Từ những năm 2010, sau khi nghe bạn bè trong lĩnh vực y tế chia sẻ về nhu cầu trong giám sát nhiệt độ tủ vaccine, anh Tiến nung nấu ý tưởng nghiên cứu hệ thống quan trắc. Vốn là cử nhân Điện tử và Kỹ thuật máy tính trường Đại học Công nghệ (Đại học Quốc gia Hà Nội) và từng có 2 năm làm việc tại Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng, anh Tiến có sẵn nền tảng kiến thức để triển khai ý tưởng.
Hệ thống quan trắc, giám sát gồm 3 phần chính: bộ thu thập dữ liệu (data logger), thiết bị đo/cảm biến (sensor) và phần mềm hệ thống (system software). Trong đó data logger được coi là bộ não - trung tâm ghi, lưu trữ, phân tích và truyền dữ liệu. Anh Tiến mất khoảng một năm để viết phần mềm, thiết kế phần cứng, nghiên cứu sản xuất bộ data logger đầu tiên. Sau 2 năm nghiên cứu, phát triển hệ thống quan trắc, giám sát và cảnh báo được đưa vào sử dụng.
Kỹ sư Nguyễn Văn Tiến tại phòng nghiên cứu. Ảnh: Mai Ngọc
Thực tế, các nước châu Âu đã sản xuất hệ thống quan trắc từ lâu nhưng giá thành cao, khó sử dụng, không hỗ trợ lắp đặt hay bảo hành kịp thời khi có sự cố. Ngoài ra, hệ thống quan trắc ngoại nhập thường tích hợp toàn bộ tham số đo lường, không bóc tách thành từng chức năng độc lập. Với các hệ thống quan trắc do Trung Quốc sản xuất giá thành rẻ, nhưng thường gặp vấn đề về server khi sử dụng tại Việt Nam. Do đó, hệ thống quan trắc được thiết kế riêng cho nhu cầu sử dụng bản địa trở thành giải pháp được nhiều đơn vị đón nhận.
Anh Tiến cho biết, hiện hệ thống được ứng dụng tại gần 500 địa điểm, gồm bệnh viện, cơ sở y tế, khu công nghiệp, vườn quốc gia, đập thủy điện, ao hồ, trang trại... trên khắp các tỉnh thành.
Ông Nguyễn Văn Hà, Giám đốc công ty CP đầu tư cơ điện và thương mại Hải Hà, đã sử dụng hệ thống quan trắc môi trường 5 năm đánh giá các hệ thống hoạt động khá ổn định, phần mềm tiếng Việt dễ dùng. "Chi phí rẻ 30% so với hệ thống Inventia của Phần Lan trước đây công ty sử dụng", ông Hà nói.
Tại Bệnh viện Việt Đức, Thu Cúc, Hồng Ngọc, Nhiệt đới TP HCM, Sản nhi Hải Phòng, Sản nhi Long An, bệnh viện quốc tế Thành Đô... ứng dụng hệ thống để kiểm soát nhiệt độ tủ vaccine, bảo quản bệnh phẩm và đảm bảo nhiệt độ phòng sạch.
Hệ thống đo mưa, đo mực nước và cảnh báo mưa bão, lũ lụt được lắp đặt tại Thủy điện Thác Bà, Bản Vẽ, Nậm Chiến, Thống Nhất... hay trạm quan trắc nước thải tại KĐT Tây Hồ Tây, KCN Nội Bài, KCN Thăng Long, KCN Đồng Văn...
TS Nguyễn Quốc Tuấn, Giám đốc Công ty TNHH Khoa học Công nghệ và Bảo vệ môi trường đánh giá, ưu điểm của hệ thống quan trắc nước thải nhóm nghiên cứu là phần cứng tự sản xuất và viết phần mềm của data logger tương thích với quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Đây là phần mềm mở, sẵn sàng nâng cấp khi có sự thay đổi. Data logger tương thích với hầu hết các sensor đo trên thế giới, có độ bền cao chịu được môi trường khắc nghiệt.
Hệ thống quan trắc nước thải cũng được tích hợp để truyền dữ liệu trực tiếp đến hệ thống giám sát của Sở Tài nguyên và Môi trường, từ đó liền mạch hóa quy trình kiểm tra nước trên toàn quốc.
Mô hình hệ thống quan trắc nước thải
Không dừng ở việc thu thập dữ liệu, tác giả còn phát triển tính năng cảnh báo cho đội ngũ vận hành khi các tham số sắp vượt ngưỡng cho phép theo hai mức độ: warning (cảnh báo) và alarm (báo động). Tính năng cảnh báo sẽ được phát đi thông qua hệ thống đèn còi (cảnh báo gần) và thông qua tin nhắn, cuộc gọi, email, thông báo trên ứng dụng (cảnh báo xa).
Các hệ thống quan trắc và giám sát, cảnh báo sử dụng data logger cũng được thiết kế giải quyết bài toán của từng đơn vị. "Mỗi đơn vị đưa một yêu cầu riêng về hệ thống quan trắc. Tôi cố gắng thiết kế giải pháp riêng cho từng bên, đồng thời tích hợp các tính năng nổi trội để nâng cấp data logger dần qua từng phiên bản".
Điểm hạn chế của các hệ thống quan trắc và giám sát của Việt Nam là hình thức chưa được bắt mắt và tinh gọn như các thiết bị nhập khẩu. Cảm biến (sensor) vẫn phải nhập từ nước ngoài. Ngoài ra, các hệ thống quan trắc chủ yếu mới dừng ở mức thu thập, lưu trữ và phân tích cơ bản dữ liệu. Kỹ sư Nguyễn Văn Tiến cho biết sẽ nghiên cứu phân tích dữ liệu chuyên sâu để hệ thống đưa ra dự báo thay vì chỉ cảnh báo đơn thuần như hiện nay.
Mai Ngọc