Tổng công ty Đường sắt VN vừa áp dụng thí điểm thành công hệ thống giám sát điểm hạ tầng xung yếu qua camera, tự động phát cảnh báo nguy hiểm.

Hiện trên mạng đường sắt Việt Nam có nhiều khu vực xung yếu địa hình đèo dốc phức tạp, độ dốc lớn, tiềm ẩn nguy cơ sạt lở đất, đá xuống đường sắt trong mùa mưa bão. Trong khi đó, công tác kiểm tra tại các khu vực xung yếu chủ yếu do công nhân tuần đường thực hiện; Chưa có hệ thống giám sát bằng hình ảnh truyền dẫn về trung tâm. Vì thế khi sự cố xảy ra, đặc biệt là vào thời điểm bất lợi như ban đêm, mưa bão, sẽ gây nguy hiểm đến an toàn chạy tàu.

Trước thực trạng trên, Tổng công ty Đường sắt VN đã triển khai thực hiện đề tài KHCN “Nghiên cứu thiết kế, lắp đặt thí điểm hệ thống giám sát các điểm xung yếu trên đường sắt bằng hình ảnh” do Công ty CP Thông tin tín hiệu đường sắt Đà Nẵng nghiên cứu, thực hiện.

Kĩ sư Phạm Ngọc Tân, thành viên Ban Chủ nhiệm đề tài cho biết, hệ thống gồm các thiết bị cơ bản như hai camera giám sát hai chiều, thiết bị truyền dẫn quang, đường truyền cáp quang, thiết bị lưu trữ, thiết bị hiển thị (máy tính)... Trong đó, camera đảm bảo quan sát rõ ràng cả ngày lẫn đêm, quan sát được trong điều kiện mưa lớn, lại được lắp đặt ngoài trời nên có chỉ tiêu chống nước tốt.

Tủ điều khiển đảm bảo điện áp cung cấp liên tục cho camera và thiết bị truyền dẫn hoạt động. Trong điều kiện mất điện nguồn điện dự trữ (ACCU) đảm bảo thiết bị hoạt động liên tục trong 2 ngày. Thiết bị lưu trữ được dữ liệu trong thời gian tối thiểu 15 ngày, hoạt động ổn định.

Về nguyên lý hoạt động, kĩ sư Tân cho hay, tủ điều khiển truyền dữ liệu của camera về trung tâm giám sát (thiết bị hiển thị - máy tính) qua hệ thống truyền dẫn quang tốc độ cao. Trong máy tính đã có phần mềm phân tích hình ảnh mà camera ghi được, nếu phát hiện các vật thể xuất hiện trong vùng bảo vệ có nguy cơ đe dọa an toàn chạy tàu sẽ tự động phát cảnh báo bằng tiếng chuông.

Phần mềm này được các thành viên Ban chủ nhiệm đề tài tự nghiên cứu, viết và chạy trực tiếp trên máy tính mà không cần cài đặt. Phần mềm có chức năng chính là: Phát hiện các vật thể xuất hiện trong vùng bảo vệ đã cài đặt trước và đưa ra cảnh báo; Khả năng tùy chỉnh vùng bảo vệ; Khả năng tùy chỉnh kích thước vật thể có thể phát hiện; Nhận dạng đoàn tàu và bỏ qua cảnh báo; Nhận dạng mưa và bỏ qua cảnh báo; Nhận dạng người di chuyển và bỏ qua cảnh báo.

“Video từ camera truyền về sẽ đi qua phần mềm, phần mềm sẽ phân tích. Khi phát hiện vật thể nguy hiểm, sẽ “khoanh vùng” vật thể và hiển thị trên màn hình, đồng thời phát ra chuông cảnh báo để người trực giám sát biết ngay lập tức, xử lý.

Trong phần mềm đã có các “mẫu” hình ảnh để khi hình ảnh truyền về sẽ phân tích, xác định nguy cơ. Ví dụ: Người đang đi thì bỏ qua, không cảnh báo; Người nằm, ngồi, đứng trên đường sắt quá lâu, trong khoảng thời gian nhất định đã được cài đặt trước, phần mềm sẽ phát cảnh báo. Tương tự như vậy với tàu và các vật thể khác như đất, đá rơi trong khổ giới hạn đường sắt”, anh Tân giải thích.

Dễ lắp đặt, tiết kiệm hàng tỷ đồng

Theo thống kê năm 2021, trên các tuyến đường sắt hiện có 706 điểm xung yếu có nguy cơ mất an toàn, trong đó hơn 300 điểm có nguy cơ sạt lở đất đá gây mất an toàn chạy tàu. Hàng ngày đều có nhân viên tuần đường đi kiểm tra 24/24h.

Tuy nhiên, thời điểm xảy ra sạt lở, đá rơi vào đường sắt có thể vào lúc trước khi nhân viên tuần đường đi bộ đến hoặc sau khi đã đi qua nên nguy cơ tàu đâm va phải cao. Vì vậy, tại nhiều điểm, các đơn vị quản lý hạ tầng đường sắt phải cử nhân viên chốt trực, nhất là những ngày mưa bão.

Với việc lắp đặt hệ thống giám sát này, hình ảnh sẽ được truyền về bộ phận trực để đưa ra xử lý kịp thời như: Báo cho điều độ chạy tàu, trực ban ga, từ đó báo tàu dừng kịp thời; Hoặc báo nhân viên tuần đường làm tín hiệu dừng tàu; Đồng thời báo đơn vị cử người ra vị trí xảy ra sự cố để xử lý, nhanh chóng thông đường, đảm bảo tàu chạy thông suốt, an toàn.

“Chúng tôi đã thí thí điểm việc lắp đặt các thiết bị thử nghiệm trên khu vực đèo Hải Vân, trước hầm số 13 để giám sát đoạn cung đường khoảng 70m từ Km 770+900 đến Km 770+970 tuyến đường sắt Bắc - Nam. Đây là điểm xung yếu, khó khăn vì trên đường đèo, rừng núi, dễ sạt lở, đá rơi vào mùa mưa bão. Hơn nữa, tàu từ trong hầm ra nên lái tàu khó quan sát. Qua thời gian thí điểm cho thấy hệ thống hoạt động tốt”, anh Tân nói.

Anh Tân cũng cho biết, nếu được áp dụng rộng rãi, hệ thống này ngoài hiệu quả cảnh báo xử lý sự cố, đảm bảo an toàn chạy tàu kịp thời, sẽ tiết kiệm hàng tỷ đồng trong công tác bảo đảm an toàn hạ tầng tại các điểm xung yếu. Vì các thiết bị đều phổ biến trên thị trường, đường truyền thì tận dụng đường truyền cáp quang phục vụ thông tin tín hiệu chạy tàu hiện nay.

“Kinh phí đầu tư ban đầu thấp, tổng chi phí một bộ thiết bị lắp cho một điểm xung yếu chỉ khoảng 50 triệu đồng. Trong khi đó chi phí nhân công cho một điểm chốt trực khoảng 160 triệu/năm. Vì vậy, nếu áp dụng rộng rãi sẽ tiết kiệm hàng tỷ đồng”, anh Tân cho hay.