Quản lí thiết bị trường học

- Nguyễn Hữu Mạnh GIẢI PHÁP TỰ ĐỘNG THU THẬP VÀ KHAI THÁC SỐ LIỆU CÔNG TƠ ĐO ĐẾM Chuyên ngành: Công nghệ thông tin LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS.
- 13 CHƯƠNG II – NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐỌC SỐ LIỆU CÔNG TƠ ĐIỆN TỬ.
- Giới thiệu công tơ điện tử.
- Phương pháp nghiên cứu.
- Các loại số liệu thu thập.
- Thông số vận hành hiện thời (Current values.
- Thông số chỉ số chốt (Historical value.
- Công cụ giao tiếp với công tơ.
- Đọc dữ liệu từ công tơ theo giao thức IEC 62056-21.
- Đọc số liệu từ công tơ A1700 của hãng Elster.
- Đọc dữ liệu từ công tơ theo giao thức IEC 62056/DLMS.
- Đọc dữ liệu từ công tơ ZxD của hãng Landis & Gyr.
- Đọc dữ liệu từ công tơ của nhà sản xuất không công bố giao thức hoặc giao thức riêng.
- 29 CHƯƠNG III – XÂY DỰNG GIẢI PHÁP THU THẬP SỐ LIỆU TỰ ĐỘNG.
- Mô hình chung thu thập số liệu tự động.
- 31 3.3 Mô hình xây dựng tổng thể hệ thống.
- 34 3.4 Hệ thống đọc số liệu công tơ.
- 35 3.4.2 Các chức năng chính.
- 36 3.5 Hệ thống giám sát và khai thác số liệu.
- 38 3.5.2 Các chức năng chính.
- Hệ thống thu thập số liệu công tơ đo đếm.
- Giao diện chính.
- Giao diện đọc số liệu.
- Giao diện cấu hình.
- Hệ thống giám sát và khai thác số liệu công tơ đo đếm.
- Màn hình quản lý các kết nối với IP Modem.
- Màn hình chức năng cấu hình hệ thống.
- Màn hình chức năng biểu đồ sản lượng tiêu thụ điện trong ngày.
- Màn hình báo cáo số liệu chỉ số chốt tháng.
- Màn hình chức năng giám sát thông số hiện thời.
- Màn hình chức năng lập lịch đọc số liệu công tơ.
- Em xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo Công ty Cổ phần giải pháp quản lý năng lượng (E-SOLUTIONS) đã tạo điều kiện cho em phát triển dự án “Giải pháp tự động thu thập và khai thác số liệu công tơ đo đếm” thành luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kĩ thuật ở trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
- 6 Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt Viết tắt Đầy đủ Ý nghĩa IEC International Electrotechnical Commission Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế DLMS/COSEM Device Language Message Specification/COmpanion Specification for Energy Metering Chuẩn giao thức truyền thông với công tơ điện tử HHU Hand Held Unit Thiết bị cầm tay Bd Baudrate Tốc độ truyền tin (Nếu truyền nhị phân thì Baudrate = Bitrate) PMU Power Master Unit Phần mềm chính hãng giao tiếp với công tơ Elster A1700 HDLC High-Level Data Link Control Giao thức liên kết dữ liệu theo bit được định nghĩa bởi OSI LAN Local Area Network Mạng nội bộ WAN Wide Area Network Mạng diện rộng TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol Giao thức truyền tin qua mạng internet GPRS General Packet Radio Service CSDL Cơ sở dữ liệu CMIS Customer Management Information System Hệ thống thông tin quản lý khách hàng ES E-SOLUTIONS Công ty Cổ phần giải pháp quản lý năng lượng TNHH Trách Nhiệm Hữu Hạn 7 Danh mục các bảng Bảng 1: Thống kê các loại công tơ điện tử 3 pha tại Việt Nam.
- 14 Bảng 2: Các số liệu cần thu thập của thông số vận hành.
- 16 Bảng 3: Các số liệu cần thu thập của Biểu đồ phụ tải.
- 17 Bảng 4: Các số liệu cần thu thập của Chỉ số chốt.
- 18 Bảng 5: Các số liệu cần thu thập của Thông số lịch sử.
