Kiến thức

Sử dụng công nghệ truyền thông qua mạng không dây gsm/gprs quản lý & vận hành trung tâm điều khiển chiếu sáng đô thị

Trang chủ

Tin hot

Sử dụng công nghệ truyền thông qua mạng không dây gsm/gprs quản…

Bạn đang xem: Sử dụng công nghệ truyền thông qua mạng không dây gsm/gprs quản lý & vận hành trung tâm điều khiển chiếu sáng đô thị

Sử dụng công nghệ truyền thông qua mạng không dây gsm/gprs quản lý & vận hành trung tâm điều khiển chiếu sáng đô thị

Ks Lê Trung Kiên – Cty Chiếu sáng & Thiết bị đô thị Hà Nội (HAPULICO)
Ks Trần Thanh Hải – Công ty côt phần điện tử chuyên dụng HANEL

Công nghệ truyền thông qua mạng không dây GSM/GPRS với ưu điểm nổi trội: linh hoạt cao, có tính chất tương tác cao, thuận lơi cho việc hình thành hệ thống mở, giá thành hạ… đang được nghiên cứu và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Nhiều công ty nghiên cứu xây dựng các phần mềm quản lý, điều khiển chuyên dụng tạo điều kiện thuận lợi cho công tác thiết kế, đầu tư xây dựng Trung tâm điều khiển chiếu sáng công cộng.

Hình 1 Sử dụng giải pháp truyền thông qua mạng điện thoại cố định Dial-up kết hợp với truyền thông qua đường dây tải điện (PLC).

Bài viết sau đây giới thiệu các kết quả nghiên cứu ứng dụng của GSM/GPRS trong việc xây dựng Trung tâm điều khiển chiếu sáng công cộng tại Hà Nội

1. Thực trạng hệ thống điều khiển chiếu sáng công cộng tại Việt Nam vả trên thế giới

Hình 2  Sử dụng giải pháp truyền thông qua mạng internet ADSL kết hợp với truyền thông qua đường tải điện PLC

Hiện nay tại Việt Nam các thành phố và các đô thị có Hệ thống chiếu sáng công cộng hầu hết được điều khiển theo phương pháp phân tán, việc đóng cắt đèn bằng các thiết bị tự động: rơle thời gian, photocell, PLC… đặt tại các tủ điện và tiết kiệm điện bằng phương pháp cắt 1/3, 1/2, 2/3 số đèn vào các giờ thấp điểm. Việc điều khiển phân tán có các nhược điểm:
• Việc đóng cắt phụ thuộc vào thời gian đặt trước của thiết bị điều khiển không phát huy hiệu quả khi thời tiết thay đổi bất thường (mưa, trời tối sớm…) hoặc đóng sớm gây lãng phí điện năng.
• Những sự cố khi vận hành: đèn không sáng, chạm chập trên lưới không được phát hiện và sửa chữa kịp thời.
• Các đơn vị quản lý phải thành lập các tổ, đội kiểm tra hệ thống chiếu sáng, phát hiện sự cố, thông báo cho người quản lý để sửa chữa, khắc phục do đó tốn kém nhân lực.
Cho tới thời điểm hiện nay chỉ có Hà nội và Thành phố Hồ chí Minh ứng dụng công nghệ truyền thông trên đường dây tải điện Power Line Communication (PLC) trong việc xây dựng Trung tâm điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng.
• Trung tâm điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng TP. Hà Nội được đặt tại trụ sở Xí nghiệp Quản lý điện chiếu sáng số 66 phố Vân Hồ 3 thuộc Công ty TNHH nhà nước một thành viên Chiếu sáng & Thiết bị đô thị hiện đang quản lý 18 khu vực với qui mô 123 trạm đèn. Hệ thống này có nhược điểm chỉ quản lý được đến các tủ mà không quản lý, giám sát và điều khiển từng đèn. Việc điều khiển đến từng tủ qua đường điện thoại.
• Trung tâm điều khiển và giám sát chiếu sáng TP. Hồ chí Minh sử dụng hệ thống Luxicom của Công ty Citilum (CH Pháp) cho phép kiểm soát tới 12.000 điểm sáng. Đây là trung tâm điều khiển hiện đại cho phép điều khiển và giám sát tình trạng làm việc của từng đèn đồng thời có thể cài đặt chế độ tiết kiệm điện vào các giờ thấp điểm. Tuy nhiên hệ thống này có giá thành cao và là hệ thống cứng, việc phát triển, mở rộng phụ thuộc vào công nghệ của nhà cung cấp thiết bị.
Trên thế giới, hầu hết các đô thị đều xây dựng Trung tâm điều khiển hệ thống chiếu sáng công cộng, được cung cấp bởi các hãng, công ty cung cấp dịch vụ bảo dưỡng đèn đường: Streetlighting vision của SPIE, LUXICOM của CITILUM, OPERA của REVERBERI,…
2. Các mô hình điều khiển giám sát và truyền thông cho hệ thống chiếu sáng công cộng

