Quản lý, vận hành hệ thống chiếu sáng công cộng đô thị hướng tới đô thị thông minh

34

Xây dựng hệ thống Chiếu sáng công cộng (CSCC) đô thị thông minh là xu thế tất yếu khi thế giới đang bước vào cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4. Hệ thống CSCC đô thị thông minh là việc ứng dụng Công nghệ thông tin và công nghệ mới vào lĩnh vực CSCC đô thị đảm bảo Hệ thống vận hành hiệu quả và tiết kiệm.
Quản lý, vận hành Hệ thống CSCC đô thị thông minh
Đặc điểm công tác Quản lý, vận hành Hệ thống CSCC đô thị theo truyền thống: Công tác quản lý, thống kê, báo cáo và theo dõi việc duy tu, duy trì theo cách thủ công chủ yếu dựa trên hồ sơ bằng giấy, bản vẽ Autocad, file Excel; Điều khiển (đóng, cắt) các trạm đèn CSCC bằng rơ le thời gian, Logo..; Chiếu sáng với độ sáng cố định (cắt bớt số lượng đèn vào thời điểm có lưu lượng giao thông thấp bằng phương án cắt pha hoặc sử dụng ballast 2 mức công suất.. ); Kiểm tra phát hiện các sự cố trên lưới đèn bằng lực lượng công nhân Quản lý vận hành (QLVH) đi kiểm tra theo thời gian quy định.
Quản lý, vận hành Hệ thống CSCC đô thị thông minh: Các công tác quản lý, thống kê, báo cáo và theo dõi việc duy tu, duy trì được thực hiện thông qua phần mềm; Điều khiển và giám sát Hệ thống CSCC từ trung tâm điều hành tập trung; Điều khiển chế độ ánh sáng theo khu vực và theo ngày; Kiểm soát ngay lập tức sự cố trên lưới đèn chiếu sáng để thông báo cho lực lượng công nhân QLVH sửa chữa, thay thế kịp thời; Hệ thống có tính mở cao, sẵn sàng tích hợp với mạng lưới hạ tầng kỹ thuật khác của đô thị.
Là đơn vị được giao công tác quản lý vận hành Hệ thống CSCC thành phố Hà nội trong những năm trước đây và đã trúng thầu công tác cung cấp dịch vụ quản lý vận hành, duy tu, duy trì CSCC đô thị trên địa bàn 12 quận và 14 huyện của thành phố Hà nội giai đoạn 2018-2020. Với đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao và bề dầy kinh nghiệm trong công tác quản lý vận hành Hệ thống CSCC đô thị, công ty TNHH MTV Chiếu sáng và Thiết bị đô thị (HAPULICO) luôn là đơn vị đi đầu trong cả nước trong công tác triển khai áp dụng Khoa học Kỹ thuật (KHKT) vào lĩnh vực chiếu sáng đặc biệt là trong lĩnh vực quản lý vận hành Hệ thống CSCC.
Với địa bàn rộng, số lượng trạm đèn chiếu sáng được giao quản lý lớn và lưới đèn đa dạng, phức tạp trên 55% là trong các ngõ, ngách nhỏ. Để vận hành hiệu quả, an toàn lưới đèn được giao và hướng tới chủ trương xây dựng thành phố thông minh của UBND thành phố Hà nội. Công ty đã đẩy mạnh công tác ứng dụng KHKT hoàn thiện và mở rộng Trung tâm điều khiển Chiếu sáng tập trung theo công nghệ 3G/GPRS-GSM và xây dựng Hệ thống quản lý Hệ thống CSCC ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) cho toàn bộ lưới đèn chiếu sáng do công ty quản lý.

