Raspberry Pi - Sự lựa chọn tối ưu cho các dự án IoT

Hôm nay, BKAII muốn chia sẻ với các bạn, nhất là các bạn start-up công nghệ trong lĩnh vực IoT về Raspberry Pi, một bài viết khá hữu ích để các bạn có một cái nhìn tổng quan về hệ thống.

Trong thực tế, phần khó khăn nhất của việc sử dụng Raspberry Pi để học về IoT là lựa chọn các dự án phù hợp để bắt đầu. Trên Internet, chúng ta có thể tìm thấy hàng ngàn dự án dựa trên Raspberry Pi. Một số trong đó chứa đầy tham vọng, một số khác thì khá vô bổ nhưng hầu hết đều là những ví dụ tuyệt vời cho việc tương tác với Raspberry Pi cũng như nguồn thông tin hữu ích cho IoT. Điều gì làm cho dự án trải nghiệm IoT thành công? Đầu tiên là việc sử dụng nhiều loại cảm biến hoặc các hệ thống điều khiển phổ biến. Phần cứng có thể được tùy chỉnh theo sở thích từng người nhưng đối với một dự án nghiêm túc thì mọi thứ cần có những tiêu chuẩn nhất định. Tiếp theo đó là phần mềm điều khiển phải có điểm thú vị, tính năng đặc trưng. Dưới đây là 10 trong số những dự án ấn tượng trong việc ứng dụng  Raspberry Pi.Một trong những nền tảng quan trọng cho việc học IoT là mạch tính toán nhỏ và đơn giản, nhắm đến khả năng tạo một máy tính nhỏ gọn, giá rẻ phục vụ cho công tác học tập, nghiên cứu và thử nghiệm. Nhưng cùng với đó, chiếc máy tính giá 35 USD này lại có một mảng ứng dụng khác rất có giá trị trong ngành CNTT truyền thống và doanh nghiệp.

Dự án Pi in the Sky 

Thiết bị này là một máy thu GPS kiêm máy phát vô tuyến được thiết kế để theo dõi các chuyến bay khinh khí cầu ở các tầng độ cao. Sản phẩm này  sử dụng máy phát vô tuyến UHF, ngoài ra cần thêm máy thu sóng ở trên không và một máy tính kết nối dưới mặt đất. Cùng với phần mềm mã nguồn mở, hệ thống  Raspberry Pi  này đã được thực nghiệm thành công trên hơn 50 chuyến bay.  Dự án này có nhiều tiềm năng trong ứng dụng thực tế khi hệ thống này đơn giản chỉ là tiện ích bổ sung mà không nhất thiết phải tích hợp gắn thêm vào thiết bị cần theo dõi. Vậy dự án này mang lại cho người phát triển điều gì? Đầu tiên bạn sẽ nhận được những kinh nghiệm thực tế trong việc khai thác ứng dụng GPS, module truyền RF cũng như cảm biến nhiệt độ.

Raspberry Pi được thiết kế trong việc định vị và xác định độ cao

Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm 
Trong nhiều thời điểm, bạn cần tìm ra câu trả lời cho việc tìm ra những điểm nóng và ẩm thấp của các tủ chứa đồ. Một khi chỉ số vượt qua con số đáng báo động mà bản thân mình không biết thì chi phí cho dịch vụ bảo trì hoặc thay thế cho thiết bị đang bảo quản là rất đáng kể. Đối với những người bắt đầu quá trình học tập với Raspberry Pi thì tình huống này là một trong những bài thử rất tốt. Raspberry Pi Temperature & Humidity Network Monitor là một sản phẩm được thiết kế cho các tủ chứa nhằm cảnh báo nhiệt độ và độ ẩm chỉ với chi phí chừng 50 USD. Raspberry Pi  đóng vai trò thiết bị giám sát với khả năng truy cập đến cơ sở dữ liệu SQL và lấy dữ liệu từ các cảm biến được tích hợp. Màn hình hiển thị giám sát nhiệt độ với đồ thị giao diện web, qua đó cho phép dễ dàng đọc dữ liệu và lưu trữ kết quả đến cơ sở dữ liệu.

