Tài Liệu Kỹ Thuật Hệ Thống Giám Sát Điều Khiển Csht Trạm Viễn Thông – Smu.pdf

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ HTSV VIỆT NAM Trụ sở Số 164, Nguyễn Văn Cừ, P Bồ Đề, Q Long Biên, Hà Nội VPGD P1602, Tòa C2, Vinaconex1, 289A Khuất Duy Tiến, P Trung Hòa, Q Cầu Giấy, Hà Nội Điện thoại 04 62[.]

TÀI LIỆU KỸ THUẬT HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KHIỂN CSHT TRẠM VIỄN THÔNG – SMU CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ HTSV VIỆT NAM Trụ sở: Số 164, Nguyễn Văn Cừ, P.Bồ Đề, Q.Long Biên, Hà Nội VPGD: P1602, Tòa C2, Vinaconex1, 289A Khuất Duy Tiến, P.Trung Hòa, Q.Cầu Giấy, Hà Nội Điện thoại: 04.62783539 - Website: www.htsv.com.vn Nội dung I GIỚI THIỆU VỀ TÀI LIỆU 1.1 Mục đích 1.2 Phạm vi 1.3 Thuật ngữ 1.4 Bố cục tài liệu II TỔNG QUAN HỆ THỐNG 2.1 Hiện trạng nhu cầu 2.2 Giới thiệu hệ thống SMU 2.3 Mơ hình tổng quan hệ thống SMU 2.3.1 2.3.2 2.3.3 Khối kỹ thuật trung tâm quản lý Khối kỹ thuật truyền dẫn thông tin Khối kỹ thuật thiết bị trạm 2.4 Các tính hệ thống 2.5 Bộ điều khiển trung tâm 10 2.6 Phần mềm hệ thống SMU 12 2.6.1 2.6.2 Kiến trúc phần mềm 12 Đặc điểm phần mềm 13 2.7 Máy chủ quản lý tập trung 17 2.8 Tính tốn băng thơng cấu hình server 18 2.8.1 2.8.2 2.8.3 2.8.4 Yêu cầu hệ thống 18 Tính tốn băng thơng 18 Tính tốn dung lượng lưu trữ 20 Tính tốn cấu hình server 21 III GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 22 3.1 Giải pháp quản lý CSHT tập trung 22 3.2 Giải pháp triển khai lắp đặt 23 3.3 Giải pháp mở rộng cấu hình 24 3.4 Giải pháp báo cháy địa 25 3.5 Giải pháp giám sát vào trạm 26 3.6 Giải pháp quản lý điện 27 3.7 Giải pháp đánh giá chất lượng tổ accu 28 3.8 Giải pháp đo điện áp DC 29 3.9 Giải pháp điều khiển đóng cắt tải DC 29 3.10 Giải pháp điều khiển điều hòa 30 3.11 Giải pháp điều khiển máy phát điện 31 3.12 Giải pháp truyền dẫn 32 3.13 Giải pháp nguồn cung cấp 33 IV 4.1 4.2 4.3 CHỨC NĂNG HỆ THỐNG 34 Giám sát cảnh báo nhiệt độ 34 Giám sát cảnh báo độ ẩm 34 Giám sát cảnh báo cháy/khói 34 Bản quyền thuộc Công ty HTSV 4.4 Giám sát cảnh báo cháy nhiệt gia tăng 34 4.5 Giám sát cảnh báo ngập lụt 35 4.6 Giám sát cảnh báo chuyển động 35 4.7 Giám sát cảnh báo cửa mở 35 4.8 Giám sát cảnh báo kính vỡ 35 4.9 Thu thập liệu khí tượng thủy văn 35 4.10 Giám sát trạng thái vào trạm 36 4.11 Camera giám sát an ninh 36 4.12 Giám sát cảnh báo nguồn điện AC 36 4.13 Giám sát cảnh báo nguồn điện DC, chất lượng accu 37 4.13.1 4.13.2 4.13.3 4.13.4 Đo điện áp DC 38 Đo điện áp nửa tổ accu 38 Đo dòng điện nạp/xả 38 Đo nhiệt độ 38 4.14 Giám sát điều khiển điều hòa 38 4.15 Giám sát điều khiển máy phát điện pha pha 39 4.16 Điều khiển đóng cắt tải DC 40 4.17 Hình thức cảnh báo 41 4.17.1 