Giải pháp quản lý, giám sát hoạt động kiểm định, hiệu chuẩn phương tiện đo khí tượng thủy văn

Những năm qua, được sự quan tâm và đầu tư của Nhà nước, thông qua các hoạt động nghiên cứu và hợp tác quốc tế trong việc triển khai thực hiện các dự án ODA gồm WB, Nhật Bản, Hàn Quốc, Phần Lan, ODA Ý giai đoạn 1, giai đoạn 2.v.v. hệ thống trạm KTTV tự động đã từng bước được đầu tư và phát huy vai trò trong công tác dự báo, cảnh báo và phòng chống thiên tai. Nhiều trạm quan trắc KTTV đã được xây dựng, nâng cấp, mở rộng và tự động hóa. Song song với việc đầu tư xây lắp, trang bị công trình thiết bị đo mới, hệ thống đo đạc thủ công trên mạng lưới cũng từng bước đổi mới, thay thế chuyển dần sang hệ thống đo đạc và quan trắc tự động. Các thiết bị đo được trang bị đã phát huy hiệu quả, cung cấp tương đối đầy đủ, kịp thời các số liệu quan trắc phục vụ cho công tác cảnh báo, dự báo thiên tai có nguồn gốc KTTV, đồng thời phục vụ cho công tác điều tra cơ bản, dịch vụ số liệu cho các ngành kinh tế quốc dân, điều tra và giám sát BĐKH,…

Bên cạnh đó, hoạt động và các yêu cầu quản lý đối với các trạm KTTV chuyên dùng được quy định chủ yếu trong Luật Khí tượng thủy văn, Nghị định số 38/2016/NĐ-CP, đã được sửa đổi, bổ sung tại Nghị định số 48/2020/NĐ-CP, Thông tư số 30/2018/TT-BTNMT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định kỹ thuật về quan trắc và cung cấp thông tin, dữ liệu KTTV đối với trạm KTTV chuyên dùng và các Thông tư của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định kỹ thuật liên quan tới hoạt động quan trắc. Trong đó quy định Chủ sở hữu đối với đập, hồ chứa, tổ chức quản lý trực tiếp vườn quốc gia, công trình mang tính chất đặc thù phục vụ mục đích quốc phòng, an ninh, chủ đầu tư hoặc tổ chức, cá nhân khai thác đối với sân bay, bến cảng, cầu, tháp thu phát sóng phát thanh, truyền hình, cáp treo, tuyến đường cao tốc, cảng thủy nội địa quy định nêu trên có trách nhiệm bảo đảm kinh phí để tổ chức thực hiện quan trắc, cung cấp thông tin, dữ liệu khí tượng thủy văn theo quy định.

Theo kết quả thống kê của UBND các địa phương, Sở Tài nguyên và Môi trường các địa phương, hiện nay cả nước có 6.750 hồ chứa, trong đó có 04 hồ quan trọng đặc biệt (Cửa Đạt, Dầu Tiếng, Ngàn Trươi, Tả Trạch), trên 888 hồ lớn và 1.633 hồ vừa, hơn 4.225 hồ nhỏ và 592 đập dâng có chiều cao từ 5m trở lên đã và đang tổ chức quan trắc KTTV chuyên dùng. Đồng thời, theo quy định của Luật Khí tượng thủy văn về quan trắc và cung cấp thông tin, dữ liệu KTTV của chủ công trình có tính chất “đặc biệt”, tính đến thời điểm hiện tại, căn cứ quy định tại khoản 1 Điều 37 Nghị định số 38/2016/NĐ-CP ngày 15 tháng 5 năm 2016 của Chính phủ quy định chi tiết một số điều của Luật Khí tượng thủy văn, đã được sửa đổi, bổ sung tại Nghị định số 48/2020/NĐ-CP, đã có 58 tỉnh, thành phố lập danh mục 433 công trình và chủ công trình phải quan trắc và 03 Bộ: Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Công thương, Giao thông vận tải lập danh mục 161 công trình và chủ công trình phải quan trắc và cung cấp thông tin, dữ liệu KTTV thuộc phạm vi quản lý (các loại công trình sân bay, hồ chứa, cảng biển, cầu, cáp treo phục vụ hoạt động tham quan, du lịch, vườn quốc gia).

