QUY ĐỊNH về HÌNH THỨC đề CƯƠNG LUẬN văn THẠC sỹ

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Trần Văn Tụ QUẢN LÝ CÁC TRẠM VIỄN THÔNG TẬP TRUNG Chuyên ngành: Kỹ Thuật Viễn Thơng Mã số: 8.52.02.08 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ ( Theo định hướng ứng dụng) Hà Nội - 2021 Luận văn hoàn thành tại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Người hướng dẫn khoa học: GS.TS NGUYỄN BÌNH Phản biện 1: TS Nguyễn Ngọc Minh Phản biện 2: TS Nguyễn Quốc Khương Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc: Có thể tìm hiểu luận văn tại: Thư viện Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơn MỞ ĐẦU Ngành viễn thơng công nghệ thông tin phát triển không ngừng Công nghệ 5G ứng dụng phát triển mạnh mẽ vào sống Ngồi cơng nghệ vượt trội mạng 5G cịn có nhược điểm vùng phủ hẹp, nên cần có nhiều cột phát sóng Để quản lý vận hành số lượng lớn trạm tốn khó Các trạm viễn thơng khơng có hệ thống giám sát tập trung, thường vận hành nhân công, nên không hiệu mặt chi phí Khi xảy cố việc giám sát cảnh báo không cập nhật mà lại cần có nhân cơng đến để xử lý Nguồn điện cấp cho trạm hoạt động thường xuyên bị điện phải chuyển sang nguồn điện máy phát Việc chạy máy phát để cấp điện cho trạm viễn thông thực hồn tồn nhân cơng Hiện thực tế VNPT nói chung VNPT Hải Dương nói riêng có khoảng 380 trạm, trạm viễn thơng có nhiều thiết bị khác Quản lý nhà trạm có phận phịng KTĐT, phịng Kế tốn, Trung tâm Điều hành viễn thông khu vực, nhân viên viễn thông khu vực Vì trạm có biến động, xử lý cố thiết bị BTS, NoedB, EnodeB hay bổ sung, thay đổi, sửa chữa thiết bị phụ trợ máy phát điện, bình Accu, mơ đun tủ nguồn… vật tư thay phải cập nhật hệ thống Chưa có giải pháp đồng giải vấn đề trên, thông tin nhà trạm phân tán nhiều hệ thống quản lý, thao tác thủ công nên liệu không chuẩn hoá, nghiệp vụ trường tốn thời gian chi phí thực thi, thơng tin khơng tin cậy, xác, khơng giám sát đánh giá kết thực nhân viên Do em nghiên cứu đề tài ”Quản lý trạm viễn thông tập trung” làm luận văn tốt nghiệp nhằm xây dựng hệ thống thống quản lý điều khiển trạm viễn thông VNPT địa tỉnh Hải Dương Luận văn gồm chương trình bày vấn đề: Chương 1: Tổng quan hệ thống quản lý trạm viễn thơng Chương 2: Phân tích thiết kế thử nghiệm trạng quản lý trạm viễn thông VNPT Hải Dương Chương 3: Triển khai thử nghiệm đánh giá kết thực tế VNPT Hải Dương NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN QUẢN LÝ NHÀ TRẠM HIỆN NAY 1.1 Giới thiệu chương Hiện VNPT Hải Dương khai thác nhiều trạm viễn thông, để cung cấp đa dịch vụ cho khách hàng Việc phát triển trạm viễn thông kéo theo tốn nhân lực để vận hành, bảo dưỡng, khai thác, bảo vệ nhà trạm Việc đưa thêm nhân lực vào để vận hành đảm bảo cho hoạt động trạm an tồn tốn kinh tế khơng hiệu Trước tình hình tơi xin đưa giải pháp quản lý, vận hành, khai thác bảo vệ trạm tập trung 1.2 Khảo sát trạng, tồn công tác quản lý trạm viễn thông địa bàn VNPT Hải Dương Để phát triển mạng viễn thơng cần có nhiều cột phát sóng, đặc biệt phát triển lên mạng 5G số lượng trạm cần nhiều Để vận hành số lượng trạm nhiều chi phí vận hành quản lý Việc vận hành chủ yếu nhân công phí cao dẫn đến giá ảnh hưởng đến lợi nhuận Quản lý thủ công nên hiệu khơng cao, khơng quản lý chi phí thường xun Việc giám sát hoạt động trạm viễn thông không giám sát Các cảnh báo cịn thiếu khơng thường xuyên cập nhật Quản lý trạm đơn lẻ không quản lý tập trung 1.3 Khảo sát, đánh giá giải pháp có Việc quản lý tập trung trạm viễn thơng chưa có giải pháp tổng thể Các trạm viễn thông có cảnh báo kèm theo các thiết bị viễn thơng, chưa có giải pháp độc lập để quản lý nhà trạm Các cảnh báo trạm chưa cập nhật đầy đủ Mới có chạy máy nổ tự động ATS hỗ trợ cần chuyển điện máy phát dự phòng Nhưng thường xuyên bị lỗi không đồng với thiết bị 1.4 Xác định mục tiêu cụ thể, tiêu chí tiêu kỹ thuật Giải pháp thay người trực trực tiếp trạm viễn thông trực gián tiếp Các trạm viễn thông giám sát điều khiển từ xa Chỉ cần người trực trung tâm điều khiển vận hành tốt nhiều trạm viễn thơng, số lượng người trực giảm bớt nhiều 1.5 Kết luận chương Hệ thống giải pháp quản lý trạm viễn thông tổng thể Kết hợp phần cứng mạch điện tử phần mềm điều khiển Cung cấp giải pháp tổng thể để quản lý trạm viễn thông Đáp ứng mục tiểu quản lý nhà trạm nay, đem lại lợi ích kinh tế cao cho doanh nghiệp CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG QUẢN LÝ TRẠM VIỄN THÔNG VNPT HẢI DƯƠNG Giới thiệu chung Để đảm bảo thực quản lý vận hành trạm viễn thông tập trung theo yêu cầu đề 2.1 ra, thi hệ thống cần thực chức năng: Hệ thống phải thực đầy đủ chức nhân viên vận hành bảo dưỡng tổng đài mở rộng thêm chức khác tuỳ thuộc vào ứng dụng thực tế trạm viễn thông phát triển thêm sau Việc phát triển thêm chức sau phải thừa kế phần có trước, thực mở rộng chức phải nhanh chóng khơng ảnh hưởng đến q trình làm việc liên tục trạm viễn thông Hệ thống phải đảm bảo độ an toàn, ổn định cao với chi phí ban đầu cho tồn thiết bị thấp sử dụng tốt nhiều năm Thực công việc giám sát điều khiển từ xa trung tâm điều khiển Tại trung tâm điều khiển giám sát điều khiển nhiều trạm viễn thơng Phân tích chức giải pháp 2.2 Sơ đồ 2.1 Tổng quan hệ thống giám sát điều khiển SƠ ĐỒ HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN Gửi tin nhắn SMS cho người dùng Người dùng truy cập qua Web máy tính di động Kết nối mạng nội qua VPN Kết nối qua mạng nội Máy chủ quản lý tập trung - Điện lưới Điện máy nổ Điện tổng đài Nhiệt độ phòng máy Nhiên liệu máy nổ Báo cháy Cảnh báo cửa Cảnh báo cáp Bộ điều khiển trạm TRẠM n Điều khiển đầu - Mở khóa máy nổ - Đề máy nổ - Cầu dao đảo chiều - Bật tắt điều hòa quạn - Còn đầu dự phòng chưa dùng Cổng gửi tin nhắn SMS VT Hải Dương Kết nối qua mạng nội Bộ điều khiển trạm TRẠM Giám sát cảnh báo đầu vào Mạng nội Giám sát cảnh báo đầu vào - Điện lưới Điện máy nổ Điện tổng đài Nhiệt độ phòng máy Nhiên liệu máy nổ Báo cháy Cảnh báo cửa Cảnh báo cáp - Máy chủ để lưu liệu kiện trạng thái trạm Điều khiển đầu - Mở khóa máy nổ - Đề máy nổ - Cầu dao đảo chiều - Bật tắt điều hòa quạn - Còn đầu dự phòng chưa dùng 2.3 Thiết kế tổng thể giải pháp Sơ đồ 2.2 Phân giã chức SƠ ĐỒ PHÂN GIÃ CHỨC NNG Giám Sát Đng Truyền Giỏm Sỏt Nhit Cnh Báo Bằng Âm Thanh Và Hình Ảnh Giao Tiếp Người Dùng Giám Sát Mất Điện, Chạy Máy Nổ Và Đóng Mở Cầu Giao Giám Sát Cửa Đóng Mở Máy Tính Trung Tâm Điều Khiển Đường truyền VPN Ethernet Mạch Vi Điều Khiển Giám