4.17.2 4.17.3 4.17.4 Cảnh báo chỗ còi/đèn báo động 41 Cảnh báo gửi tin nhắn email 41 Cảnh báo từ xa giao diện web 41 Cảnh báo gửi tới OMC 41 PHỤ LỤC 1: CÁC THUẬT TOÁN 42 I Thuật tốn điều khiển điều hịa 42 II Thuật toán điều khiển máy phát điện 44 III Thuật toán xác định nguồn AC/GEN 46 IV Thuật toán xác định dung lượng, thời gian lại tổ accu 47 V Thuật toán xác định thời gian lại máy phát điện 50 PHỤ LỤC 2: DANH MỤC THIẾT BỊ CHÍNH 51 Bản quyền thuộc Công ty HTSV I GIỚI THIỆU VỀ TÀI LIỆU 1.1 Mục đích Tài liệu mô tả chi tiết giải pháp công nghệ, ứng dụng thông số kỹ thuật hệ thống SMU – sản phẩm nghiên cứu phát triển HTSV Mục đích tài liệu đưa nhìn tổng quan hệ thống SMU, giúp khách hàng hiểu rõ giải pháp thiết kế, kiến trúc hệ thống (bao gồm phần cứng phần mềm), chức hệ thống tiêu kỹ thuật Tài liệu dành cho kỹ sư thiết kế, nhân viên kỹ thuật, khách hàng quan tâm tới hệ thống để tham khảo dùng làm tài liệu tham chiếu 1.2 Phạm vi Phạm vi tài liệu giới thiệu giải pháp thiết kế hệ thống SMU, phân tích chức hệ thống đưa thuật toán giám sát, điều khiển Chi tiết thiết kế (phần cứng phần mềm), hướng dẫn lắp đặt vận hành hệ thống không thuộc phạm vi tài liệu 1.3 Thuật ngữ Bảng giải thích thuật ngữ quan trọng sử dụng tài liệu Thuật ngữ Giải thích từ ngữ 3G Mạng thông tin di động hệ ADSL Đường dây thuê bao bất đối xứng ATS Tủ điện ATS BTS Trạm thu phát gốc mạng di động CSDL Cơ sở liệu CSHT Cơ sở hạ tầng ĐHTT Điều hành trung tâm GEN Nguồn máy phát điện GPRS Mạng điện thoại di động 2.5G GSC Bo mạch điều khiển máy phát điện GSĐK Giám sát điều khiển GSM Mạng thơng tin di động tồn cầu 2G LAN Mạng máy tính cục MAIN Nguồn điện lưới OMC Trung tâm khai thác vận hành mạng viễn thông PMU Thiết bị giám sát công suất tiêu thụ điện Bản quyền thuộc Công ty HTSV Power Meter Thiết bị đo công suất tiêu thụ điện (Cơng tơ) Server Máy tính chủ SMU Hệ thống giám sát điều khiển tập trung CSHT trạm viễn thông SMU126 Bộ điều khiển trung tâm hệ thống SMU SMU126-ATS Module giám sát điều khiển máy phát điện SMU126-BAT Module giám sát nguồn DC cảnh báo chất lượng tổ ăcqui SMU126-DC Module giám sát đo điện áp accu (-48V) SMU126-DH Module giám sát điều khiển điều hòa SMU126-IO Module mở rộng cấu hình cổng vào SMU126-PU Module đo giám sát công suất tiêu thụ SMU126-ZONE Module báo cháy địa SMU126-DCCB Module điều khiển đóng cắt tải DC SMU126-MT Module đo thơng số khí tượng thủy văn Trạm Trạm viễn thơng có lắp đặt thiết bị SMU126 User Người dùng web VPS (Virtual Private Server) Máy chủ ảo tạo phương pháp phân chia máy chủ vật lý thành nhiều máy chủ khác có tính máy chủ riêng Cloud Server Máy chủ ảo tạo công nghệ điện toán đám mây Web_App Phần mềm cài đặt server cung cấp