เหตุใดหน่วยงานลุ่มน้ำของฝรั่งเศสจึงเลือกใช้หัววัดหลายพารามิเตอร์ LoRaWAN เป็นมาตรฐาน

วันที่: 3 สิงหาคม 2569

ฝรั่งเศสกำลังประสบปัญหาด้านการปฏิบัติตามมาตรฐานคุณภาพน้ำ โดยมีกำหนดเส้นตายที่ต้องปฏิบัติตาม ระเบียบกรอบงานน้ำของสหภาพยุโรปกำหนดให้ประเทศสมาชิกทุกประเทศต้องบรรลุ “สถานะทางนิเวศวิทยาที่ดี” สำหรับแหล่งน้ำของตนภายในปี 2027 หน่วยงานลุ่มน้ำของฝรั่งเศส ซึ่งประกอบด้วยหน่วยงาน 6 แห่งที่ครอบคลุมลุ่มน้ำแซน ลัวร์ โรน การอนน์ ไรน์ และคอร์ซิกา ใช้เวลากว่าสองทศวรรษในการไม่บรรลุเป้าหมายดังกล่าว คณะกรรมาธิการยุโรปได้วิพากษ์วิจารณ์สถานะแหล่งน้ำผิวดินของฝรั่งเศสอย่างเป็นทางการหลายครั้ง และช่องว่างด้านการปฏิบัติตามมาตรฐานนี้จะปิดลงในเวลาไม่ถึงหนึ่งปี

กำหนดเส้นตายปี 2027 ไม่เพียงแต่ผลักดันโครงการฟื้นฟูเท่านั้น แต่ยังผลักดันการตรวจสอบด้วย คุณไม่สามารถแสดงให้เห็นถึงสถานะทางนิเวศวิทยาที่ดีได้หากไม่มีข้อมูลมาพิสูจน์ และข้อมูลที่จำเป็นตามกรอบการประเมินของ WFD นั้นมีความหนาแน่นมากกว่าข้อมูลที่หน่วยงานของฝรั่งเศสเคยรวบรวมมาในอดีต เฉพาะลุ่มน้ำเซนแห่งเดียวก็ต้องการการประเมินที่จุดตรวจสอบหลายร้อยจุด แต่ละจุดจะทำการวัดค่าพารามิเตอร์ทางกายภาพและเคมีหลักอย่างสม่ำเสมอ ได้แก่ ค่า pH ค่าการนำไฟฟ้า อุณหภูมิ ออกซิเจนละลาย และความเค็ม ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่กำหนดว่าแหล่งน้ำนั้นจัดอยู่ในประเภท “ดี” หรือ “ปานกลาง”

วิธีการแบบดั้งเดิมของฝรั่งเศส ซึ่งก็คือการที่ช่างเทคนิคไปตรวจสอบจุดตรวจวัดแต่ละจุดทุกเดือนพร้อมกับเครื่องมือตรวจวัดแบบพกพา หรือการส่งตัวอย่างไปวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการนั้น อาจได้ข้อมูลเพียง 12 จุดต่อจุดต่อปี แต่รอบการประเมินตามข้อกำหนดของ WFD (Water Framework Directive) ต้องการข้อมูลอย่างต่อเนื่องหรืออย่างน้อยก็ข้อมูลที่มีความถี่สูง เพื่อตรวจจับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเป็นช่วงๆ เช่น การไหลบ่าของปุ๋ย การล้นของน้ำเสีย การปล่อยความร้อน ซึ่งการเก็บตัวอย่างรายเดือนมักจะพลาดไป

เซ็นเซอร์ที่ตรงตามความต้องการ

หัววัดแบบหลายพารามิเตอร์ Honde ได้รับการกำหนดให้ใช้ในโครงการสำรวจลุ่มน้ำของฝรั่งเศส เนื่องจากคุณสมบัติของหัววัดตรงกับข้อกำหนดการประเมินของ WFD โดยตรง หัววัดเพียงตัวเดียวสามารถวัดพารามิเตอร์หลักทั้งห้าตัวพร้อมกัน ได้แก่ pH ค่าการนำไฟฟ้า อุณหภูมิ ปริมาณของแข็งละลายทั้งหมด (TDS) และความเค็ม จากจุดติดตั้งเพียงจุดเดียว ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการติดตั้งเซ็นเซอร์หลายตัวในแต่ละจุดตรวจสอบ