Vai trò của Trung tâm điều khiển chiếu sáng trong đô thị thông minh
Năm 2012, công ty HAPULICO đã đề xuất với UBND thành phố Hà nội đầu tư thực hiện dự án “Cải tạo mở rộng Trung tâm điều khiển Chiếu sáng thành phố Hà nội” theo công nghệ GSM/GPRS đầu tiên tại Việt Nam với quy mô quản lý 306 trạm đèn chiếu sáng. Cho đến nay đã có 1408 trạm đèn chiếu sáng trên toàn bộ khu vực đường phố do công ty quản lý đã được lắp đặt thiết bị điều khiển và giám sát (ĐK&GS) từ trung tâm và dự kiến đến năm 2020 sẽ lắp đặt cho toàn bộ các trạm đèn chiếu sáng thuộc khu vực ngõ, xóm. Trên nền tảng Hệ thống Điều khiển Trung tâm hiện có, Công ty cũng đã lắp đặt thí điểm bộ điều khiển cho từng điểm đèn chiếu sáng và đang đề xuất với các sở ban ngành của thành phố cho phép triển khai lắp đặt điều khiển đến từng đèn trên 1 số tuyến đường chính và quan trọng của thành phố Hà nội. Trong buổi làm việc tại công ty cuối năm 2017, chuyên gia công nghệ của hãng Echelon (hãng công nghệ hàng đầu của Mỹ trong lĩnh vực điều khiển chiếu sáng) đã đánh giá Trung tâm điều khiển chiếu sáng thành phố Hà nội sử dụng công nghệ hiện đại phù hợp với xu hướng phát triển công nghệ trong lĩnh vực điều khiển CSCC đô thị.
Từ khi đi vào vận hành, Trung tâm điều khiển chiếu sáng đã phát huy được hiệu quả, nâng cao chất lượng công tác Quản lý vận hành Hệ thống CSCC của công ty: (i).Đóng cắt linh hoạt theo Hệ thống CSCC theo thời tiết (đặc biệt trong những thời điểm mưa, bão, thời tiết thay đổi bất thường).. sẽ đảm bảo an toàn cho người tham gia giao thông, góp phần xây dựng hình ảnh thành phố văn minh, hiện đại mà các phương thức đóng, cắt Hệ thống CSCC trước đây không có được. (ii).Hệ thống CSCC được đóng cắt linh hoạt góp phần sử dụng hiệu quả điện năng tiêu thụ tránh gây phản cảm (trời tối đèn chưa sáng, trời sáng đèn chưa cắt). (iii).Tra cứu các thông tin lịch sử hoạt động của trạm đèn chiếu sáng (logfile) được lưu trữ 1 năm làm cơ sở cho công tác kiểm tra, đánh giá hoạt động của lưới điện chiếu sáng. (iv).Kiểm soát sự cố chính của trạm đèn (mất điện, mất pha, hiện tượng câu móc điện chiếu sáng). (v).Minh bạch trong công tác quản lý, giám sát được hoạt động của đơn vị được giao quản lý vận hành.

Tác dụng từ việc ứng dụng công nghệ thống tin địa lý (GIS)
Để đồng bộ với Trung tâm điều khiển chiếu sáng hiện đại đã được đầu tư, trong năm 2016 công ty đã đưa vào vận hành Hệ thống quản lý CSCC ứng dụng công nghệ thống tin địa lý (GIS). Hệ thống này đã cho phép quản lý toàn bộ các chi nhánh, tổ đội… thực hiện công tác báo cáo, giao việc, kiểm tra thực hiện thông qua phần mềm; Toàn bộ Cơ sở dữ liệu (CSDL) chiếu sáng do công ty quản lý đều được số hóa giúp cho công tác quản lý truy xuất dữ liệu thực hiện nhanh chóng, chính xác. Tác dụng: (1).Xây dựng được Hệ thống CSDL chiếu sáng công cộng trên nền bản đồ tỷ lệ 1/2000 trên toàn bộ địa bàn thành phố Hà nội. Cho phép tổng hợp thu thập số hóa từ các file bản vẽ trên giấy, autocad, thiết bị định vị GPS,…(2).Xây dựng phần mềm Quản lý theo các nội dung: cho phép tìm kiếm và truy xuất tất cả thông tin nhanh chóng; Xây dựng các báo cáo; Tổng hợp thống kê tài sản. (3).Quản lý công việc: hỗ trợ người điều hành hoạt động sản xuất kinh doanh từ lãnh đạo đến các đội vận hành. (4). Công tác Kiểm tra mạng lưới chiếu sáng: Hỗ trợ tiếp nhận, ghi nhận các thông tin yêu cầu, kiểm tra sự cố tại hiện trường thông qua giao diện web hoặc ứng dụng trên máy tính bảng được trang bị cho cán bộ quản lý và kiểm tra. (5). Công tác tiếp nhận thông tin đường dây nóng : Ghi nhận phản ánh của nhân dân về tình trạng hoạt động của lưới điện chiếu sáng (qua điện thoại, qua VOV, qua báo mạng..). Giao việc cho các đội quản lý vận hành thực hiện và báo cáo kết quả công việc trả lời cho người dân về các sự cố của Hệ thống CSCC.