giao diện cho người dùng Bảng – Danh sách thuật ngữ 1.4 Bố cục tài liệu Tài liệu chia thành phần sau: - Tổng quan hệ thống: giới thiệu tổng quan hệ thống SMU - Giải pháp kỹ thuật: giới thiệu giải pháp kỹ thuật xây dựng hệ thống SMU - Chức hệ thống: phân tích chi tiết tính giám sát, điều khiển Bản quyền thuộc Công ty HTSV II TỔNG QUAN HỆ THỐNG 2.1 Hiện trạng nhu cầu Hiện tại, VNPT nhà mạng lớn Việt Nam (VNPT, Mobifone, Viettel), thời gian qua VNPT không ngừng đầu tư quy hoạch nâng cao chất lượng mạng mở rộng vùng phủ sóng với quy mơ số lượng trạm phát sóng sở hạ tầng, trang thiết bị tương ứng kèm theo đáp ứng cho trạm BTS lớn nhằm phục vụ tốt nữa, cạnh tranh thu hút nhiều khách hàng sử dụng Song song với chiến lược đầu tư mạnh vào sở hạ tầng phát triển mạng lưới phục vụ nhu cầu không ngừng tăng cao khách hàng việc giám sát khối lượng lớn nhà trạm viễn thông cách liên tục, tin cậy hiệu cấp bách cần thiết nhằm giảm chi phi, mát phức tạp việc giải hậu không lường trước xẩy thiết bị nhà trạm viễn thơng xẩy cố Hình - Hình ảnh minh họa CSHT trạm viễn thơng VNPT Tuy nhiên, hầu hết trạm viễn thơng trang bị số cảnh báo cho số thiết bị trạm Các hệ thống cảnh báo cũ, hỏng hóc nhiều khơng cịn đảm bảo độ xác Hơn việc sử dụng hệ thống điều hịa, thơng gió,… liên tục mà khơng quan tâm tới nhiệt độ nhà trạm gây thất lớn điện Tình trạng vào trạm khơng kiểm sốt dẫn đến xảy nhiều cố ảnh hưởng tới chất lượng mạng Công việc tu, bảo trì, bảo dưỡng trạm khơng tiến hành đầy đủ có tiến hành khơng thể kiểm soát dẫn đến xuống cấp CSHT nhà trạm gây ảnh hưởng tới chất lượng mạng lưới Do đó, hệ thống trang bị đầy đủ tính cảnh báo, giám sát toàn hoạt động trạm viễn thơng theo thời gian thực có phương án sử dụng lượng cách hiệu cần phải xây dựng Bên cạnh với số lượng lớn trạm viễn thông không ngừng tăng lên địi hỏi giám sát phải thực theo hướng tập trung, tiện lợi an tồn Trong tương lai, tất trạm viễn thơng hoạt động hoàn toàn tự động, nhân viên kỹ thuật xử lý, giám sát hoạt động trạm từ xa Chỉ trường hợp có cố nghiêm trọng nhân viên kỹ thuật phải đến tận nơi để xử lý Việc xây dựng hệ thống giám sát, quản lý tập trung tạo khả quản lý phân vùng, Bản quyền thuộc Cơng ty HTSV phịng ngừa xử lý cố cách chủ động từ xa mà cịn giúp giảm thiếu chi phí gây lãng phí điện Trên tảng cơng ty HTSV có nhiều năm kinh nghiệm lĩnh vực tư vấn, thiết kế, cung cấp giải pháp giám sát điều khiển CSHT nhà trạm viễn thông Hệ thống SMU xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách 2.2 Giới thiệu hệ thống SMU Hệ thống SMU sản phẩm nghiên cứu phát triển HTSV cho phép quản lý giám sát toàn CSHT trạm viễn thông theo hướng tập trung Với việc ứng dụng cơng nghệ điện tốn đám mây (Cloud