Southern Water biến cáp quang viễn thông thành “tai nghe” ngầm để săn rò rỉ nước

Southern Water, đơn vị cung cấp nước tại miền nam nước Anh, đang thử nghiệm một cách tiếp cận công nghệ mới: tận dụng mạng cáp quang viễn thông sẵn có để phát hiện các điểm rò rỉ trong hệ thống ống nước ngầm. Thay vì phải lắp thêm cảm biến chuyên dụng trên diện rộng, giải pháp này biến chính sợi quang—loại cáp truyền dữ liệu bằng ánh sáng—thành một mạng cảm biến phân tán dưới lòng đất. Công nghệ được cung cấp bởi Lightsonic và khai thác hạ tầng của Openreach, nhánh quản lý mạng viễn thông thuộc BT.

Cốt lõi của hệ thống nằm ở việc phân tích những thay đổi cực nhỏ của tín hiệu ánh sáng khi truyền qua cáp quang. Khi đường ống nước gần đó bị rò rỉ, dòng nước thoát ra sẽ tạo rung động trong đất. Những rung động này tác động lên sợi quang và làm biến đổi tín hiệu ánh sáng ở mức rất nhỏ. Bằng cách theo dõi các sai lệch đó, hệ thống có thể nhận biết dấu hiệu bất thường dưới mặt đất. Nói cách khác, cáp quang ở đây không chỉ dùng để truyền Internet hay dữ liệu, mà còn hoạt động như một cảm biến dài hàng trăm km.

Một trong những thách thức lớn nhất của kiểu giám sát này là môi trường ngầm rất nhiều nhiễu. Xe cộ lưu thông, công trình đào đường hay các rung động nền khác đều có thể tạo tín hiệu tương tự rò rỉ. Vì vậy, hệ thống sử dụng machine learning, tức công nghệ học máy—một nhánh của trí tuệ nhân tạo cho phép phần mềm học từ dữ liệu để nhận diện mẫu. Nhờ đó, nền tảng có thể phân biệt tín hiệu do nước rò rỉ với các nguồn rung động không liên quan, đồng thời ước tính vị trí nước đang thoát ra để đội kỹ thuật xử lý nhanh hơn.

Theo Lightsonic, công nghệ này hiện đã góp phần ngăn thất thoát hơn 4 triệu lít nước mỗi ngày trên khoảng 650 km mạng lưới cấp nước tại Anh. Trước đó, Openreach và Affinity Water—một nhà cung cấp nước khác ở miền nam nước Anh—đã thử nghiệm hệ thống vào tháng 3. Chính các kết quả từ đợt triển khai đó được cho là đã thúc đẩy Southern Water tham gia thử nghiệm quy mô riêng.

Quyết định của Southern Water được đưa ra sau một trong những mùa hè nóng và khô hạn nhất từng được ghi nhận tại Anh, khi gần ba phần tư lãnh thổ nước này chính thức rơi vào tình trạng hạn hán. Miền nam nước Anh từ lâu đã được xem là khu vực chịu áp lực nước cao. Trong bối cảnh đó, việc giảm thất thoát trở thành ưu tiên chiến lược, không chỉ để tiết kiệm tài nguyên mà còn để giảm sức ép lên các hồ chứa và hoạt động water abstraction—thuật ngữ chỉ việc lấy nước từ sông, hồ hoặc tầng ngầm để phục vụ sinh hoạt và sản xuất.

Southern Water kỳ vọng chương trình thử nghiệm sẽ giúp họ đáp ứng các mục tiêu cắt giảm rò rỉ do Ofwat đặt ra cho năm 2030. Ofwat là cơ quan quản lý ngành nước tại Anh, chịu trách nhiệm giám sát hiệu quả hoạt động và chất lượng dịch vụ của các công ty cấp nước. Theo đại diện Southern Water, doanh nghiệp đã giảm rò rỉ trong ba năm liên tiếp và đang tiếp tục đầu tư vào các kỹ thuật mới để phát hiện, sửa chữa sự cố hiệu quả hơn. Việc tận dụng hạ tầng viễn thông hiện hữu cũng có thể giúp giảm chi phí triển khai so với mô hình cảm biến vật lý truyền thống.

Dù nỗ lực bảo toàn nước sạch đang được chú ý, Southern Water vẫn đối mặt với hồ sơ môi trường kém tích cực ở mảng nước thải. Trong tuần này, doanh nghiệp bị tòa án phạt 2,4 triệu bảng Anh vì nhiều vụ ô nhiễm tại Kent. Trước đó vào tháng 7, công ty cũng bị phạt 7,1 triệu bảng vì xả nước thải trái phép khiến nhiều bãi biển ở Thanet phải đóng cửa. Cả hai vụ việc đều do Environment Agency, cơ quan môi trường của Anh, khởi tố. Điều đó cho thấy các sáng kiến công nghệ, dù hứa hẹn, vẫn chỉ là một phần trong bài toán lớn hơn về quản trị hạ tầng nước và trách nhiệm môi trường.