Southern Water dùng cáp quang để phát hiện rò rỉ nước ngầm

Công ty cấp nước Southern Water của Anh đang thử nghiệm công nghệ biến mạng cáp quang viễn thông thành cảm biến ngầm để tìm điểm rò rỉ trên hệ thống đường ống nước. Hệ thống của Lightsonic khai thác hạ tầng sẵn có của Openreach, kết hợp học máy để định vị chính xác nơi nước thất thoát.

Đây là ví dụ mới nhất cho thấy các đơn vị tiện ích có thể tận dụng hạ tầng viễn thông hiện hữu cho mục đích khác, thay vì phải đầu tư xây dựng hệ thống cảm biến riêng biệt.

Cách công nghệ hoạt động

Hệ thống của Lightsonic phân tích những thay đổi cực nhỏ của ánh sáng truyền qua sợi cáp quang để phát hiện dao động do rò rỉ nước ngầm gần đó gây ra. Cáp quang vốn được thiết kế để truyền dữ liệu với độ suy hao thấp, nhưng cũng rất nhạy với rung động cơ học — và đây chính là điểm mấu chốt mà công nghệ này khai thác.

Học máy đóng vai trò quan trọng trong việc phân biệt tín hiệu rò rỉ với tiếng ồn nền như giao thông, công trường thi công hay các hoạt động khác trên mặt đất. Từ đó, hệ thống ước tính được vị trí nước đang thoát ra.

Theo Lightsonic, dữ liệu vị trí thu được cho phép đội kỹ thuật kiểm tra và sửa chữa rò rỉ nhanh hơn nhiều so với phương pháp dò tìm truyền thống. Công ty tuyên bố công nghệ này đang giúp ngăn thất thoát hơn 4 triệu lít nước mỗi ngày trên 650 km đường ống thuộc mạng lưới cấp nước của Anh.

Bối cảnh đáng lo ngại về nguồn nước

Southern Water quyết định triển khai thử nghiệm sau một trong những mùa hè nóng và khô nhất trong lịch sử nước Anh, khi gần ba phần tư diện tích England chính thức rơi vào tình trạng hạn hán. Miền Nam nước Anh thuộc nhóm khu vực khan hiếm nước nhất cả nước.

Trước đó, Openreach — đơn vị hạ tầng của BT — và Affinity Water, công ty cấp nước phục vụ một phần miền Nam nước Anh, đã thử nghiệm hệ thống này vào tháng 3. Kết quả từ thử nghiệm đó đã ảnh hưởng đến quyết định của Southern Water.

Southern Water kỳ vọng thử nghiệm sẽ giúp công ty đạt mục tiêu giảm rò rỉ đến năm 2030 do cơ quan quản lý Ofwat đặt ra, đồng thời tăng khả năng chống chịu hạn hán bằng cách giảm áp lực lên các hồ chứa và việc khai thác nước.

"Chúng tôi đã giảm rò rỉ trên toàn mạng lưới trong ba năm liên tiếp và tiếp tục đầu tư vào các kỹ thuật, công nghệ mới để tìm và sửa rò rỉ hiệu quả hơn nữa. Chúng tôi rất ấn tượng với các chỉ số giảm rò rỉ và thành công đã được chứng minh của công nghệ Lightsonic."

Wayne Novelli, quản lý chiến lược mạng lưới và rò rỉ của Southern Water, cho biết công ty đang hợp tác với Lightsonic để thử nghiệm phương pháp phát hiện và xử lý rò rỉ mới.

Một bức tranh không mấy sáng sủa về nước thải

Nỗ lực bảo tồn nước sạch của Southern Water diễn ra trong bối cảnh công ty có thành tích kém cỏi hơn ở mảng nước thải. Một tòa án trong tuần này đã phạt công ty 2,4 triệu bảng Anh (khoảng 3,1 triệu USD) vì nhiều sự cố ô nhiễm ở Kent. Trước đó vào tháng 7, Southern Water bị phạt 7,1 triệu bảng (9,4 triệu USD) vì xả nước thải trái phép khiến các bãi biển ở Thanet phải đóng cửa.

Cả hai vụ truy tố đều do Cơ quan Môi trường Anh (Environment Agency) khởi kiện, cho thấy áp lực ngày càng lớn đối với các công ty cấp nước trong việc vừa giảm thất thoát nước sạch, vừa xử lý đúng quy định nguồn nước thải.

Ý nghĩa với ngành hạ tầng và tiện ích

Việc tận dụng cáp quang viễn thông làm cảm biến là hướng đi đáng chú ý với các đô thị và đơn vị tiện ích trên toàn cầu, trong đó có Việt Nam. Khi hạ tầng cáp quang ngày càng phủ rộng, việc tích hợp khả năng "cảm nhận" vào chính sợi cáp có thể mở ra phương án giám sát đường ống, cầu đường hoặc hoạt động địa chất với chi phí thấp hơn nhiều so với lắp đặt mạng cảm biến chuyên dụng.

Điểm đáng lưu ý là mô hình này kết hợp ba yếu tố: hạ tầng sẵn có, phân tích tín hiệu quang học và học máy — một công thức đang ngày càng phổ biến trong lĩnh vực IoT công nghiệp và thành phố thông minh.