Nghiên cứu công nghệ cảm biến quang và thiết kế phát triển hệ thống quan trắc tự động, từ xa ứng dụng trong quan trắc môi trường biển Việt Nam

Ngày 10/11/2025, Bộ Khoa học và Công nghệ đã tổ chức phiên họp Hội đồng đánh giá, nghiệm thu nhiệm vụ KH&CN cấp quốc gia "Nghiên cứu công nghệ cảm biến quang và thiết kế phát triển hệ thống quan trắc tự động, từ xa ứng dụng trong quan trắc môi trường biển Việt Nam", mã số ĐTĐL.CN-92/21.

TS. Lê Duy Tiến thay mặt nhóm nghiên cứu trình bày tóm tắt các nội dung nghiên cứu và kết quả của nhiệm vụ.

Việt Nam là quốc gia ven biển với đường bờ biển dài trên 3.260 km và vùng đặc quyền kinh tế rộng lớn, mang lại tiềm năng to lớn cho phát triển kinh tế - xã hội nhưng cũng đặt ra những thách thức không nhỏ về quản lý và bảo vệ môi trường.

Công tác quan trắc môi trường biển hiện nay ở Việt Nam vẫn còn nhiều hạn chế. Phương pháp truyền thống dựa vào việc lấy mẫu thủ công và phân tích trong phòng thí nghiệm có tần suất thấp, độ trễ lớn, chi phí vận hành cao và không có khả năng cung cấp dữ liệu theo thời gian thực. Điều này dẫn đến việc bỏ lọt các sự cố ô nhiễm đột biến và không thể đưa ra các cảnh báo sớm cho cơ quan quản lý và cộng đồng. Việc phát triển một hệ thống quan trắc tự động, từ xa dựa trên công nghệ cảm biến quang sẽ khắc phục được những nhược điểm của phương pháp truyền thống, cung cấp chuỗi dữ liệu liên tục, chính xác, giúp phát hiện sớm các dị thường và hỗ trợ đắc lực cho công tác quản lý, nghiên cứu và bảo vệ môi trường biển.

Bộ Khoa học và Công nghệ đã ban hành quyết định số 476/QĐ-BKHCN ngày 15/3/2021 phê duyệt nhiệm vụ "Nghiên cứu công nghệ cảm biến quang và thiết kế phát triển hệ thống quan trắc tự động, từ xa ứng dụng trong quan trắc môi trường biển Việt Nam" do TS. Lê Duy Tiến làm chủ nhiệm, Trường Quốc tế, Đại học Quốc gia Hà Nội là đơn vị chủ trì thực hiện từ tháng 10/2021 đến tháng 9/2025. Mục tiêu của Đề tài bao gồm:

Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo được cảm biến quang đo liên tục một số thông số môi trường biển và hệ thống kết nối không dây đa chặng truyền dữ liệu quan trắc tự động đạt tiêu chuẩn chất lượng;

Đánh giá được ảnh hưởng của môi trường biển đến khả năng truyền dẫn không dây và thiết kế, xây dựng được chuẩn truyền dẫn cho mạng truyền số liệu phục vụ quan trắc môi trường biển Việt Nam;

Triển khai thí điểm hệ thống quan trắc tự động, từ xa ứng dụng trong quan trắc môi trường biển tại một tỉnh ven biển đại diện; và hệ thống cơ sở dữ liệu, phần mềm quản trị, xử lý dữ liệu.

Sau thời gian tập trung thực hiện, đề tài đã đạt được các kết quả đáng ghi nhận:

Chế tạo thành công 01 hệ thống quan trắc môi trường tự động (các thông số nhiệt độ, độ mặn, oxy hòa tan, độ pH, độ đục, áp suất);

01 bộ cảm biến quang mới (chế tạo thử nghiệm đo NaCl);

Đăng ký thành công 01 bằng sáng chế được chấp nhận đơn hợp lệ;

Bản thiết kế cảm biến quang mới đo liên tục một số thông số môi trường nước biển có độ nhạy cao, dải đo rộng, chịu được áp lực nước;

Bản thiết kế hệ thống thiết bị truyền số liệu từ xa bằng kết nối không dây đa chặng phục vụ quan trắc tự động;

Quy trình thiết kế hệ thống quan trắc môi trường tự động, truyền số liệu đo đạc bằng kết nối không dây đa chặng phù hợp điều kiện môi trường biển Việt Nam;

Báo cáo đánh giá môi trường biển từ các kết quả của hệ thống quan trắc tại vùng thí điểm

Báo cáo đánh giá ảnh hưởng của môi trường biển đến khả năng truyền dẫn không dây tại một số vùng biển Việt Nam;

Bộ tài liệu hướng dẫn, hệ thống cơ sở dữ liệu, phần mềm quản trị, xử lý dữ liệu quan trắc môi trường biển tự động, từ xa;

Công bố 04 công trình trên các tạp chí uy tín trong và ngoài nước.

Hình 1. Thiết bị cảm biến đo các thông số của nước biển.	Hình 2. Hình ảnh nhóm thực hiện đề tài lắp đặt thử nghiệm hệ thống quan trắc tự động tại đảo Hòn Dấu
Hình 3. Thông tin chi tiết các thông số cảm biến môi trường nước biển.

Nhiệm vụ đã thúc đẩy các nghiên cứu từ phòng thí nghiệm, tiến tới thử nghiệm các sản phẩm hướng tới ứng dụng trong công nghiệp, trong đó các kết quả khoa học được công bố trên các tạp chí quốc tế uy tín. Kết quả của đề tài cho thấy khả năng làm chủ công nghệ của các nhà khoa học Việt Nam trong lĩnh vực thiết kế, chế tạo các hệ thống quan trắc. Đây sẽ là tiền đề để các nhà khoa học tiếp tục phát huy, thúc đẩy các hướng nghiên cứu mới, góp phần phát triển lĩnh vực khoa học công nghệ của Việt Nam, góp phần vào phát triển kinh tế của đất nước.

Lãnh đạo Vụ Khoa học Xã hội, Nhân văn và Tự nhiên, Bộ KH&CN trao đổi nội dung, yêu cầu với Hội đồng đánh giá nghiệm thu cấp quốc gia.

Các thành viên Hội đồng nghiệm thu đánh giá cao những đóng góp của Chủ nhiệm và Cơ quản chủ trì; phần báo cáo tổng kết và báo cáo tóm tắt có cấu trúc hợp lý, phù hợp với yêu cầu của một báo cáo khoa học; về số lượng, khối lượng, tiến độ và chất lượng sản phẩm đều đạt yêu cầu nhiệm vụ. Với kết quả đạt được, Hội đồng nhất trí nghiệm thu đề tài đạt "Đạt". Đồng thời, yêu cầu nhóm nghiên cứu tiếp thu các nội dung và chỉnh sửa cho phù hợp, hoàn thiện hồ sơ trình Bộ Khoa học và Công nghệ ra quyết định công nhận kết quả của nhiệm vụ.

Vụ Khoa học Xã hội, Nhân văn và Tự nhiên

Nguồn: https://mst.gov.vn/nghien-cuu-cong-nghe-cam-bien-quang-va-thiet-ke-phat-trien-he-thong-quan-trac-tu-dong-tu-xa-ung-dung-trong-quan-trac-moi-truong-bien-viet-nam-19725111114312206.htm