Theo UNESCO, đến năm 2025, một phần năm dân số thế giới (khoảng 1,8 tỷ người) sẽ đối mặt với tình trạng khan hiếm nước đáng kể, trong khi 2/3 có thể gặp phải tình trạng căng thẳng về nước. Việc áp dụng IoT và tự động hóa để quản lý nước thông minh và phát triển các nguồn tài nguyên thiên nhiên có thể thay đổi mọi thứ và tạo ra một tương lai tốt đẹp hơn nếu có liên quan đến an ninh nước.
Những đổi mới trong giao tiếp không dây công suất thấp và trong LTE đã bắt đầu một làn sóng đổi mới trong công nghệ thông minh nhằm tích hợp tài sản từ xa vào mạng của các thiết bị và cảm biến được quản lý từ xa.
Các công ty cấp nước đang tìm cách áp dụng các công nghệ IoT mới này để quản lý các mối quan tâm về khan hiếm nước mà con người chúng ta không thể bỏ qua. May mắn thay, các lựa chọn đa dạng và sự cạnh tranh trong ngành công nghiệp IoT đang bùng nổ đã tạo điều kiện cho các tiện ích tích hợp hiệu quả chi phí thiết bị và tiện ích thông minh vào cơ sở hạ tầng kế thừa của họ, khai thác sức mạnh của IoT để quản lý nước thông minh.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét các ứng dụng IoT khác nhau trong quản lý lưu trữ và phân phối nước, đồng thời hiểu cách sự ra đời của IoT đã cho phép phát triển các mô hình, phương pháp và kỹ thuật mới cũng như nâng cao các hệ thống và kiến trúc quản lý nước hiện có. Hãy bắt đầu với phát hiện rò rỉ.
Làm thế nào để IoT kích hoạt quản lý nước thông minh?
Phát hiện rò rỉ
Khi xử lý vấn đề quản lý nước, việc xác định và sửa chữa các điểm rò rỉ trong mạng lưới phân phối càng sớm càng tốt là yếu tố cần thiết để đảm bảo sự vận hành trơn tru của các hệ thống, cơ sở và hoạt động. Tuy nhiên, xác định vị trí rò rỉ, hoặc thậm chí xác định có hay không có rò rỉ, có thể là một nhiệm vụ cực kỳ khó khăn đối với ngay cả những kỹ sư hoặc kỹ thuật viên tinh ý nhất.
Việc sử dụng các công nghệ IoT trong lĩnh vực này đã làm cho việc phát hiện rò rỉ chính xác hơn nhiều cũng như tăng tốc độ phát hiện rò rỉ. Có thể mất nhiều ngày để một kỹ thuật viên con người ghi nhận những thay đổi đáng kể đối với mực nước hoặc phép đo, mặt khác, các thiết bị IoT có khả năng phát hiện và thông báo cho người dùng về những sai lệch nhỏ nhất so với những gì được coi là bình thường.
Bạn có thể thích
Đây là nơi mà đồng hồ nước thông minh đóng vai trò then chốt. Họ đo lường mức tiêu thụ nước, dữ liệu lưu lượng và nhiệt độ tại mỗi địa điểm tiêu dùng và gửi trực tiếp qua mạng di động tới cơ sở cung cấp nước, nơi dữ liệu được phân tích để phát hiện bất thường. Dữ liệu đồng hồ thông minh giúp xác định vị trí các vấn đề và phát hiện rò rỉ hoặc tiêu thụ bất hợp pháp, bằng cách kết hợp lại dữ liệu tiêu thụ và lưu lượng từ các đồng hồ từ một địa phương.
IoT đã bắt đầu đóng vai trò quan trọng trong việc giảm chất thải nước và giúp thúc đẩy tiêu thụ nước hiệu quả hơn bằng cách theo dõi tỷ lệ tiêu thụ và thất thoát, đồng thời sử dụng dữ liệu này để tiết lộ thêm thông tin chi tiết về lượng nước đang được sử dụng hoặc lãng phí và ở đâu. Đây là điều cần thiết khi xác định cách thức cải tiến và nâng cao hoạt động quản lý nhằm giảm tổn thất và tăng hiệu quả.
Giám sát chất lượng nước
Cả chất lượng nước và cách bảo quản nước an toàn đều là những khía cạnh của quản lý nước trước khi các thiết bị IoT ra đời. Quá trình này theo truyền thống bao gồm việc lấy mẫu và thử nghiệm thủ công. Giờ đây, các thiết bị giám sát nước thông minh chuyên dụng đang được triển khai để thu thập và giám sát dữ liệu về độ đục, pH và nhiệt độ và gửi dữ liệu đó qua mạng truyền thông công nghiệp tới tiện ích để xem và phân tích chất lượng nước theo thời gian thực trong cơ sở lưu trữ.
Một trong những lợi ích chính của việc triển khai các thiết bị IoT trong môi trường chất lượng và an toàn là mức độ chính xác tuyệt đối mà chúng có thể đạt được khi so sánh với các kỹ sư hoặc kỹ thuật viên thông thường.
Mặc dù các cảm biến và thiết bị này rất cần thiết để thu thập dữ liệu có thể hành động từ một nguồn hoặc hoạt động cụ thể, nhưng việc truyền đạt dữ liệu này hoặc phân tích dữ liệu này từ thiết bị này sang thiết bị khác gần với thời gian thực nhất có thể sẽ không khả thi nếu không có cơ sở hạ tầng mạng bên dưới cho phép các thiết bị này giao tiếp và chia sẻ thông tin.
Kiểm soát thời gian thực
Những tiến bộ trong mạng truyền thông không dây đã cho phép Internet of Things phát triển nhanh chóng cũng có thể mang lại lợi ích cho những người tích hợp các công nghệ này vào hệ thống quản lý nước của họ. Điều khiển và truy cập từ xa theo thời gian thực đang nhanh chóng trở thành một tính năng thiết yếu của tất cả các hệ thống và hoạt động công nghiệp trên nhiều lĩnh vực khác nhau.
Khả năng giám sát và cấu hình các khía cạnh khác nhau của hệ thống quản lý nước của bạn từ xa cho phép các kỹ sư và kỹ thuật viên thực hiện bất kỳ thay đổi cần thiết nào từ bất kỳ vị trí nào mà không cần phải đi đến và đăng nhập vào từng hệ thống riêng lẻ để cấu hình nó. Điều này cung cấp một mức độ linh hoạt cho các hệ thống và hoạt động quản lý nước được cải thiện đáng kể dựa trên các phương pháp truyền thống hơn đồng thời giúp cho phép kiểm soát tổng thể tốt hơn hệ thống.
Quản lý tập trung
Tập trung hóa cũng là một phần quan trọng trong cách IoT có thể giúp theo dõi tình trạng lãng phí và tiêu thụ. Khả năng kết nối vốn có giữa các thiết bị IoT có nghĩa là tất cả các thiết bị được kết nối hoạt động trên cùng một mạng có thể được giám sát tập trung mà không cần phải đăng nhập vào từng hệ thống riêng lẻ. Điều này làm cho việc giám sát chất thải và tiêu thụ thuận tiện hơn nhiều, chưa kể chính xác.
Bảo trì dự đoán
Bảo trì dự đoán đang nhanh chóng lan rộng trên toàn cầu như là một trong những cách tốt nhất để giảm thời gian ngừng hoạt động đột xuất và ngăn chặn việc sửa chữa không cần thiết. Sử dụng các công nghệ IoT cùng với các phát triển tiên tiến khác như tự động hóa tiên tiến, thị giác máy và học tập, Dữ liệu lớn và phân tích, các hệ thống quản lý nước có thể theo dõi và xác định khi nào máy móc và thiết bị có thể sử dụng một số bảo trì theo lịch trình.
Bằng cách giám sát việc sử dụng đường ống, máy bơm, thùng chứa hoặc bất kỳ máy móc hoặc thiết bị nào khác, các thiết bị này và công nghệ được kết nối có thể cung cấp thông tin chi tiết có giá trị về sự hao mòn của thiết bị để cho phép các nhân viên quản lý nước lên lịch sửa chữa và bảo dưỡng tại thời điểm phù hợp với họ và với sự gián đoạn tối thiểu.
Bảo trì dự đoán cũng không dành riêng cho việc quản lý nước. Nhiều lĩnh vực công nghiệp và doanh nghiệp thương mại đã bắt đầu sử dụng nó như một cách để giành lại quyền kiểm soát phương tiện hoặc máy móc của họ và sử dụng lượng dữ liệu khổng lồ hiện có sẵn cho họ do việc sử dụng các thiết bị và mạng IoT.
Tiếp theo cho Quản lý nước sử dụng IoT là gì?
Các công nghệ thông minh đang ngày càng trở nên phổ biến hơn trong công việc hàng ngày và cuộc sống cá nhân của chúng ta, và trong vài năm tới, có thể sẽ trở thành những khía cạnh thiết yếu để vận hành trơn tru các hệ thống quản lý nước, cũng như hệ thống giao thông thông minh, hệ thống an ninh và giám sát của chúng ta và cuối cùng là toàn bộ thành phố thông minh.
Ý tưởng đằng sau cơ sở hạ tầng thành phố tự trị hoàn toàn hiện đã tốt nghiệp từ giấc mơ thành mục tiêu khả thi hiện tại và ngày càng nhiều thành phố và thị trấn của chúng ta đang bắt đầu tích hợp nhiều loại công nghệ thông minh tự trị và thông minh khác nhau để xây dựng và mở rộng cả hiện tại và các khuôn khổ thành phố thông minh trong tương lai.
Và các thành phố thông minh cũng không phải là giới hạn cho các hệ thống quản lý nước sử dụng IoT.
Trong một thế giới đang đối mặt với mối đe dọa ngày càng tăng từ thời tiết khắc nghiệt do biến đổi khí hậu gây ra, mùa hè của chúng ta ngày càng nóng hơn, hạn hán kéo dài hơn và những đám cháy rừng ngày càng bùng phát dữ dội. Những thách thức này đòi hỏi một phản ứng thông minh trong cách thức quản lý nước được sử dụng để giải quyết các vấn đề khí hậu như hạn hán và mùa khô kéo dài.
Việc sử dụng các thiết bị IoT năng lượng thấp, chẳng hạn như những thiết bị được đề cập trong phần trước, khi được kết nối với nhau thông qua mạng truyền thông không dây và phần mềm, sẽ cho phép các nhà khoa học và kỹ sư thu thập thông tin chi tiết về cách quản lý nước có thể được sử dụng hiệu quả hơn để ứng phó với một số những khu vực bị ảnh hưởng nặng nề nhất bởi hạn hán, thiếu mưa hoặc cháy rừng.
Khi những thách thức này ngày càng trở nên khắc nghiệt hơn, có vẻ như các ứng dụng IoT khác trong quản lý nước sẽ được phát triển và thử nghiệm để tiếp tục giảm thiểu một số tác động của thời tiết khắc nghiệt hoặc biến đổi khí hậu. Điều này cũng có thể được thực hiện theo những cách khác như sử dụng các hệ thống quản lý nước được hỗ trợ bởi IoT để thu thập dữ liệu và phân tích nhằm xác định và phát triển các phương pháp quản lý nước bền vững và thân thiện với môi trường hơn.