Quá trình phát triển trên càng cho thấy số lượng phương tiện đo khí tượng thủy văn trong mạng lưới quốc gia và mạng chuyên dùng đang tăng lên rõ rệt. Điều đó cũng đặt ra vai trò của công tác kiểm định, hiệu chuẩn phương tiện đo trong lĩnh vực khí tượng thủy văn phục vụ trong điều tra cơ bản và dự báo khí tượng thủy văn (KTTV), góp phần nâng cao năng lực cảnh báo, dự báo thiên tai cần tiếp tục được nâng lên, đảm bảo số liệu đo đạc chính xác hơn, phục vụ công tác phòng chống thiên tai và tuân thủ theo hướng dẫn của Tổ chức Khí tượng Thế giới - WMO về công tác kiểm định, hiệu chuẩn. Tuy nhiên, hiện tại, công cụ quản lý, giám sát thông tin về phương tiện đo chưa thực sự linh hoạt nên phần nào khó khăn trong công tác quản lý. Vì vậy, bài viết giới thiệu kết quả về ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý hệ thống phương tiện đo KTTV tiến tới góp phần hiệu quả hơn trong công tác quản lý nhà nước về KTTV.

Sử dụng phương pháp thống kê, phân tích và kỹ thuật lập trình để kiểm soát và thông báo tình trạng kiểm định của các thiết bị được lưu trữ trên hệ quản trị cơ sở dữ liệu mã nguồn mở MySQL, ngôn ngữ JSP và được kết nối với giao diện nền web được lựa chọn. Kết quả mở ra khả năng cho phép quản lý, giám sát hoạt động kiểm định, hiệu chuẩn phương tiện đo KTTV trong và ngoài mạng lưới KTTV quốc gia. Hệ thống có các tính năng phân cấp theo mức độ quản lý và sử dụng khác nhau mang lại hiệu quả thiết thực trong công tác xây dựng kế hoạch, kiểm tra, thống kê, lập báo cáo.v.v.. góp phần thực hiện tốt chức năng quản lý nhà nước trong lĩnh vực đo lường KTTV, nâng cao vai trò, vị trí và trách nhiệm phục vụ phát triển kinh tế - xã hội; tạo tiền đề hội nhập và hợp tác toàn diện trong lĩnh vực tiêu chuẩn, đo lường, chất lượng với quốc gia, khu vực và quốc tế, đảm bảo tuân thủ theo hướng dẫn của Tổ chức Khí tượng Thế giới - WMO về công tác kiểm định, hiệu chuẩn.  

Quản trị thông tin dữ liệu về kiểm định.

  Xuất phát điểm thông tin cần giải quyết trong bài toán này được dựa trên thông tin cần quan tâm đối với một thiết bị khi đưa vào trong hệ thống đó là cần phải trả lời được các yêu cầu của thông tin kiểm định hiện hành bao gồm:

+ Thiết bị đó được đặt ở đâu (chủ sở hữu, vị trí địa lý);

+ Thông tin về nơi sản xuất và hãng sản xuất

+ Thông tin về thiết bị (kiểu hiển thị, kiểu đo đạc,...)

+ Thông tin về các quá trình kiểm định (lần đầu, các lần tiếp theo, các thông tin hiệu chỉnh)

+ Thời hạn hiện tại (tại thời điểm kiểm tra hoặc sử dụng) còn trong hạn không, thời gian bao nhiêu.

+ Thông tin về đơn vị và cá nhân chịu trách nhiệm kiểm định.

Do vậy, thông tin bảng dữ liệu chi tiết nhất của một thiết bị cần phải đáp ứng được đầy đủ các thông tin nêu trên.  

Trên cơ sở thông tin chi tiết của một trạm, các dữ liệu khác sẽ được triển khai bảo đảm cung cấp đầy đủ thông tin cho bảng dữ liệu cuối, bao gồm:

Thông tin thứ nhất: Đơn vị quản lý

Đơn vị quản lý phải thể hiện được thông tin chi tiết về chức năng, nhiệm vụ của đơn vị đang quản lý các thiết bị đó để có những kiến nghị hoặc cập nhật tình trạng phù hợp.

Theo cấu trúc của Tổng cục KTTV, các thông tin sẽ bao hàm thông tin từ cấp Trung ương đến cấp đài khu vực, đài tỉnh và trạm đo.

Trong mỗi thông tin đó phải bao hàm vị trí về mặt địa lí của thông tin.

 Sơ đồ quản lý liên hệ thông tin vị tri địa lý điểm trạm

Thông tin thứ hai: Đơn vị cấp kiểm định

Thông tin đơn vị cấp kiểm định cần được minh bạch hóa, bao gồm người đại diện, kĩ thuật, ngày cấp, thông tin liên hệ và địa chỉ.

 Sơ đồ liên kết đơn vị quản lý

Thông tin thứ ba: Thông tin thiết bị.

Mỗi thiết bị cụ thể cần xác định rõ xem đơn vị sản xuất ra thiết bị đó thuộc quốc gia, hãng nào,... thuộc nhóm phương tiện đo yếu tố nào. Trên cơ sở đó cần thu thập ghi lại thông tin mã của từng thiết bị.

 Sơ đồ liên kết thông tin thiết bị

Thông tin thứ tư: Quyền người dùng

Quyền người dùng được xác lập nhằm cho phép người sử dụng truy cập, cập nhật bổ sung thông tin, cấp kiểm định cũng như truy vấn quá trình cấp kiểm định của một thiết bị.

Mô hình cấp quyền truy cập

Tóm lại, cấu trúc cơ bản của CSDL kiểm định được mô tả thông qua sơ đồ sau:

Sơ đồ quản lý thông tin kiểm định

Thiết lập giao diện người dùng

Sau khi đăng nhập, sẽ xuất hiện màn hình chính cho phép thực hiện các tác vụ tùy thuộc vào cấp độ của người dùng.

Giao diện trang chính

Mỗi cấp độ người dùng là mức độ cho phép người đó chỉ được nhập thông tin hoặc được phép xem, chỉnh sửa; đồng thời cũng định danh đến từng đơn vị trạm KTTV nhằm tối đa nguồn lực cho phép sớm cập nhật và quản lý hệ thống một cách hiệu quả.

Mỗi người dùng sẽ được cấp một tài khoản định danh với tên và mật khẩu, trong đó mật khẩu được mã hóa một chiều MD5.

  Giao diện cấp quyền truy cập

Với quyền cấp chứng nhận kiểm định; người dùng sẽ cấp chứng nhận chi tiết cho từng thiết bị khi kiểm định trong đó sẽ đưa ra thông tin cụ thể của các lần kiểm định trước hoặc lần đầu.

  Giao diện cấp chứng nhận kiểm định

Với quyền truy vấn, người sử dụng có thể lựa chọn nhiều kịch bản khác nhau theo tính năng từ cơ quan cấp kiệm định, đơn vị được cấp, phương tiện đo,.... đến chi tiết quá trình kiểm định của một loại thiết bị cụ thể; đồng thời các thông số trên hệ thống (qua thang màu) sẽ định danh rõ mức độ còn, quá hạn cụ thể của thời gian kiểm định.

 Giao diện truy vấn thông tin

Hệ thống liên kết giữa website và CSDL với nền tảng mã nguồn mở cho phép có thể cài đặt trên hệ thống server nền windows hoặc linux nhưng yêu cầu phải cài đặt máy chủ  tương ứng với cấu hình nền java (Apache Tomcat, Internet Information Services (IIS), Apache HTTP server).

Cùng với quá trình tự động hoá quan trắc đang được phát triển nhanh không chỉ trong ngành KTTV mà cả các lĩnh vực khác, việc quản lý hệ thống phương tiện đo KTTV còn mang ý nghĩa cơ sở pháp lý trong việc đảm bảo tính công bằng, thống nhất trong quá trình quan trắc thu thập dữ liệu KTTV, phục vụ công tác phòng chống thiên tai hiệu quả hơn, đáp ứng định hướng theo chiến lược phát triển ngành khí tượng thủy văn Việt Nam.

Với việc sử dụng phương pháp thống kê, phân tích và kỹ thuật lập trình để kiểm soát và thông báo tình trạng kiểm định của các thiết bị được lưu trữ trên hệ quản trị cơ sở dữ liệu mã nguồn mở MySQL, ngôn ngữ JSP và được kết nối với giao diện nền web đã mang lại công cụ giải quyết hiệu quả phục vụ công tác quản lý, giám sát hoạt động kiểm định, hiệu chuẩn phương tiện đo KTTV, đó là:

1. Giúp chủ động cho các đơn vị gồm Trung tâm Quan trắc KTTV và các Đài KTTV khu vực trong việc lập kế hoạch, tổ chức vận hành kiểm định, hiệu chuẩn theo định kỳ đảm bảo thuận tiện, hiệu quả, không để sai sót, không để chậm trễ.

2. Hệ thống có khả năng truy xuất thông tin về phương tiện đo theo từng Đài KTTV khu vực hoặc thông tin chung trên toàn mạng lưới quan trắc KTTV nên đảm bảo tính linh hoạt, thuận tiện trong quản lý, giám sát phương tiện đo.

3. Việc phân cấp đến người dùng đảm bảo tính chính xác, thuận tiện trong việc nhập hoặc chỉnh sửa thông tin về phương tiện đo trong quá trình sử dụng.

4. Hệ thống đảm bảo tính mở nên có thể giám sát được số lượng và lập báo cáo các phương tiện đo KTTV ngoài mạng lưới KTTV khi được đưa vào kiểm định, hiệu chuẩn tại Tổng cục KTTV, phục vụ hiệu quả công tác quản lý, điều hành.

Trung tâm Quan trắc KTTV