กรมชลฯ ผุดโดรนวัดคุณภาพน้ำอัจฉริยะ ลดงบ 90% ปลอดภัย ไร้เสี่ยง

หนึ่งในหัวใจสำคัญของการทำงานชลประทานคือ “การตรวจวัดคุณภาพน้ำ” เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานน้ำมาตรา 8 ซึ่งประกอบด้วยพารามิเตอร์ทางวิทยาศาสตร์ที่เข้มงวดถึง 6 ด้าน ได้แก่ อุณหภูมิ ต้องไม่เกิน 40°C, ค่าความเป็นกรด-ด่างหรือ pH ต้องอยู่ระหว่าง 6.5–8.5, ค่าออกซิเจนละลายน้ำหรือ DO ไม่น้อยกว่า 2 mg/L, ค่าการนำไฟฟ้าหรือ EC ไม่เกิน 2,000 µmho/cm, ค่าความเค็ม ไม่เกิน 1 g/L และปริมาณของแข็งละลายน้ำทั้งหมดหรือ TDS ไม่เกิน 1,300 mg/L

แต่ในกระบวนการทำงานภาคสนามที่ผ่านมา การเก็บตัวอย่างน้ำและการตรวจสอบคุณภาพน้ำในอ่างเก็บน้ำหรือแหล่งน้ำชลประทานทั่วประเทศ ยังมีอุปสรรคเชิงโครงสร้างหลายประการ เจ้าหน้าที่ผู้ปฏิบัติงานต้องใช้ระยะเวลาในการเดินทางและเก็บตัวอย่างค่อนข้างมาก ใช้กำลังพลสูง ส่งผลให้งบประมาณในการดำเนินงานพุ่งสูงตามไปด้วย ยิ่งไปกว่านั้น การปฏิบัติงานภาคสนามในอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ มักมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยต่อชีวิตและทรัพย์สินของเจ้าหน้าที่ผู้ปฏิบัติงานโดยตรง ไม่ว่าจะเป็นอันตรายทางน้ำจากคลื่นลมแรง กระแสน้ำเชี่ยว ตอไม้หรือสิ่งกีดขวางใต้น้ำ สภาพอากาศที่ท้าทาย ไปจนถึงการสัมผัสสัตว์มีพิษและสารเคมีหรือมลพิษในน้ำโดยตรง

จากโจทย์ปัญหาดังกล่าว ทีมวิจัยของกรมชลประทาน จึงได้ริเริ่มข้อเสนอโครงการวิจัยเชิงนวัตกรรมขึ้นมา เพื่อทลายข้อจำกัดเดิม และขับเคลื่อนการทำงานของกรมชลประทานให้สอดรับกับวิสัยทัศน์การเป็นองค์กรอัจฉริยะที่มุ่งสร้างความมั่นคงด้านน้ำภายในปี พ.ศ. 2580

โครงสร้าง นวัตกรรม และกลไกการทำงานของ “โดรนตรวจวัดคุณภาพน้ำอัตโนมัติพร้อมแอปพลิเคชัน”

จากการศึกษาค้นคว้างานเขียนทางวิชาการและโครงการต่างๆ ทีมวิจัยพบว่า แม้ในปัจจุบันกรมชลประทานจะมีโครงการเรือตรวจวัดคุณภาพน้ำอัตโนมัติใช้งานอยู่บ้าง แต่เครื่องมือดังกล่าวยังคงมีข้อจำกัดด้านน้ำหนักของตัวเรือที่ค่อนข้างมาก จำเป็นต้องใช้กำลังคนจำนวนมากในการเคลื่อนย้ายและนำเรือลงสู่แหล่งน้ำ ทีมนักวิจัยจึงมองข้ามช็อตไปยังเทคโนโลยี “อากาศยานไร้คนขับ” หรือโดรน (Drone) ซึ่งมีความคล่องตัวสูง นำมาบูรณาการเข้ากับชุดอุปกรณ์เซนเซอร์วัดคุณภาพน้ำ จนเกิดเป็นโครงการ “โดรนตรวจวัดคุณภาพน้ำอัตโนมัติพร้อมแอปพลิเคชัน” ที่ยึดมั่นในหลัก 3 ป. อย่างเคร่งครัด ได้แก่ ประหยัดงบประมาณ ประหยัดเวลา และปลอดภัยต่อเจ้าหน้าที่

