Luận văn thạc sĩ nghiên cứu đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý vận hành hệ thống cấp nước cho chi nhánh cấp nước trần đề, tỉnh sóc trăng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI HỒNG MINH ĐÍNH NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ QUẢN LÝ VẬN HÀNH HỆ THỐNG CẤP NƯỚC HUYỆN TRẦN ĐỀ - TỈNH SÓC TRĂNG LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI HỒNG MINH ĐÍNH NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ QUẢN LÝ VẬN HÀNH HỆ THỐNG CẤP NƯỚC HUYỆN TRẦN ĐỀ - TỈNH SÓC TRĂNG LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LƯƠNG VĂN ANH TP HỒ CHÍ MINH – 2019 LỜI CẢM ƠN Trong q trình hồn thành luận văn thạc sĩ với đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu quản lý vận hành hệ thống cấp nước cho chi nhánh cấp nước Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng”, em nhận hướng dẫn tận tình Thầy TS Lương Văn Anh với quan tâm, giúp đỡ thầy cô Trường Đại học Thủy Lợi Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu quý thầy cô Trường Đại học Thủy Lợi, lãnh đạo nhân viên Trung tâm Nước Vệ sinh Mơi trường Nơng thơn tỉnh Sóc Trăng, gia đình bạn bè Do trình làm luận văn không nhiều nên tránh khỏi thiếu sót nên em mong nhận đóng góp ý kiến từ Thầy Cô, chuyên gia, đồng nghiệp, bạn bè tất người quan tâm đến lĩnh vực để luận văn có tính thực tiễn cao nhằm nâng cao hiệu quản lý hệ thống cấp nước theo hướng bền vững Trân trọng cảm ơn! TP.HCM, tháng 04 năm 2019 Học viên thực luận văn HỒNG MINH ĐÍNH i LỜI CAM ĐOAN Họ tên: HỒNG MINH ĐÍNH Ngày sinh: 14/11/1981 Đơn vị công tác: Trung tâm Nước Vệ sinh Mơi trường Nơng thơn tỉnh Sóc Trăng Tác giả đề tài: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu quản lý vận hành hệ thống cấp nước cho Chi nhánh cấp nước Trần Đề, tỉnh sóc Trăng” Học viên lớp cao học: 25CTN12 – CS2 Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ sở hạ tầng Mã số: 17813041 Tơi xin cam đoan cơng trình cơng trình nghiên cứu thực cá nhân học viên hướng dẫn khoa học TS Lương Văn Anh Tất nội dung tham khảo trích dẫn nguồn đầy đủ theo quy định Tôi xin chịu trách nhiệm nội dung lời cam đoan Học viên thực luận văn HỒNG MINH ĐÍNH ii MỤC LỤC Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 5.1 Cách tiếp cận 5.2 Phương pháp nghiên cứu Kết dự kiến đạt đươc: CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC 1.1 Tổng quan chung quản lý hệ thống cấp nước .6 1.1.1 Các mơ hình quản lý hệ thống cấp nước giới .6 1.1.2 Các mơ hình quản lý hệ thống cấp nước Việt Nam 1.2 Các công cụ thể chế quản lý hệ thống cấp nước .11 1.2.1 Trên giới 11 1.2.2 Trong Nước .11 1.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu .14 1.3.1 Giới thiệu điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 14 1.3.2 Hiện trạng sở hạ tầng hệ thống cấp nước Chi nhánh cấp nước huyện Trần Đề .18 1.3.3 Quản lý hệ thống cấp nước Chí nhánh cấp nước Trần Đề 28 1.3.4 Đánh giá chung thực trạng quản lý hệ thống cấp nước Chi nhánh cấp nước Trần Đề 32 1.3.4.1 Chất lượng sản phẩm 32 1.3.4.2 Sự hài lòng khách hàng 33 1.3.4.3 Nhân viên phát triển lãnh đạo 34 1.3.4.4 Tối ưu hóa hoạt động 35 1.3.4.5 Khả tồn tài .36 1.3.4.6 Ổn định sở hạ tầng 37 1.3.4.7 Khả phục hồi hoạt động .38 1.3.4.8 Phát triển bền vững cộng đồng .39 1.3.4.9 Mức độ đầy đủ tài nguyên nước 40 1.3.4.10 Các bên liên quan hiểu biết hỗ trợ 41 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN QUẢN LÝ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO CHI NHÁNH CẤP NƯỚC TRẦN ĐỀ, TỈNH SÓC TRĂNG 2.1 Cơ sở lý thuyết 43 2.1.1 Vai trò, đặc điểm hệ thống cấp nước 43 2.1.2 Các yêu cầu hệ thống cấp nước nông thôn 44 iii 2.1.3 Quản lý kỹ thuật hệ thống cấp nước .45 2.1.4 Giới thiệu Phần mềm EPANET để ứng dụng việc mô mạng lưới cấp nước 48 2.2 Xã hội hóa tham gia cộng đồng công tác quản lý cấp nước 49 2.2.1 Xã hội hóa công tác quản lý cấp nước nông thôn 49 2.2.2 Sự tham gia cộng đồng công tác quản lý cấp nước nông thôn 50 2.3 Cơ sở thực tiễn .54 2.3.1 Kinh nghiệm quản lý hệ thống cấp nước giới 54 2.3.2 Kinh nghiệm quản lý hệ thống cấp nước Việt Nam 56 2.3.3 Yêu cầu hệ thống .58 2.4 Tính thực tiễn đề tài 59 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO HỆU QUẢ QUẢN LÝ VẬN HÀNH HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO CHI NHÁNH CẤP