25/08/2566

DRIVING SUCCESS WITH INNOVATION
ขับเคลื่อนความสำเร็จด้วยนวัตกรรม

ไปเจาะลึกกับระบบตรวจวัดคุณภาพน้ำอัตโนมัติโดยอากาศยานไร้คนขับ (Water Solution Drone) นวัตกรรมที่ใช้งานได้จริงและการันตีด้วยรางวัลเหรียญทองจากเวที “The 34th International Invention, Innovation & Technology Exhibition” ณ กรุงกัวลาลัมเปอร์ ประเทศมาเลเซีย

การตรวจสอบคุณภาพน้ำถือเป็นกระบวนการที่สำคัญของการบำรุงรักษาโรงไฟฟ้าจึงนำมาสู่การสร้างสรรค์นวัตกรรม “ระบบตรวจวัดคุณภาพน้ำอัตโนมัติโดยอากาศยานไร้คนขับ” หรือ Water Solution Drone เพื่อช่วยในการย่นระยะเวลาและงบประมาณที่ใช้ในการตรวจวิเคราะห์คุณภาพน้ำในบ่อพักของโรงไฟฟ้า โดยกลุ่มนักวิจัยจากฝ่ายวิจัยและนวัตกรรม (อวน.) โรงไฟฟ้าวังน้อย (อฟว.) และฝ่ายเคมี (อคม.) ของ กฟผ. ที่พร้อมขยายผลไปสู่นวัตกรรมเชิงพาณิชย์ต่อไป

อุปสรรคสู่การคิดค้นนวัตกรรม

เนื่องจากความท้าทายของการตรวจวัดคุณภาพน้ำในบ่อพักของโรงไฟฟ้าแบบเดิมนั้นจะต้องใช้เวลามาก เสียค่าใช้จ่ายในการเก็บตัวอย่างเพื่อไปวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ ประกอบกับความเสี่ยงของผู้ปฏิบัติงาน จึงเป็นจุดเริ่มต้นของการวิจัยและสร้างสรรค์นวัตกรรมที่ตอบโจทย์การปฏิบัติงานขึ้นมา

“ปัจจุบัน โรงไฟฟ้าวังน้อยมีการตรวจวัดคุณภาพน้ำทุกวัน โดยทั่วไปแล้วหากจะตรวจวัดคุณภาพน้ำต้องมีการตีกริด วัดจุด เพื่อให้มั่นใจว่าคุณภาพน้ำที่เราตรวจวัดมีปัญหาหรือไม่ ในการปฏิบัติงานมีจำนวนคนค่อนข้างน้อย แต่ละจุดที่ปฏิบัติงานมีระยะทางที่ห่างกัน ต้องมีการพายเรือไปเก็บตัวอย่างน้ำ จึงทำให้ใช้เวลาปฏิบัติงานค่อนข้างมาก และในช่วงหน้าแล้ง ขอบบ่อจะสูงกว่าระดับน้ำค่อนข้างมาก ทำให้เป็นอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงาน ดังนั้น เราจึงพัฒนานวัตกรรมที่จะเข้ามาช่วยในเรื่องการตรวจเก็บและตรวจวัดคุณภาพน้ำ เพราะเป็นสิ่งสำคัญในการที่จะช่วยลดระยะเวลาการปฏิบัติงานและทำให้ผู้ปฏิบัติงานมีความปลอดภัยมากยิ่งขึ้น ทั้งหมดนี้จึงเป็นที่มาของการพัฒนาบริการตรวจวัดคุณภาพน้ำอัตโนมัติโดยอากาศยานไร้คนขับ (Water Solution Drone)

ซึ่งโดรนจะแบ่งเป็น 2 ประเภทที่มีหลักการทำงานใน 2 รูปแบบบริการด้วยกัน ดังนี้ โดรนแบบที่หนึ่ง คือ การวัดคุณภาพอัตโนมัติ โดรนประเภทนี้จะสามารถวัดคุณภาพน้ำแบบ Real Time โดยใช้เซนเซอร์ในการวัด ซึ่งมี 4 พารามิเตอร์ ประกอบด้วย 1. พารามิเตอร์วัดอุณหภูมิ 2. พารามิเตอร์วัดค่าความเป็นกรดเป็นด่าง (pH) 3. พารามิเตอร์วัดค่าการนำไฟฟ้า 4. พารามิเตอร์วัดค่าออกซิเจนในน้ำ ส่วนโดรนแบบที่สอง จะเป็นโดรนที่ใช้ในการเก็บตัวอย่างน้ำเพื่อจะนำกลับไปวัดในห้องปฏิบัติการ ซึ่งโดรนจะมีขนาดใหญ่กว่าแบบแรก เนื่องจากมีชุดอุปกรณ์ (Payload) ประมาณ 25 กิโลกรัม ซึ่งสามารถเก็บตัวอย่างน้ำได้ครั้งละ 4 ตัวอย่าง ตัวอย่างละ 1 ลิตร เหมาะกับการวัดคุณภาพน้ำในห้องปฏิบัติการจำพวกความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี หรือ BOD (Biological Oxygen Demand) ความต้องการออกซิเจนทางเคมี หรือ COD (Chemical Oxygen Demand) เพื่อตอบสนองภารกิจโรงไฟฟ้าและทำให้ชุมชนมั่นใจได้ว่าคุณภาพน้ำของเราได้มาตรฐาน

สิ่งที่โดดเด่นของนวัตกรรมนี้ ถือว่าเป็นโดรนที่สามารถตรวจวัดคุณภาพน้ำและตัวอย่างน้ำชิ้นแรก ๆ ในประเทศไทยเลยก็ว่าได้ ซึ่งถ้าไปซื้อจากต่างประเทศราคาจะค่อนข้างสูงและไม่ตอบโจทย์กับการใช้งานในโรงไฟฟ้าของเรา ดังนั้นเพื่อลดระยะเวลาและความเสี่ยงในการปฏิบัติงาน การใช้โดรนเก็บและตรวจวัดคุณภาพน้ำจึงตอบโจทย์อย่างยิ่ง และนวัตกรรมนี้เราสามารถออกแบบกำหนดจุดให้โดรนบินอัตโนมัติไปเก็บตัวอย่างน้ำ โดยที่ไม่ต้องให้คนไปเสี่ยงอันตราย สามารถทำงานได้อย่างรวดเร็ว ตรวจวัดพารามิเตอร์ได้อย่างครบถ้วน ยกตัวอย่างเช่น กฟผ. เรามีน้ำทั้งเขื่อนที่ต้องไปเก็บน้ำในเขื่อนเพื่อมาตรวจสอบตัวอย่าง และโรงไฟฟ้าที่มีแหล่งเก็บน้ำ การที่เรามีโดรนตัวนี้เพื่อใช้ในการเก็บตัวอย่างน้ำนั้น ทำให้โดรนของเราสามารถสูบน้ำเข้ามาในกระบอกเก็บน้ำเพื่อให้นักวิทยาศาสตร์ของแต่ละที่นำไปวิเคราะห์แล้วก็ติดตามผล ติดตามค่าของน้ำตัวอย่างตรงนั้นได้ ซึ่งถือว่าเป็นการช่วยเหลือนักวิทยาศาสตร์ให้เก็บตัวอย่างน้ำได้ง่ายขึ้น เพราะว่าการจะไปเก็บตัวอย่างจากบ่อ หรือจากตามเขื่อนที่ค่อนข้างอันตรายและเข้าถึงได้ยากการที่มีโดรนช่วยเข้าไปก็จะสามารถช่วยป้องกันอันตรายที่จะเกิดขึ้นต่อตัวผู้ปฏิบัติงานได้”

ความท้าทายกับบทพิสูจน์สำคัญ

ขั้นตอนกว่าจะพัฒนามาเป็นระบบตรวจวัดคุณภาพน้ำอัตโนมัติโดยอากาศยานไร้คนขับ (Water Solution Drone) ที่พร้อมใช้งานนั้น ไม่ได้สวยงามและโรยด้วยกลีบกุหลาบ เพื่อให้มั่นใจในประสิทธิภาพและคุณภาพในการใช้งาน ทีมงานจึงทุ่มเทและใส่ใจทุกรายละเอียด จนนำไปสู่การพัฒนาให้เป็นโดรนตัวแรกของประเทศไทยที่่สามารถจอดบนพื้นน้ำได้โดยไม่จม