Những khó khăn khi triển khai CSCC thông minh ở đô thị Hà Nội
Bên cạnh chủ trương hợp tác với các công ty công nghệ trong nước để xây dựng Hệ thống CSCC đô thị thông minh theo hướng hiện đại và phù hợp với đặc điểm hiện trạng công tác quản lý Hệ thống CSCC trên địa bàn thành phố Hà nội. Trong lĩnh vực điều khiển CSCC đô thị, công ty HAPULICO còn kết hợp với các hãng như Philips, Asseco_Komtek..để tổ chức hội thảo, giới thiệu công nghệ, lắp đặt thử nghiệm vào Hệ thống CSCC Hà nội. Hiện nay Asseco_Komtek đang lắp thử nghiệm cho 10 bộ đèn chiếu sáng thông minh bằng đèn LED trên phố Trần Hưng Đạo – Hà nội. Tuy nhiên, qua đánh giá của đơn vị trực tiếp quản lý, để có thể triển khai được các Hệ thống trên quy mô lớn với đặc thù cơ chế chính sách, công tác quản lý, hiện trạng lưới điện như các đô thị Việt Nam cần phải làm rõ thêm các vấn đề sau:
Chi phí đầu tư cho cả Hệ thống là rất lớn. Giải pháp của Philips và Asseco-Komtek ứng dụng công nghệ hiện đại và đã được triển khai tại một số thành phố lớn trên thế giới, cho phép điều khiển đến từng điểm đèn chiếu sáng. Tuy nhiên, với chi phí đầu tư của Hệ thống rất lớn nhà đầu tư chưa đề xuất được phương án đầu tư phù hợp với thực tế: Hãng Philips đề xuất cơ chế đầu tư từ nguồn vốn ngân sách; Asseco_Komtek đề xuất bằng giải pháp đầu tư từ tiết kiệm tiền điện tiêu thụ với thời gian hoàn vốn trên 20-30 năm. Cho đến nay trong thực tế các bộ đèn LED của các hãng có tên tuổi như Phillip, schreder.. mới chỉ công bố tuổi thọ cho toàn bộ đèn LED đạt được là 50.000h tương ứng với thời gian hoạt động trong điều kiện vận hành như của Hệ thống CSCC thành phố Hà nội là 11 năm. Do đó, như đề xuất của nhà đầu tư là 20-30 năm sẽ là hơn 2 vòng đời của đèn LED. Trong đề án, nhà đầu tư cũng không đề cập đến việc thay thế sửa chữa trong quá trình vận hành.
Phụ thuộc về công nghệ: Các nhà đầu tư chỉ đề cập đến cho đèn lắp mới, sử dụng đèn của chính hãng cung cấp, không đề xuất phương án tận dụng Hệ thống đèn hiện có và sử dụng đèn của các các hãng khác.
Không phù hợp với khu vực ngõ, xóm tại các đô thị. Từ kinh nghiệm quản lý, vận hành trung tâm điều khiển của thành phố Hà nội và thành phố Hồ Chí Minh trong điều kiện hạ tầng kỹ thuật đặc thù của Việt Nam chỉ nên lắp đặt hệ thống điều khiển đến từng đèn cho khu vực đường phố chính và các trục hướng tâm; Khu vực ngõ, xóm chiếm trên trên 55% Hệ thống CSCC với các giải pháp kỹ thuật điều khiển hiện nay sẽ không đảm bảo độ ổn định và rất phức tạp trong công tác quản lý.