NƯỚC TRẦN ĐỀ, TỈNH SÓC TRĂNG 3.1 Cơ sở việc đề xuất 60 3.2 Đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu quản lý vận hành hệ thống cấp nước 60 3.3 Mục tiêu giải pháp 61 3.4 Nội dung giải pháp giãm tỷ lệ thất thoát thất thu nước 61 3.4.1 Giải pháp kỹ thuật .62 3.4.1.1 Giải pháp kỹ thuật khu xử lý nước 63 3.4.1.2 Giải pháp kỹ thuật cho mạng lưới 65 3.4.2 Giải pháp tài .73 3.4.3 Ứng dụng Phần mềm EPANET để mô mạng lưới cấp nước phục vụ công tác quản lý hệ thống cấp nước Chi nhánh cấp nước Trần Đề .73 3.4.4 Giải pháp quản lý nhân đào tạo nhân lực .85 3.4.5 Đề xuất giải pháp chế sách nâng cao chất lượng dịch vụ khách hàng .85 3.4.6 Đề xuất mơ hình quản lý cấp nước thông minh qua kết nối hệ thống Scada 87 3.4.7 Kết luận chương 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 99 KẾT LUẬN .99 KIẾNNGHỊ 100 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .101 iv DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Vị trí địa lý chi nhánh cấp nước Trần Đề Hình 1.2: Khu vực trạm cấp nước chi nhánh cấp nước Trần Đề Hình 1.3: Bể lắng Hình 1.4: Bồn lọc Hình 1.5: Bể chứa nước Hình 1.6: Bể lắng bùn cặn Hình 1.7: Máy khuấy dung dịch clor Hình 1.8: Bơm cấp I Hình 1.9: Bơm cấp II Hình 1.10: Trạm biến áp Hình 3.1: Thiết bị dị tìm rị rỉ khuếch đại âm dạng tai nghe Hình 3.2: Thiết bị dị tìm rị rỉ khuếch đại âm Premayer Hình 3.3: Sơ đồ trạng mạng lưới đường ống cấp nước chi nhánh Trần Đề Hình 3.4: Cấu hình thành phần hệ thống Scada Hình 3.5: Sơ đồ phân cấp hệ thống Scada Hình 3.6: Lưu đồ trao đổi thông tin các cấp hệ thống Scada v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT HTCN: Hệ thống cấp nước UBND: Ủy ban nhân dân NN: Nhà nước KH: Khách hàng NMN: Nhà máy nước CLDV: Chất lượng dịch vụ HTQLCL: Hệ thống quản lý chất lượng KH – CN: Khoa học – công nghệ XDCB: Xây dựng HTX: Hợp tác xã NS&VSMT: Nước vệ sinh môi trường VSCC: Vệ sinh công cộng XHCN: Xã hội chủ nghĩa XHH: Xã hội hóa GHTĐ: giới hạn tối đa TNMT: Tài ngun mơi trường ODA: Vốn hỗ trợ phát triển vi MỞ ĐẦU Trong bối cảnh hội nhập Quốc tế khu vực, Quốc gia, Doanh nghiệp chạy đua gấp rút để hồn thiện trước gia nhập ngơi nhà thương mại chung Sự phát triển nhanh chóng Khoa học Công nghệ, bùng nổ Công nghệ Thông tin, cạnh tranh gay gắt thị trường, kiểm soát chặt chẽ chất lượng sản phẩm số quy định ngặt nghèo khác thách thức không nhỏ Quốc gia, Doanh nghiệp, có Việt Nam vào hội nhập Để có chỗ đứng cách vững chắc, thương hiệu bật, thị phần lớn thị trường thương mại chung, đòi hỏi Doanh nghiệp, lĩnh vực kinh sản xuất kinh doanh, có lĩnh vực cấp nước phải có chiến lược nhạy bén đồng thời phải đưa mục tiêu thật cụ thể, sát thực xây dựng cho tiêu chí thật tiện ích, thật khoa học, thật phù hợp để quản lý vận hành cách hiệu bền vững Tính cấp thiết đề tài: Nước nguồn tài nguyên hữu hạn, nhu cầu thiết yếu để trì sống tồn Trái đất đóng vai trị đặc biệt quan trọng trình phát triển bền vững Quốc gia Nước góp phần hạn chế bệnh dịch, nâng cao đời sống sức khỏe cho người, thúc đẩy Kinh tế - Xã hội phát triển nước Quản lý, khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên nước chiến lược Quốc gia tồn Thế giới, để đối phó với tác động tiêu cực đến phát triển Kinh tế - Xã hội, đời sống sức khỏe người tăng trưởng kinh tế, gia tăng dân số, tốc độ thị hóa cơng nghiệp hóa diễn ngày mạnh mẽ, biến đổi khí hậu ngày phức tạp, suy kiệt nguồn nước, ô nhiễm tầng nước ngầm Nước ngày trở lên khan vấn đề nóng bỏng quốc gia Thế giới Tùy theo điều kiện thực tế nước, chiến lược quy hoạch, quản lý, khai thác sử dụng nguồn tài nguyên nước có khác Hiện việc cung cấp nước nước Thế giới nói chung Việt Nam nói riêng chủ yếu thơng qua hệ thống cấp nước tập trung (HTCN), đơn vị quản lý công ty Cấp nước (ở khu vực đô thị) Trung tâm Nước Vệ sinh Môi trường Nơng thơn (ở khu vực nơng thơn) Ngồi có số Nhà đầu tư tham gia theo hình thức xã hội hóa lĩnh vực cấp nước Trong thời gian qua, Chính phủ ban hành số văn pháp luật nhằm chuẩn hóa dần máy tổ chức cải cách chế quản lý cho phù hợp cho thời kỳ đổi Song thực tế, mơ hình quản lý sách hành liên quan đến vấn đề quyền sở hữu, phát sinh q trình cổ phần hóa, tính tự chủ trách nhiệm Công ty cấp nước chưa hoàn tiện Về thực trạng cấp nước phần lớn Trung tâm cấp nước kế thừa mạng lưới có tính lịch sử, liệu