Hành Trình Số Hóa Giếng Quan Trắc Tại Hậu Giang: Công Nghệ “Mở” – Chi Phí “Tối Thiểu”
Hậu Giang – vùng đất trung tâm của Đồng bằng sông Cửu Long với mạng lưới sông ngòi chằng chịt. Việc đi lại đo đạc thủ công mực nước ngầm và các thông số khí tượng tại đây chưa bao giờ là điều dễ dàng, nhất là trong những mùa mưa bão hay triều cường.
Vừa qua, chúng tôi đã có dịp về với Hậu Giang để thực hiện một nhiệm vụ thú vị: “Biến những giếng quan trắc im lìm thành những trạm thông tin biết nói”, và bài toán đặt ra là chi phí đầu tư phải thật sự “dễ chịu”.
Dưới đây là câu chuyện về cách chúng tôi đã triển khai hệ thống này.
1. Thách Thức Của Vùng Sông Nước
Khác với đô thị, các trạm quan trắc tại Hậu Giang thường nằm rải rác, xa khu dân cư và khó tiếp cận nguồn điện lưới ổn định. Yêu cầu đặt ra là hệ thống phải:
- Hoạt động bền bỉ giữa độ ẩm cao.
- Truyền tin tốt ở những nơi sóng điện thoại chập chờn.
- Đặc biệt: Tổng chi phí đầu tư phải thấp để có thể nhân rộng mô hình ra nhiều điểm đo.
2. Lời Giải Đến Từ Công Nghệ Nguồn Mở & NB-IoT
Để giải quyết bài toán “ngon – bổ – rẻ”, chúng tôi nói “không” với các phần mềm bản quyền đắt đỏ và các thiết bị nhập khẩu nguyên chiếc giá nghìn đô. Thay vào đó, đội ngũ kỹ thuật đã tự chủ công nghệ dựa trên những nền tảng mạnh mẽ nhất hiện nay:
“Trái tim” hệ thống: Datalogger NB-IoT
Công nghệ NB-IoT (Narrowband IoT) là chìa khóa vàng cho dự án này. Với khả năng phát sóng xa và tiêu thụ năng lượng cực thấp, thiết bị Datalogger của chúng tôi có thể hoạt động bền bỉ mà không lo mất tín hiệu giữa ruộng đồng mênh mông.
- Thiết bị đo đạc: Mực nước ngầm, Lượng mưa (Rain Gauge), và trạm khí tượng nhỏ (Nhiệt/Ẩm/Áp suất).
“Bộ não” điều hành: Sức mạnh của InfluxDB, Node-RED & Grafana
Đây là điểm nhấn tạo nên sự khác biệt về giá thành. Chúng tôi xây dựng Server giám sát hoàn toàn trên nền tảng mã nguồn mở (Open Source), giúp khách hàng tiết kiệm hàng trăm triệu đồng chi phí phần mềm:
- Node-RED: “Người nhạc trưởng” điều phối luồng dữ liệu, tự động gửi tin nhắn cảnh báo về Zalo/Telegram cho cán bộ quản lý ngay khi mực nước có biến động bất thường.
- InfluxDB: “Kho lưu trữ” khổng lồ, giúp lưu lại lịch sử mực nước và lượng mưa theo từng giây, phục vụ cho việc phân tích xu hướng sụt lún hay ngập úng sau này.
Grafana: Giao diện hiển thị trực quan. Chỉ cần một chiếc điện thoại có internet, cán bộ tại Hậu Giang có thể ngồi tại văn phòng và nhìn thấy mực nước đang lên xuống như thế nào thông qua các biểu đồ sống động
3. Hiệu Quả Thực Tế Mang Lại
Sau khi lắp đặt và đưa vào vận hành, hệ thống tại cụm công trình Hậu Giang đã chứng minh được hiệu quả vượt trội:
- Tiết kiệm nhân lực: Không còn cảnh cán bộ phải lội bùn đi ghi số liệu hàng ngày.
- Dữ liệu tin cậy: Số liệu được cập nhật liên tục (Real-time), loại bỏ sai sót do con người.
- Chi phí tối ưu: Tổng mức đầu tư chỉ bằng 1/3 so với các hệ thống ngoại nhập có chức năng tương đương.
4. Hình Ảnh Tại Hiện Trường
Hình 1: Kết nối hế thống cảm biến
Hình 2: Kiểm tra dữ liệu hiển thị
Hình 3: Dữ liệu thời gian thực đo đa chỉ tiêu
Góc nhìn kỹ thuật: Việc ứng dụng thành công bộ ba Node-RED, InfluxDB và Grafana tại môi trường khắc nghiệt như Hậu Giang cho thấy hướng đi đúng đắn của việc làm chủ công nghệ. Chúng ta hoàn toàn có thể tạo ra những sản phẩm “Make in Vietnam” chất lượng cao với giá thành phù hợp với ngân sách địa phương.