Quan trắc nước thải tự động: checklist xây datalogger theo TT 10/2021

Checklist cho nhà tích hợp: ai phải lắp, thông số tối thiểu, yêu cầu datalogger theo Điều 39 TT 10/2021, phần nào phần cứng PUSR có sẵn và phần nào SI phải tự viết.

Thiết bị chínhMáy tính công nghiệp (USR-EG628) hoặc gateway 4G (USR-M300) + phần mềm datalogger của SI
Giao thứcModbus RTU · FTP/FTPS/SFTP · MQTT · 4G
Dữ liệu vềSở NN&MT qua FTP (bắt buộc); Proto IoT Cloud nhánh song song chỉ đọc
Văn bản pháp lýTT 10/2021, NĐ 08/2022

Bài toán

Quan trắc nước thải tự động, liên tục năm 2026 vẫn theo TT 10/2021/TT-BTNMT. NĐ 48/2026 đã sửa ngưỡng đối tượng tại Điều 97 NĐ 08/2022; từ 01/07/2026, Hà Nội áp ngưỡng lưu lượng bằng 0,9 lần mức của Chính phủ cho 13 loại hình nước thải.

Với SI, đọc Modbus từ máy phân tích không phải phần khó. Phần khó là datalogger: nối trực tiếp thiết bị đo, sinh tệp đúng mẫu, đẩy FTP trong 5 phút, tự gửi bù, giữ dữ liệu ít nhất 60 ngày. Sau nghiệm thu, Sở Nông nghiệp và Môi trường (Sở NN&MT) giữ tài khoản cao nhất và niêm phong cổng, nên lỗi thiết kế phát hiện muộn rất tốn công sửa.

  • Tệp .txt theo Phụ lục 15 TT 10/2021, nhưng tên tệp, mã trạm, mã thông số phải khớp phần mềm tiếp nhận của từng Sở.
  • Trạm truyền dưới 80% dữ liệu bị xem xét; gián đoạn trên 12 giờ phải báo Sở bằng văn bản. Mất 4G, mất điện, treo datalogger đều làm tụt tỷ lệ này.
  • Mỗi giá trị phải kèm trạng thái đang đo, hiệu chuẩn hoặc lỗi; ánh xạ sai thì dữ liệu bị đánh giá sai.
  • Chủ cơ sở muốn xem dữ liệu ở phòng điều hành nhưng không được đụng vào datalogger đã niêm phong.

Kiến trúc giải pháp

Nguyên tắc: datalogger tại trạm là điểm duy nhất gửi dữ liệu cho Sở. Nhánh cho chủ cơ sở lấy dữ liệu từ chính datalogger đó và chỉ đọc.

01Thiết bị đoĐồng hồ lưu lượng vào, ra; đầu đo nhiệt độ, pH, TSS, COD, amoni; tủ lấy mẫu; camera
02Datalogger tại trạmUSR-EG628 hoặc USR-M300 chạy phần mềm của SI: đọc Modbus RTU, lưu, sinh tệp .txt
03Sở NN&MTNhận tệp qua FTP/FTPS/SFTP từ IP tĩnh, chậm nhất 5 phút; giữ tài khoản cao nhất
04Chủ cơ sởNhánh song song lên Proto IoT Cloud: xem, cảnh báo, báo cáo; không điều khiển

Datalogger đọc thiết bị đo qua Modbus RTU trên RS485 hoặc RS232, nối thẳng, không qua bộ chuyển đổi hay gateway trung gian. Theo bản trích Điều 39, tín hiệu vào datalogger là tín hiệu số: chọn máy phân tích có cổng Modbus RTU và thanh ghi trạng thái. Mỗi kết quả ghi kèm đơn vị, thời gian GMT+7, trạng thái, đóng thành tệp .txt gửi FTP.

Mất mạng: tệp chưa gửi nằm trong hàng đợi trên bộ nhớ bền, có mạng lại thì gửi bù theo thứ tự thời gian. Hàng đợi phải sống qua mất điện, kiểm thử bằng cách ngắt nguồn thật. Router 4G hai SIM và UPS giảm số lần gián đoạn; cảnh báo sớm giúp xử lý trước mốc 12 giờ.