đường ống khơng đầy đủ có nguồn lực hữu hạn đầu tư nên tỷ lệ thất thoát cịn cao Sóc Trăng vùng kinh tế trọng điểm quốc gia Vì thời gian qua, hệ thống cấp nước đô thị Việt Nam Đảng, Chính phủ quan tâm ưu tiên đầu tư cải tạo xây dựng, nhờ tình hình cấp nước cải thiện cách đáng kể Nhiều dự án với vốn đầu tư nước, vốn tài trợ Chính phủ, tổ chức Quốc tế triển khai Trong công trình đó, cần phải kể đến Chi nhánh cấp nước huyện Trần Đề, trực thuộc Trung tâm Nước Vệ sinh Mơi trường Nơng thơn Sóc Trăng Hệ thống cấp nước cho xã, thị trấn huyện Trần Đề Trung tâm Nước Vệ sinh Mơi trường Nơng thơn tỉnh Sóc Trăng quản lý gồm: 10 trạm 05 hệ, gần 205.424 m đường ống dẫn loại từ D49- D200mm, cung cấp nước cho 10.728 khách hàng (tính đến thời điểm 01/01/2019) sử dụng nước cho sản xuất, ăn uống sinh hoạt Trong thời gian qua, hệ thống cấp nước vùng nông thôn Việt Nam Đảng, Chính phủ quan tâm ưu tiên đầu tư cải tạo xây dựng, nhờ tình hình cấp nước cải thiện cách đáng kể Nhiều dự án với vốn đầu tư nước, vốn tài trợ Chính phủ, tổ chức Quốc tế triển khai Trong năm vừa qua, Chi nhánh cấp nước Trần Đề nhiều lần thay đổi mặt quản lý, kinh phí đầu tư cho quản lý mạng lưới cịn gặp nhiều khó khăn, nguồn nhân lực chun mơn cịn hạn chế nên cơng tác vận hành quản lý hệ thống chưa đạt kết mong muốn Hình 3.4: Cấu hình thành phần hệ thống Scada Trạm giám sát điều khiển trung tâm (MTU) MTU định nghĩa trái tim hệ thống Scada thường đặt vị trí với vị trí trung tâm điều khiển MTU đóng vai trị trung tâm điều phối, thực công việc xử lý liệu điều khiển mức cao chế độ thời gian thực Chức MTU cung cấp giao diện người quan sát với hệ thống, đồng thời thu thập liệu từ RTU hệ thống xử lý lưu trữ liệu điều khiển hệ thống MTU có nhiều dạng khác nhau, từ máy tính đơn lẻ hệ thống mạng máy tính phức tạp hoạt động theo chế độ Server/Client Trong thực tế MTU thường hay nhiều máy chủ trung tâm MTU giao tiếp với người điều hành RTU thông qua khối truyền thơng Ngồi MTU cịn kết nối với thiết bị ngoại vi monitor, máy in kết nối với mạng truyền thơng Nhiệm vụ MTU bao gồm cập nhật liệu từ thiết bị RTU nhận lệnh từ người điều hành Xuất liệu đến thiết bị thi hành RTU Hiển thị thông tin cần thiết trình trạng thái thiết bị lên hình giúp cho người điều hành giám sát điều khiển Lưu trữ, xử lý thông tin giao tiếp với hệ thống thông tin khác Trạm thu thập liệu (RTU) 88 RTU thiết bị đầu cuối có nhiệm vụ thực cơng việc xử lý điều khiển chế độ thời gian thực RTU đa dạng, từ cảm biến nguyên thủy thực nhiệm vụ thu thập thông tin đối tượng điều khiển lập trình (PLC), vi xử lý thực việc thu thập, xử lý thông tin điều khiển thời gian thực Các RTU hay PLC thường đặt nơi làm việc để thu nhận liệu thông tin từ thiết bị trường cảm biến, đồng hồ đo… gửi đến MTU để xử lý thông báo cho người điều hành biết trạng thái hoạt động thiết bị trường Mặt khác, RTU nhận lệnh hay tín hiệu từ MTU để điều khiển hoạt động thiết bị theo yêu cầu Thông thường RTU lưu giữ thông tin thu thập nhớ đợi yêu cầu từ MTU truyền liệu Tuy nhiên, ngày RTU đại có máy tính PLC thực điều khiển trực tiếp qua địa điểm từ xa mà không cần định hướng MTU RTU đại với cấu trúc xử lý trung tâm tiếp nhận liệu từ cảm biến thông qua nhiều giao thức truyền thông khác Modbus, TCP/IP, … Việc sử dụng RTU có vi xử lý cho phép làm giảm yêu cầu tốc độ kênh truyền thông với trung tâm điều khiển Hệ thống truyền thông (CS) Hệ thống truyền thông bao gồm mạng truyền thông công nghiệp, thiết bị viễn thông thiết bị chuyển đổi dồn kênh có chức truyền liệu cấp trường (RTU) đến khối điều khiển máy chủ (MTU) Ngày nay, phát triển nhanh khoa học kỹ thuật cho phép ta chọn lựa nhiều mạng truyền thông khác Hệ thống truyền thơng truyền thơng nối tiếp RS232/485 phạm vi ngắn hay mạng truyền thông công nghiệp Profibus, Modbus,…cho khoảng cách xa dạng truyền thông đại qua điện thoại, sóng radio, GPRS/3G/internet hay vệ tinh sử dụng hệ thống Scada phân tán với khoảng cách xa Hệ thống truyền thông bao gồm thành phần, Phần cứng: thiết bị kết nối modem, hộp nối, cáp truyền thiết bị thu phát vô tuyến (trong hệ thống không dây-wireless), trạm lặp (repeater) trường hợp truyền xa Phần mềm: giao thức truyền thơng (protocol), ngơn ngữ lập trình dùng để thiết bị giao tiếp với Phân cấp hệ thống Scada 89 Thông thường, hệ thống Scada