CÁC LỖI THƯỜNG GẶP KHI QUAN TRẮC TỰ ĐỘNG NƯỚC MẶT VÀ CÁCH KHẮC PHỤC

Trong bối cảnh chuyển đổi số ngành tài nguyên môi trường, hệ thống quan trắc nước mặt tự động đã trở thành công cụ đắc lực giúp giám sát chất lượng nguồn nước 24/7. Tuy nhiên, hệ thống này vận hành phức tạp và thường xuyên phát sinh các lỗi kỹ thuật làm gián đoạn số liệu hoặc sai lệch kết quả. 

Bài viết này sẽ phân tích chi tiết các nhóm lỗi phổ biến từ thiết bị cảm biến, hệ thống truyền dẫn đến quy trình vận hành và cung cấp giải pháp khắc phục hiệu quả nhất.

1. Cơ sở pháp lý và yêu cầu đối với hệ thống quan trắc nước mặt tự động 

Hoạt động quan trắc nước mặt tự động tại Việt Nam hiện nay được điều chỉnh nghiêm ngặt bởi các văn bản pháp luật quan trọng. Trong đó, Nghị định 08/2022/NĐ-CP quy định rõ các đối tượng phải lắp đặt hệ thống quan trắc tự động. Về mặt kỹ thuật, Thông tư 10/2021/TT-BTNMT là văn bản cốt lõi hướng dẫn về việc lắp đặt, vận hành, đặc tính kỹ thuật và quản lý dữ liệu quan trắc môi trường. 

Mục tiêu của hệ thống này là cung cấp dữ liệu liên tục về các thông số như pH, nhiệt độ, oxy hòa tan (DO), độ đục, độ dẫn điện (EC) và các chỉ số ô nhiễm như COD, BOD5, amoni (NH₄⁺), nitrat (NO₃^-). Kết quả thu được sẽ được đối chiếu trực tiếp với QCVN 08:2023/BTNMT để đánh giá tình trạng nguồn nước.

Dự án: Trạm quan trắc tự động nước mặt trên Kênh Xáng Xà No (hình ảnh thực tế)

2. Nhóm lỗi liên quan đến thiết bị cảm biến và đầu đo 

Thiết bị cảm biến là thành phần quan trọng nhất, trực tiếp tiếp xúc với môi trường nước mặt và dễ phát sinh sai số kỹ thuật nhất. 

2.1. Hiện tượng trôi điểm không và sai số do mất hiệu chuẩn 

Sau một thời gian vận hành, các cảm biến điện hóa và quang học thường có hiện tượng giá trị đo bị lệch dần so với giá trị thực tế, được gọi là hiện tượng trôi thiết bị. 

Nguyên nhân: Do sự lão hóa của màng điện cực, sự suy giảm cường độ nguồn sáng trong các cảm biến quang học hoặc do ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường thay đổi liên tục. 

Cách khắc phục: Thực hiện kiểm tra định kỳ bằng dung dịch chuẩn theo quy định của nhà sản xuất và Thông tư 10/2021/TT-BTNMT. 

• Cài đặt tính năng tự động hiệu chuẩn đối với các hệ thống cao cấp. 

• Thay thế các bộ phận tiêu hao như màng điện cực, dung dịch điện ly đúng thời hạn. (điện cực pH của HACH cần thay thế cầu muối sau mỗi 6 tháng, tương tự cảm biến Amoni của HACH cũng được khuyến cáo thay thế đầu Catridge sau mỗi 6 tháng hoạt động liên tục) 

2.2. Lỗi bám bẩn sinh học và phù sa trên đầu đo 

Nước mặt thường chứa nhiều chất lơ lửng, tảo và các vi sinh vật. Những tác nhân này bám chặt vào bề mặt cảm biến, gây ra các kết quả đo không chính xác. 

Dấu hiệu: Thông số DO giảm dần một cách bất thường hoặc chỉ số độ đục tăng cao đột ngột và duy trì ở mức ổn định dù nước nguồn không có biến động. 

Cách khắc phục:  

• Ưu tiên sử dụng các loại cảm biến có trang bị hệ thống làm sạch tự động bằng cần gạt vật lý hoặc sục khí nitơ/khí nén.  

• Tăng tần suất vệ sinh thủ công bằng các dung dịch tẩy rửa nhẹ để loại bỏ mảng bám sinh học mà không làm hỏng màng cảm biến. 

2.3. Hỏng hóc vật lý và nhiễu tín hiệu 

Cảm biến đặt dưới nước dễ bị va đập bởi các vật trôi nổi hoặc bị nhiễu bởi các dòng điện rò rỉ trong môi trường nước. 

Cách khắc phục:  

• Lắp đặt lồng bảo vệ chuyên dụng cho cảm biến để ngăn chặn rác thải và va đập vật lý (đối với bơm và thiết bị đo lưu lượng). Ngoài ra, cần hút trực tiếp nguồn nước vào một bồn lấy mẫu đặt trong nhà trạm để tránh các trường hợp va đập và tín hiện của các sensor được truyền về không bị nhiễu. 

• Sử dụng các loại cáp truyền tín hiệu có bọc chống nhiễu chất lượng cao và đảm bảo hệ thống tiếp địa của trạm đạt tiêu chuẩn kỹ thuật. 

3. Lỗi trong truyền nhận và quản lý dữ liệu (DataLogger) 

Ngay cả khi cảm biến đo đúng, nhưng nếu dữ liệu không về được máy chủ của cơ quan quản lý, hệ thống vẫn bị coi là không đạt yêu cầu. 

