Tiên đoán thảm họa thiên nhiên

GIS và dự báo thời tiết giúp công ty điện lực phục hồi cơ sở hạ tầng chịu hậu quả của bão.

Khi công ty điện lực đối mặt với thảm họa thiên nhiên, theo truyền thống, các công cụ như hệ thống quản lý mất điện và hệ thống quản lý phân phối điện được phát huy để cấp điện trở lại càng sớm càng tốt. Thế nhưng các công ty điện lực phải đương đầu với các thảm họa tác động lên các vùng dân cư ngày một rộng lớn hơn, với mật độ ngày càng cao hơn – từ cơn bão Sandy tới các vụ cháy dữ dội ở bang California – kế hoạch của công ty về quản lý thảm họa thiên nhiên không thể triển khai ngay ngày đầu tiên sau khi mối nguy hiểm đã qua: Nhu cầu cấp bách sửa chữa cơ sở hạ tầng thiết yếu và cấp điện cho khách hàng là quá lớn.

Thay vào đó, kế hoạch này trước tiên cần nhận diện các nguồn lực mà công ty điện lực cần đến để tiên đoán thảm họa, chuẩn bị lưới điện và khách hàng trước các tác động này và giải quyết các vụ mất điện và thiệt hại càng nhanh càng tốt.

Thực tế là ngày càng nhiều công ty điện lực đang triển khai các công cụ nói chung không được sử dụng trong các kịch bản mất điện để bảo vệ tốt hơn các khách hàng và cơ sở hạ tầng một cách toàn diện. Bài báo này sẽ xem xét hai trong số các hệ thống nổi bật nhất – Hệ thống thông tin địa lý (GIS) và công nghệ dự báo thời tiết – có thể làm việc kết hợp với nhau để chuẩn bị lưới điện đối phó với thảm họa và phục hồi sau hậu quả.

Không chỉ là các bản đồ

Hệ thống GIS cung cấp một trong các công cụ quan trọng nhất mà công ty điện lực cần đến khi phản ứng với thảm họa lớn: Khả năng tiếp cận trong phạm vi toàn doanh nghiệp hệ thống bản đồ và dữ liệu đã chuẩn bị sẵn sàng và với độ chính xác rất cao về tình trạng tài sản theo thời gian thực.

Điều này càng trở nên quan trọng hơn khi ngày càng nhiều người lao động của công ty điện lực thôi làm việc để nghỉ hưu, và cùng với họ, hàng mấy thập kỷ dữ liệu, bao gồm những hiểu biết toàn diện và theo lịch sử về lưới điện và các điểm rủi ro của lưới điện cũng ra đi.

Các thông tin này có thể chưa bao giờ được ghi lại trên máy tính, thế nhưng vẫn nằm lại trong khối óc của những người lao động tài năng hoặc nằm chết gí trong giấy tờ sổ sách, không có phương cách nào hiệu quả hoặc có hệ thống để chuyển giao kiến thức trực giác tích lũy được trong bao năm trời.

Với một hệ thống GIS doanh nghiệp, thông tin có thể được cập nhật tức thời trong toàn bộ tổ chức. Đây là yêu cầu cấp thiết không chỉ đối với các hoạt động thường nhật, mà đặc biệt cấp thiết khi chuẩn bị đối phó và giải quyết các thảm họa thiên nhiên. Cụ thể như bão, hỏa hoạn, ngập lụt, hoặc các sự kiện thời tiết khác đang tiến gần tới thành phố, công ty điện lực có thể sử dụng hệ thống GIS để đánh giá nguy cơ đối với các cơ sở hạ tầng tối quan trọng và chuẩn bị đối phó với tình trạng mất điện liên quan đến các hư hại, cũng như thông báo cho khách hàng nhằm giúp họ chuẩn bị đối phó với trường hợp mất điện trên diện rộng, và nắm được tiến trình phục hồi lưới điện.

Việc cấp điện có thể có sự hiệu chỉnh để tránh rủi ro gia tăng do các tài sản bị hư hại. Các trường hợp cắt điện này có thể được cách ly nhằm giảm thiểu số lượng khách hàng bị tác động do tính chất chính xác của cơ sở dữ liệu và các công cụ phân tích mạng tiên tiến. Cũng vậy, dữ liệu thời gian thực cho phép công ty điện lực biết nơi họ có thể phục hồi cấp điện nhanh chóng hoặc làm cách nào để cấp điện theo đường vòng, tránh những tài sản bị hư hại, nhằm duy trì cấp điện, cũng như khí đốt, internet, và nước.

Các lợi ích của việc lập bản đồ và nhận diện tài sản của hệ thống GIS cũng quan trọng như vậy sau khi thảm họa ập vào. Cụ thể nếu như có máy bay hoặc trực thăng khảo sát các thiệt hại từ trên cao và đánh dấu một cột điện bị đổ, GIS có thể báo cho người lao động biết kích thước và loại cột điện, những thiết bị nào có trên cột điện và các khách hàng phía phụ tải có thể bị ảnh hưởng ra sao do hư hại này. Đây là những thông tin rất quan trọng đối với công ty điện lực đang vất vả tìm cách đi theo tuyến khác hoặc cấu hình lại lưới điện để cấp điện trở lại cho khách hàng, hoặc chí ít là quản lý các kỳ vọng về khi nào có điện tin cậy trở lại.

Các dữ liệu về tài sản này cũng quan trọng đối với việc đánh giá thiệt hại bằng cách giúp xác định lượng vật tư mất mát và các chi phí liên quan. Công ty điện lực có thể so sánh nhu cầu vật tư cần thiết để phục hồi lưới điện với lượng vật tư đã có trong kho, hoặc đưa ra đề nghị cụ thể với các công ty điện lực gần đó.

Hệ thống GIS doanh nghiệp là nguồn lực có giá trị đối với nhiều công ty điện lực sau cơn bão Sandy, khi mà hàng triệu khách hàng bị rơi vào cảnh mất điện. Một số công ty điện lực đã đưa bản đồ mất điện lên website, một số công ty thậm chí còn đưa bản đồ lên mạng và sử dụng chúng trước khi cơn bão đổ bộ. Điều này giúp khách hàng chuẩn bị và lập kế hoạch cho những ngày dự kiến sẽ mất điện.

Ông John Wycoff, Giám đốc Kỹ thuật công ty Khí tự nhiên New Jersey cho biết: “Ngoài sự tận tâm của nhân viên công ty chúng tôi, nguyên nhân lớn nhất giải thích vì sao chúng tôi có thể phục hồi cấp điện nhanh chóng đó là hệ thống GIS của chúng tôi và giải pháp ArcFM của công ty Schneider Electric. Trường hợp mất điện điển hình có thể cỡ 100 hộ và khoảng 1 km đường dây. Còn ở đây, chúng tôi phải đối mặt với 30.000 hộ bị mất điện và trên 440 km đường dây bị hỏng. Nếu không có các công cụ này để phân tích và quản lý quá trình phục hồi, chắc chắn chúng tôi không thể xử lý được nhanh chóng như vậy”.

Dự báo thảm họa

Chuẩn bị sẵn sàng ứng phó với thảm họa thiên nhiên cũng quan trọng như đối phó với nó. Công ty điện lực cần biết khi nào và ở đâu, các điều kiện thời tiết nguy hại sẽ tác động lên địa bàn nhằm phản ứng nhanh chóng hơn với các trường hợp gián đoạn cấp điện. Dịch vụ dự báo tốt sẽ cung cấp các dữ liệu thời tiết tin cậy, chính xác, kể cả phát hiện sét theo thời gian thực và báo động tùy chỉnh, giúp công ty điện lực chuẩn bị và khôi phục điện nhanh chóng hơn sau thảm họa. Để giúp bố trí trước các đội, các tiên đoán có thể thể hiện mức đe dọa theo mã hiệu màu lên địa bàn dịch vụ trong 60 phút tiếp theo, và việc theo dõi tuyến bão thể hiện thời gian dự kiến bão sẽ ảnh hưởng tới các tài sản của công ty điện lực trên tuyến bão.

Điều này giúp công ty điện lực lập kế hoạch trước, đảm bảo huy động đủ nhân lực, và bố trí các đội công tác một cách hợp lý cùng với thiết bị đã chờ sẵn và sẵn sàng ứng phó với thiệt hại dự báo. Ví dụ, có thể xác định những chỗ sét đánh theo thời gian thực, ở đó tài sản có thể gặp nguy hiểm và ngay lập tức báo cho các điều độ viên biết liệu sét đánh đang mạnh dần lên hay yếu đi. Nếu như dịch vụ dự báo thời tiết có bản đồ với độ phân giải cao, tới cấp đường phố, nó có thể làm việc với hệ thống GPS để cho ta hình dung về tình trạng và cách mà thời tiết đang ảnh hưởng tới các kết cấu hạ tầng chủ yếu, giúp điều độ viên đưa ra những quyết định sáng suốt hơn về các đội ứng cứu và các hoạt động.

Trong trường hợp xảy ra thảm họa thiên nhiên, ví dụ như bão, công ty điện lực cần có kỹ năng dự báo tốt để xác định chính xác vị trí bão đổ bộ, lượng mưa, tốc độ gió, v.v., dự kiến. Với dịch vụ dự báo thời tiết tốt nhất, công ty điện lực có khả năng tìm được các nguồn lực cần thiết một cách nhanh chóng hơn, kể cả việc huy động các đội hiện trường bổ sung và để các công ty điện lực gần đó chuẩn bị ứng cứu. Dịch vụ dự báo cần bao gồm các dự báo dài hạn và các dự báo từng giờ bao gồm cả việc phân cấp độ tin cậy nhằm giúp điều độ viên ưu tiên các nguồn lực ứng cứu. Phân cấp ưu tiên giữ vị trí then chốt trong việc chuẩn bị đối phó với thảm họa nhằm đảm bảo các nguồn lực hỗ trợ không lãng phí thời gian và tiền của vào những nơi không cần thiết.

Sau cơn bão Sandy, ông Tom Murphy, Quản lý về đảm bảo môi trường và kinh doanh liên tục của công ty Unitil, một công ty cổ phần dịch vụ công đã nhận xét: “Có thể xảy ra trường hợp chuẩn bị quá mức cho cơn bão… Bằng cách không nghe theo một số dự báo thổi phồng, cường điệu, chúng ta tránh được việc chuẩn bị quá mức, mà kết quả cuối cùng là có lợi về chi phí cho khách hàng của chúng tôi.”

Ngày càng có nhiều công ty điện lực đẩy việc dự báo thời tiết tiến xa thêm một bước bằng cách tích hợp các dữ liệu thời tiết với hệ thống GIS của họ, nhờ đó có được những kịch bản và kế hoạch về quản lý mất điện có tính tiên đoán hơn. Nếu như các sự kiện thời tiết cực đoan thường xảy ra hơn trong một số tháng hoặc vùng của địa bàn dịch vụ, công ty điện lực có thể chuẩn bị tốt hơn về nhân lực và phát triển cơ sở hạ tầng. Đây là lúc tầm quan trọng của việc dự báo thời tiết được thể hiện và sự phối hợp giữa dự báo thời tiết và các dữ liệu GIS có thể là chặt chẽ nhất.

Phối hợp trong điều kiện thảm họa

Sự phối hợp giữa dự báo chính xác thời tiết và hệ thống GIS cũng có thể là tài sản lớn lao đối với cộng đồng người dân. Công ty điện lực có thể chia sẻ thông tin với đơn vị cứu hỏa, các nhóm quản lý các tình thế khẩn cấp, và các quan chức công vụ sẽ giúp công ty trong việc lên kế hoạch và ứng phó. Với những thảm họa qui mô lớn đòi hỏi có các lực lượng an toàn công đánh giá số lượng lớn các đe dọa, các dữ liệu này có thể là công cụ không thể thiếu giúp những người ra quyết định phân loại các vùng quan trọng nhất và triển khai nguồn lực.

Một ví dụ về điều này đã xảy ra cách đây vài năm tại San Diego (bang California, Mỹ) khi hỏa hoạn bao trùm khu vực này. Các lực lượng phản ứng đầu tiên đã lập được bản đồ về các cơ sở hạ tầng thiết yếu dựa vào thông tin GIS của công ty điện lực địa phương. Lửa lan tới gần cột truyền thông kết nối tất cả các đường tải ba điện thoại di động trong khu vực, đe dọa mạng truyền thông mà tất cả các lực lượng ứng phó đang sử dụng. Với sự trợ giúp của dịch vụ bản đồ GIS, lực lượng ứng phó đã được phân bố lại, bảo vệ không để cột điện giữ vai trò thiết yếu đối với nỗ lực kiềm chế thảm họa bị hỏng.

Các dữ liệu theo thời gian thực cũng được sử dụng trong tình huống lực lượng từ các công ty điện lực liền kề được mời tới khu vực giúp khôi phục việc cấp điện. Khi đối mặt với hàng dẫy các xe tải và lực lượng chờ hướng dẫn, công ty điện lực phải có khả năng phổ biến thông tin một cách nhanh chóng và chính xác nhằm phát huy tối đa các nguồn lực hỗ trợ. Với các thông tin về tài sản từ hệ thống GIS và các điều kiện thời tiết theo thời gian thực và các dự báo nhận được từ văn phòng cơ sở và ngoài hiện trường, lực lượng dịch vụ bổ sung có thể nhanh chóng hội nhập và bắt tay vào công việc phục hồi mất điện.

Khả năng tiếp cận trong cơn bão

Thông tin dự báo thời tiết và các dữ liệu GIS sẽ trở nên vô giá trị nếu như lực lượng tại hiện trường không thể tiếp cận trong khi xảy ra thảm họa do cơ sở hạ tầng truyền thông bị hư hại hoặc quá tải. Hơn bao giờ hết, các công ty điện lực đang nỗ lực nhằm đảm bảo lực lượng hiện trường tiếp cận được cơ sở dữ liệu GIS thông qua thiết bị di động, cũng như ghi lại và cập nhật các dữ liệu một cách an toàn và bảo mật.

Nhiều giải pháp khác nhau đang được xây dựng nhằm cung cấp các phương án thay thế để lực lượng tại hiện trường có thể tiếp cận và ghi lại dữ liệu, bao gồm cả việc sử dụng nhiều hơn các phương tiện di động và phát triển các hệ thống điện tử đám mây để tải lên và tải xuống. Công nhân giờ đây có khả năng tiếp cận và tải lên mọi dữ liệu bất cứ ở đâu họ có thể kết nối với mạng internet không dây hoặc điện thoại di động. Điều này làm tăng tính bảo mật của các dữ liệu và hiệu quả của các đội công tác bằng cách giảm số lần đi lại để báo cáo và thu thập dữ liệu và nhận nhiệm vụ mới. Một đội tại hiện trường linh hoạt có thể ở lại hiện trường và thực hiện công việc mới ngay khi có lệnh. Đây là ưu thế rất lớn trong khi ứng phó với thảm họa, khi mà mỗi phút đều quí giá.

Khi mà các hệ thống này ngày càng được tích hợp, tùy chỉnh và chia sẻ, công ty điện lực sẽ cải tiến các phương cách sử dụng các lợi thế này để đối phó với các thách thức trong kinh doanh. Trong số tất cả các lợi ích đáng kể mà hệ thống GIS doanh nghiệp mang lại cho công ty điện lực, điều may mắn là ít khi cần đến công việc quản lý thảm họa. Thế nhưng khi mà cơ sở hạ tầng trị giá hàng nhiều tỉ USD, hàng trăm nghìn khách hàng, nhà ở, và doanh nghiệp gặp rủi ro, thì năng lực trợ giúp ứng phó hiệu quả và nhanh chóng là rất quan trọng.

Bước tiếp sau là gì?

Thảm họa thiên nhiên sẽ ảnh hưởng ngày một nặng nề hơn khi mà dân số nước Mỹ tiếp tục tăng, đặc biệt tại các khu vực đô thị. Bằng cách phân tích sâu hơn các sự kiện thời tiết trước đây, công tác quản lý mất điện của công ty điện lực có thể tính đến nhiều yếu tố mang tính tiên đoán hơn. Cụ thể như bằng cách quan sát các cơn bão trước đây trên bờ Đông nước Mỹ và nơi xảy ra những đợt gió mạnh nhất, công ty điện lực có thể xếp chồng thông tin này lên các cơ sở hạ tầng bị tác động mạnh nhất và tiên đoán không chỉ cơn bão sắp tới có thể sẽ gây tác động lớn nhất lên cơ sở hạ tầng mà còn là nơi có thể áp dụng các biện pháp chủ động, ví dụ như quản lý cây cối (tỉa bớt cành, đốn những cây có khả năng đổ vào hành lang tuyến, v.v.) hoặc thay thế các cột điện cũ hơn tại các khu vực đã đánh dấu này.

Khi các công ty điện lực xem xét tất cả các nguồn lực để chuẩn bị và lập kế hoạch ứng phó với thảm họa thiên nhiên, các hệ thống toàn doanh nghiệp với thông tin thời gian thực, ví dụ như GIS và điều kiện thời tiết, có nhiều khả năng sẽ đóng vai trò trung tâm. Khi mà ngành điện chuyển biến theo hướng tích hợp nhiều hệ thống hơn và nhiều dữ liệu lịch sử hơn, bức tranh của chúng ta về quá khứ không chỉ trở nên rõ ràng hơn, và con đường chúng ta tiến lên phía trước để cấp điện và phục hồi cơ sở hạ tầng sau bão cũng rõ ràng hơn.
 

• 23/10/2013 08:22
• Theo QLNĐ
• 3239