đầy đủ chia thành cấp bao gồm: cấp trường, cấp điều khiển, cấp điều khiển giám sát, cấp điều hành cấp quản lý Hình 3.5: Sơ đồ phân cấp hệ thống Scada Cấp - cấp trường Cấp trường hay gọi cấp phần tử chấp hành Cấp bao gồm thiết bị máy móc, cấu chấp hành hay thiết bị đo lường động cơ, van khí nén, van thủy lực, lị nhiệt, cảm biến nhiệt độ, cảm biến đo khoảng cách, cảm biến lưu lượng, … Các thiết bị đo đạc, thu thập liệu từ đối tượng nhiệt độ, áp suất, …và sau đưa tín hiệu đo điều khiển Tín hiệu ngõ thiết bị thường tín hiệu theo chuẩn đo lường cơng nghiệp như: ÷ 5V, ÷ 10V, ÷ 20mA hay ÷ 20mA tín hiệu số 90 Nhiệm vụ cấp trường đo lường số liệu từ trường hay đối tượng điều khiển để truyền số liệu điều khiển Bên cạnh đó, để điều khiển thiết bị chấp hành tiếp nhận tín hiệu điều khiển từ điều khiển kích hoạt máy móc, thiết bị Cấp - Cấp điều khiển Cấp điều khiển bao gồm RTU: PLC, điều khiền nhiệt độ hay vi điều khiển Tại cấp có nhiệm vụ nhiệm vụ điều khiển nhiệm vụ thu thập liệu Nhiệm vụ điều khiển: Các thiết bị RTU thực chất điều khiển dựa công nghệ vi xử lý vi điều khiển Sau thu thập liệu từ thiết bị chấp hành thông qua cảm biến cấp trường, điều khiển tiến hành xử lý xuất Các tín hiệu điều khiển để thực thuật toán điều khiển thiết bị theo u cầu, thuật tốn PID, logícmờ, … Nhiệm vụ thu thập liệu: Các RTU thu thập thông tin, liệu từ thiết bị cấp chấp hành, gửi thông tin, liệu thu thập lên cấp điều khiển giám sát Ngoài ra, RTUs cịn có chức nhận lệnh điều khiển từ cấp điều khiển giám sát, xử lý điều khiển thiết bị cấp chấp hành Đối với hệ thống phức tạp, yêu cầu phải thu thập điều khiển nhiều thiết bị khác nhau, mở rộng RTUs tạo thành mạng RTUs để tối ưu hóa việc thu thập điều khiển thiết bị Chúng ta thiết lập thiết bị cấp trường điều khiển thành mạng theo chuẩn công nghiệp như: mạng FieldBus, mạng AS-I, Profibus-PA, Profibus-DP, Modbus, Interbus-S, … Cấp 3-Cấp điều khiển giám sát Cấp điều khiển giám sát gọi cấp Scada có nhiệm vụ quản lý tồn hệ thống Tất thông tin, liệu trình thu thập, lưu trữ hệ thống sở liệu nằm Cấp bao gồm điều khiển PLC máy tính, thiết bị cấp cịn gọi chung MTU 91 Phần mềm hệ thống Scada cài đặt máy tính, quản lý giám sát toàn hệ thống, xử lý, lưu trữ liệu, chia sẻ liệu có chức điều khiển tồn hệ thống thơng qua RTU Về khả mở rộng, ta mở rộng cấp theo chiều ngang nghĩa kết nối nhiều MTU với tạo thành hệ thống MUT theo chuẩn mạng công nghiệp hay mạng LAN (Ethernet, Token ring, Token Bus,…) Cấp điều khiển giám sát chứa phần mềm Scada Cấp - Cấp điều hành sản xuất Cấp điều hành sản xuất viết tắt MES (Manufacturing Execution Sysem) cấp cấp điều khiển giám sát Đây hệ thống máy tính nối mạng LAN, WAN để thực nhiệm vụ như: Quản lý nguồn tài nguyên toàn hệ thống Lập chương trình họat động Thu thập, lưu trữ liệu (thu thập liệu trình sản xuất từ cấp dưới) Quản lý lao động, quản lý chất lượng Quản lý trình, quản lý bảo dưỡng thiết bị máy móc Cấp 5- Cấp quản lý Đây cấp cao hệ thống Scada đại, bao gồm máy tính nối mạng LAN, WAN với nhiệm vụ như: Phân tích hoạt động kinh doanh Quản lý chiến lược phát triển, quản lý điều hành kinh tế Quản lý điều hành tòan nhà máy Quản lý nguồn nhân lực Cơ chế thu thập xử lý liệu hệ thống Scada 92 Cơ chế thu thập liệu: Trong hệ thống Scada, trình thu thập liệu thực trước tiên q trìnhcác RTU qt thơng tin có từ thiết bị chấp hành nối với chúng Thời gian để thực thi nhiệm vụ gọi thời gian quét bên Các máy chủ quét RTU (với tốc độ chậm hơn) để thu thập liệu từ RTU Để điều khiển, máy chủ gửi tín hiệu yêu cầu xuống RTU Khi RTU nhận tín hiệu điều khiển tiến hành xử lý gửi tín hiệu điều khiển trực tiếp xuống thiết bị chấp hành thực thi nhiệm vụ Sơ đồ luồng thông tin Quản lý, điều hành Cấp Kế hoạch , quy trình vận hành Điều khiển giám sát Cấp Setup, Setpoint, thay đổi cấu hình hệ thống Thơng số q trình điều khiển hệ thống Tín hiệu điều khiển Cấp Thơng tin trạng thái, chất lượng q trình điều khiển Cấp Thông số đo từ cảm biến Các cảm biến phần tử chấp hành Hình 3.6: Lưu đồ trao đổi thông tin cấp hệ thống Scada Xử lý liệu: Dữ liệu truyền tải hệ Scada dạng liên tục (analog), dạng số (digital) hay dạng xung (pulse) Giao diện sở để vận hành thiết bị đầu cuối hình giao diện đồ họa GUI (Graphical User Interface) dùng để hiển thị toàn hệ thống điều khiển giám sát thiết bị hệ thống Tại thời điểm, liệu thị dạng hình ảnh tĩnh, liệu thay đổi hình ảnh thay đổi theo 93 Trong trường hợp liệu hệ thống biến đổi liên tục theo thời gian, hệ thống Scada thường hiển thị trình thay đổi liệu hình giao diện đồ họa (GUI) dạng đồ thị Một ưu điểm lớn hệ Scada khả xử lý lỗi thành công hệ thống xảy cố Nhìn chung, có cố hệ thống Scada lựa chọn cách xử lí sau: Sử dụng liệu cất giữ RTU: hệ thống Scada có RTU có dung lượng nhớ lớn, hệ thống hoạt động ổn định liệu lưu vào nhớ RTU Do đó, hệ thống xảy lỗi RTU sử dụng tạm liệu hệ thống hoạt động trở lại bình thường Sử dụng phần cứng dự phòng hệ thống: hầu hết hệ Scada thiết kế thêm phận dự phòng, ví dụ hệ thống truyền thơng hai đường truyền, RTU đôi hai máy chủ… Do vậy, phận dự phòng đưa vào sử dụng hệ thống Scada có cố hoạt động offline (có thể cho mục đích bảo dưỡng, sửa chữa, kiểm tra…) Thực trạng trạm – hệ cấp nước huyện Trần Đề hệ thống đường ống van chủ yếu van cơ, động điện chủ yếu cấp điện từ khởi động từ Chính vậy, để khai thác tính điều khiển hệ Scada phải nâng cấp thiết bị, máy móc trường, điều đòi hỏi nguồn vốn lớn Đây thực vấn đề khó cho chi nhánh huyện Trần Đề Nhưng khơng mà khơng ứng dụng cơng nghệ Scada, xét nhiều mặt khẳng định: nên ứng dụng cơng nghệ Scada vào q trình sản xuất cung cấp nước trước để nâng cao hiệu điều hành, quản lý sau nâng cấp dần thiết bị- máy móc trường Và coi (một cách thận trọng) phương pháp tắt đón đầu, có tác dụng thúc đẩy thay đổi nhận thức toàn thể cán kỹ thuật, quản lý ngành nước nông thôn, đẩy nhanh cơng đại hóa q trình sản xuất Đối với hệ thống cấp nước huyện Trần Đề, vấn đề nâng cao hiệu vận hành hệ thống cung cấp nước đòi hỏi cấp bách nhằm đến mục tiêu: ổn định chất lượng nước, ổn định áp lực nước, quản lý lượng nước khai thác lượng nước tiêu thụ, vận hành quản lý hệ thống máy móc thiết bị, quản lý hệ thống đường 94 ống cung cấp nước, giảm tỷ lệ thất thoát nước đến mức thấp nhất… tương lai quản lý đến tận địa chỉ, hộ tiêu thụ nước, vấn đề việc ứng dụng công nghệ Scada nhằm nâng cao lực quản lý, điều hành sản xuất cung cấp nước nhằm thỏa mãn mục tiêu nêu cho hệ thống cấp nước huyện Trần Đề 3.4.7 Kết luận chương: Các lợi ích thu từ giải pháp giảm thất thoát, thất thu nước sau: Giải pháp đề xuất tài liệu tham khảo cho hình thức mơ hình hoạt động liên quan đến cấp nước sinh hoạt Nội dung giải pháp đề cập đầy đủ đến nhân lực, loại trang thiết bị, biện pháp chi phí, thời gian thực Hiệu kinh tế: Phát huy tốt hiệu vốn đầu tư cho HTCN, đảm bảo chất lượng, tiết kiệm chi phí, giảm giá thành nước sạch, giảm thiểu ô nhiễm đảm bảo cấp nước an tồn Hiệu xã hội: Giảm chi phí cho người dân việc chi trả tiền sử dụng nước giảm tỷ lệ thất thoát giảm giá thành nước Tăng tỷ lệ người dân sử dụng nước giảm tỷ lệ thất thoát có thêm lượng nước phục vụ Giảm chi phí khám điều trị bệnh cho Nhà nước người dân thiếu nước sử dụng Hiệu Môi trường: Tiết kiệm nguồn tài nguyên quý giá coi có hạn, góp phần giảm thiểu xâm nhập mặn, sụt lún đất khai thác cạn kiết tài nguyên nước ngầm Giảm thiểu tình trạng nước chảy tràn lan đường phố, gây ô nhiễm mỹ quan thị xì, bể ống cấp nước gây nên Giảm thất thoát đồng nghĩa với việc hệ thống đường ống giảm rò rỉ đảm bảo hạn chế xâm nhập chất bẩn nguy hại vi khuẩn xâm nhập vào đường ống, đảm bảo chất lượng nước cấp cấp nước an toàn Tuy nhiên giải pháp lý thuyết, thực tế giải pháp muốn thực thi để đạt kết theo mong muốn, cần quan tâm, ủng hộ mặt cấp 95 quyền, ngành từ Trung ương đến địa phương đồng thuận xã hội Giải pháp phải triển khai, đánh giá kết quả, rút kinh nghiệm, cần phải cải tiến, bổ sung liên tục cho đầy đủ đảm bảo tính khả thi cao Chống thất thoát nước nhiệm vụ quan trọng kế hoạch cấp nước an tồn nhằm cung cấp nước ổn định, trì đủ áp lực, liên tục, đủ lượng nước, đảm bảo chất lượng nước theo quy chuẩn quy định Thất thoát nước thường có hai ngun nhân thất nguyên nhân quản lý thất thoát nguyên nhân kỹ thuật Hiện hệ thống cấp nước bị thất thoát lượng nước định Có nhiều nguyên nhân dẫn đến thất nước chủ yếu ngun nhân kỹ thuật như: Rò rỉ mạng lưới tuyến ống cấp nước (các mối nối, val tuyến), thi công không kỹ thuật, vỡ ống đào đường, ăn cắp nước… Trên thực tế cho thấy thất thoát nước phần lớn rị rỉ đường ống đường ống cấp nước chôn ngầm đất nên cơng tác tìm kiếm rị rỉ khó khăn Đây tốn vơ khó khăn tất đơn vị cấp nước đề tài nóng bỏng tồn giới Việt Nam Để giải toán chống thất thoát, thất thu nước sạch, Chi nhánh cấp nước Trần Đề cần triển khai số giải pháp như: Chống thất thoát nguyên nhân từ khâu quản lý: Lãnh đạo Chi nhánh quan tâm đến vấn đề chống thất thoát, thất thu nước sạch, coi vấn đề chống thất thoát, thất thu nước nhiệm vụ trọng tâm hàng đầu hoạt động quan Chi nhánh cần thành lập ban phịng chống thất thốt, thất thu nước với đội ngũ cán chuyên môn đào tạo chuyên ngành cấp nước thành viên chủ chốt.Thường xuyên tổ chức buổi học tập, hội thảo chuyên đề chống thất thoát thất thu nước nhằm trao đổi kinh nghiệm, phát huy giải pháp có hiệu quả, khắc phục tồn vướng mắc trình thực Kết hợp tuyên truyền cấp nước an toàn tới nhân dân buổi truyền thông nước vệ sinh môi trường địa phương nhằm nâng cao trách nhiệm người dân công tác bảo vệ hệ thống cấp nước Có chế việc hỗ trợ, cám ơn người dân báo tin phát cố xì, bể ống cấp nước cho Chi nhánh 96 Chống thất thoát nước từ nguyên nhân kỹ thuật: Ứng dụng công nghệ thông tin quản lý mạng lưới tuyến ống khách hàng sử dụng nước phần mềm chuyên ngành: Autocad, Gis… Toàn liệu số hóa thuận lợi cho cơng tác quản lý, vận hành, truy xuất, thống kê Kiểm soát chặt chẽ chất lượng cơng trình từ khâu thiết kế, giám sát, thi công xây dựng để giảmthiểu cố gây thất thất thu nước q trình hoạt động, phát huy hiệu đầu tư Lựa chọn sử dụng loại vật tư, thiết bị chất lượng cao, đồng hóa chủng loại vật tư, thiết bị Đồng hồ nước có độ xác cao kiểm định để lắp đặt nhằm hạn chế thất thoát rò rỉ thất thu đồng hồ đo đếm khơng xác.Giám sát chặt chẽ cơng tác lắp đặt tuyến ống mới, điểm đấu nối, điểm khởi thủy cấp nước cho đối tượng tiêu thụ nguyên nhân gây thất thoát lớn hệ thống.Thực việc phân vùng tách mạng để quản lý chống thất thoát thất thu mạng lưới tuyến ống Việc phân vùng tách mạng giúp xác định vùng thất thoát nước lớn để tập trung tìm kiếm ngun nhân gây thất thoát khắc phục sớm Phương pháp phân vùng tách mạng theo địa giới hành kết hợp với giao thông tuyến ống phạm vi địa giới hành Khách hàng xếp lại đưa vào vùng Sau thực thực tế mạng lưới như: ngắt mạch vòng mạng cụt, lắp đặt đồng hồ tổng, van điều áp (van thông minh), van khống chế cho vùng, dị tìm rị rỉ vùng,… Từ đó, đề xuất giải pháp tối ưu hóa vận hành để kiểm sốt lưu lượng, chất lượng, áp lực để giảm thất thoát thất thu nước Cần phải xây dựng trước kịch rủi ro xảy mạng lưới phân phối như: Vỡ ống nước bẩn xâm nhập vào đường ống, van xả khí khơng hoạt động để giúp ta lường trước phần thiệt hại đưa phương án giải kịp thời Công tác chống thất thoát, thất thu nước thực vào ban đêm để tăng cao hiệu phát thiết bị dị tìm rị rỉ (ban đêm tiếng ồn gây nhiễu sóng thiết bị) theo dõi, đánh giá lượng nước thất thơng qua đồng hồ kiểm soát lưu lượng khu vực phân vùng chuẩn xác (do ban đêm khách hàng sử dụng) Khi phát điểm rò rỉ, xì, vỡ ống đơn vị phải tập trung tồn nhân lực, vật lực khắc phục nhanh để giảm thiểu tối đa lượng nước thất thoát ổn định cấp nước trở lại không để gián đoạn thời gian dài Các vật tư, thiết bị để thay thế, khắc phục cố ln bố trí dự phòng đầy đủ kho đặt đơn vị để việc khắc phục 97 thực nhanh Ngồi ra, Chi nhánh cần có kế hoạch cụ thể để giảm tỉ lệ thất thoát từ xa như: Xây dựng triển khai thực biện pháp chống thất thoát, thất thu nước theo kế hoạch cấp nước an toàn UBND tỉnh phê duyệt Lắp đặt hệ thống Scada để điều khiển, kiểm soát, thu thập liệu, tự động điều chỉnh áp lực, lưu lượng nước cấp mạng lưới thông qua hệ thống biến tần lập trình tự động lắp đặt trạm bơm cấp II Đảm bảo áp lực làm việc thích hợp cho mạng lưới, giảm thiểu cố xì, bể ống, giảm tỉ lệ thất nước.Dần dần cải tạo, thay thế, nâng cấp đường ống cũ bị hư hỏng không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Đầu tư thay đồng hồ cũ, định kỳ bảo dưỡng kiểm định đồng hồ theo quy định để đảm bảo việc đo đếm xác.Trên mạng lưới đầu tư lắp đặt van giảm áp thông minh để tự động điều chỉnh áp lực, lưu lượng nước cấp vùng có độ chênh lệch lớn cao độ.Nâng cao dân trí tăng cường hiệu pháp luật cách phổ biến kiến thức, phát động phong trào tiết kiệm chống lãng phí nước, đưa hình phạt cho hành vi vi phạm pháp luật Luôn cập nhật giải pháp mới, ứng dụng khoa học công nghệ áp dụng vào hoạt động chống thất thoát thất thu Chi nhánh.Việc chống thất thất thu nước triển khai có hiệu góp phần tiết kiệm kinh phí đầu tư, chi phí sản xuất, nâng cao chất lượng đời sống nhân dân, góp phần hồn thành “Chương trình quốc gia chống thất thoát, thất thu nước đến năm 2025” Chính phủ bảo vệ nguồn tài nguyên nước vô giá Lập phương án phân vùng, tách mạng thành nhiều vùng tiểu vùng nhỏ kê quản lý theo dõi kiểm soát tỷ lệ thất thoát, thất thu nước cách toàn diện Qua bước thực phân vùng tách mạng nghiên cứu xem xét bất hợp lý việc bố trí thiết bị phụ kiện để khống chế khu vực hữu mạng lưới Từ có biện pháp điều chỉnh bổ sung cho hợp lý 98 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Để đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội, hệ thống cấp nước địa bàn tỉnh Sóc Trăng nói chung Chi nhánh cấp nước Trần Đề nói riêng quan tâm đầu tư đáng kể, góp phần quan trọng làm đổi thay sống người dân, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội Tuy nhiên lĩnh vực cấp nước Chi nhánh Trần Đề nhiều tồn địa bàn tỷ lệ dân cư cấp nước chưa phủ kín, chất lượng dịch vụ chưa cao Việc đầu tư cấp nước chưa đồng bộ, trọng phần tăng công suất cấp nước mà chưa quan tâm mức đến đầu tư phần mạng lưới cho tương xứng, chưa kết hợp có hiệu đầu tư cải tạo hệ thống cấp nước có với việc xây dựng mới, công tác nâng cao chất lượng dịch vụ cấp nước chăm sóc khách hàng chưa trọng Cơng trình cấp nước tập trung nơng thơn địa bàn huyện Trần Đề ngày mở rộng nhờ kiểm soát tốt số lượng, chất lượng nước thuận lợi cho người sử dụng Tuy nhiên cơng tác quản lý vận hành cơng trình cấp nước tập trung nơi cịn gặp khó khăn thách thức, cần phân tích đánh giá cách toàn diện để đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu quản lý vận hành, đồng thời đẩy lùi tỷ lệ thất thoát nước đến mức thấp Qua q trình tìm hiểu, nghiên cứu, phân tích, đánh giá giới thiệu phần nội dung từ giúp cho tác giả có nhìn tổng qt cần thiết, thực trạng giải pháp kỹ thuật cần thiết cho việc quản lý vận hành hệ thống cung cấp nước huyệnTrần Đề Với mong muốn đóng góp kiến thức thu thập suốt trình học tập nghiên cứu nhà trường để đưa vào hoạt động thực tiễn, tác giả chọn lọc cố gắng thực để hoàn thành đề tài luận văn tốt nghiệp, với tiêu đề: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu quản lý vận hành cho hệ thống cấp nước huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng” Trên sở vấn đề phân tích trình bày, luận văn hệ thống hoá, đồng thời đưa giải pháp mặt kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quản lý vận hành cho trạm – hệ cấp nước địa bàn huyện Trần Đề điều kiện tỷ lệ thất nước cịn cao đạt kết sau: 99 Đánh giá trạng nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt người dân huyện Trần Đề Mô thủy lực cho hệ thống cấp nước hữu địa bàn huyện Trần Đề Đề xuất giải pháp mặt kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quản lý vận hành cho trạm – hệ cấp nước địa bàn huyện Trần Đề, đồng thời giảm tỷ lệ thất thoát nước từ 22% xuống cịn 17% Đề xuất mơ hình quản lý cấp nước thông minh thông qua kết nối hệ thống Scada Nâng cao chất lượng nước đầu theo Chất lượng sản phẩm: Tuân thủ quy chuẩn 02:2009/BYT vàquychuẩn 01:2009/BYT đếnnăm 2025 Đề tài “Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quản lý hệ thống cấp nước cho Chi nhánh cấp nước Trần Đề – tỉnh Sóc Trăng” nghiên cứu bao gồm nội dung chủ yếu khái quát tình hình phát triển kinh tế xã hội, đánh giá trạng sở hạ tầng kỹ thuật, đánh giá trạng sản xuất cung cấp nước, trạng công tác quản lý hệ thống cấp nước Đề tài đưa số giải pháp chế sách, giải pháp quản lý kỹ thuật, giải pháp xã hội hóa cơng tác đầu tư quản lý hệ thống cấp nước, nâng cao hiệu công tác quản lý hệ thống cấp nước cho Chi nhánh cấp nước Trần Đề góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ cấp nước, đưa hệ thống cấp nước Chi nhánh phát triển ổn định, bền vững Ứng dụng kết nghiên cứu đề tài góp phần nâng cao hiệu quản lý hệ thống cấp nước cho Chi nhánh cấp nước Trần Đề, đem lại hiệu đầu tư, vận hành đồng bộ, ổn định, an tồn đồng thời góp phần sử dụng tiết kiệm, bảo vệ nguồn tài nguyên nước, bảo vệ môi trường theo hướng phát triển bền vững KIẾN NGHỊ Cần có kế hoạch nâng cao hiệu quản lý cấp nước, phịng chống thất thốt, thất