- 18 Bảng 6: Các số liệu cần thu thập của Thông số sự kiện.
- 19 Bảng 7: Trình tự giao tiếp với công tơ theo chuẩn IEC 62056-21.
- 21 8 Danh mục các hình vẽ, đồ thị Hình 1: Phạm vi áp dụng thu thập số liệu đo đếm.
- 13 Hình 2: Trình tự giao tiếp với công tơ theo chuẩn IEC 62056-21.
- 21 Hình 3: Các bước giao tiếp với công tơ theo chuẩn DLMS/COSEM.
- 27 Hình 4: Mô hình tổng quát giải pháp thu thập số liệu tự động.
- 30 Hình 5: Sơ đồ kết nối và truyền thông nhiều công tơ.
- 31 Hình 6: Sơ đồ kết nối và truyền thông ít công tơ.
- 32 Hình 7: Hình ảnh thực tế kết nối IP modem với công tơ ZxD/Landis & Gyr.
- 33 Hình 8: Lưu đồ hệ thống thu thập và khai thác số liệu đo đếm.
- 39 Hình 12: Luồng trao đổi dữ liệu chi tiết trong ES Metering.
- 40 Hình 13: Giao diện chính ESMR Server.
- 44 Hình 14: Giao diện quá trình trao đổi số liệu với công tơ.
- 45 Hình 15: Giao diện cấu hình hệ thống ESMR Server.
- 46 Hình 16: Giao diện đăng nhập ES Metering.
- 47 Hình 17: Giao diện đăng nhập Web khai thác số liệu.
- 48 Hình 18: Giao diện quản lý kết nối với IP Modem trên ES Metering.
- 48 Hình 19: Giao diện quản lý kết nối với IP Modem trên Web khai thác số liệu.
- 49 Hình 20: Giao diện chức năng cấu hình hệ thống trên ES Metering.
- 50 Hình 21: Giao diện chức năng cấu hình hệ thống trên Web khai thác số liệu.
- 50 Hình 22: Giao diện chức năng báo cáo sản lượng ngày trên ES Metering.
- 51 Hình 23: Giao diện chức năng báo cáo sản lượng ngày trên Web khai thác số liệu.
- 52 Hình 24: Giao diện chức năng báo cáo chỉ số chốt tháng trên ES Metering.
- 53 Hình 25: Giao diện chức năng báo cáo chỉ số chốt tháng trên Web khai thác số liệu.
- 54 Hình 26: Giao diện giám sát thông số U-I-F trên ES Metering.
- 55 9 Hình 27: Giao diện giám sát biểu đồ P-Q trên ES Metering.
- 55 Hình 28: Giao diện giám sát các thông số hiện thời trên Web khai thác số liệu.
- 56 Hình 29: Giao diện chức năng lập lịch đọc tự động trên ES Metering.
- 57 Hình 30: Giao diện chức năng lập lịch đọc tự động trên Web khai thác số liệu.
- 61 10 MỞ ĐẦU Tại các công ty Điện lực hiện nay, số lượng và chủng loại công tơ điện tử được lắp đặt cho các khách hàng rất nhiều.
- Hàng tháng, nhân viên phải đi từng công tơ để ghi lại chỉ số của các công tơ đó.
- Các công tơ này đều chưa được quản lý và theo dõi kịp thời.
- Qua khảo sát thực tế, cần phải tiến hành nghiên cứu và đưa ra một giải pháp nhằm hỗ trợ, cải thiện ở khâu thu thập chỉ số điện năng từ các công tơ điện tử, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế và quản lý.
- Hệ thống này cần đạt hiệu quả cao trong khâu thu thập chỉ số công tơ, đảm bảo độ tin cậy của dữ liệu thu thập được, giảm thiểu nhân lực và thời gian cho việc đi thu thập dữ liệu trong tháng.
- Việc ứng dụng các công nghệ cao vào quản lí điện năng sẽ giảm chi phí nhân công và đặc biệt sẽ giảm được tổn thất thương mại trong quá trình truyền tải.