Nhánh Proto IoT Cloud là nhánh song song: phần mềm trên datalogger gửi thêm một bản qua MQTT hoặc HTTPS theo chiều đi ra, không mở cổng nhận lệnh. Không dùng kiến trúc “thiết bị đo → gateway → cloud → FTP Sở”: Luật BVMT 2020 Điều 111 yêu cầu dữ liệu truyền trực tiếp đến cơ quan chuyên môn cấp tỉnh. Chưa có văn bản nói rõ datalogger được gửi đồng thời cho bên thứ ba: hỏi Sở trước khi bật nhánh này.

Thiết bị đề xuất

Vai trò Thiết bị Ghi chú
Datalogger, phương án Linux USR-EG628-ETH Ubuntu 20.04, Docker, Node-RED; 2 RS485, 1 RS232; 2 Ethernet; eMMC 32 GB, thẻ SD tới 128 GB. SI viết dịch vụ sinh tệp, FTP, hàng đợi. Không có 4G.
Datalogger, phương án gọn USR-M300 bản 4G 2 cổng nối tiếp, 2 DI, 2 DO rơ-le, 2 AI 4–20 mA, LTE Cat4, Node-RED, NTP. Tài liệu chính hãng không có FTP client.
I/O cho tủ lấy mẫu USR-IO4040 4 DI + 4 DO qua Modbus RTU, dùng với USR-EG628 (không có DI/DO): DO kích lấy mẫu, DI nhận tiếp điểm báo lỗi.
Router 4G USR-G806p 2 SIM, 5 cổng Ethernet cho datalogger, camera, đầu ghi; VPN IPSec; watchdog kép. IP tĩnh thuê nhà mạng.
Đo lưu lượng Đồng hồ lưu lượng điện từ có RS485 Modbus Đầu vào và đầu ra; kiểm định, hiệu chuẩn theo pháp luật đo lường.
Đo chất lượng Đầu đo nhiệt độ, pH, TSS, COD (hoặc TOC), amoni có Modbus RTU Có thanh ghi trạng thái; thêm thông số nếu giấy phép môi trường yêu cầu.
Lấy mẫu Tủ lấy mẫu tự động bảo quản 4 ± 2 °C Nhận lệnh bằng tiếp điểm hoặc Modbus; Sở niêm phong.
Camera 2 camera IP và đầu ghi 1 trong, 1 ngoài nhà trạm. Một số Sở yêu cầu luồng RTSP.
Hiển thị, nguồn Màn hình HMI; UPS Datalogger phải hiển thị dữ liệu tại chỗ; UPS cho datalogger, router, camera.

Chọn USR-EG628 khi SI muốn toàn quyền trên Linux: bộ nhớ rộng, dễ viết dịch vụ FTP, giao diện hiển thị, dễ nhân bản. Chọn USR-M300 cho trạm nhỏ cần 4G và DI/DO trong một hộp, chỉ khi SI đã chạy được bộ sinh tệp, FTP, hàng đợi bền trên Node-RED của chính thiết bị.

Dữ liệu, điều khiển và cảnh báo

Giám sát: giá trị từng thông số kèm đơn vị, thời gian, trạng thái; trung bình 24 giờ (giá trị đánh giá tuân thủ; xả theo mẻ dùng trung bình 1 giờ); tệp đã gửi, tệp trong hàng đợi, tỷ lệ truyền theo ngày.

Điều khiển: lệnh lấy mẫu từ xa của Sở làm datalogger đóng DO kích tủ lấy mẫu và ghi nhật ký; lấy mẫu khi thông số vượt ngưỡng quy chuẩn theo cấu hình thống nhất với Sở. Proto IoT Cloud không gửi lệnh nào xuống datalogger.

Cảnh báo, báo cáo:

  • Thông số vượt ngưỡng quy chuẩn hoặc giấy phép.
  • Lỗi FTP, hàng đợi tăng, mất kết nối: báo nhiều mốc trước 12 giờ.
  • Dữ liệu Sở hay đánh lỗi: chuỗi giá trị 0, giá trị âm, lặp hằng số, ký tự giữ chỗ.
  • Thiết bị đo báo lỗi hoặc hiệu chuẩn quá lâu.
  • Báo cáo tháng: tỷ lệ truyền, sự kiện mất kết nối, nhật ký thao tác.

Đáp ứng quy định

Đối tượng, thông số, cấu thành trạm

  • Khu sản xuất, kinh doanh, dịch vụ tập trung, cụm công nghiệp và cơ sở thuộc loại hình có nguy cơ gây ô nhiễm (Phụ lục II NĐ 08/2022, đã được NĐ 48/2026 thay thế) xả từ 500 m³/ngày (NĐ 48/2026 Điều 28 sửa điểm a khoản 1 Điều 97).
  • Cơ sở khác: từ 1.000 m³/ngày, theo tóm tắt Phụ lục XXVIII mới, cần đối chiếu nguyên văn. Cơ sở đấu nối hệ thống xử lý nước thải tập trung được miễn.
  • Thông số tối thiểu: lưu lượng vào và ra, nhiệt độ, pH, TSS, COD (hoặc TOC), amoni; giấy phép môi trường có thể thêm.
  • Trạm gồm thiết bị đo, chất chuẩn, thiết bị lấy mẫu tự động, camera, datalogger (xem bảng thiết bị).

Datalogger theo Điều 39 TT 10/2021: ai làm phần nào

Yêu cầu (theo bản trích) Phần cứng PUSR có SI, chủ cơ sở phải làm
Nối trực tiếp thiết bị đo, thiết bị lấy mẫu; không kết nối thông qua thiết bị khác RS485, RS232; DI/DO trên USR-M300 hoặc module USR-IO Đi dây thẳng từ từng thiết bị đo
Lưu liên tục ít nhất 60 ngày: thông số, giá trị, đơn vị, thời gian, trạng thái USR-EG628: eMMC, thẻ SD. USR-M300: bộ nhớ đệm theo datasheet, giữ qua mất điện chưa kiểm chứng Phần mềm lưu, xoay vòng; kiểm thử ngắt điện
Hiển thị, trích xuất dữ liệu tại trạm Không có màn hình tích hợp HMI hoặc giao diện web trên màn hình tại trạm
Tệp .txt theo Phụ lục 15 qua FTP/FTPS/SFTP, chậm nhất 5 phút USR-EG628 chạy Ubuntu, viết được dịch vụ FTP; USR-M300 không có FTP client trong tài liệu Bộ sinh tệp, client FTP, thư mục theo hướng dẫn bằng văn bản của Sở (mã trạm, tên thông số khớp cấu hình riêng của Sở)
Gửi từ IP tĩnh, giờ GMT+7 USR-G806p; NTP Thuê IP tĩnh, đăng ký với Sở; đặt múi giờ
Tự gửi bù; gián đoạn trên 12 giờ báo Sở Không có sẵn theo mẫu tệp Hàng đợi bền, đúng thứ tự, không trùng; chủ cơ sở gửi văn bản
Nhận lệnh lấy mẫu từ xa DO trên USR-M300 hoặc module USR-IO Cơ chế nhận lệnh theo hướng dẫn Sở
Tài khoản cao nhất giao Sở; niêm phong cổng không dùng Đăng nhập tài khoản, mật khẩu Phân quyền, tắt dịch vụ và cổng thừa trước nghiệm thu

Mức phạt và kiểm soát

Theo NĐ 45/2022 Điều 16 khoản 1 (tổ chức chịu gấp đôi cá nhân), mức phạt tổ chức là 100–120 triệu đồng khi lắp không đúng thời hạn; 160–200 triệu khi không kết nối, truyền số liệu, không lắp camera hoặc thiết bị lấy mẫu; 200–300 triệu khi thiếu thông số hoặc can thiệp kết quả trước khi truyền; 300–400 triệu khi không có hệ thống. Không có loại chứng nhận môi trường riêng cho datalogger. Kiểm soát nằm ở nghiệm thu và niêm phong của Sở, kiểm định, hiệu chuẩn thiết bị đo, kiểm tra chất chuẩn ít nhất 1 lần/tháng và đánh giá độ chính xác tương đối (RA) hằng năm.