Computing) mang đến đẳng cấp vượt trội công nghệ, giúp cho việc quản lý dễ dàng hiệu thông qua mạng Internet, Intranet, GPRS/3G,… Hình - Bộ sản phẩm thiết bị GSĐK CSHT nhà trạm viễn thông Hệ thống hỗ trợ đa dạng loại cảnh báo cho phép giám sát tình trạng hoạt động nhiều loại thiết bị trạm tủ nguồn DC, accu nhà trạm, điều hịa khơng khí, quạt thơng gió, máy phát điện, điện tiêu thụ,… Cảnh báo dựa thông số môi trường, thiết bị đầu báo, cảm biến, thiết bị báo động Hệ thống có khả tự động điều khiển bật/tắt thiết bị trạm (chng báo động, đèn chiếu sáng, quạt thơng gió, điều hịa, máy phát điện…) Tính tự động điều khiển máy điều hoà chạy luân phiên dựa theo thơng số mơi trường đảm bảo nhiệt độ phịng máy phù hợp với hoạt động trạm nhằm mục đích giảm lãng phí điện Việc đảm bảo nhiệt độ làm việc cho thiết bị trạm quan trọng định đến tuổi thọ thiết bị an toàn hệ thống Đồng thời hệ thống hỗ trợ nhiều phương thức thống kê, cảnh báo tình trạng điện tiêu thụ hàng tháng phục vụ công tác quản lý vận hành nhà trạm Hệ thống sử dụng kỹ thuật mã hoá truyền nhận liệu tiên tiến, chế độ phương pháp xác thực hiệu chế bắt sửa lỗi hợp lý đảm bảo việc giám sát, quản lý nhà trạm viễn thông cách tin cậy không gây nhiễu cho thiết bị trạm, khơng báo động, báo cháy giả Bên cạnh hệ thống có khả tích hợp cao, cấu hình mở, dễ dàng nâng cấp mở rộng tương lai Các thiết bị thiết kế theo kiểu mô-đun thuận tiện cho việc triển khai lắp đặt giúp giảm thiểu chi phí đầu tư Bản quyền thuộc Cơng ty HTSV 2.3 Mơ hình tổng quan hệ thống SMU SMU hệ thống quản lý liệu tập trung với máy chủ Cloud VNPT quản lý cung cấp dịch vụ Hình - Mơ hình tổng quan hệ thống SMU Hệ thống gồm phận cấu thành:  Khối kỹ thuật trung tâm quản lý  Khối kỹ thuật truyền dẫn thông tin  Khối kỹ thuật thiết bị trạm 2.3.1 Khối kỹ thuật trung tâm quản lý Trung tâm quản lý não xử lý toàn hệ thống bao gồm trang thiết bị phần cứng, phần mềm,… thực tổng hợp, lưu trữ xử lý toàn liệu giám sát điều khiển Tại trung tâm quản lý bao gồm thiết bị sau: - Máy chủ quản lý tập trung (Cloud Server) VNPT quản lý cài đặt phần mềm quản lý hệ thống SMU - Các thiết bị phục vụ công tác giám sát điều hành hình giám sát, máy tính người trực, cịi đèn báo động - Modem GSM/GPRS gửi tin nhắn cảnh báo tới số điện thoại cài đặt sẵn hệ thống - Các thiết bị truyền dẫn kết nối vào hệ thống giám sát Bản quyền thuộc Công ty HTSV 2.3.2 Khối kỹ thuật truyền dẫn thông tin Thông tin GSĐK trạm gửi máy chủ Cloud theo phương thức truyền dẫn sau: - Nhà trạm có đường truyền nội tập đoàn VNPT (LAN/WAN) Dữ liệu truyền máy chủ Cloud theo đường sau đây: - Nhà trạm khơng có đường truyền nội tập đoàn VNPT Dữ liệu truyền máy chủ Cloud theo đường sau đây: - Ngoài ra, liệu GSĐK chuyển đổi thành dạng tín hiệu tiêu chuẩn truyền OMC tỉnh/thành phố qua hệ thống cảnh báo ngồi sẵn có trạm BTS 2.3.3 Khối kỹ thuật thiết bị trạm Gồm thiết bị GSĐK lắp đặt trạm viễn thông kết nối Server qua phương thức truyền dẫn mà hệ thống SMU hỗ trợ Các thiết bị trạm thiết kế theo kiểu module giao tiếp với theo chuẩn truyền thông Ethernet/RS485/RS232 Thiết bị GSĐK trạm bao gồm: - Bộ điều khiển trung tâm hệ thống SMU (SMU126) - Module giám sát điều khiển điều hòa (SMU126-DH) - Module giám sát nguồn DC cảnh báo chất lượng tổ accu (SMU126-BAT) - Module đo điện áp accu (SMU126-DC) - Module giám sát công suất tiêu thụ điện (SMU126-PU) - Module giám sát điều khiển máy phát điện (SMU126-ATS) - Module điều khiển đóng cắt tải DC (SMU126-DC-CB) - Module giám sát thông số khí tượng thủy văn (SMU126-MT) - Các thiết bị đầu báo, cảm biến: Cháy, khói, chuyển động, kính vỡ, cửa mở, ngập nước,… - Các thiết bị báo động chỗ: còi, đèn báo động, nút ấn báo cháy khẩn cấp - Thiết bị giám sát an ninh: IP-Camera - Thiết bị kiểm soát vào trạm (nhận dạng vân tay, thẻ từ, khóa từ,…) - Vật tư phụ kiện lắp đặt: adapter, dây cáp,… Chỉ tiêu kỹ thuật thiết bị mô tả Phụ lục Bản quyền thuộc Công ty HTSV 2.4 Các tính hệ thống Giải pháp HTSV việc thiết kế hệ thống SMU tập trung chủ yếu vào tính sau: - Giám sát thông số bản: + Giám sát thông số môi trường, cảnh báo nhiệt độ/độ ẩm phòng máy cao + Giám sát cảnh báo cháy, khói phịng máy + Giám sát cảnh báo ngập nước phòng máy Tự động điều khiển máy bơm có cảnh báo ngập nước + Giám sát an ninh phịng máy: cảnh báo cửa mở, kính vỡ, phát chuyển động, camera quan sát - Thu thập liệu khí tượng thủy văn (thơng số gió, mưa,…) - Giám sát cảnh báo nguồn điện AC pha pha (điện lưới, máy phát điện) - Giám sát công suất tiêu thụ điện năng, cảnh báo công suất tiêu thụ gia tăng đột biến - Giám sát cảnh báo nguồn điện DC, tình trạng hoạt động máy nắn - Giám sát cảnh báo chất lượng accu - Giám sát điều khiển hoạt động máy phát điện pha pha - Giám sát điều khiển hoạt động hệ thống điều hịa kết hợp với quạt thơng gió máy hút ẩm để đảm bảo nhiệt độ làm việc cho thiết bị trạm, giúp tăng tuổi thọ thiết bị - Điều khiển đóng ngắt tải DC từ xa qua phần mềm quản lý hệ thống - Điều khiển thiết bị khác trạm đèn chiếu sáng, cịi báo động, - Kiểm sốt tình trạng vào nhà trạm - Hỗ trợ nhiều hình thức cảnh báo khác nhau: + Cảnh báo chỗ còi/đèn báo động + Cảnh báo từ xa màu sắc âm giao diện trang web quản lý + Cảnh báo gửi tin nhắn SMS Email tới đầu mối quản lý + Cảnh báo gửi tới OMC thông qua hệ thống truyền dẫn cảnh báo trạm BTS - Hỗ trợ nhiều phương thức truyền dẫn cảnh báo (tùy chọn sử dụng đường truyền hai theo chế