โครงสร้างการสื่อสารของยานสำรวจนี้เป็นสิ่งที่ทำให้เครือข่ายมีความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ ลุ่มแม่น้ำของฝรั่งเศสไม่ได้มีประชากรหนาแน่นอย่างสม่ำเสมอ แม่น้ำลัวร์ช่วงกลางไหลผ่านที่ราบลุ่มเกษตรกรรมที่มีสัญญาณโทรศัพท์มือถือกระจัดกระจาย ส่วนแม่น้ำสาขาของแม่น้ำโรนมีต้นกำเนิดในเทือกเขาแอลป์ ซึ่งโครงสร้างพื้นฐานของเสาสัญญาณก็มีน้อย ยานสำรวจที่ต้องใช้การเชื่อมต่อแบบใช้สายในทุกจุดจะทำให้การขยายเครือข่ายมีค่าใช้จ่ายสูงเกินไป

อุปกรณ์ตรวจวัด Honde รองรับ RS485 Modbus-RTU สำหรับการติดตั้งแบบใช้สาย และรองรับโมดูลไร้สาย GPRS, 4G, WiFi, LoRa หรือ LoRaWAN สำหรับการใช้งานแบบกระจาย ในการใช้งานในฝรั่งเศส LoRaWAN เป็นตัวเลือกหลักสำหรับพื้นที่ชนบท โดยเกตเวย์เดียวครอบคลุมรัศมี 10-15 กิโลเมตรของลำน้ำ และสถาปัตยกรรมพลังงานต่ำของอุปกรณ์ตรวจวัดสามารถทำงานได้นานหลายเดือนด้วยระบบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็ก สำหรับพื้นที่ในเมืองใกล้กับแม่น้ำแซนและแม่น้ำการอนน์ จะใช้โมดูล 4G ร่วมกับโครงสร้างพื้นฐานเสาส่งสัญญาณที่มีอยู่แล้ว

ช่องว่างการวัดที่เครือข่ายปิดลง

ลองพิจารณาแม่น้ำสาขาของแม่น้ำลัวร์ที่ไหลผ่านพื้นที่เกษตรกรรมในภูมิภาคโบซ์ ซึ่งเป็นแหล่งผลิตอาหารที่สำคัญของฝรั่งเศส ในเดือนมีนาคม การใส่ปุ๋ยเกิดขึ้นพร้อมกับฝนในฤดูใบไม้ผลิ ปริมาณไนเตรตและค่าการนำไฟฟ้าจะเคลื่อนตัวลงมาตามแม่น้ำเป็นช่วงๆ ในเวลา 48 ถึง 72 ชั่วโมง โปรแกรมการเก็บตัวอย่างน้ำรายเดือนมีโอกาสประมาณ 5% ที่จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวได้ในช่วงที่ค่าสูงสุด การประเมินของ WFD โดยอิงจากข้อมูลรายเดือนนั้น จะจัดประเภทแหล่งน้ำตามสิ่งที่ตัวอย่างตรวจจับได้

เครือข่ายตรวจวัดแบบต่อเนื่องจะบันทึกสัญญาณพัลส์ทั้งหมด ข้อมูลค่าการนำไฟฟ้าและค่า TDS แสดงให้เห็นถึงจุดเริ่มต้น จุดสูงสุด และการลดลงของพัลส์ เมื่อพัลส์เกินเกณฑ์ที่จะทำให้การจัดประเภทของแหล่งน้ำลดลง หน่วยงานตรวจสอบจะมีเอกสารเพื่อระบุสาเหตุและกำหนดเป้าหมายการแก้ไข นี่ไม่ใช่ประโยชน์ในเชิงทฤษฎี แต่เป็นความแตกต่างระหว่างแหล่งน้ำที่จัดอยู่ในประเภท “ปานกลาง” (ไม่ผ่านเกณฑ์ WFD) และ “ดี” (เป็นไปตามเกณฑ์) ซึ่งการจัดประเภทนี้มีผลกระทบโดยตรงต่อด้านการเงินและกฎระเบียบสำหรับหน่วยงานลุ่มน้ำ

สถาปัตยกรรมโซลูชันสำหรับการใช้งานในลุ่มน้ำฝรั่งเศส

ระดับที่ 1 — การติดตั้งอุปกรณ์ตรวจวัด ณ จุดตรวจวัด หัววัดจะถูกติดตั้งที่จุดตรวจวัดแต่ละจุด โดยอาจแขวนจากโครงยึดที่ติดตั้งบนฝั่งในแม่น้ำ จากระบบทุ่นลอยในทะเลสาบและอ่างเก็บน้ำ หรือในเซลล์แบบไหลผ่านที่สถานีตรวจวัดที่มีโครงสร้างพื้นฐานอยู่แล้ว เครื่องบันทึกข้อมูลพร้อมหน้าจอ ณ จุดตรวจวัดจะแสดงค่า pH, EC, อุณหภูมิ, TDS และความเค็มแบบเรียลไทม์แก่ช่างเทคนิคของหน่วยงานท้องถิ่นระหว่างการเยี่ยมชม พร้อมทั้งบันทึกประวัติข้อมูลแบบกราฟิกไว้ในพื้นที่เป็นเวลา 30 วัน

ทีมภาคสนามของหน่วยงานใช้เครื่องวัดแบบพกพา (Handmeter) ในระหว่างการตรวจสอบประจำไตรมาส ซึ่งเป็นหน่วยอ้างอิงแบบหลายพารามิเตอร์แบบพกพาที่จุ่มลงในจุดเดียวกัน แล้วเปรียบเทียบกับหัววัดที่ติดตั้งไว้ หากค่าเบี่ยงเบนเกินค่าความคลาดเคลื่อนที่หน่วยงานกำหนด จะต้องทำการปรับเทียบใหม่ ซึ่งใช้เวลา 20 นาที สำหรับหัววัดที่ติดตั้งในน้ำที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ เช่น บริเวณแม่น้ำลัวร์ที่มีสาหร่ายขึ้นมากในฤดูร้อน แปรงทำความสะอาดอัตโนมัติ (อุปกรณ์เสริม) จะช่วยรักษาพื้นผิวทางแสงและทางเคมีไฟฟ้าให้สะอาดระหว่างการตรวจสอบแต่ละครั้ง ซึ่งจะช่วยยืดระยะเวลาการปรับเทียบให้ยาวนานขึ้นตลอดฤดูที่มีการเจริญเติบโตสูง

ระดับ 2 — การส่งข้อมูล สถานีในชนบทส่งข้อมูลผ่าน LoRaWAN ไปยังเกตเวย์ที่สถานีของหน่วยงานหรือเสาโทรคมนาคมที่ใกล้ที่สุด สถานีในเมืองใช้ 4G ข้อมูลทั้งหมดถูกบรรจุในรูปแบบ MQTT Json และส่งตรงไปยังระบบข้อมูลน้ำแห่งชาติของหน่วยงาน (SIE — Système d'Information sur l'Eau) โดยไม่ต้องใช้ซอฟต์แวร์ตัวกลางเฉพาะ

ระดับ 3 — การสนับสนุนระบบคลาวด์และการประเมินผล เซิร์ฟเวอร์คลาวด์และซอฟต์แวร์จะรวบรวมข้อมูลจากทุกไซต์ที่ได้รับการตรวจสอบ แสดงข้อมูลแบบเรียลไทม์และข้อมูลย้อนหลังทั่วทั้งเครือข่ายลุ่มน้ำ ระบบรีเลย์เตือนภัยสนับสนุนฟังก์ชันการปฏิบัติตามข้อกำหนด WFD: เมื่อค่าการนำไฟฟ้าหรือความเค็มเกินเกณฑ์ตามฤดูกาลซึ่งจะทำให้ต้องมีการจัดประเภทแหล่งน้ำใหม่ รีเลย์จะแจ้งเตือนผู้ประสานงานการตรวจสอบของลุ่มน้ำและบันทึกเหตุการณ์พร้อมข้อมูลเวลาที่จำเป็นสำหรับรายงานการประเมิน WFD

ผลลัพธ์ภาคสนาม: นักบินลุ่มน้ำลัวร์-เบรอตาญ, 2026

ในเดือนมกราคม 2026 หน่วยงาน Agence de l'Eau Loire-Bretagne ได้ว่าจ้างให้ติดตั้งหัววัดแบบหลายพารามิเตอร์ Honde จำนวน 50 เครื่องในพื้นที่นำร่องของแม่น้ำลัวร์ตอนกลางและตอนล่าง ซึ่งเป็นพื้นที่เกษตรกรรมและชานเมืองที่อยู่ภายใต้แรงกดดันด้านการจัดประเภท WFD สูงที่สุด