Cảm biến giám rát độ ẩm Raspberry Pi Temperature & Humidity

Máy chủ Raspberry Pi 
Một trong những ứng dụng tốt nhất của Raspberry Pi chính là trở thành trung tâm điều khiển dành cho các thiết bị sử dụng nguồn điện áp thấp. Trong lĩnh vực này, Raspberry Pi có thể thu thập và báo các về các điều kiện hay sự thay đổi của cơ sở dữ liệu rồi trả về trung tâm. Giao thức Web chính là ứng dụng thực tế hiệu quả nhất. Một dự án đơn giản mà chúng ta có thể thực hiện là  thiết lập một máy chủ Web Apache trên hệ điều hành Linux chạy trên Raspberry Pi.  Dự án máy chủ Stratum 1 Network Time Protocol sử dụng nền tảng Raspberry Pi là minh chứng rõ ràng nhất khi  tạo nên một thiết bị có khả năng xác thực dựa trên thư mục. Ngoài ra Stratum 1 Network Time này còn giúp giải quyết vấn đề về độ trễ trong việc xác thực máy chủ.

Hệ thống máy chủ tạo từ Raspberry Pi

Cụm máy tính nhúng
Đặt một cụm các máy tính nhúng chi phí thấp cùng nhau không phải là điều mới – nó được thực hiện với bo mạch vi xử lý Arduino và điều khiển nhúng giống như những gì thập niên 80 đã từng làm. Arduino là bo mạch đã thiết kế sẵn các thành phần điện tử, những ai không am hiểu về điện tử nhưng có kiến thức cơ bản về tin học và lập trình là có thể lập trình để điều khiển được.

Trong trường hợp hợp dự án này, Raspberry Pi được thiết kế để  làm hệ thống nền tảng cho ngăn xếp ứng dụng trên Drupal – một hệ thống quản lý nội dung, đối thủ lớn nhất của WordPress hiện nay. Những gì bạn có thể học hỏi với các dự án này? Ngoài hữu ích với chính người dùng Drupal thì bạn có thể hiểu biết sâu hơn về việc thiết lập các hệ thống đa xử lý và các cụm máy tính Raspberry Pi.

The Pirate Box
Không phải tất cả các dự án IoT có thể sử dụng máy chủ Web công cộng. Ngay cả với mã hóa, chứng thực, đôi khi IoT đơn giản là chỉ để kiểm soát và báo cáotình trạng giao thông thông qua mạng riêng biệt. Dự án Pirate Box này sử dụng các giao thức Torrent và mạng Wi-Fi để chia sẻ các tập tin với các máy tính Raspberry Pi khác. Có thể bạn không muốn sử dụng Torrent cho các dự án doanh nghiệp nhưng  Pirate Box sẽ cho bạn hiểu rõ hơn các khái niệm về thiết lập mạng Wi-Fi và cách sử dụng giao thức cấp cao hơn để giữ cho dòng chảy dữ liệu thông suốt, an toàn giữa các trạm.

Pirate Box cho việc chia sẻ tệp tin

Nhạc cụ điện tử ảo
Raspberry Pi và Pi2 đã có sức mạnh xử lý hơn một máy tính để bàn từ năm 99. Vì vậy không có gì ngạc nhiên khi những dụng cụ âm nhạc như Moog, Yamaha DX, Casio CZ đều có thể Raspberry Pi mô phỏng . Các ứng dụng ảo hóa nhạc cụ được tổng hợp âm thanh dựa trên yếu tố kỹ thuật của phần mềm chạy trên Pi. Việc ảo hóa này yêu cầu người thực hiện phải kết hợp các thiết bị chuyển mạch, cảm biến và khả năng chuyển đổi từ analog sang kỹ thuật số.

The Beet Box

Một sản phẩm được thiết kế dựa trên nền tảng công nghệ cho phép người dùng chơi nhịp trống bằng cách chạm vào củ cải đường, Beetbox là một dự án IoT như vậy. Thiết bị này được được trang bị một Raspberry Pi với bộ cảm biến cảm ứng và một bộ khuếch đại âm thanh. Cảm biến MPR121 Capacitive Touch Sensor của Sparkfun được hoạt động thông qua những đoạn mã kịch bản viết bằng Python, cho phép việc chạm vào rau củ có thể phát ra tiếng trống. Âm thanh được xử lý qua một bộ khuếch đại LM386 trước khi kết nối tới hệ thống loa.

Robot
Một trong những dự án đình đàm trên trang gọi vốn cộng đồng Kickstarter là chú robot Rapiro được vận hành bởi Raspberry Pi. Dự án này là một trong những chương trình được phát triển với mục đích giáo dục cho đối tượng mới bắt đầu chế tạo robot. Tại Việt Nam có thể nhắc đến K-Bot Wi-Fi Robot của Ngô Huỳnh Ngọc Khánh thiết kế hồi năm 2013. Robot này có thể đồng thời thực hiện ba nhiệm vụ: quan sát, tìm kiếm và an ninh. Tính năng nổi trội nhất của K-Bot là quay được video và truyền trực tuyến về trung tâm điều khiển, chủ động phát hiện chuyển động và ghi lại hình ảnh. Ngoài ra robot còn có radar gắn phía sau để hỗ trợ di chuyển, có thể khảo sát và vẽ biểu đồ, tính thông số về nhiệt độ, độ ẩm ở nơi đang hoạt động… Những dự án về robot này có thể giúp người thực hiện nhận thức rõ hơn về việc sử dụng động cơ hồi tiếp vòng kín Servo, thiết kế  hệ thống điều khiển nhúng cho các vật thể chuyển động.

Robot Rapiro được vận hành bởi Raspberry Pi

Hệ thống giải trí XBMC 
XBMC là mã nguồn mở miễn phí được thiết kế cho việc quản lý và xem phim, nhạc, ảnh, trò chơi. Khả năng sắp xếp thông tin dữ liệu là điểm mạnh nhất của XBMC, ngoài ra truy xuất thông tin phim ảnh từ các kho dữ liệu trực tuyến (như IMDB, The MovieDB) có thể làm cho hệ thống của bạn khá phong phú. Quy trình cài HĐH cho Raspberry Pi về rất đơn giản, chỉ cần tải Win32DiskImager rồi flash image sang thẻ SD. Dự án này không đòi hỏi nhiều trong cách bẻ khóa phần cứng nhưng mang đến nhiều kinh nghiệm trong việc tương tác với thiết bị đầu vào và đầu ra theo phương pháp chuẩn, các chuyển đổi cơ bản và khả năng xử lý lưu trữ.

Hệ thống giải trí XBMC được cài đặt trên Raspberry Pi

Dựng phim time-lapse với Raspberry Pi 
Phim tua nhanh thời gian có các khung hình ở tốc độ thấp hơn nhiều so với chuẩn điện ảnh là 24, 25 hoặc 30 hình/giây. Những hình ảnh thu được sử dụng để dựng những cảnh hoặc sự kiện diễn ra lâu trong thực tế, ví dụ như toàn cảnh mặt trời mọc hay quay lại một bông hoa đang nở… Một thiết bị hỗ trợ chụp ảnh time-lapse chuyên nghiệp có giá tầm hơn 15 triệu VNĐ, nhưng với một dự án như RasPiLapse dựa trên nền tảng Raspberry Pi  thì chi phí này thấp hơn rất nhiều. Ngoài Raspberry Pi, hệ thống này còn được trang bị kết nối GPIO (General Purpose Input / Output) mà chúng ta có thể dễ dàng kiểm soát. Các kịch bản hoạt động đều được viết bằng Python, từ việc kiểm soát thời gian cho đến số lượng hình chụp. Dự án này cho phép bạn tiếp cận các kỹ năng trong việc kiểm soát động cơ, điều khiển thiết bị bên ngoài thông qua nguồn năng lượng duy nhất, sử dụng thời gian chính xác và cuối cùng là khả năng đồng bộ hệ thống.

Dựng phim time-lapse với Raspberry Pi

F2103 GPRS IP Modem sử dụng trong ứng dụng hiển thị LED

Thông tin cơ bản:

• Triển khai ở : Bulgaria
• Model: F2103 gprs ip modem
• Số lượng: 700 pcs
• Ứng dụng: Sử dụng F2103 trong ứng dụng thay đổi thông tin hiển thị biển LED trong hệ thống giao thông thành phố

Một hệ thống tích hợp sử dụng 700 chiếc modem F2103 cho việc thay đổi thông tin hiển thị LED trong hệ thống xe bus trong thành phố ở Bulgaria. Mô hình hệ thống đươc mô tả như sau: 

Hệ thống thông tin xe bus, cho phép người sử dụng xe bus có thể nhìn thấy các thông tin liên quan về chiếc xe mình đang cần đi hiện tại đang ở đâu, bao lâu nữa thì đến, biển số xe là gì, là loại xe nào,..... Trên mỗi xe bus, sẽ bao gồm một thiết bị GPS + modem F2103 ( có thể thay thế bằng F7114: GPS + GPRS IP Modem), thông tin về vị trí của các xe sẽ được liên tục cập nhật về trung tâm. Từ trung tâm, các hoạt động điều phối thông tin và gửi dữ liệu cần thiết tới các hộp biển bảng thông tin LED ( trong đó có chứa modem F2103).

Dưới đây là một số hình ảnh của hệ thống:

Như hình trên, modem F2103 được đặt bên trong những biển bảng led. Chức năng là nhận dữ liệu từ trung tâm đến để hiển thị. F2103 sẽ được gắn với mainboad của biển led thông qua cổng truyền thông RS232/RS485/RS422.

Hệ thống cho phép hiển thị thời gian ước tính của mỗi xe bus tới bến xe bus mà khách hàng đang đứng.

Biển thông tin led cho phép hiển thị các thông tin về xe bus như biển số, loại xe, thông tin cảnh báo,......

Các sản phẩm và thông tin liên quan:

• Modem không dây - F2103: GPRS IP Modem
• Modem không dây - F2403: 3G IP Modem
• Router không dây - F3425: 3G Router
• Modem không dây, 5 I/O điều khiển từ xa - F2114: GPRS IP Modem
• Modem không dây, 5 I/O điều khiển từ xa, GPS - F7114: GPS-GPRS IP Modem
• Modem Zigbee - F8914
• Modem Zigbee + GPRS IP - F8114
• Modem điều khiển từ xa, hỗ trợ 8AI, 8DO/8DI - F2164: GPRS RTU

Các giải pháp liên quan:

• Giải pháp giám sát và điều khiển PLC S7 200 sử dụng F2103: GPRS IP Modem

• Giải pháp kết nối các Recloser với hệ thống SCADA bằng modem ip F3425 3G router

• Giải pháp giám sát hồ chứa từ xa

• Giải pháp sử dụng modem ip F2164: GPRS RTU trong hệ thống SCADA thủy lợi

• Giải pháp cảnh báo lũ quét sử dụng modem F2103: GPRS IP Modem

• .....

Để biết thêm chi tiết và các ứng dụng của sản phẩm F2103 GPRS IP Modem của hãng Four-Faith, xin vui lòng liên hệ công ty BKAII 

Cách kết nối dây dò từ vào bộ dò vòng từ LD100

Như đã biết, bộ dò vòng từ LD100 là thiết bị phát hiện tín hiệu từ 01 vòng từ cảm ứng ( 1 kênh ) khi có xe đi qua và kích hoạt đầu ra relay để kết nối với các bộ điều khiển hoặc thiết bị chấp hành

• Thông tin về bộ dò vòng từ LD100
• Cách lắp đặt vòng dò từ

Hôm nay, BKAII xin hân hạnh được giới thiệu tới các bạn cách đấu nối dây dò từ vào bộ dò vòng từ LD100 như sau:

Bộ dò vòng từ LD100 có 11 chân, thông thường được gắn liền với base 11 pin ( BKAII sẽ khuyến mại miễn phí khi mua các bộ dò vòng từ LD100, LD200, LD400....).

Ta sẽ đấu theo sơ đồ đấu chân:

• Kết nối vòng dò từ vào chân 7,8 của base ( cũng chính là chân 7,8 của bộ dò vòng từ).
• Cấp nguồn vào chân 1, 2 của bộ dò vòng từ ( loop detector). Lưu ý cấp đúng dải nguồn cho thiết bị. Cụ thể, các sản phẩm của hãng Procon hỗ trợ 3 loại nguồn: 220VAC, 110VAC và 12-24VDC, ở đây LD100 là loại nguồn 220VAC.
• Kết nối delay với thiết bị điều khiển tùy theo mục đích sử dụng

Chức năng các Switch trên bộ Detector:

Chú thích của các switch như sau:

• Switch 10: Độ trễ ngõ ra của Relay (2s)
• Switch 7,8,9: Độ nhạy của bộ dò ( Thông thường để chế độ off)
• Switch 6: Thay đổi tần số vòng Loop. Trong trường hợp vòng loop bị tác động của vòng Loop kế bên hoặc bởi một nguồn khác thì ta có thể bật Switch 6 để loại bỏ vấn đề  này. Bình thường thì Switch 6 ở chế độ off.
• Switch 5: Tăng mức độ nhạy của bộ dò. Bình thường để chế độ Off
• Switch 4: Làm chậm sự chuyển mạch ON của bộ detector. Bình thường để chế độ Off
• Switch 3: Phát hiện xe trong các ngày tại cùng một thời điểm. Bình thường để chế độ Off
• Switch 2: Dùng để cấu hình pulse delay
  • Nếu Switch 2 ở chế độ Off thì pulse delay ở chế độ ON, khi xe đi vào vòng Loop thì pulse delay sẽ chuyển sang Off
  • Nếu Switch 2 ở chế độ ON thì pulse delay ở chế độ ON, khi xe đi ra vòng Loop thì pulse delay sẽ chuyển sang Off
• Switch 1: Dùng để thay đổi thời gian xung của Pulse delay

Đèn led hiển thị:

• POWER  LED : báo tình trạng nguồn cấp
• DETECT LED: Sáng khi phát hiện có xe. Tần số vòng lặp = Số lần nhấp nháy x 10Khz. Nếu đèn detect led sáng mà không nhấp nháy tức là có vấn đề với vòng lặp.
• LOOP FAULT LED : chỉ ra tình trạng lỗi của vòng lặp.
  • Nếu Led này nhấp nháy thì có thể vòng loop bị ngắn mạch hoặc độ tự cảm vòng loop nhỏ. Kiểm tra lại kết nối của vòng loop hoặc thêm số vòng dây
  • Nếu LOOP FAULT LED sáng mà không chớp thì có thể vòng Loop bị hở mạch hoặc độ tự cảm quá lớn. Kiểm tra lại kết nối hoặc giảm bớt số vòng dây của vòng lặp.

 Với hướng dẫn tương đối chi tiết ở trên, BKAII hy vọng các bạn có thể tự triển khai cho mình các dự án liên quan đến thiết bị phát hiện xe như bộ dò vòng từ LD100. Mọi thông tin chi tiết về sản phẩm và cách sử dụng, xin vui lòng liên hệ với BKAII.

BKAII Co.,LTD

Hướng dẫn cấu hình F2103: gprs ip modem

Tài liệu này thuộc quyền sở hữu công ty TNHH Tự Động Hóa và Tin Học Công Nghiệp Bách Khoa (BKAII). Bất kỳ sự sao chép, sử dụng và tiết lộ mà không được sự cho phép từ phía công ty là vi phạm pháp luật của nước Cộng Hoà XHCN Việt Nam. Tài liệu này chỉ được sử dụng cho các thành viên và khách hàng của BKAII

Để có thể cài đặt và sử dụng modem F2103, ta cần chuẩn bị các hạng mục sau:

• 01 địa chỉ IP mạng Wan, địa chỉ này khuyến cáo là địa chỉ IP tĩnh. Các IP này được các nhà cung cấp dịch vụ như FPT, Viettel, ….. Trong các thử nghiệm thì có thể dùng IP của modem ADSL cá nhân.
• 01 port đã được mở / NAT port. Cách mở port/ NAT Port có thể search trên mạng với từ khóa ( port forward, open port, port forwarding,…)
• 01 bộ modem F2013 ( modem F2103, nguồn, dây cáp RS232, Antenna)
• Sim 3G. Cần đảm bảo Sim đã được đăng ký GPRS/3G.

Hướng dẫn mở port trên modem mạng TPLINK

Hiện tại, chúng ta có rất nhiêu loại DLS/ADSL Router và tất nhiên mỗi loại có nhiều giao diện người dùng khác nhau khi cấu hình port forwarding. Ở đây, chúng tôi xin hướng dẫn chi tiết cách làm trên modem ADSL TPLink, đối với các modem ADSL khác, bạn có thể làm một cách tương tự.

Hướng dẫn config GPRS IP Modem

Thực hiện lần lượt các bước sau:

• Cần 01 Sim có chức năng GPRS/3G (tốt nhất là sim 3G trọn gói). Đảm bảo sim kết nối internet thành công trên điện thoại.
• Gắn Sim vào modem
• Lắp Antenna, nguồn vào modem
• Cấp nguồn cho modem
• Các bước  config lần lượt như sau
  • Kết nối modem với máy tính bằng cáp đi kèm modem
  • Mở chương trình DTU config trên máy tính ra. Chương trình sẽ hiện như sau
    

• Khi này, phần mềm yêu cầu re-power lại nguồn, chúng ta rút nguồn ra và cắm lại.
• Kết quả như sau:
  

Các thông số cần điền để config: Đối với các bài toán sử dụng chức năng truyền thông thông qua mạng GPRS/IP thì các chức năng ta để mặc định. Chỉ quan tâm đến hai thông số sau:

  102.1.28.11: Đây là địa chỉ IP mạng WAN, có thể là IP tĩnh/động của máy tính – nơi cần đón luồng dữ liệu về. Nếu không biết, bạn có thể tra cứu địa chỉ IP này tại link: https://www.whatismyip.com/

8686: Đây là port trên máy tính đó, yêu cầu phải mở/NAT port này trước khi config thiết bị. Sau khi máy tính đã có dữ liệu về đến nơi, Port này có trách nhiệm đón luồng dữ liệu về ứng dụng của chúng ta.

• Sau đó làm lần lượt theo thứ tự như trong hình vẽ dưới đây

         

Trên máy tính, cần bật một chương trình để lắng nghe tại port đã mở ( ở đây là port 8686). Ta có thể sử dụng các chương trình đơn giản để lắng nghe như phần mềm Hercules như sau:

Khi có báo Connected như trên, là việc cấu hình kết nối từ modem F2103/F2403 về máy tính đã thành công. Từ lúc này, dữ liệu từ thiết bị cần điều khiển giám sát sẽ qua cổng RS232 của modem F2103/F2403, qua hạ tầng mạng GPRS/3G, truyền về máy tính. 

Xem thêm:

• Hướng dẫn kết nối Recloser với F2103: GPRS IP Modem thông qua cổng com ảo
• Hướng dẫn upgrade firmware cho modem gprs ip F2103/F2403

Điện lực Quảng Trị: Hiệu quả ưu việt từ giải pháp điều khiển từ xa Recloser

LCT:  Với sứ mệnh mang đến cho quý khách hàng các giải pháp và giá thành tối ưu nhất, BKAII đã đồng hành với hầu hết các công ty điện lực các tỉnh thành ở khắp 3 miền Bắc, Trung, Nam trong giải pháp điều khiển và giám sát recloser từ xa thông qua việc tư vấn và cung cấp thiết bị  F2103 gprs ip modem, F2403 wcdma ip modem, Vigor 2912, STE100A,... Về hiệu quả của giải pháp, chúng tôi xin phép trích dẫn từ nguồn báo xây dựng (http://www.baoxaydung.com.vn/news/vn/xa-hoi/quang-tri-hieu-qua-uu-viet-tu-giai-phap-dieu-khien-xa-recloser.html), nội dung bài báo đã đánh giá hiệu quả tối ưu giải pháp và thiết bị của chúng tôi tại công ty điện lực Quảng Trị.

(Xây dựng) - Qua thực tế vận hành hệ thống lưới điện của Công ty Điện lực Quảng Trị (PC Quảng Trị), việc đầu tư lắp đặt sử dụng Recloser trên lưới cho thấy được hiệu quả trong việc phân đoạn sự cố, giảm thiểu suất sự cố thoáng qua.

Tuy nhiên, hầu hết các vị trí lắp đặt Recloser nằm xa đơn vị quản lý vận hành, việc thao tác tại chỗ tương đối khó khăn, đặc biệt là ở những vùng núi xa xôi và nhất là vào mùa mưa bão. Vì vậy, giải pháp điều khiển xa Recloser là một sáng kiến thực sự đem lại hiệu quả trong công tác quản lý vận hành lưới điện, đặc biệt giúp cho việc phát hiện và xử lý sự cố trên lưới điện được thuận lợi và nhanh chóng.

v

Recloser được lắp đặt trên xuất tuyến 478-E4 Đông Hà. Router VPN (hộp màu đen) được lắp đặt tại tủ điều khiển Recloser NOJA.

Sáng kiến này của nhóm tác giả Huỳnh Tấn Thành (Giám đốc PC Quảng Trị), Võ Văn Hưng (Phó trưởng phòng Kỹ thuật), Nguyễn Văn Tài (Trưởng phòng Công nghệ thông tin) và Nguyễn Xuân Thuỷ (chuyên viên phòng Kỹ thuật). Mục tiêu được đưa ra là: Xây dựng được hệ thống giám sát và điều khiển thông qua giao tiếp truyền thông của Recloser thông qua đường truyền mạng di động kết nối máy tính điều khiển với Recloser bằng các phần mềm quản lý tương ứng. Hệ thống thu thập dữ liệu Recloser có khả năng thu thập dữ liệu trực tiếp theo thời gian thực từ các Recloser này, đảm bảo tính liên tục và chính xác của dữ liệu, phục vụ công tác vận hành và các ứng dụng nâng cao khác. Lưu trữ các sự kiện, thông số quá khứ phục vụ công tác vận hành, phân tích hệ thống điện.

Trên cơ sở đó, phương án phải thực hiện được giải pháp truyền thông kết nối các thiết bị đóng cắt trên lưới điện trung áp (Reclosers, LBS) có giao thức IEC 60870-5-101/104 sử dụng công nghệ 3G/GPRS kết nối về văn phòng Công ty để thực hiện việc giám sát, điều khiển. Giải pháp truyền thông qua modem 3G/GPRS có chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn rất nhiều lần so với phương thức truyền thông sử dụng modem UHF, tuy nhiên vẫn đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu về mặt kỹ thuật khi kết nối với hệ thống hiện có, đồng thời dễ dàng lắp đặt, sử dụng.

Nội dung chủ yếu của giải pháp là sử dụng moden có tính năng kết nối VPN (đóng vai trò VPN Client) kết hợp USB-3G (đóng vai trò trỏ ra Internet) kết nối với các thiết bị đóng cắt (Reclosers, LBS) cần giám sát trên lưới điện phân phối qua các cổng giao tiếp thông dụng như RJ45, USB, RS232 (với các thiết bị có giao tiếp USB, RS232 cần có thêm các bộ chuyển đổi qua chuẩn RJ45).

Các tín hiệu của thiết bị đóng cắt được kết nối vào mạng Internet nhờ một SIM đăng ký dịch vụ 3G. Modem kết nối với thiết bị, thông qua hệ thống 3G kết nối VPN về Modem FTTH có địa chỉ IP tĩnh (đóng vai trò VPN server) đặt tại phòng máy. Lúc đó, các thiết bị kết nối vào Modem sẽ giống như trong mạng nội bộ với máy tính điều khiển đặt tại trung tâm. Các máy tính này có thể thiết lập được các kênh truyền thông “trong suốt” (transparent) đến các thiết bị để điều khiển, giám sát… Vì vậy, tại trung tâm vận hành hệ thống sẽ lắp đặt 01 đường truyền internet tốc độ cao có địa chỉ IP tĩnh, modem phải có chức năng VPN serve; khai báo VPN server, phân dãi địa chỉ mạng cho từng vị trí điều khiển để kết nối, trỏ port cho modem kết nối trực tiếp từ máy tính ra thiết bị; trang bị 01 máy tính phục vụ công tác giám sát, điều khiển hệ thống.

Để tạo mạch liên lạc với các Recloser, thiết lập tại các điểm thiết bị đóng cắt (đối với các Recloser hãng Nulec, Noja Power với cổng truyền thông RJ45): Cấu hình và lắp đặt 01 modem có tính năng VPN Client để kết nối về VPN server đặt tại Phòng điều hành; cấu hình và lắp đặt 01 USB 3G kết nối modem ra Internet; cấu hình địa chỉ của thiết bị đóng cắt theo lớp địa chỉ của Modem VPN client để kết nối về trung tâm. Đối với các Recloser hãng Cooper, Tavrida, Siemens với cổng truyền thông RS232 thì thiết lập: Cấu hình và lắp đặt 01 modem công nghịệp có kết nối 3G, giao tiếp RS232 trỏ cổng thiết bị đến Modem đặt tại trung tâm; cấu hình kết nối chương trình Virtual Com trên máy tính điều hành để kết nối thiết bị.

Ngoài các thiết lập trên, cấu hình thiết lập hệ thống điều khiển tại trung tâm với giải pháp kỹ thuật, xây dựng hệ thống mạng riêng ảo (VPN) kết nối các tủ điều khiển Recloser lắp đặt trên lưới điện về trung tâm điều khiển và điều khiển các Recloser bằng phần mềm cung cấp bởi nhà sản xuất tương ứng với các Recloser, cụ thể là: Recloser U27 hãng Nulec sử dụng loại tủ điều khiển ADVC và PTTC sử dụng phần mềm WSOS5; Recloser OSM27 hãng Noja Power sử dụng phần mềm NOJA Power CMS; Recloser hãng Shingsung sử dụng loại rơ le SEL-351R sử dụng phần SEL-5010; Recloser hãng Cooper tủ điều khiển là FXB sử dụng phần mềm FX Programmer; Recloser hãng Tavrida sử dụng phần mềm TELUS SOFTWARE.