Giải pháp cần và đủ
Để có kết quả đánh giá chính xác các nhà đầu tư cần khảo sát kỹ hiện trạng lưới điện, số lượng và chủng loại lắp thử phải đủ lớn. Công nghệ điều khiển đến từng đèn hiện đang phát triển rất đa dạng, công nghệ thay đổi nhanh; Các giải pháp hiện nay đều có ưu nhược điểm và đang trong giai đoạn hoàn thiện về mặt công nghệ. Năm 2006, tại Hà nội đã từng lắp đặt Trung tâm điều khiển ứng dụng công nghệ truyền thông tin trên đường dây tải điện (PLC) và thành phố Hồ chí Minh đã có dự án lắp đặt 12.000 bộ điều khiển đến từng đèn theo công nghệ PLC nhưng không đạt được các yêu cầu kỹ thuật như mục tiêu dự án đề ra. Do vậy, giải pháp điều khiển của các nhà đầu tư cần phải được đánh giá của cơ quan chuyên môn trước khi triển khai trên quy mô lớn.
Xu hướng sử dụng các sản phẩm chiếu sáng có hiệu suất cao như đèn LED thay thế cho các loại đèn truyền thống, ứng dụng các công nghệ hiện đại để quản lý và điều khiển Hệ thống CSCC là xu thế tất yếu. Các đơn vị cung cấp dịch vụ quản lý, vận hành, duy tu CSCC đô thị nên thay đổi phương thức quản lý và từng bước đầu tư công nghệ như thế nào để phù hợp với quy mô lưới điện CSCC được giao và trình độ quản lý hiện tại, cụ thể là:
1. Nâng cao trình độ của đội ngũ cán bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật, công nhân QLVH để duy trì có hiệu quả các chủng loại thiết bị CSCC mới: các loại đèn LED, bộ điều khiển và giám sát.. và sử dụng các công cụ hỗ trợ như thiết bị định vị GPS, máy tính bảng..
2. Trong các công tác lắp đặt mới CSCC yêu cầu phải sử dụng đèn LED có tuổi thọ cao tiết kiệm năng lượng; Thay thế dần các loại đèn tiêu tốn nhiều năng lượng bằng các loại đèn LED trong công tác duy trì Hệ thống CSCC.
3. Đầu tư xây dựng Hệ thống quản lý CSCC ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý (GIS). Hiện nay cấu hình của các thiết bị như máy tính chủ, máy tính bảng và tốc độ truy cập internet do các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đã đạt được tốc độ cao, chi phí rẻ đảm bảo sử dụng công nghệ này hiệu quả; Bản đồ nền giao thông, địa chính tại các tỉnh thành đa phần đã được số hóa; Nhiều công ty công nghệ trong nước đang triển khai công nghệ GIS này cho các lĩnh vực hạ tầng đô thị. Vì vậy chi phí để đầu tư và duy trì Hệ thống CSCC ứng dụng công nghệ GIS đã hợp lý để đầu tư.
4. Đầu tư xây dựng trung tâm khiển Hệ thống chiếu sáng tập trung theo công nghệ 3G/GPRS-GSM. Tùy thuộc kinh phí đầu tư triển khai lắp đặt Hệ thống ĐK&GS cho từng tủ, từng bước mở rộng đến từng đèn chiếu sáng. Tại các đô thị vừa và nhỏ có thể đề xuất kết hợp xây dựng Trung tâm điều hành kết hợp điều khiển chiếu sáng, giám sát giao thông, đo mức độ ô nhiễm không khí, cảnh báo thiên tai..
5. Ngoài ra để tận dụng ưu thế của Hệ thống CSCC có các cột đèn chiếu sáng phủ kín toàn bộ địa bàn thành phố, có thể kết hợp lắp đặt các thiết bị như: Lắp các thiết bị kiểm soát mật độ phương tiện đi lại, đo đếm lưu lượng phương tiện, Camera quan sát giao thông, loa phát thanh.. Xây dựng các trạm sạc năng lượng. Lắp đặt các thiết bị đo đạc, kiểm soát chất lượng không khí. Kết hợp cùng các đơn vị cung cấp dịch vụ viễn thông lắp đặt các trạm thu phát sóng trên các cột đèn có sẵn.
Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang diễn ra mạnh mẽ trên tất cả các lĩnh vực của cuộc sống, các lĩnh vực công ích như quản lý CSCC đô thị cũng như các các ngành công nghiệp dịch vụ khác sẽ chịu tác động mạnh mẽ của cuộc cách mạng công nghiệp này. Chính vì vậy ngay từ bây giờ, các đơn vị cung cấp dịch vụ quản lý, vận hành, duy tu CSCC đô thị cần phải xây dựng định hướng đầu tư cho khoa học công nghệ, đào tạo nhân lực để thích ứng với sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng này. Hội chiếu sáng Việt Nam với vai trò là Hội nghề nghiệp chuyên ngành cần phải tổ chức các buổi hội thảo khoa học, chuyên đề về ứng dụng KHKT nâng cao chất lượng công tác quản lý CSCC đô thị, mời các chuyên gia trong và ngoài nước để đào tạo cho các nhà quản lý, cán bộ kỹ thuật của các đơn vị thành viên của Hội là các đơn vị được giao, cung cấp các dịch vụ quản lý duy trì duy tu Hệ thống CSCC đô thị.

Lê Trung Kiên (Cty Hapulico)