- Xuất phát từ thực tế nêu trên, hiện nay trên thế giới và ở việt nam đã bắt đầu xuất hiện hệ thống đọc và truyền dữ liệu công tơ điện tử 3 pha với chức năng cấu hình, quản lý, giám sát các thông số điểm đo từ xa về trung tâm.
- Hệ thống này mới được thử nghiệm tại một vài Công ty Điện lực, nó hoàn toàn mới mẻ đối với ngành điện.
- Vì vậy việc nghiên cứu để triển khai hệ thống này có một ý nghĩa thực tiễn cao trong việc thu thập số liệu các công tơ đầu nguồn ranh giới, kiểm tra mức tiêu thụ điện năng của khách hàng, phát hiện được các hành vi gian lận.
- phục vụ công tác quản lý kinh doanh điện năng.
- Trên nhu cầu thực tế đó, luận văn “Giải pháp tự động thu thập và khai thác số liệu công tơ đo đếm” được thực hiện, với bố cục gồm các chương chính sau: Chương 1 – Đặt vấn đề Chương 2 – Nghiên cứu phương pháp đọc số liệu công tơ điện tử 11 Chương 3 – Xây dựng giải pháp thu thập số liệu tự động Chương 4 – Kết quả và bàn luận Chương 5 – Kết luận 12 CHƯƠNG I – ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1.
- Cơ sở thực tiễn và hiện trạng Căn cứ vào nhu cầu thu thập số liệu các công tơ điện tử, phục vụ công tác quản lý và kinh doanh điện năng tại các trạm biến áp, các điểm giao nhận điện năng, các khách hàng lớn của các công ty Điện lực.
- Hiện nay, việc đọc số liệu công tơ chủ yếu vẫn là thủ công, đã có một số đơn vị thí điểm áp dụng biện pháp đọc số liệu từ xa bằng cách dùng các phần mềm đi kèm công tơ của nhà sản xuất.
- Phần mềm chính hãng được thiết kế cho mục đích chính là cài đặt, thiết lập chế độ làm việc… không phải chuyên dùng cho mục đích đọc số liệu và quản lý điện năng từ xa.
- Nếu cho phép dùng phần mềm này để đọc công tơ thì biện pháp quản lý về mặt tổ chức phải vô cùng chặt chẽ để giám sát sự thiếu trung thực của chính người vận hành do người vận hành có thể có những can thiệp trái phép, cài đặt lại chế độ làm việc của công tơ.
- Phần mềm chính hãng chỉ là công cụ đọc dữ liệu thô, không có tính năng xử lý, quản lý và khai thác dữ liệu thành các dạng thức báo cáo hiển thị.
- Chỉ có thể đọc lần lượt từng công tơ, rất khó khăn để áp dụng cho nhu cầu quản lý một số lượng công tơ lớn.
- Phải dùng kết hợp nhiều phần mềm chính hãng khác nhau để đọc các chủng loại công tơ khác nhau (do trên lưới điện có rất nhiều chủng loại công tơ.
- Sự cấp thiết của đề tài Trong quá trình quản lý vận hành và kinh doanh điện năng, các Công ty Điện lực rất cần các thông số của lưới điện tại các trạm biến áp, các điểm giao nhận điện năng, các điểm đo đếm điện năng của các khách hàng lớn.
- 13 Việc đánh giá tình hình tiêu thụ điện tại các điểm này cũng vô cùng quan trọng, giúp các Công ty chủ động trong hoạt động sản xuất kinh doanh, dự báo phụ tải, quản lý và giảm tổn thất điện năng.
- Để triển khai nâng cao chất lượng dịch vụ khách hàng, một hệ thống đọc chỉ số từ xa các công tơ đo đếm vận hành tự động và chính xác sẽ hỗ trợ rất nhiều công tác quản lý, kịp thời phát hiện và xử lý các trường hợp bất thường hoặc sự cố hệ thống đo đếm điện năng, đảm bảo cung ứng điện ổn định, liên tục, an toàn góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ khách hàng cho các Công ty Điện lực.
- Hiện tại các Công ty Điện lực chưa áp dụng một hệ thống tự động đọc và kiểm soát từ xa nào cho các công tơ đo đếm sản lượng lớn, do đó việc nghiên cứu và xây dựng một hệ thống như vậy để phục vụ cho công tác quản lý giám sát quá trình tiêu thụ điện tại các Công ty Điện lực trở nên vô cùng cần thiết.