Router công nghiệp 3G IP Modem (thiết bị phía trên bên trái) được lắp đặt tại tủ điều khiển Recloser NULEC.

Ông Võ Văn Hưng, Phó trưởng phòng Kỹ thuật Công ty Điện lực Quảng Trị (PC Quảng Trị), cho biết: “Giải pháp sáng kiến điều khiển xa Recloser ở PC Quảng Trị đảm bảo yêu cầu về mặt kỹ thuật, an toàn, nâng cao các chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện, đặc biệt là các chỉ số SAIDI, MAIFI, đảm bảo hệ thống lưới điện các khu vực tỉnh Quảng Trị vận hành linh hoạt hơn, nâng cao chất lượng cung cấp điện và giảm tổn thất điện năng. Chỉ số SAIDI Tổng công ty giao cho PC Quảng Trị trong năm 2016 là 1.250 phút, trong đó bảo trì bảo dưỡng 1.150 phút và sự cố là 100 phút. Trong 6 tháng đầu năm 2016, PC Quảng Trị thực hiện chỉ số SAIDI về sự cố là 22 phút, bằng 22% so kế hoạch năm”.

Việc triển khai lắp đặt điều khiển xa cho các Recloser được PC Quảng Trị triển khai từ tháng 12/2015 cho các Recloser đã lắp đặt trên lưới, đến cuối tháng 5/2016, tất cả 78 Recloser trên lưới điện tỉnh Quảng Trị đã được lắp đặt điều khiển xa về điểm điều khiển tập trung tại phòng Điều độ (sắp tới sẽ lắp thêm 5 Recloser nữa). Kể từ khi áp dụng sáng kiến giải pháp điều khiển xa Recloser, công tác quản lý sự cố lưới điện trên địa bàn PC Quảng Trị đã đem lại hiệu quả rõ rệt theo mục tiêu ban đầu đã đề ra, đặc biệt là việc thao tác đóng cắt các Recloser phục vụ công tác chuyển lưới, xử lý sự cố đã đáp ứng về thời gian, đảm bảo yêu cầu của công việc.

Theo tính toán, sau khi áp dụng công nghệ điều khiển xa Recloser, thời gian mất điện theo chỉ số SAIDI trong năm sẽ giảm khoảng 270 phút so với trước đây, tương ứng với sản lượng điện không mất đi là 500.000kWh Ngoài ra còn tiết kiệm được chi phí nhân công đi thao tác đóng cắt, thay vì trước đây phải cần 2 công nhân di chuyển từ đơn vị quản lý đến máy cắt mất khoảng thời gian trung bình 30 phút để thực hiện thao tác đóng cắt. Tính chung lại, ước tính hiệu quả kinh tế làm lợi đem lại khoảng 850 triệu đồng/năm.

Hữu Tiến-Tuấn Nghĩa

Hướng dẫn upgrade firmware cho modem gprs ip F2103/F2403

Hôm nay, BKAII sẽ hướng dẫn các bạn cách upgrade chi tiết firmware cho gprs/3g ip modemF2103/F2403. Để thực hiện, chúng ta sẽ thực hiện lần lượt theo các bước sau:

• Hướng dẫn cấu hình F2103: gprs ip modem

 Kết nối modem F2103 với máy tính bằng dây cáp kết nối RS232 đi kèm theo modem. Lưu ý, lúc này modem không được cấp nguồn.

Chạy chương trình upgrade ( Tool có sẵn trong đĩa CD đi kèm sản phẩm hoặc vui lòng liên hệ với BKAII để được cung cấp ).

Click vào nút "Open" để chọn cổng COM, sau đó click vào nút "Load" để dẫn đến nơi chứa file firmware. Sau khi lựa chọn được file firmware chính xác, vui lòng click "Down" để bắt đầu tiến trình upgrade cho modem.

Cấp nguồn cho modem, hệ thống sẽ tự động bắt đầu Upgrade.

Khi xuất hiện thông báo "Download OK", tức là quá trình upgrade đã hoàn thành.

Như vậy, chỉ với vài thao tác đơn giản ở trên, các bạn đã có thể tự upgrade firmware cho hệ thống của mình rồi. Hãy liên hệ với BKAII để chắc chắn rằng bạn đã có phiên bản firmware chính xác cho ứng dụng của mình!

BKAII Co.,LTD