วัตถุประสงค์หลักในการรวมระบบเซนเซอร์และถังเก็บตัวอย่าง

ทีมวิจัยได้เลือกผสานระบบ “เซนเซอร์ + ถังเก็บตัวอย่าง” ไว้บนโดรน เพื่อให้ได้ข้อมูล 2 ชั้นในภารกิจเดียว เซนเซอร์ช่วยตรวจวัดค่าคุณภาพน้ำตามมาตรา 8 ในภาคสนามได้ทันที และส่งค่าผ่านแอปพลิเคชัน LINE มายังเจ้าหน้าที่ผู้ปฏิบัติงาน ในขณะที่ถังเก็บตัวอย่างน้ำช่วยเก็บน้ำที่ระดับความลึกเดียวกับการตรวจวัดในสนาม กลับมาตรวจวิเคราะห์ค่าทางชีวภาพจุลชีววิทยาเชิงลึกอื่นๆ ในห้องแล็บได้ด้วย

ความคล่องตัวสูงกว่าทุ่นลอย หรือเรือไร้คนขับ โดยโดรนสามารถบินข้ามสิ่งกีดขวางบนผิวน้ำได้ ไม่ติดตอไม้ ไม่ถูกกระแสน้ำพัดหาย และเคลื่อนย้ายไปตามอ่างเก็บน้ำต่างๆ ทั่วประเทศได้ง่าย เจ้าหน้าที่สามารถควบคุมโดรนบินจากฝั่ง

ลงทุนหลักแสน คืนทุนไวใน 1-2 ปี ประหยัดงบพุ่ง 90%

การพัฒนาโดรนจะมีค่าใช้จ่าย1,000,000 – 1,300,000 บาท ครอบคลุมค่าวิจัย พัฒนาซอฟต์แวร์ แอปพลิเคชัน ตัวโดรนแบบ Multi-rotor โครงสร้างติดตั้งเซนเซอร์ และชุดควบคุม ในขณะที่ต้นทุนการผลิตต่อชุดเมื่อนำไปใช้งานจริง อยู่ที่่ประมาณ 250,000 – 500,000 บาท ขึ้นอยู่กับเกรดของเซนเซอร์ตรวจวัดคุณภาพน้ำและขนาดความจุของถังเก็บตัวอย่างน้ำ

เมื่อทียบค่าใช้จ่ายต่อครั้งและระยะเวลาคืนทุน วิิธีเดิมมีค่าใช้จ่ายประมาณ 3,000 – 8,000 บาทต่อครั้ง รวมค่าน้ำมันเรือ ค่าขนส่งเรือไปยังอ่างเก็บน้ำ ค่าน้ำมันรถลาก และเบี้ยเลี้ยงเจ้าหน้าที่ วิธีใหม่ใช้โดรนตรวจวัด มีค่าใช้จ่ายเพียงค่าชาร์จแบตเตอรี่และการบำรุงรักษาพื้นฐาน ประมาณ 100 – 300 บาทต่อครั้ง สามารถลดค่าใช้จ่ายลงได้มากกว่า 80% – 90% ต่อภารกิจ หากเปิดใช้งานสม่ำเสมอในอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ ที่ตรวจวัด 4–8 ครั้งต่อเดือน จะสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายได้ประมาณ 15,000 – 40,000 บาท/เดือน/แห่ง และคาดว่าจะคุ้มทุนได้ภายใน 1 – 2 ปี ต่อชุดอุปกรณ์

ในด้านการลดจำนวนเจ้าหน้าที่ วิธีเดิมต้องใช้เจ้าหน้าที่อย่างน้อย 3 – 5 คน มีต้นทุนสูงถึง 3,000–8,000 บาทต่อภารกิจ

คือผู้ขับเรือ, เจ้าหน้าที่หย่อน/เก็บถังตัวอย่าง, เจ้าหน้าที่บันทึก/วัดค่า, เจ้าหน้าที่คุมความปลอดภัย แต่การใช้โดรนจะลดเหลือเจ้าหน้าที่เพียง 1 – 2 คนเท่านั้น คือผู้ควบคุมโดรน 1 คน และผู้ช่วยสังเกตการณ์/จัดเก็บตัวอย่าง 1 คน ซึ่งช่วยลดกำลังคนลงได้ประมาณ 60% – 75%