Sát Cảnh Báo Cháy Giám Sát Cảnh Báo Cáp Giao tiếp với máy tính trung tâm Điều Khiển 2.4 Thiết kế sở liệu Giải pháp dùng hệ quản trị CSDL MySQL Danh sách bảng chương trình Cấu trúc bảng sau: */ Bảng “calendar” dùng lưu lịch mùa để tính định mức nhiên liệu chạy máy nổ */ Bảng “config” lưu đường dẫn server */ Bảng “device” lưu cấu hình trạm khách */ Bảng “device_host” lưu trạng thái trạm khách */ Bảng “device_host_quata” lưu định mức trạm khách */ Bảng “history” lưu lịch sử trạng thái trạm khách */ Bảng “host” lưu đường dẫn trạm khách */ Bảng “permission” phân quyền người dùng */ Bảng “sms” lưu thời gian gửi sms */ Bảng “sms_group” lưu nhóm tin sms */ Bảng “sms_type” lưu nội dung tin nhắn 10 2.5 Thiết kế phân hệ lõi điều khiển logic nghiệp vụ 2.5.1 Tổng quan vi xử lý Raspberry 2.5.1.1 Giới thiệu chung Raspberry Raspberry Pi máy tính giá 35USD kích cỡ iPhone chạy HĐH Linux Với mục tiêu chương trình giảng dạy máy tính cho trẻ em Được phát triển Raspberry Pi Foundation – tổ chức phi lợi nhuận với tiêu chí xây dựng hệ thống mà nhiều người sử dụng cơng việc tùy biến khác 2.5.1.2 Phần cứng raspberry Sơ đồ 2.3 cấu tạo Raspberry Pi Raspberry Pi có hai phiên bản, Model A có giá 25$ Model B có giá 35$ Model B hình thơng dụng Model B bao gồm phần cứng cổng giao diện  SoC 700MHz với 512MB RAM  cổng HDMI cho đầu âm / video số  cổng video RCA cho đầu video Analog  Jack Headphone Stereo 3.5mm cho đầu âm Analog  02 cổng USB 11  01 đầu đọc thẻ nhớ SD để tải hệ điều hành  01 cổng Ethernet LAN  01 giao diện GPIO (General Purpose Input/Output) Model A gần tương tự Model B có thay đổi sau  cổng USB * Khơng có cổng Ethernet người dùng phải thêm Adapter USB Wi-Fi Ethernet cần kết nối mạng  256MB RAM 2.5.1.3 Hệ điều hành raspberry Về Raspberry Pi có nhiều OS linux chạy có thiếu vắng Ubuntu (do CPU ARMv6) Điểm danh số Distributions Linux (nhúng) chạy Raspberry Pi Raspbian, Pidora, openSUSE, OpenWRT, OpenELEC,… Raspbian: http://www.raspbian.org/ 12 Đây build Linux dựa nên Debian (Gần giống ubuntu) với giao diện LXDE (thay GNOME) Có đầy đủ web browser, media player, tools, etc … Nói chung HĐH dành cho người muốn dùng Raspberry Pi PC Raspbmc: http://www.raspbmc.com/ 2.5.1.4 Một số lưu ý dùng Raspberry 2.5.1.5 Kết luận Raspberry 2.5.2 Tổng quan ngôn ngữ dùng cho hệ thống 2.5.2.1 Hệ điều hành linux dùng cho raspberry Linux từ gọi chung nhiều biến thể Hệ điều hành phát triển cách sử dụng nhân (kernel) Linux Linus Torvalds tạo giải pháp mã nguồn mở thay 2.5.2.2 Ngôn ngữ PHP để lập trình trang Web PHP - viết tắt hồi quy "Hypertext Preprocessor", ngơn ngữ lập trình kịch chạy phía server nhằm sinh mã html client PHP trải qua nhiều phiên tối ưu hóa cho ứng dụng web, với cách viết mã rõ rãng, tốc độ nhanh, dễ học nên PHP trở thành ngôn ngữ lập trình web phổ biến ưa chuộng 2.5.2.3 Ngơn ngữ c để lập trình điều khiển phần cứng raspberry 13 Ngôn ngữ C ngôn ngữ lập trình có mục đích sử dụng phổ biến nhờ tính đơn giản linh hoạt Nó ngơn ngữ lập trình có cấu trúc độc lập với máy 2.5.2.3.1 Ngơn ngữ lập trình C gì? Ngơn ngữ C sử dụng để tạo ứng dụng hệ thống tương tác trực tiếp với thiết bị phần cứng Ví dụ trình điều khiển, nhân hệ điều hành,… Nó phát triển nhà khoa học