AI và bản sao số đang giúp các nhà quản lý ngành nước Việt Nam giải bài toán thất thoát hàng nghìn tỷ đồng mỗi năm, chuyển dần từ quản lý hành chính sang điều hành dựa trên số liệu thời gian thực.
Tại khu vực DMA Đa Tốn (một đơn vị tính theo khu vực cấp nước) thuộc Công ty Nước sạch Số 2 Hà Nội, nhân viên vận hành tiếp cận vị trí đồng hồ đo nước của hộ gia đình. Người công nhân mở ứng dụng trên điện thoại thông minh, thu thập dữ liệu âm thanh tại vị trí van hoặc đồng hồ rồi tải trực tiếp lên đám mây. Thuật toán học sâu (Deep Learning) lập tức phân tích phổ âm học kết hợp mô hình thủy lực, phát hiện vị trí có nguy cơ rò rỉ với độ chính xác 95%.
Quy trình này diễn ra ngay vào ban ngày, giúp công nhân không phải làm đêm nguy hiểm và giảm sự phụ thuộc vào kinh nghiệm cá nhân của chuyên gia. Chuyên gia tư vấn ngành nước Võ Duy Quý cho biết, việc ứng dụng công nghệ tại Đa Tốn đã giúp tiết kiệm gần 6.000 m³/tháng cho một vùng cấp nước.
Chiếc đồng hồ tại Đa Tốn là một mắt xích nhỏ trong xu hướng chuyển đổi phương thức điều hành mạng lưới cấp nước đô thị. Việc kết hợp cảm biến IoT với trí tuệ nhân tạo mở ra phương thức quản trị dựa trên số liệu thực tế thay cho các thao tác thủ công.
Theo báo cáo của Bộ Xây dựng, tỷ lệ thất thoát nước trung bình tại các đô thị Việt Nam hiện đang ở mức 15%-17%. Nếu quy đổi thì giá trị tổn thất có thể lên tới khoảng 7.500 tỷ đồng mỗi năm. Nguyên nhân chính đến từ sự cố rò rỉ trên các tuyến ống ngầm vốn rất khó phát hiện và tốn kém chi phí xử lý.
Phương thức quản lý truyền thống chủ yếu tập trung đầu tư nhà máy, trạm bơm, quản lý hồ sơ giấy và xử lý bị động khi sự cố đã xảy ra. Hiện nay, tư duy quản lý nước đô thị đang dịch chuyển mạnh mẽ sang quản trị dựa trên dữ liệu số hóa tập trung. Số liệu được thu thập tự động tức thời để đưa ra dự báo và cảnh báo trước khi sự cố xuất hiện, biến dữ liệu thành hạ tầng mềm cho hệ thống cấp nước hiện đại.
Trong chuỗi "Hội thảo quốc tế về ngành Cấp thoát nước, Công nghệ lọc nước và Xử lý nước thải tại Việt Nam (Vietwater 2026)", TS. Nguyễn Hồng Hiếu - Phó Cục Trưởng, Cục Quản Lý Tài Nguyên Nước - Bộ Nông Nghiệp Và Môi Trường nhấn mạnh việc chuyển đổi số toàn diện là ưu tiên hàng đầu. Ngành nước đang đổi mới phương thức từ quản lý hành chính sang quản trị số dựa trên nền tảng dữ liệu tập trung, hướng tới giám sát các công trình khai thác, điều hòa và phân phối nguồn nước theo thời gian thực.
Các mô hình kết hợp cảm biến IoT, phần mềm mô phỏng thủy lực và trí tuệ nhân tạo để thiết lập Bản sao số (Digital Twin) đang được coi là giải pháp tiên tiến nhất hiện nay để thông minh hóa việc quản lý nước. Bản sao số 3D giả lập toàn bộ mạng lưới cấp nước đô thị. Dữ liệu âm thanh thu thập từ thiết bị di động được kết hợp với chỉ số áp lực, lưu lượng và Hệ thống thông tin địa lý (GIS) xác định các sự cố hay rò rỉ để khắc phục một cách nhanh chóng.
Kinh nghiệm quốc tế chứng minh hiệu quả thiết thực của công nghệ số trong quản lý nước đô thị. Tổng Giám đốc Công ty Pengurusan Air Selangor tại Malaysia, Adam Saffian Ghazali chia sẻ đơn vị này cấp nước cho 9,6 triệu dân vùng đô thị Kuala Lumpur, Selangor và Putrajaya qua 32.000 km đường ống. Năm 2019, Air Selangor thành lập Trung tâm Phân tích Số hóa, tích hợp dữ liệu từ hơn 30 hệ thống.
Air Selangor ứng dụng AI phân tích lịch sử tiêu thụ nước để dự báo những đồng hồ ghi sai chỉ số thay vì thay thế đồng hồ cũ theo cách thủ công. Lượng nước thu hồi trên mỗi đồng hồ thay thế tăng 130%, từ 0,10 m³/ngày lên 0,23 m³/ngày. Giải pháp này giúp công ty thu hồi khoảng 2,1 triệu doanh thu mỗi năm và rút ngắn thời gian thu hồi vốn từ 20 tháng xuống 9 tháng. Đồng thời, ứng dụng di động tiếp nhận khoảng 5.000 báo cáo rò rỉ từ khách hàng mỗi tháng. Tại Nhà máy Semenyih 2, việc tự động hóa công đoạn châm hóa chất, rửa lọc và vận hành bơm giúp giảm nhân sự trực tiếp từ 21 người xuống 10 người.
Tại Hàn Quốc, thành phố Busan áp dụng công nghệ Bản sao số và cảm biến âm học giúp giảm 85% thời gian dò tìm rò rỉ trên mạng lưới cấp nước đô thị so với phương pháp truyền thống.
Mặc dù mang lại hiệu quả cao, việc triển khai công nghệ số trong quản lý nước đô thị vẫn đối mặt với thách thức thực tế. Đại diện Hội Nước và Môi trường TP HCM cho biết hạ tầng quan trắc tại một số khu vực chưa đồng bộ, đồng thời ngành nước đang thiếu lực lượng hỗ trợ kỹ thuật cùng các chương trình đào tạo chuyên sâu.
Về khía cạnh kinh tế, ông Võ Duy Quý phân tích bài toán tài chính cụ thể. Đối với mạng lưới cấp nước đô thị công suất 5.000 m³/ngày với giá nước 8.000 đồng/m³, việc giảm từ 1% đến 2% tỷ lệ thất thoát giúp doanh nghiệp thu hồi toàn bộ chi phí đầu tư hệ thống IoT và Bản sao số trong vòng 2 đến 3 năm. Nếu quản lý tốt và giảm được 5% tỷ lệ thất thoát, thời gian thu hồi vốn rút ngắn xuống còn 1 năm.
Giải pháp công nghệ này đã được Công ty Cấp nước Hà Nội 2 đưa vào vận hành thường nhật sau thời gian thí điểm thành công. Tại TP HCM, Tổng công ty Cấp nước Sài Gòn đang tiếp tục triển khai thí điểm xây dựng Bản sao số tại Công ty Cấp nước Trung An. Việc nhân rộng các mô hình này giúp các đô thị Việt Nam bảo vệ nguồn tài nguyên nước sạch và tối ưu hóa chi phí vận hành.
-4d37ed201e129b22da2a37c29643cf84.jpg "Đẩy mạnh chuyển đổi số và liên kết vùng trong thương mại điện tử")