สปีดเร็วกว่าเดิม 85% โดรนชลประทานลดกำลังคน-ตัดความเสี่ยงภารกิจน้ำ 100%

นอกจากนี้ยังช่วยย่นระยะเวลาปฏิบัติงานและทราบผลได้ เร็วกว่าเดิมถึง 70% – 85% เนื่องจากเซนเซอร์บนโดรนสามารถอ่านค่าและส่งข้อมูลผ่านแอปพลิเคชันได้แบบทันที โดยไม่ต้องเสียเวลาขับเรือออกไปกลางอ่างเก็บน้ำและนำกลับมาเข้าห้องปฏิบัติการเหมือนในอดีต

สามารถประมวลผลและส่งข้อมูลแบบ Real-time เร็วกว่าเดิมถึง 70%–85% ควบคู่ไปกับความปลอดภัยระดับสูงสุดที่ขจัดความเสี่ยงในการปฏิบัติงานทางน้ำของเจ้าหน้าที่ได้อย่างสมบูรณ์แบบ

เมื่อนวัตกรรมโดรนเข้ามาแก้ปัญหาความเสี่ยงเหล่านี้ได้อย่างเบ็ดเสร็จภายใต้แนวคิด Zero-risk for Personnel โดยเจ้าหน้าที่สามารถปฏิบัติงานอยู่บนฝั่งในพื้นที่ปลอดภัย 100% ไม่ต้องลงเรือ โดรนสามารถบินข้ามสิ่งกีดขวาง ตอไม้ หรือพื้นที่ตื้น/โคลนตมที่เรือเข้าไม่ถึงได้อย่างง่ายดาย ระบบควบคุมระยะไกลยังช่วยตัดวงจรการสัมผัสสารปนเปื้อนหรือมลพิษในน้ำของเจ้าหน้าที่โดยตรงอย่างมีประสิทธิภาพ

กางแผนเชื่อม AI-Cloud ขยายศูนย์โดรน 17 เขตรอบทิศ ปูทางองค์กรอัจฉริยะปี 2580

กรมชลประทานมีแผนการขยายผลการใช้งานระบบนี้ไปสู่การตรวจวัดแบบ Real-time ทั่วประเทศ ผ่านยุทธศาสตร์สำคัญ ได้แก่

เชื่อมโยงระบบ IoT & Cloud Dashboard ส่งค่าพารามิเตอร์คุณภาพน้ำจากแอปพลิเคชันเข้าสู่ศูนย์สารสนเทศน้ำ กรมชลประทาน แบบอัตโนมัติผ่านเครือข่าย 4G/5G/Satellite จัดตั้งศูนย์โดรนประจำสำนักงานชลประทานเขต (1–17) โดยกระจายชุดโดรนไปยังพื้นที่ยุทธศาสตร์ เพื่อเฝ้าระวังคุณภาพน้ำในอ่างเก็บน้ำและแม่น้ำสายหลักทั่วประเทศอย่างทั่วถึง สอดคล้องกับวิสัยทัศน์ของกรมชลประทานที่ตั้งเป้าหมายไว้ว่า จะต้องก้าวไปสู่การเป็นองค์กรอัจฉริยะที่มุ่งสร้างความมั่นคงด้านน้ำภายในปี พ.ศ. 2580

นวัตกรรม “โดรนตรวจวัดคุณภาพน้ำอัตโนมัติพร้อมแอปพลิเคชัน” ถือเป็นเครื่องพิสูจน์ความมุ่งมั่นของบุคลากรกรมชลประทาน ในการประยุกต์ใช้ความรู้ความสามารถทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม เพื่อแก้ไขข้อจำกัดหน้างานจริง การยึดมั่นในหลัก 3 ป. (ประหยัดงบ ประหยัดเวลา ปลอดภัย) พร้อมด้วยตัวเลขความคุ้มค่าที่ชัดเจน เช่น การลดต้นทุนค่าใช้จ่ายลงกว่า 80%–90%, ระยะเวลาคืนทุนภายใน 1–2 ปี, การลดกำลังพลลง 60%–75% และการย่นระยะเวลาทำงานลง 70%–85% ไม่เพียงแต่ช่วยปกป้องชีวิตและทรัพย์สินของเจ้าหน้าที่ผู้ปฏิบัติงาน แต่ยังเป็นการยกระดับมาตรฐานการบริหารจัดการทรัพยากรน้ำของประเทศไทยให้มีความแม่นยำ ทันสมัย และยั่งยืน พร้อมรับมือกับความท้าทายในอนาคตอย่างแท้จริง