3.1. Mất kết nối truyền tin (FTP/HTTP) 

Đây là lỗi phổ biến nhất khiến dữ liệu bị gián đoạn. Nguyên nhân chủ yếu đến từ tín hiệu mạng 4G/Internet tại hiện trường yếu, hoặc cấu hình địa chỉ IP/Port của máy chủ nhận dữ liệu bị thay đổi. 

Cách khắc phục: 

• Sử dụng DataLogger có bộ nhớ đệm lớn, có khả năng tự động gửi lại dữ liệu khi kết nối được phục hồi. 

• Sử dụng SIM đa nhà mạng để đảm bảo tính ổn định. 

3.2. Sai lệch định dạng dữ liệu 

Dữ liệu gửi về Sở NN&MT phải tuân thủ đúng định dạng file *.txt theo quy định. 

• Lỗi thường gặp: Sai cấu trúc dòng dữ liệu, sai mã trạm, hoặc thiếu các trạng thái như: Bình thường (Xanh), Cảnh báo (Vàng), Dữ liệu vượt ngưỡng (Đỏ). 

• Cách khắc phục: Cấu hình lại phần mềm trên DataLogger sao cho chuẩn hóa theo tiêu chuẩn đầu ra của bộ tài nguyên môi trường. Kiểm tra định kỳ tệp tin gửi đi để phát hiện sai sót kịp thời. 

Dữ liệu quan trắc được hiên thị trên máy chủ và được truyền về Sở NN & MT

4. Lỗi vận hành và bảo trì trạm quan trắc 

Nhiều đơn vị lắp đặt trạm xong thường bỏ mặc hệ thống tự vận hành mà thiếu sự chăm sóc kỹ thuật. 

4.1. Không đảm bảo điều kiện nhà trạm 

• Lỗi cụ thể: Nhiệt độ trong nhà trạm quá cao làm hỏng các bảng mạch điện tử, hoặc độ ẩm cao gây rỉ sét các đầu nối. 

• Cách khắc phục: Lắp đặt máy điều hòa nhiệt độ duy trì ở mức 25 độ C và thiết bị hút ẩm. Lắp đặt cảm biến báo cháy và đột nhập để bảo vệ tài sản trạm. 

4.2. Quên bảo trì hệ thống bơm và đường ống lấy mẫu 

Đối với các hệ thống lấy mẫu gián tiếp (phân tích trong nhà trạm), hệ thống bơm đóng vai trò cực kỳ quan trọng. 

• Lỗi cụ thể: Đường ống bị tắc nghẽn do rác, rong rêu, hoặc bơm bị cháy khô. 

• Cách khắc phục: Thiết kế hệ thống lọc rác tại đầu hút. Cài đặt chế độ tự động súc rửa đường ống sau mỗi chu kỳ đo. 

5. Sai sót về thủ tục pháp lý và kiểm định (QA/QC) 

Đây là những lỗi rất cơ bản nhưng có thể gây hậu quả pháp lý nặng nề cho đơn vị chủ quản. 

5.1. Thiết bị chưa được kiểm định/hiệu chuẩn bởi đơn vị có chức năng 

Theo luật định, các thiết bị đo lường phải được kiểm định/hiệu chuẩn bởi các tổ chức đã đăng ký hoạt động theo quy định của pháp luật về đo lường. 

• Lỗi cụ thể: Giấy chứng nhận hiệu chuẩn hết hạn hoặc không có giá trị pháp lý. 

• Cách khắc phục: Lập kế hoạch kiểm định/hiệu chuẩn định kỳ hàng năm và lưu trữ hồ sơ đầy đủ để phục vụ các đợt thanh tra. 

5.2. Thiếu quy trình vận hành chuẩn (SOP) 

Nhân viên vận hành thường làm việc theo thói quen mà không có văn bản hướng dẫn chi tiết. 

• Cách khắc phục: Xây dựng bộ Quy trình vận hành tiêu chuẩn (SOP) cho từng thiết bị và cho toàn trạm. SOP phải bao gồm cả phương án ứng phó sự cố khi có kết quả quan trắc vượt ngưỡng QCVN 08:2023/BTNMT. 

Tóm lại, quan trắc tự động nước mặt là một hệ thống tích hợp phức tạp giữa cơ khí, điện tử, hóa học và công nghệ thông tin. Việc xảy ra lỗi là điều khó tránh khỏi, nhưng nếu đơn vị vận hành nắm vững các lỗi thường gặp và có phương án khắc phục bài bản theo Thông tư 10/2021/TT-BTNMT, chất lượng dữ liệu sẽ luôn được đảm bảo. 

Sự đầu tư đúng mức vào công tác bảo trì và QA/QC không chỉ giúp doanh nghiệp tuân thủ pháp luật môi trường mà còn cung cấp những số liệu quý giá để bảo vệ nguồn tài nguyên nước một cách bền vững.

Nếu bạn cần tư vấn giải pháp quan trắc tự động với thiết bị Hach, hãy liên hệ ngay với Aquaco để được khảo sát thực tế và nhận báo giá tối ưu nhất!

Công ty cổ phần thiết bị công nghệ AQUA  

Văn phòng đại diện:  23 Đường Số 4, Cư Xá Chu Văn An, Phường Bình Thạnh, TP.HCM. 

Văn phòng giao dịch: Số 2 đường 5, Khu phố 67, Phường Hiệp Bình, TP HCM.

Hotline:  0909 246 726  

Tel: 028 6276 4726  

Email: info@aquaco.vn