อุปกรณ์: หัววัด 50 หัว (pH, EC, อุณหภูมิ, TDS, ความเค็ม) พร้อมแปรงทำความสะอาดอัตโนมัติ
การติดตั้ง: ติดตั้งบนฝั่งแม่น้ำ 38 จุด และติดตั้งบนทุ่นลอยในอ่างเก็บน้ำและทะเลสาบ 12 จุด
การส่งข้อมูล: 31 สถานีใช้ LoRaWAN, 19 สถานีใช้ 4G ทั้งหมดส่งข้อมูลผ่าน MQTT JSON ไปยังระบบข้อมูลลุ่มน้ำ
ในพื้นที่: ติดตั้งเครื่องบันทึกข้อมูลพร้อมหน้าจอแสดงผลที่แต่ละจุด และตรวจสอบมิเตอร์แบบพกพาในรอบไตรมาส

ผลการดำเนินงานหลังจาก 7 เดือน (ตลอดฤดูกาลเพาะปลูกปี 2026):

• ระบบตรวจวัดแบบต่อเนื่องบันทึกค่าการเปลี่ยนแปลงของสารอาหาร/ค่าการนำไฟฟ้าได้ 23 ครั้ง ซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่เกินเกณฑ์ตามฤดูกาลซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะตรวจไม่พบในโปรแกรมการสุ่มตัวอย่างรายเดือน มี 3 ครั้งที่ค่าการนำไฟฟ้าเกินเกณฑ์ "สถานะดี" ของ WFD เป็นเวลานานกว่า 24 ชั่วโมง ซึ่งเป็นหลักฐานที่จำเป็นในการระบุสาเหตุไปยังเขตระบายน้ำทางการเกษตรเฉพาะแห่ง
• แปรงทำความสะอาดอัตโนมัติรักษาค่าการสอบเทียบให้อยู่ภายใน ±0.1 pH และ ±2% ค่าการนำไฟฟ้า ตลอดระยะเวลา 7 เดือน ณ สถานที่ทั้ง 50 แห่ง โดยได้รับการตรวจสอบเทียบกับค่าอ้างอิง Handmeter รายไตรมาส ไม่มีสถานที่ใดที่จำเป็นต้องมีการแทรกแซงใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับแปรง
• เครือข่าย LoRaWAN มีความสมบูรณ์ของข้อมูล 98.1% ในพื้นที่ชนบททั้ง 31 แห่ง โดยช่องว่างของข้อมูลที่ใหญ่ที่สุดคือการขัดข้องของเกตเวย์เป็นเวลา 2 วันในพื้นที่แห่งหนึ่งระหว่างเกิดพายุฝนฟ้าคะนองในภูมิภาค
• ขณะนี้ข้อมูลจากโครงการนำร่องกำลังถูกนำไปใช้ในการประเมินตามกรอบกรอบการจัดการน้ำ (WFD) ฉบับร่างของลุ่มน้ำสำหรับรอบการรายงานปี 2027 ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ข้อมูลหลายพารามิเตอร์แบบต่อเนื่อง แทนที่จะเป็นตัวอย่างน้ำที่เก็บรายเดือน ถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐานในการจำแนกสถานะทางนิเวศวิทยาของแหล่งน้ำเหล่านี้

ติดต่อ Honde Technology สำหรับโปรแกรมการตรวจสอบลุ่มน้ำ

Honde Technology เป็นผู้ผลิตที่ได้รับการรับรองจาก TUV และ Alibaba ประเทศเยอรมนี เราจัดจำหน่ายหัววัดคุณภาพน้ำแบบหลายพารามิเตอร์ สถาปัตยกรรมส่งข้อมูลทางไกล LoRaWAN/4G และตรรกะการบูรณาการข้อมูลบนคลาวด์ที่จำเป็นสำหรับเครือข่ายตรวจสอบลุ่มน้ำระดับชาติ

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเซ็นเซอร์และโซลูชัน IoT ที่ปรับแต่งได้ โปรดติดต่อ Honde Technology Co., LTD.

• WhatsApp:+86-15210548582
• Email: info@hondetech.com
• เว็บไซต์บริษัท:www.hondetechco.com