“ปัญหาอย่างแรกคือการพัฒนาตัวโดรน การเลือกโดรนอย่างไรให้เหมาะกับการวัดของเรา เราจึงเลือกมาสองแบบเพื่อลองทดสอบดูว่าโดรนตัวใดเหมาะสม จึงได้ผลออกมาว่า โดรนตัวเล็กมีประสิทธิภาพที่ดี เหมาะกับการตรวจวัดออนไลน์ แต่ถ้าเก็บตัวอย่างน้ำจะใช้โดรนตัวใหญ่ขึ้น ซึ่งการพัฒนาก็จะแตกต่างกัน โดยอุปสรรคการพัฒนาที่เกิดขึ้นกับโดรนตัวเล็ก นั่นคือเซนเซอร์ที่เราใช้ยังอยู่ในห้องปฏิบัติการ ซึ่งในอนาคตเราจะพัฒนาให้มีความแม่นยำและคงทนมากยิ่งขึ้นเพื่อที่จะสามารถตรวจวัดกลางแจ้งได้ อุปสรรคที่สอง คือ เรื่องความแม่นยำในการวางตำแหน่งจุดของตัวโดรน ในปัจจุบันยังไม่แม่นยำมากเพียงพอ ในอนาคตถ้ามีเซ็นเซอร์ GPS ที่แม่นยำกว่านี้ ก็จะสามารถพัฒนาตัวโดรนให้ดีขึ้นได้ อุปสรรคที่เกิดขึ้นกับโดรนขนาดใหญ่ คือ ตัวเก็บน้ำ ซึ่งในช่วงแรกจะมีปัญหาเรื่องการสูบน้ำขึ้นมาเพราะว่าปั๊มที่ใช้ขนาดค่อนข้างเล็ก เพราะฉะนั้นระยะการสูบน้ำจะไม่สามารถบินสูงและสูบได้ จึงต้องบินใกล้น้ำให้ได้มากที่สุด ดังนั้น หากไม่มีทุ่นพยุงที่ทำให้โดรนลอยขึ้นมาเหนือน้ำก็อาจจะทำให้โดรนตกน้ำได้ นี่จึงเป็นปัญหานึงที่ใช้ในการบิน เพราะอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกชนิดไม่ควรโดนน้ำ จึงทำให้ทีมงานวิจัยติดตั้งตัวทุ่นที่ทำให้ลอยน้ำขึ้นมาได้ โดยจะเป็นทุ่นโฟมที่ใช้ลอยส่วนฐาน ซึ่งเป็นการพัฒนาเพิ่มเพื่อให้ตัวโดรนลอยตัวบนน้ำและสามารถสูบน้ำขึ้นมาได้ โดรนตัวนี้จึงเป็นโดรนตัวแรกของประเทศไทยที่จอดบนพื้นน้ำได้โดยไม่จมถือว่าเป็นนวัตกรรมตัวใหม่ของเรา”

รางวัลแห่งความภูมิใจ

ผลงานชิ้นสำคัญของทีมผู้คิดค้นคือการคว้ารางวัลเหรียญทองจากเวทีสำคัญระดับนานาชาติในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ในงาน “The 34th International Invention, Innovation & Technology Exhibition” (ITEX 2023) ที่เป็นผลมาจากความตั้งใจและทุ่มเทของทุกฝ่าย

“การรับรางวัลนี้เป็นความภาคภูมิใจอย่างมากเพราะเราได้เป็นตัวแทนของ กฟผ. และประเทศไทย ซึ่งเป็นโอกาสที่ดีที่ได้นำนวัตกรรมที่ใช้งานได้จริงไปแสดงให้กับนานาชาติได้มีโอกาสเห็นนวัตกรรมของเราและทำให้เรามีความภาคภูมิใจมากยิ่งขึ้นหลังจากได้รับรางวัลเหรียญทอง ซึ่งเป็นบทพิสูจน์ว่านวัตกรรมของเราได้รับการยอมรับจากต่างประเทศและเป็นความภาคภูมิใจของทีมเป็นอย่างยิ่ง ขอขอบพระคุณฝ่ายบริหารทุกท่านและทีมงานที่ให้การสนับสนุนการทำนวัตกรรมในครั้งนี้ จนเป็นที่ยอมรับไม่ใช่แค่คนไทยแต่รวมถึงในระดับนานาชาติ