- Phạm vi áp dụng Hệ thống có thể thu thập số liệu đo đếm của các công tơ điện tử 3 pha của khách hàng dân dụng, các khách hàng lớn (công ty, xí nghiệp, xưởng sản xuất), các trạm biến áp, các nhà máy điện và trên toàn lưới điện.
- Hình 1: Phạm vi áp dụng thu thập số liệu đo đếm 14 CHƯƠNG II – NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐỌC SỐ LIỆU CÔNG TƠ ĐIỆN TỬ 2.1.
- Giới thiệu công tơ điện tử Công tơ điện (hay còn gọi là điện kế) là thiết bị dùng để đo lượng điện năng tiêu thụ.
- Có 2 loại công tơ điện: công tơ cơ khí và công tơ điện tử.
- So sánh với công tơ cơ khí, công tơ điện tử có nhiều ưu điểm vượt trội như: Độ chính xác công tơ điện tử đến ± 1%, cao hơn so với công tơ điện cơ.
- đo đếm đa chức năng và đặc biệt là có các cổng giao tiếp dữ liệu (chuẩn RS232, RS485, Ethernet.
- cho phép kết nối vào các hệ thống thu thập dữ liệu tự động từ xa qua các mạng truyền dẫn phổ biến như RF, PLC, GSM, GPRS, CDMA, 3G, Wifi… Công tơ điện tử 3 pha thường dùng để đo những nơi tiêu thụ điện lớn (các xí nghiệp, trạm phân phối điện…) Hiện nay, trên lưới điện Việt Nam phổ biến 6 loại công tơ điện tử 3 pha, qua tìm hiểu sơ bộ, có thể phân nhóm công tơ theo chuẩn truyền tin như sau: Bảng 1: Thống kê các loại công tơ điện tử 3 pha tại Việt Nam STT Loại công tơ/Hãng sản xuất Giao thức truyền tin 1 A1700/Elster (Anh) IEC ZxD/Landis & Gyr (Thụy sĩ) IEC 62056/DLMS 3 LZQJ/EMH (Đức) IEC ACE6000/Actaris (Pháp) IEC 62056/DLMS 5 DTS27/Shenzen star (Trung Quốc) Nhà sản xuất không công bố 15 6 Genius/EDMI (Singapore) Nhà sản xuất không công bố Do hiện nay, tỷ lệ công tơ A1700 của hãng Elster chiếm trên 90% tổng số công tơ điện tử 3 pha trên lưới điện Việt Nam nên trong luận văn này, tác giả xin đi sâu vào phương pháp đọc số liệu của công tơ này.
- Tìm hiểu sơ bộ về từng loại công tơ, tính năng, xác định giao thức truyền tin, sử dụng thành thạo các công cụ và phần mềm của nhà sản xuất để cài đặt, đọc dữ liệu từ công tơ.
- Tìm hiểu về các giao thức truyền tin của công tơ được quy định trong bộ tiêu chuẩn IEC 62056 (part IEC 13239, IEC 61334 (part 6, 41) và bộ sách DLMS/COSEM (Green book, Blue book – rất bị hạn chế vì không có tài liệu đầy đủ.
- Sử dụng phần mềm của nhà sản xuất để giao tiếp với công tơ, phân tích giao thức, cách mã hóa và giải mã dữ liệu, đồng thời tham chiếu ngược lại với các tiêu chuẩn mà nhà sản xuất công bố để hiểu rõ hơn giao thức của từng loại công tơ (những điểm phù hợp với tiêu chuẩn và những điểm khác biệt), từ đó có cơ sở để giao tiếp với công tơ bằng các công cụ và phần mềm thử nghiệm.
- Sử dụng các công cụ và phần mềm thử nghiệm để đọc dữ liệu từ công tơ, thử phân tích kết quả đọc về, so sánh kết quả với dữ liệu được đọc bằng phần mềm của nhà sản xuất, viết mô tả giao thức để dựa trên các mô tả này có thể viết module chương trình đọc dữ liệu.
- Các loại số liệu thu thập 2.2.1

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt