Hệ thống đo mưa tự động giúp giảm nhẹ thiên tai

Anh Văn Phú Chính và cộng sự tại TP Đà Nẵng đã nghiên cứu thành công “Hệ thống đo mưa tự động chuyên dùng – Vrain” và ứng dụng hiệu quả tại nhiều địa phương trên cả nước.

Hệ thống Vrain cho phép thông báo tình hình mưa trên cả nước, cảnh báo mưa lũ, hỗ trợ vận hành hồ chứa, giúp người dân chủ động hơn với thiên tai.

Anh Văn Phú Chính giới thiệu một trạm đo mưa được lắp đặt.

Nhiều năm làm việc trong ngành phòng, chống lụt bão miền trung, chứng kiến những cơn bão, lũ, lụt gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến người và tài sản, anh Văn Phú Chính ( Công ty cổ phần Tư vấn và Phát triển kỹ thuật tài nguyên nước) nhận thấy công tác dự báo, cảnh báo mưa lũ còn bất cập trong công tác quan trắc khí tượng thủy văn, đó là thiếu trạm đo mưa. Mật độ trạm đo mưa ở nước ta rất thưa so với bình quân chung trên thế giới, không đáp ứng yêu cầu dự báo, cảnh báo mưa lũ, nhất là ở vùng núi, vùng xa xôi. Trong khi đó, không đo được lượng mưa thay đổi theo từng giờ thì rất khó cảnh báo được những loại thiên tai chính gây nhiều thiệt hại trên đất nước ta, như lũ lụt, sạt lở…

Tuy nhiên, việc phát triển nhanh, tăng số lượng các trạm đo mưa là một thách thức lớn, liên quan đến kinh phí, công nghệ và cách duy trì. Thực tế, nhiều trạm đo mưa tại Việt Nam còn thủ công, tốn thời gian và nhân lực; nhiều trạm đo mưa tự động được nhập từ nước ngoài, nhưng không phù hợp điều kiện địa hình và thời tiết của Việt Nam, cho nên quá trình vận hành không hiệu quả.

Trước những bất cập đó, anh Văn Phú Chính đã nghiên cứu, tạo ra sản phẩm Vrain ứng dụng công nghệ mới, mang thương hiệu Việt Nam. Ban đầu, anh cải tiến hệ thống đo mưa thủ công có sẵn, nhưng phương pháp này có nhiều hạn chế, nhất là độ chính xác không cao. Anh tiếp tục tìm hiểu và quyết định tạo ra một hệ thống đo mưa mới, ứng dụng công nghệ hiện đại. Anh cùng đội ngũ kỹ sư, cán bộ Công ty cổ phần Tư vấn và Phát triển kỹ thuật tài nguyên nước phối hợp Trung tâm Vi mạch Đà Nẵng nghiên cứu sản xuất và phát triển thành công bộ thu thập và truyền dữ liệu cho trạm đo mưa tự động. Đây là thiết bị cốt lõi quyết định sự vận hành ổn định của trạm.

Hệ thống Vrain bao gồm các trạm đo, hệ thống máy chủ tiếp nhận và xử lý dữ liệu, trang web xem số liệu và quản trị. Khi trời mưa, cảm biến đo mưa sẽ liên tục cập nhật lượng mưa và truyền thông tin về hệ thống. Tất cả thông tin về thời tiết, mưa và lượng mưa sẽ được cập nhật từng phút trên trang web dành cho máy tính và trên ứng dụng dành cho điện thoại thông minh. Tất cả các trạm đo mưa đều hiển thị tọa độ trên bản đồ, với đầy đủ các thông tin về lượng mưa, vị trí địa lý và thay đổi mầu sắc theo cấp độ mưa (mưa nhỏ, mưa vừa, mưa to, mưa rất to) của từng trạm. Người dùng có thể thiết lập tự động cảnh báo khi lượng mưa lớn. Đồng thời, mọi người dân, cơ quan, đơn vị đều có thể cập nhật thông tin về mưa, lượng mưa trên khắp cả nước vào hệ thống. Việc đo được lượng mưa chính xác và cảnh báo khi mưa quá lớn giúp chính quyền có thể đưa ra được những dự báo tốt hơn để người dân sẵn sàng ứng phó. Đối với hệ thống hồ chứa, có thể căn cứ vào cảnh báo của hệ thống để vận hành hợp lý, tránh lụt. Trạm đo mưa và bộ thu thập, truyền dữ liệu sử dụng điện lưới quốc gia vào những ngày mưa và điện mặt trời những ngày nắng. Ngoài ra, hệ thống lắp đặt pin dự phòng để duy trì hệ thống trong 40 ngày nếu mất điện tại khu vực.

Ngay khi hoàn thành, 20 trạm đo mưa đầu tiên đã được triển khai tại tỉnh Bình Định. Sau những lần ứng dụng thực tế, nhóm nghiên cứu đã thay đổi, cải tiến hệ thống cho phù hợp điều kiện địa hình từng vùng, đến nay, cả nước đã có 1.250 hệ thống Vrain, trở thành trạm đo mưa tự động chuyên dụng lớn nhất nước hiện nay. Anh Văn Phú Chính chia sẻ: Lúc thực hiện Vrain, tôi đặt vai trò của người sử dụng lên hàng đầu để tạo ra sản phẩm đơn giản, gọn nhẹ, dễ sử dụng. Với mong muốn phục vụ cho tất cả người dân, sản phẩm đã tạo ra ứng dụng Vrain trên điện thoại thông minh.

Sau thành công của hệ thống Vrain, anh Văn Phú Chính và cộng sự tiếp tục nghiên cứu và thực hiện sản phẩm Hệ thống cảnh báo lũ thông minh – Vfass. Vfass đề xuất các giải pháp cụ thể để giải quyết những vấn đề lớn trong cảnh báo thiên tai ở nước ta hiện nay, đó là cảnh báo ngập lụt tại cộng đồng; cảnh báo ngập sâu tại ngầm tràn, hầm chui và đô thị; cảnh báo an toàn hạ du hồ chứa.

Tại Đà Nẵng, đã có 21 trạm đo mưa được lắp đặt, phục vụ hiệu quả công tác phòng chống bão lụt của thành phố từ năm 2018 đến nay và đã kết nối vào hệ thống đô thị thông minh của thành phố. Hệ thống Vfass cũng đã được lắp đặt tại thôn Bắc An (xã Hòa Tiến, huyện Hòa Vang) và Trạm thủy nông đồng nghệ (xã Hòa Khương).

Chi cục trưởng Chi cục Thủy lợi (Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn TP Đà Nẵng) Lê Văn Tuyến cho biết: Thời gian qua, trước tình hình mưa lũ thất thường, lượng mưa thay đổi liên tục theo giờ, hai hệ thống đã hỗ trợ tốt cho các đơn vị để thực hiện cảnh báo cho người dân. Với thông tin cập nhật đầy đủ, chính quyền có thể kịp thời thông báo cho người dân, nhất là những vùng còn khó khăn không có điều kiện theo dõi; qua đó giúp người dân chủ động hơn, sẵn sàng ứng phó, bảo vệ tài sản và tính mạng bản thân. Với các tính năng hiệu quả đó, hệ thống Vrain đã giành giải nhất Giải thưởng Sáng tạo khoa học và công nghệ Việt Nam năm 2019.