การที่เราได้เป็นตัวแทนของ กฟผ. ที่ได้ใบรับรอง และได้ทำชื่อเสียงให้กับ กฟผ. โดยได้เป็นตัวแทนของสำนักงานวิจัยแห่งชาติ เรารู้สึกเป็นเกียรติอย่างมาก ตอนที่ได้นำเสนองาน เอกอัครราชทูตไทย ณ กรุงกัวลาลัมเปอร์ ประเทศมาเลเซีย ได้มาชมงานของเราด้วย จึงเป็นเกียรติให้กับผู้ปฏิบัติงานและยังทำให้มีโอกาสได้ชื่นชมนวัตกรรมจากประเทศอื่นด้วย ในขณะนั้นได้มีการไฟฟ้าจากประเทศมาเลเซียให้ความสนใจในส่วนของโซลูชันต่าง ๆ และมี บริษัท เครือเจริญโภคภัณฑ์ จำกัด ของประเทศไทยที่ไปประจำที่ประเทศมาเลเซีย มาสอบถามเพื่อจะนำไปใช้ในบ่อกุ้ง ซึ่งมีคนให้ความสนใจกับนวัตกรรมของเราเป็นจำนวนมาก หากมีโอกาสก็จะพัฒนาให้เป็นโซลูชั่นที่ใช้งานได้จริงและสามารถขายได้ต่อไปในอนาคต”

การต่อยอดในอนาคต

ทีมงานยังไม่หยุดนิ่งที่จะคิดค้นนวัตกรรมใหม่ ๆ เพื่อสนับสนุนการทำงานในการสร้างความมั่นคงทางพลังงานไฟฟ้า เสริมประสิทธิภาพให้แก่ผู้ปฏิบัติงานและขยายผลในการใช้งานให้หลากหลายและครอบคลุมมากยิ่งขึ้น

“ในบางกรณีการทำงานของ กฟผ. จะมีปัญหาด้านการขนส่งอุปกรณ์สำหรับระบบสายส่ง บางครั้งต้องขนส่งอุปกรณ์เข้าไปในป่าลึกจึงมีความคิดที่ว่าหากเราตั้งทีมงานทำโดรนขนส่งเพื่อขนส่งอุปกรณ์สำหรับสายส่ง จะช่วยระบบสายส่งทำงานได้รวดเร็วขึ้น และจะช่วยสนับสนุนการแก้ปัญหาไฟฟ้าดับได้ สมมุติว่าหากสายส่งขาด สำหรับงานซ่อมต้องใช้เวลานาน ส่วนนี้ก็จะช่วยเขาแก้ไขได้รวดเร็วขึ้นและช่วยระบบไฟฟ้าให้เข้าระบบได้ไวขึ้น เสริมประสิทธิภาพของไฟฟ้าด้วย

ส่วนการต่อยอดในแง่ของการตรวจสอบคุณภาพน้ำในอนาคต คือ การขยายผลไปที่โรงไฟฟ้าเอกชนหรือโรงไฟฟ้าของ กฟผ. ได้ ซึ่งมีการตรวจวัดคุณภาพน้ำอยู่แล้ว แม้กระทั่ง ชุมชน อบต. หากอนาคตมีการใช้โดรนในการตรวจวัดคุณภาพน้ำเสียจากชุมชนก็สามารถนำไปปรับใช้ตัวโซลูชันนี้ได้ในอนาคต ซึ่งค่อนข้างตอบโจทย์เพราะเราสามารถจะให้บริการเขาได้โดยตรงและหวังว่าจะเป็นประโยชน์ ได้ขยายไปสู่อาเซียนหรือโรงไฟฟ้าอื่น ๆ เช่น บริษัทไฟฟ้า บริษัทที่ปรึกษาทางสิ่งแวดล้อม เป็นต้น”

จากความมุ่งมั่นของทีมงานวิจัยที่สร้าง “ระบบตรวจวัดคุณภาพน้ำอัตโนมัติโดยอากาศยานไร้คนขับ” หรือ Water Solution Drone ขึ้นมานั้น ถือเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญของคน กฟผ. ในการนำเทคโนโลยีเข้ามาใช้ในการทำงานด้านบำรุงรักษาโรงไฟฟ้า ที่สามารถลดทั้งระยะเวลาในการทำงานและค่าใช้จ่าย ในขณะเดียวกันก็เสริมประสิทธิภาพในการทำงาน รวมถึงสร้างความปลอดภัยให้แก่ผู้ปฏิบัติงาน นอกจากนี้ ยังสร้างความภาคภูมิใจในฐานะตัวแทนประเทศไทยบนเวทีระดับภูมิภาคอีกด้วย