máy tính người Mỹ – Dennis Ritchie 2.5.2.3.2 Ứng dụng ngơn ngữ lập trình C 2.5.2.3.3 Tại phải học ngôn ngữ C? 2.5.2.3.4 C hoạt động nào? 2.5.2.3.5 Điểm mạnh điểm yếu C truyền giá trị số nguyên (integer value) cho kiểu liệu float 2.6 Thiết kế giao diện quản trị hệ thống tảng Web Một số hình ảnh giao diện chương trình - Giao diện trang chủ - Giao diện phân quyền người dùng 14 - Các kiểu nội dung tin nhắn SMS 2.7 Thiết kế sơ đồ điện cho hệ thống Phần cứng: 15 Thiết kế báo cáo tổng hợp - Báo cáo lưu lại tất kiện trạm viễn thông Giúp lấy số liệu cần thiết chi việc quản lý 2.8 2.9 Phát triển tích hợp hệ thống - Hệ thống phù hợp với tất trạm viễn thông - Hệ thống tích hợp với nhiều loại máy nổ khác để phù hợp với thực tế - Tương thích loại tín hiệu cảnh báo với thiết bị nhà trạm khác 2.10 Kết luận chương Hệ thống tạo giả pháp tổng thể để vận hành quản lý trạm viễn thông Kết hợp phần cứng phần mêm nên đa dạng hóa tín hiệu cảnh báo điều khiển khác Phần mềm viết để điều khiển phần cứng thông qua ngôn ngữ lập trính khác nhau, viết theo kiểu module nên dễ ràng nâng cấp sau cho sau 16 CHƯƠNG 3: TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ TRÊN THỰC TẾ TẠI VNPT HẢI DƯƠNG 3.1 Giới thiệu chương Một hệ thống thiết kế xong cần đưa vào thử nghiệm chạy thực tế Theo thiết kế chức thiết kế xây dựng để thực chức theo yêu câu thực tế trạm viễn thông Đưa hệ thống vào hoạt động thực tế để kiểm tra thay đổi, chỉnh sửa để hệ thống hoạt động ổn định 3.2 Xác định mục tiêu thử nghiệm Mục tiêu đưa vào thử nghiệm thực tế để kiểm tra chức hệ thống Kiểm tra hoạt động ổn định hệ thống Kiểm tra mạch điện làm việc môi trường công nghiệp Cài đặt phần mềm kèm theo, kiểm tra lỗi để kịp cập nhật sửa lỗi Thử nghiệm tích hợp hệ thống thiết bị có 3.3 Mơ tả cấu hình thử nghiệm, cách thức triển khai thực địa Hiện hệ thống chạy thử 30 trạm viễn thông VNPT Hải Dương Các trạm kết nối đến máy chủ trung tâm để lứu kiện thực yêu cầu người dùng Các trạm chạy thời gian thực nên kiện cập nhật thường xuyên Hệ thống chạy thực thiết bị nên đánh giá độ tin cậy hệ thống Các phận phần cứng dùng thự để đảm bảo dòng điện điện áp cho thiết bị viễn thông trạm 3.4 Cài đặt triển khai thử nghiệm trên trạm viễn thông thực tế 3.4.1 Cài đặt hệ thống Trên máy chủ cài đặt: Hệ quản trị sở liệu MySQL Cài XamPP để chạy PHP cho webserve Trên Raspberry trạm cài đặt: Cài hệ điều hành Ubuntu Cấu hình code C để điều khiển thu thập tín hiệu với phần cứng 17 3.4.2 Một số chức a Màn hình nhập - Vào trang chủ http://10.34.4.245/ đăng nhập theo acc cấp b Giao diện trang tổng trạm Trang tổng hiển thị danh sách trạm mà acc phân quyền cho xem Có chức sau: c Quản lý tài khoản: Để thêm bớt sửa xóa phân quyền tài khoản người dùng 18 Chức phân quyền theo acc theo trạm Có quyền Quyền xem, Quyền điều khiển Quyền nhắn tin sms Một tái khoản quản lý nhiều trạm khác trạm có quyền (cùng người dùng trạm khác phân quyền khác nhau) d Quản lý trạm: Dùng để cập nhật cấu hình trạm 19 Phần quan trọng phần cấu hình nút điều khiển cho máy nổ khác cấu hình định mức e Cấu hình nút, tùy theo tứng máy nổ mà có cấu hình phù hợp với loại máy nổ Có trạm cần nút khóa máy nổ 20 Có trạm cần nút khóa đề máy nổ Có trạm cần nút tắt máy nổ 21 3.4.3 Cấu hình định mức Định mức chia làm mùa hè mùa đơng( chưa có quy định tháng mùa hè mùa đông nên e để mùa hè tháng 4,5,6,7 cịn lại mùa đơng 1,2,3,8,9,10,11,12) Tại thời điểm áp dụng định mức để tính - Hiện có định mức nhiên liệu tiêu thụ Các phần khác em tính sẵn có định mức nhập vào Ví dụ nhiệt độ phịng máy, thời gian lên mức nhiệt độ cao quy định không Thời gian chạy máy nổ không giờ….để từ lọc trường hợp khơng quy định để chấm BSC - Định mức phần đo dùng để điều khiển thiết bị Như định mức DC1 48v để chạy máy nổ điện, hay nhiệt độ để chạy điều hòa… 22 Cập nhật trạm - Chức dùng để cập nhật phần mêm cho trạm thông qua mạng kết nối sẵn 3.4.4 Lưu lịch sử kiện Trong mục lưu lại tất kiện trạm Trong phần tìm kiếm số liệu tính theo định mức nhập vào chương trình Hàng tháng hàng q thơng kê để tính BSC theo định mức quy định Ví dụ: Muốn xem số nhiên liệu tiêu thụ tháng chọn trạm muốn xem, chọn điện máy nổ, chọn từ ngày… đến ngày…sau đo chọn tìm kiếm thị chi tiết phần chạy máy nổ Cột “kết quả” số lít dùng Nếu muốn xuất excel để làm báo cáo 23 3.4.5 Các thông số đo cảm biến Hiện em để đầu đo áp dòng AC, đầu đo DC, đầu đo nhiệt độ đo R Trạm Cổ Bì em lắp đo hiển thị trang trạm đầu đo AC đo điện pha tổng đài đầu đo đo nhiệt độ phòng máy đầu đo DC để đo nguồn Dc trạm 24 3.4 Đánh giá kết Về mặt kỹ thuật: Hệ thống tạo giải pháp tốt cho việc thay người trực Hệ thống đưa tự động hóa vào sống làm tăng suất lao động tiết kiệm chi phí Việc áp dụng thành cơng cơng nghệ cao vào điều khiển bước lớn Từ việc điều khiển này, bước đệm cho thời gian tới để áp dụng công nghệ thông tin kỹ thuật số vào tất lĩnh vực sống a) Về mặt kinh tế: Tôi xin phân tích tốn kinh tế áp dụng giải pháp vào thực tế sau  Dòng chi - Chi phí vốn đầu tư ban đầu Để phân tích hiệu kinh tế ta tiến hành phân tích hiệu tiến hành lắp đặt hệ thống giám sát điều khiển trạm viễn thông từ xa cho 50 trạm viễn thơng tồn tỉnh Hải Dương KẾT LUẬN CHUNG Về mặt kỹ thuật: Hệ thống tạo giải pháp tốt cho việc quản lý trạm viễn thơng, đưa tự động hóa vào sống làm tăng suất lao động tiết kiệm chi phí Giải pháp khắc phục tình trạng thiếu nhân cơng Việc hồ mạng trạm viễn thơng nhanh chóng khơng phải chuẩn bị nhân lực Với chế trường cạnh tranh việc giảm chi phí làm tăng sức cạnh tranh doanh nghiệp thị trường Hiệu kinh tế: Giải pháp có tính khả thi cao mang lại hiều kinh tế lớn cung việc triển khai lắp đặt dễ dàng nhanh chóng việc mở rộng giải pháp trường tỉnh khác tiềm Vậy việc áp dụng hệ thống giám sát điều khiển trạm VNPT từ xa vào thực tế mang lại lợi ích thiết thực ... acc phân quy? ??n cho xem Có chức sau: c Quản lý tài khoản: Để thêm bớt sửa xóa phân quy? ??n tài khoản người dùng 18 Chức phân quy? ??n theo acc theo trạm Có quy? ??n Quy? ??n xem, Quy? ??n điều khiển Quy? ??n nhắn... cứu đề tài ”Quản lý trạm viễn thông tập trung” làm luận văn tốt nghiệp nhằm xây dựng hệ thống thống quản lý điều khiển trạm viễn thông VNPT địa tỉnh Hải Dương Luận văn gồm chương trình bày vấn đề: ... trạm có quy? ??n (cùng người dùng trạm khác phân quy? ??n khác nhau) d Quản lý trạm: Dùng để cập nhật cấu hình trạm 19 Phần quan trọng phần cấu hình nút điều khiển cho máy nổ khác cấu hình định mức