active/standby): + IP (LAN/ Leased line/Internet/E1) + Di động (Mobile data 2G/3G, SMS) - Hỗ trợ nhiều phương thức thống kê, báo cáo phục vụ cho công tác quản lý, vận hành Bản quyền thuộc Công ty HTSV - Sẵn sàng hỗ trợ giao tiếp không dây chuẩn Zigbee để kết nối với module mở rộng - Có cổng giao tiếp Ethernet cho phép kết nối với máy tính kết nối vào mạng LAN/Internet Có 12 đầu cảnh báo ngồi dạng tiếp điểm Rơle (NO/NC) cho phép đấu tín hiệu cảnh báo vào thiết bị vô tuyến 2G/3G để giám sát tập trung cảnh báo qua hệ thống giám sát OMC mạng di động - 2.6 Phần mềm hệ thống SMU 2.6.1 Kiến trúc phần mềm Phần mềm hệ thống SMU cài đặt Cloud Server VNPT cho phép quản lý toàn liệu hệ thống bao gồm liệu người dùng Hình – Kiến trúc phần mềm hệ thống SMU Phần mềm bao gồm module sau: Phần Backend:  Database: chứa toàn liệu hệ thống  HUB-Server: module phần mềm giao tiếp với thiết bị GSĐK trạm  ARCHIVER-Server: module giao tiếp với sở liệu  HTTP-Server: module cung cấp API giao tiếp với liệu webapp, mobileapp, desktopapp  MQTT-Broker: module cung cấp giao thức MQTT giao tiếp realtime liệu với webapp, mobileapp, desktopapp  NOTIFY-Server: module gửi thơng báo hính thức SMS, Email, Google Cloud Mesage (GCM), Apple Push Notification (APN) Phần Fontend: Bản quyền thuộc Công ty HTSV 12  Web-App: module phần mềm giao tiếp với người dùng hệ thống qua giao diện web Phần mềm sử dụng hệ quản trị CSDL PostgreSQL hỗ trợ tính sau: - Tự động lưu dự phịng với mơ hình Master - Slave - Tự động chuyển đổi Slave Server thành Master Server Master Server gặp cố - Cân tải truy vấn server (bao gồm Master Slave) Do vậy, máy chủ ứng dụng, máy chủ CSDL, máy chủ WEB có khả mở rộng mà khơng cần cài đặt lại tồn hệ thống, không ảnh hưởng tới hoạt động hệ thống 2.6.2 Đặc điểm phần mềm Phần mềm hệ thống SMU gồm có đặc điểm sau: a Tính - Hệ thống sử dụng phần mềm PostgresSQL, Redis, NginX triển khai hệ điều hành như: Microsoft Windows, UNIX/Linux - Các module phần mềm sử dụng ngơn ngữ Golang, Reactjs dễ dàng triển khai nhiều tảng - Cho phép khai báo, quản lý lên tới 40.000 trạm viễn thông - Cho phép tối thiểu 2.000 thiết bị GSĐK kết nối đồng thời hệ thống - Không giới hạn số lượng người dùng cho phép quản lý phân cấp theo tối thiểu mức: + Mức 1: theo khu vực Bắc - Trung – Nam + Mức 2: theo tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương + Mức 3: theo quận, huyện, thị xã, thành phố trực thuộc tỉnh - Cho phép tối thiểu 200 user truy cập đồng thời vào hệ thống - Phần mềm SMU xây dựng tảng công nghệ web Cho phép người dùng truy nhập vào hệ thống quản lý giám sát thơng qua trình duyệt web mạng Internet/LAN; Hỗ trợ điều khiển, giám sát máy đầu cuối di động (tablet, điện thoại