Hình 3 Sử dụng giải pháp truyền thông qua mạng không dây GSM/GPRS.

Việc lựa chọn giải pháp truyền thông có ý nghĩa quan trọng nhất trong việc xây dựng Hệ thống điều khiển và giám sát trung tâm. Hiện nay có thể áp dụng các mô hình ứng dụng các công nghệ truyền thông sau:

* Mô hình 1(hình 1): Sử dụng giải pháp truyền thông qua mạng điện thoại cố định Dial-up kết hợp với truyền thông qua đường tải điện (PLC). Đây là phương án hiện hữu của Hà Nội. Việc điều khiển và giám sát qua 3 cấp. Cấp 2 phải qua đường điện thoại, cấp 3 qua cáp nguồn cho chiếu sáng.
* Mô hình 2(hình 2): Sử dụng giải pháp truyền thông qua mạng internet ADSL kết hợp với truyền thông qua đường tải điện PLC. Đây là mô hình của Citilum đặt tại Trung tâm điều khiển và giám sát chiếu sáng công cộng Tp Hồ Chí Minh. Ở các tuyến không có đường truyền ADSL phải sử dụng kỹ thuật thu phát tín hiệu radio.
* Mô hình 3(hình 3): Sử dụng giải pháp truyền thông qua mạng không dây GSM/GPRS
Với việc phát triển mạnh mẽ của hệ thống truyền thông không dây có thể thực hiện giải pháp sau đây:
3. So sánh ưu nhược điểm của các giải pháp truyền thông

Bảng 1

Bảng tóm tắt các đặc điểm cơ bản của ba giải pháp truyền thông đối với Hệ thống điều khiển chiếu sáng công cộng tại bảng 1
4. Hệ thống điều khiển & giám sát chiếu sáng đô thị, sử dụng công nghệ  GSM/GPRS do HAPULICO phát triển
– HAPULICO phối hợp với Công ty Cổ phần Điện tử chuyên dụng HANEL đã nghiên cứu việc lắp đặt linh kiện phần cứng và phát triển phần mềm cho công tác quản lý và vận hành Trung tâm điều khiển hệ thống chiếu sáng công cộng bằng công nghệ GMS/GPRS theo sơ đồ khối cho trên hình 4. Mỗi tủ điều khiển có một địa chỉ IP trong mạng không dây GSM/GPRS. Mỗi điểm sáng có một địa chỉ IP trong mạng PLC – tự động nhận địa chỉ.
Là giải pháp hoàn thiện, theo chuẩn kết nối quốc tế
+ Các thiết bị trong hệ thống dễ dàng kết nối với các thiết bị đô thị khác cùng chuẩn, nhiều thành phố trên thế giới sử dụng: điều khiển đèn trang trí, biển thông tin tín hiệu đô thị, thiết bị cảnh báo về môi trường đô thị…..
+ Các kỹ sư Việt Nam làm chủ công nghệ này.
Hệ thống thiết bị và phần mềm phát triển đã được lắp đặt, vận hành thử nghiệm tại Hà Nội, TP Huế
+ Phù hợp với môi trường khí hậu Việt Nam
+ Phù hợp với việc vận hành & quản lý lưới điện chiếu sáng tại Việt Nam