Lưu ý: USR-EG628 và USR-M300 là phần cứng để SI xây datalogger theo TT 10/2021, không phải datalogger đóng gói sẵn. Trạm hợp lệ sau khi Sở NN&MT nghiệm thu và niêm phong. PROTO không chuyển tiếp dữ liệu lên Sở qua Proto IoT Cloud.

Thông tin quy định cập nhật tháng 10/2026. Trước khi triển khai, đối chiếu hướng dẫn kỹ thuật mới nhất của cơ quan tiếp nhận dữ liệu.

Triển khai

  1. Khảo sát. Đọc giấy phép môi trường: thông số, vị trí xả, lưu lượng. Liệt kê thiết bị đo, cổng ra, bản đồ thanh ghi, cách báo trạng thái. Xin hướng dẫn truyền dữ liệu của Sở, kiểm tra IP tĩnh tại trạm.
  2. Thiết kế tủ. Dây RS485 trực tiếp từ từng thiết bị đo, DO kích tủ lấy mẫu, UPS, router, vị trí niêm phong; nhánh song song một chiều nếu Sở chấp thuận.
  3. Viết phần mềm. Đọc Modbus, ánh xạ trạng thái, sinh tệp theo mẫu Sở, client FTP, hàng đợi bền, NTP, hiển thị, nhật ký, phân quyền.
  4. Kiểm thử. Gửi tệp lên FTP thử; rút 4G nhiều giờ rồi kiểm tra gửi bù; ngắt nguồn khi đang ghi; chạy liên tục đo tỷ lệ truyền.
  5. Nghiệm thu. Chủ cơ sở gửi văn bản kèm IP tĩnh; Sở cấp tài khoản FTP, chạy thử, kiểm tra, niêm phong, nhận tài khoản cao nhất.
  6. Vận hành. Theo dõi tỷ lệ truyền, xử lý cảnh báo trước mốc 12 giờ, kiểm tra chất chuẩn hằng tháng. Sau niêm phong, mọi thay đổi cấu hình phải đề nghị Sở, nên chốt mã thông số, mẫu tệp, chu kỳ, phân quyền trước nghiệm thu.

Câu hỏi thường gặp

Mua USR-M300 về lắp vào là có datalogger theo TT 10/2021?

Không. USR-M300 có RS485, I/O, 4G, Node-RED, NTP, nhưng tài liệu chính hãng không có FTP client, không có bộ sinh tệp theo Phụ lục 15, và bảng chọn của hãng không xác nhận giữ dữ liệu qua mất điện. Phần đó SI phải viết và kiểm thử. Cần nền Linux đầy đủ thì chọn USR-EG628.

Đẩy dữ liệu lên Proto IoT Cloud rồi từ cloud gửi FTP cho Sở được không?

Không. Dữ liệu phải đi trực tiếp từ datalogger tại trạm, từ IP tĩnh đã đăng ký; Proto IoT Cloud chỉ nhận nhánh song song, cũng cần Sở chấp nhận.

Module I/O mở rộng có bị coi là “kết nối thông qua thiết bị khác”?

Chưa có câu trả lời chung. Cách an toàn: lấy giá trị đo, trạng thái trực tiếp qua Modbus của thiết bị đo, chỉ dùng module I/O cho tiếp điểm tủ lấy mẫu, đặt chung tủ, niêm phong cùng datalogger, hỏi Sở trước khi chốt.

Chưa thấy bài toán của bạn?

Gửi mô tả hiện trường, thiết bị đang có và nơi cần xem dữ liệu. Kỹ sư PROTO trao đổi phương án kiến trúc và thiết bị phù hợp.

zalo-icon
facebook-icon
tiktok-icon
phone-icon