra còn có nhiệu tiện ích như quan sát trực quan độ ngập bằng vạch phản quang, đèn báo xoay, dễ di chuyển khi cần thay đổi vị trí quan trắc…

Tháp báo lũ thông minh gồm 3 thành phần chính: Thiết bị đo độ ngập (gắn cảm biến điện tử hoặc radar); Bộ thu nhận và truyền dữ liệu (Datalogger); Nền tảng quản lý (máy chủ, phần mềm).

Dữ liệu quan trắc độ ngập (độ phân giải 1- 2cm) từ thiết bị đo độ ngập sẽ được truyền đến Datalogger qua giao tiếp không dây LoRa hoặc trực tiếp. Dữ liệu ngập sau khi được xử lý bởi bộ vi xử lý sẽ truyền về phần mềm quản lý trung tâm dựa trên điện toán đám mây thông qua công nghệ SMS/GPRS/3G/4G.

Thông qua khảo sát thực địa, tham vấn cộng đồng và dữ liệu về độ ngập quá khứ, sẽ cài đặt ngưỡng cảnh báo ngập lụt vượt ngưỡng theo yêu cầu của từng khu vực dân cư. Khi mực nước ngập tại thiết bị đo độ ngập vượt ngưỡng cảnh báo (giả định 0,2 – 0,3m) thì hệ thống sẽ tức thời gửi tin nhắn cảnh báo đến các cá nhân liên quan (thôn trưởng, lãnh đạo xã, …) và từ đó sẽ cảnh báo đến cộng đồng, người dân qua các phương thức truyền thanh, mạng xã hội, tổng đài và cổng điện tử thông minh (nếu có) hoặc trạm phát thanh cảnh báo tự động (thiết bị của WATEC).

Hiện nay, WATEC đã triển khai thành công trên thực tế 2 phiên bản: Tháp báo lũ thông minh và Trạm cảnh báo ngập lụt đô thị tại các tỉnh miền Trung và miền Nam, với tổng số gần 50 tháp báo lũ thông minh và trạm cảnh báo ngập lụt.

Giải pháp cảnh báo sớm nguy cơ sạt lở đất và lũ quét 

Để chủ động cảnh báo sớm nguy cơ xảy ra lũ quét, sạt lỡ đất, WATEC đề xuất giải pháp “Cảnh báo sớm nguy cơ sạt lở đất và lũ quét từ lượng mưa quan trắc theo thời gian thực”.

Tại khu vực được xác định là vùng có nguy cơ xảy ra lũ quét, sạt lở đất (theo bản đồ phân vùng rủi ro thiên tai, sạt lở đất hiện có hoặc qua theo dõi, khảo sát thực tế của địa phương) sẽ lắp đặt trạm đo mưa tự động; và tại khu vực dân cư bị ảnh hưởng trực tiếp của lũ quét, sạt lở đất sẽ lắp đặt trạm phát thanh cảnh báo tự động.

Trạm phát thanh cảnh báo tự động kết nối với trạm đo mưa tự động qua giao tiếp không dây 3G/4G/LoRa. Khi lượng mưa thực đo theo từng giờ, 3 giờ, ngày, 3 ngày… vượt ngưỡng cảnh báo, hệ thống sẽ tự động kích hoạt trạm phát thanh cảnh báo qua loa phát thanh công suất lớn với lời thoại được cài đặt sẵn (nội dung và chất giọng, ngôn ngữ, ...phụ thuộc từng vùng miền). Hệ thống cũng gửi tin nhắn cảnh báo đến cộng đồng qua điện thoại.

Ngưỡng cảnh báo về lượng mưa có khả năng gây sạt lỡ đất, lũ quét (theo giờ và thời đoạn) sẽ được các cơ quan khoa học về khí tượng thủy văn xác định theo từng vùng cụ thể và sẽ được cài đặt trên hệ thống.

“Để giảm nhẹ thiệt hại do mưa lũ gây ra, đặc biệt biệt là trong bối cảnh tác động của biến đổi khí hậu, thiên tai, mưa lũ xảy ra ngày càng dị thường, khó dự báo, bên cạnh các giải pháp về công trình, việc sử dụng các giải pháp phi công trình là giải pháp cần được quan tâm vì dễ thực hiện và không đòi hỏi kinh phí lớn”, ông Chính lưu ý thêm.

Bình Minh và nhóm PV, BTV