Hình 4 Điều khiển giám sát Hệ thống chiếu sáng công cộng bằng công nghệ GSM/ GPRS

Đầu tư xây dựng: theo tổng thể hoặc từng bước với giá thành phù hợp
+ Điều khiển giám sát cho tủ điều khiển chiếu sáng.
+ Điều khiển giám sát đến từng bóng đèn.
+ Tiết kiệm năng lượng tại tủ hoặc từng bóng đèn.
• Đây là công nghệ không dây: Dữ liệu truyền từ trung tâm đến các tủ chiếu sáng trên mạng theo chuẩn TCP/IP. Truyền thông từ tủ điều khiển đến từng bóng đèn bằng đường truyền Power Line Network ( Lonwork – TCP/IP ).
• Hệ thống điều khiển theo 2 cấp: Cấp 1 tại trung tâm, cấp 2 tại từng tủ. Hệ thống có tính năng giám sát tự động, dữ liệu vận hành được lưu trữ tại cở sở dữ liệu của máy tính tại trung tâm. Các dữ liệu giám sát sẽ cho biết kết quả hoạt động của lưới điện chiếu sáng. Các dữ liệu giám sát hỗ trợ trực tiếp cho người vận hành ra quyết định để vận hành lưới điện chiếu sáng Các dữ liệu giám sát có chức năng giúp cho máy tính tại trung tâm gửi cảnh báo cho người vận hành.
• Thiết bị điều khiển cho trạm đèn: được tích hợp với các khối sau: Khối xử lý và điều khiển, Khối đo lường giám sát, Khối màn hình hiển thị, Khối lưu trữ dữ liệu: SD Card, Khối truyền thông GSM/GPRS. Anten thu phát sóng. Các cơ cấu chấp hành và bảo vệ: Khởi động từ, Aptomat, Cầu chì, TI đo dòng điện cách ly.
• Vận hành hệ thống: Hệ thống hoạt động theo thời gian thực: điều khiển theo các mốc thời gian đặt sẵn trong bộ nhớ chương trình và có thể thay đổi bằng bàn phím tại tủ hoặc gửi lệnh từ trung tâm điều khiển. Tập lệnh điều khiển (lệnh đọc dữ liệu giám sát, lệnh đóng cắt, lệnh đồng bộ thời gian, lệnh đặt lịch đóng cắt và thời gian giám sát cho mỗi tủ, các lệnh khác….). Dữ liệu giám sát gồm trạng thái và thời gian đóng cắt, dòng điện, điện áp, công suất, cosj, điện năng tiêu thụ của tủ chiếu sáng. Truyền thông qua mạng GSM/GPRS đến trung tâm  (SIM CARD). Bộ nhớ ngoài: SD Card 1Gb-4Gb (thẻ nhớ). Có pin dự phòng khi mất điện. Thiết bị gọn nhẹ dễ dàng lắp đặt.
• Có tính năng mở rộng điều khiển và giám sát từng đèn
• Công nghệ đang được phát triển và hỗ trợ bởi các nhà sản xuất và phù hợp với lưới điện chiếu sáng hiện đã có và đang quản lý.
• Các nhà cung cấp dịch vụ Mobile phone, Vinaphone, Viettel Telephone, HT Mobile cung cấp dịch vụ với chất lượng ngày càng cao và giá thành ngày càng hạ. Chi phí đầu tư hệ thống hợp lý.
5. Phát triển phần mềm điều khiển và giám sát Hệ thống chiếu sáng
Hình 5 là giao diện phần mềm tại Trung tâm điều khiển chiếu sáng do HAPULICO và HANEL phát triển theo công nghệ GPS/GPRS có các tính năng sau đây:
Tính năng điều khiển giám sát:
– Truyền thông đến các tủ điều khiển chiếu sáng qua mạng GSM/GPRS và truyền thông tín hiệu điều khiển & giám sát đến các bóng đèn qua mạng PLC Network (Giao thức truyền thông ICP/IP)
– Nhận dữ liệu giám sát của toàn bộ các tủ chiếu sáng: có thể lên đến hàng ngàn tủ ĐKCS trong thời gian 3-5 phút.
– Có thể gửi các lệnh: đóng cắt, cắt giảm lưới đèn, đồng bộ thời gian, đặt lịch đóng cắt trạm đèn cho toàn bộ các tủ điều khiển trong cùng một thời điểm.