thu nước nên tổ chức thực sớm tốt Từ đó, đúc rút kinh nghiệm, bổ sung, nâng cao tính khả thi để kế hoạch thực ngày hiệu nhân rộng cho Chi nhánh khác Nhà nước địa phương cần nghiên cứu ban hành sách cụ thể tạo hành lang pháp lý thơng thống kêu gọi xã hội hóa cơng tác đầu tư xây dựng quản lý hệ thống hạ tầng kỹ thuật nói chung hệ thống cấp nước nói riêng 100 Tiếp tục nỗ lực nhằm cải thiện cơng tác quản lý tài chính, kinh doanh kỹ thuật, công tác vận hành Đồng thời thực sách chương trình phát triển nguồn nhân lực có hệ thống lộ trình cụ thể để cải thiện tất lĩnh vực quản lý vận hành cấp nước theo định hướng kinh doanh đại dịch vụ cấp nước chủ động mặt tài Luận văn tập trung phân tích đề xuất số vấn đề mặt kỹ thuật sở nghiên cứu giải pháp nhằm nâng cao hiệu quản lý vận hành cho hệ thống trạm – hệ cấp nước, nhằm đẩy lùi tỷ lệ thất thoát nước đồng thời nâng dần chất lượng sản phẩm nêu Tác giả luận văn có số kiến nghị việc thực cung cấp nước địa bàn huyện Trần Đề nói riêng tỉnh Sóc Trăng nói chung thời gian tới sau: Chính quyền địa phương cần quan tâm hơn, đồng thời có kế hoạch phối kết hợp chặt chẽ với ngành nước nông thôn nhằm đưa việc thực dự án, cơng trình cấp nước địa bàn mang tính chất đồng bộ, góp phần đẩy lùi tỷ lệ thất thoát nước, nâng cao chất lượng tỷ lệ hộ dân tham gia kết nối đồng hồ nước, qua hồn thành tiêu 17.1 nước sạch, 19 tiêu chí xây dựng nơng thơn Đảng Nhà nước triển khai thực Mặc dù thật cố gắng, nhiên kiến thức thời gian hạn chế, nên nội dung luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót khơng mong muốn Vì vậy, tác giả mong đón nhận cảm thơng, dẫn, góp ý q thầy cô, bạn bè đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện 101 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Chính phủ (2007), Nghị định 117/2007/NĐ-CP ngày 11/7/2007 Chính phủ sản xuất, cung cấp kinh doanh nước Bộ Y Tế (2009), Quy chuẩn Quốc gia chất lượng nước sinh hoạt, QCVN2009/BYT ban hành theo thông tư 05/2009/TT-BYT ngày 17 tháng năm 2009 Bộ Xây dựng (2006), Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 33:2006 Cấp nước, Mạng lưới đường ống cơng trình – Tiêu chuẩn thiết kế Quy chuẩn QCVN 07:2010/BXD quy định yêu cầu kỹ thuật bắt buộc phải tuân thủ đầu tư xây dựng mới, cải tạo nâng cấp cơng trình hạ tầng kỹ thuật đô thị Bộ Tài nguyên môi trường ban hành định số 16/2008/QĐ-MTNMT ngày 31 tháng 12 năm 2008 quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia môi trường kèm theo QCVN 08:2008/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia chất lượng nước mặt Quyết định số 131/QĐ-TTg ngày 23/01/2009 Chính phủ : Quy định sách ưu đãi, hỗ trợ, khuyến khích dự án đầu tư xây dựng cơng trình cấp nước Bộ Xây dựng ban hành TCVN 5576:1991 quy phạm quản lý kỹ thuật hệ thống cấp thoát nước Quy chuẩn QCVN 07:2010/BXD quy định yêu cầu kỹ thuật bắt buộc phải tuân thủ đầu tư xây dựng mới, cải tạo nâng cấp cơng trình hạ tầng kỹ thuật thị Bộ Xây dựng ban hành TCVN 5576:1991 quy phạm quản lý kỹ thuật hệ thống cấp nước Thủ tướng Chính phủ (2009), Quyết định 1929/2009/QĐ-TTg Quyết định phê duyệt định hướng phát triển cấp nước đô thị khu công nghiệp Việt Nam đến năm 2025 tầm nhìn đến năm 2050 Bộ Tài (2012), Thơng tư số 88/2012/TT-BTC ngày 28/5/2012 việc ban hành khung giá tiêu thụ nước Website cổng thông tin điện tử số quan, đơn vị: Công ty cổ phần cấp nước Bà Rịa – Vũng Tàu: www.bwaco.com.vn “Đánh giá trạng đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quản lý hệ thống cấp nước cho Cty CP Cấp nước MTV tỉnh Bạc Liêu” Th.S Nguyễn Mạnh Cường 102 ... hệ thống thực trạng quản lý hệ thống cấp nước Chi nhánh cấp nước Trần Đề Đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu quản lý vận hành hệ thống cấp nước Chi nhánh cấp nước Trần Đề Đối tượng phạm vi nghiên. .. Nước Vệ sinh Môi trường Nông thôn tỉnh Sóc Trăng Tác giả đề tài: ? ?Nghiên cứu đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu quản lý vận hành hệ thống cấp nước cho Chi nhánh cấp nước Trần Đề, tỉnh sóc Trăng? ??... nước Chi nhánh cấp nước Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng Tìm hiểu giải pháp kỹ thuật phương pháp quản lý hiệu phù hợp với hệ thống cấp nước huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng Đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu