Đơn giản hóa trong vận hành cống thủy lợi An Thổ

Sáng kiến “Nghiên cứu chế tạo thiết bị giám sát, điều khiển từ xa vận hành đóng mở cửa van phẳng cống An Thổ - Tứ Kỳ” của nhóm tác giả thuộc Công ty TNHH một thành viên Khai thác công trình thủy lợi Bắc Hưng Hải, Công ty CP Tự động hóa và Xây dựng TTHD vừa đoạt giải khuyến khích Giải thưởng sáng tạo khoa học công nghệ Việt Nam năm 2023.

Trước đây, để vận hành hệ thống cống, các công ty khai thác công trình thủy lợi làm thủ công. Trong quá trình vận hành phải có ít nhất 2 người thực hiện, 1 người điều khiển vận hành, người kia giám sát việc đóng mở phía dưới giàn công tắc. Khi phát hiện sự cố hoặc điểm dừng sẽ thông báo cho người vận hành dừng lại. Công việc vận hành mất từ 15-30 phút, nhiều lên đến hàng giờ. Việc vận hành thường diễn ra khi trời nắng nóng, mưa, bão, sấm, sét nên rất nguy hiểm cho công nhân. Khi hoàn thành mới có thể thực hiện với cống tiếp theo.

“Xuất phát từ những khó khăn đó, năm 2021 chúng tôi đã nghiên cứu và đưa vào áp dụng sáng kiến giám sát, điều khiển vận hành từ xa. Đây là giải pháp ứng dụng công nghệ IOT nhằm nâng cao hiệu quả khai thác công trình thủy lợi, giảm bớt công việc, sức lao động cho công nhân, giảm nhân sự cho việc vận hành”, ông Vũ Hữu Tuấn, Trưởng Phòng Điều hành hệ thống, Công ty TNHH một thành viên Khai thác công trình thủy lợi Bắc Hưng Hải, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết.

Giải pháp gồm các hệ thống, thiết bị như: Phần mềm quản lý, thu thập số liệu, điều khiển cống từ xa. Cảm biến đo độ mở cống tự động cho cửa van phẳng kiểu cuốn cáp. Bộ mạch điều khiển vận hành cống từ xa. Các cảm biến đóng kín, mở thông, đóng, mở. Công tắc hành trình đóng kín và mở thông. Bảng LED hiển thị số liệu độ mở cống. Ngoài ra, hệ thống còn liên kết với các thiết bị đo mực nước, đo độ mặn tự động để có số liệu hỗ trợ việc vận hành và tính toán lưu lượng qua cống. Hệ thống hoàn toàn có thể tự động hóa kết nối và truyền số liệu mực nước, lưu lượng qua cống, độ mặn và các chỉ tiêu chất lượng nước khác (nếu có) lên website của Cục Tài nguyên nước (Bộ Tài nguyên và Môi trường).

Sau một thời gian nghiên cứu, tháng 3/2021, sáng kiến được áp dụng đối với 1 cửa cống của cống An Thổ. Sau hơn 1 năm áp áp dụng đã mang lại hiệu quả cao và được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn chấp thuận nên tháng 6/2022 công ty đã lắp đặt cho 5 cửa cống còn lại tại cống An Thổ. Chi phí để lắp đặt mỗi cửa cống từ 15-20 triệu đồng.

Sau khi áp dụng cho cống An Thổ, việc vận hành đơn giản hơn rất nhiều, công nhân không phải trực tiếp vận hành cống mà chỉ cần thao tác qua hệ thống máy móc được lắp đặt tại khu vực cống. Anh Bùi Minh Hoàn, Phó Trưởng Phòng Điều hành hệ thống Công ty TNHH một thành viên Khai thác công trình thủy lợi Bắc Hưng Hải, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi ngồi tại công ty nhưng cũng có thể vận hành được hệ thống này và nắm bắt được hiện trạng cống ra sao. Công nhân không còn vất vả như trước đây và có nhiều thời gian dành cho việc khác”.

Hiện sáng kiến được cải tiến và áp dụng mở rộng cho nhiều cống khác như: cống Trung Trang, cống Cổ Tiểu 2 và cống Cổ Tiểu 3; 7 cống khác sử dụng thêm thiết bị năng lượng mặt trời cho việc vận hành như: ông Thông - Úc Gián, Đống Vọc, ông Phò, Cầu Tre 1, Chùa Trực, Bắc Hà, Đống Cung…

Khi áp dụng sáng kiến này có thể giảm 50% chi phí so với trước đây do giảm được chi phí mua sắm vật tư thiết bị như đèn pin, áo mưa, ủng… cho người vận hành hệ thống cống. Ngoài ra, do giảm được nhân công trong vận hành nên cũng giảm được rủi ro, tai nạn trong điều khiển đóng, mở cống.

Sáng kiến không chỉ áp dụng cho công trình cống phẳng mà còn có thể tùy biến để sử dụng cho nhiều công trình khác như vận hành hộ chứa, tràn, vận hành trạm bơm… và có thể áp dụng chi tiết đến từng ruộng trong nội đồng.