Hình 5 Giao diện phần mềm điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng

– Cài đặt chế độ cảnh báo cho Trung tâm điều khiển: dòng áp các pha.
– Phân cấp phân vùng cho người quản lý vận hành.
– Có thể giám sát trên web bảo mật.
– Bảo mật về truyền thông.
Tính năng quản lý:
* Quản lý cập nhật báo cáo thống kê về vật tư hiện trạng, thay thế sửa chữa….
* Quản lý lưới điện trên nền bản đồ GIS.
Các công tác chính trong quản lý vận hành:
– Cài đặt thời gian đóng cắt tự động, giám sát cho các tủ điều khiển chiếu sáng
– Cài đặt chế độ tiết kiệm năng lượng, cảnh báo.
– Thực hiện các thao tác điều khiển. Đưa ra các phương án xử lý khi có các cảnh báo.
– Duy trì và bảo dưỡng các thiết bị điều khiển tại trung tâm và tại tủ chiếu sáng.
Để đảm bảo duy trì hệ thống cần có:
Tại trung tâm điều khiển: Thuê bao 1 đường ADSL tốc độ cao (khoảng 500.000 đồng/tháng).Tại mỗi tủ chiếu sáng có một thuê bao GSM/GPRS của nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động như mobifone, vinafone, viettel.. (khoảng 40.000 đồng/tháng/1tủ chiếu sáng).
Bảo dưỡng hệ thống:
Các thiết bị điều khiển và giám sát tại trung tâm điều khiển và lắp đặt các tủ chiếu sáng được thiết kế dưới dạng
module vì vậy thuận tiện cho công tác kiểm tra, thay thế.
Hệ thống có tính mở cao, dễ dàng kết nối với các thiết bị theo tiêu chuẩn (có khả năng kiểm soát đến từng điểm sáng và kết hợp khả năng tiết giảm công suất)
Phù hợp với các đô thị có hệ thống chiếu sáng qui mô nhỏ hàng chục tủ điện tới các đô thị lớn hệ thống chiếu sáng có qui mô hàng nghìn tủ điện.
6. Khả năng ứng dụng công nghệ truyền thông mạng không dây trong điều khiển và quản lý hệ thống chiếu sáng tại Việt Nam
Vì các ưu điểm nổi trội của mô hình truyền thông mạng không dây và vì các kỹ sư  Việt Nam đã làm chủ được công nghệ này nên Hội chiếu sáng Việt Nam (VLA) đã khuyến cáo tới tất cả các công ty quản lý chiếu sáng các tỉnh, thành phố trong nước là thành viên của Hội chiếu sáng nên áp dụng mô hình sử dụng công nghệ truyền thông GSM/GPRS để xây dựng trung tâm điều khiển chiếu sáng. Tùy theo điều kiện thực tế của từng địa phương nên đầu tư thích hợp để xây dựng Trung tâm điều khiển chiếu sáng theo công nghệ này. Với công nghệ này chúng ta không lệ thuộc vào công nghệ điều khiển và quản lý hệ thống chiếu sáng nước ngoài.

Số 109 (10/2009)♦Tự động hóa ngày nay

Facebook

Linkedin

Email

Theo dõi fanpage chúng tôi

Bài trước

Hexagon cam kết chất lượng trong suốt vòng đời sản phẩm để khách hàng cải thiện năng suất sản xuất

Bài tiếp theo

Mô phỏng số trong dự báo thời tiết

BÌNH LUẬN

Hủy trả lời

Vui lòng nhập bình luận của bạn

Vui lòng nhập tên của bạn ở đây

Bài viết cùng chủ đề

Xem thêm: Giải phương trình sin(2x+1)=cos(2-x)-Yee Trinh

Bộ Chính trị chỉ đạo xây dựng kế hoạch tiêm vắc xin cho người dân nhằm đạt miễn dịch cộng đồng

Trước diễn biến dịch Covid-19 có mức độ ngày càng phức tạp, khó lường, Bộ Chính trị, Ban Bí thư tiếp tục có những chỉ đạo căn cơ, để phòng, chống dịch hiệu quả hơn trong thời gian tới.

Xem thêm

Hội Tự động hoá phối hợp cùng Viện Sáng tạo và Chuyển đổi số tổ chức vinh danh giải thưởng công nghiệp 4.0 Việt…

Hội tự động hoá Việt Nam (VAA) sẽ kết hợp cùng Viện sáng tạo và chuyển đổi số (VIDTI) tổ chức bình chọn, vinh danh giải thưởng công nghiệp 4.0 Việt Nam vào cuối năm nay

Xem thêm

Mỗi năm, chất thải nhựa xả ra trên toàn cầu đủ phủ kín 4 lần diện tích bề mặt Trái đất

Việt Nam cần biện pháp khắc phục rác thải nhựa khi khối lượng rác thải nhựa đổ ra biển mỗi năm khoảng 0,28 – 0,73 triệu tấn/năm, bình quân mỗi hộ gia đình sử dụng khoảng 1kg túi ni lông/tháng, riêng Hà Nội và Tp. HCM trung bình mỗi ngày thải ra môi trường khoảng 80 tấn rác thải nhựa và túi nilong.

Xem thêm

Xem thêm: Chia sẻ cách tính dòng điện trong nhà để chọn Aptomat dễ hiểu nhất

Gần 600 dự án tham gia đề cử Giải thưởng VinFuture

Ngày 7/6, Quỹ VinFuture đã đóng cổng tiếp nhận các đề cử tranh giải thưởng khoa học công nghệ toàn cầu có tổng trị giá 4,5 triệu USD – Giải thưởng VinFuture. Gần 600 dự án đến từ hơn 60 quốc gia và 6 châu lục đã tham gia đề cử.

Xem thêm

Tỉnh Bắc Giang hỗ trợ 51 doanh nghiệp đón trên 8000 lao động trở lại sản xuất

UBND tỉnh Bắc Giang đã tiếp nhận hồ sơ của 157 doanh nghiệp và cho phép 51 doanh nghiệp với trên 8.000 người lao động đủ điều kiện sản xuất an toàn Covid-19 được hoạt động trở lại.

Xem thêm

Xem thêm

Bài viết nổi bật

Xem thêm: Cách tính diện tích thép sàn bê tông cốt thép nhanh nhất-Blog Xây dựng

Khởi động Cuộc thi tìm kiếm giải pháp công nghệ giáo dục số

Cuộc thi tìm kiếm ngôi sao khởi nghiệp trong lĩnh vực giáo dục số – Edtech Vietnam 2021 vừa được khởi động. Edtech Vietnam 2021 hướng đến việc vinh các giải pháp công nghệ phát triển giáo dục số ứng dụng trong các viện-trường, kết nối chia sẻ dự án công nghệ trong nước,…

Xem thêm

Hội Tự động hoá phối hợp cùng Viện Sáng tạo và Chuyển đổi số tổ chức vinh danh giải thưởng công nghiệp 4.0 Việt…

Hội tự động hoá Việt Nam (VAA) sẽ kết hợp cùng Viện sáng tạo và chuyển đổi số (VIDTI) tổ chức bình chọn, vinh danh giải thưởng công nghiệp 4.0 Việt Nam vào cuối năm nay

Xem thêm

Bộ Chính trị chỉ đạo xây dựng kế hoạch tiêm vắc xin cho người dân nhằm đạt miễn dịch cộng đồng

Trước diễn biến dịch Covid-19 có mức độ ngày càng phức tạp, khó lường, Bộ Chính trị, Ban Bí thư tiếp tục có những chỉ đạo căn cơ, để phòng, chống dịch hiệu quả hơn trong thời gian tới.

Xem thêm

Chuyên mục: Kiến thức

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Check Also
Close
Back to top button