di động) - Có cấu trúc module, dễ dàng mở rộng phần cứng nâng cấp phần mềm - Khi thiết bị GSĐK trạm bị kết nối đường truyền với trung tâm quản lý, hệ thống hiển thị cảnh báo kết nối trạm giao diện web Cảnh báo kết nối trạm hiển thị màu xám hệ thống giúp người dùng dễ dàng nhận biết Đồng thời gửi sms email tới người trực trạm - Cho phép cài đặt tính gửi tin nhắn, email đến đầu mối quản lý (theo số điện thoại, email dùng đăng ký tài khoản) trạm có cảnh báo Bản quyền thuộc Cơng ty HTSV 13 - Cho phép cài đặt tính nhận tin nhắn điều khiển từ danh sách số điện thoại cài đặt sẵn hệ thống để kiểm tra tình trạng để điều khiển thiết bị (còi/đèn báo động, điều hòa, máy nổ,…) trạm - Phần mềm tích hợp cơng cụ tìm kiếm, lọc cảnh báo, cơng cụ quản lý lỗi: + Phát xử lý lỗi thiết bị trạm + Cấu hình mức độ cảnh báo, loại cảnh báo, trigger SMS, kích hoạt bật cịi, đèn,…cho trạm, khu vực trạm toàn hệ thống + Giao diện hiển thị cảnh báo thân thiện màu sắc, tin,… + Cho phép xác nhận cảnh báo hệ thống có cảnh báo tự động xóa cảnh báo xử lý xong + Tự động xóa cảnh báo bị duplicated - Phần mềm cho phép người dùng tạo phiếu cố để ghi lại quản lý việc xử lý cố Các phiếu cố lưu hệ thống kết xuất dạng tập tin xls, pdf, html + Phiếu cố bao gồm thông tin: thời gian tạo phiếu, thời gian kết thúc, người tạo, người xử lý, lịch sử trình xử lý,… + Người dùng tùy chỉnh thêm, bớt trường thơng tin phiếu cố theo nhu cầu - Hỗ trợ quản lý cấu hình: + Cho phép cấu hình thiết bị trạm theo hình thức: qua giao diện web qua giao diện dòng lệnh (command) + Có nhớ đệm để lưu lệnh thực thi gần lệnh sử dụng nhiều để hỗ trợ người dùng thao tác nhanh chóng, dễ dàng + Cho phép người dùng tạo file script (chứa lệnh cấu hình, điều khiển thiết bị); Cho phép thực thi file script để thực nhiệm vụ cụ thể + Cho phép ghi log thác tác người dùng web bao gồm hoạt động cấu hình, điều khiển thiết bị, thay đổi thông tin tài khoản,… - Hỗ trợ quản lý lực hoạt động hệ thống: hiển thị graph báo cáo lực hoạt động tồn hệ thống - Phần mềm có license đáp ứng đầy đủ yêu cầu tính kỹ thuật giám sát, điều khiển cho tất trạm viễn thông bao gồm trạm trung tâm chuyển mạch, truyền dẫn liên tỉnh, nội tỉnh nhà trạm vô tuyến,… - Tương thích mức API: Việc truy cập liệu từ máy đầu cuối (Client) tới Server quản lý hệ thống giám sát hoàn toàn sử dụng chế RESTful API, API yêu cầu chế xác thực Json Web Token (JWT) Ngoài ra, liệu từ thiết bị GSĐK giao tiếp thời gian thực với Client thông qua giao thức MQTT MQTT over websocket Bản quyền thuộc Công ty HTSV 14 - Phần mềm đóng gói, vận chuyển triển khai công nghệ Docker nhanh chóng đơn giản mơi trường Cloud b Bảo mật, phân quyền truy nhập - Có khả phân quyền truy nhập mạnh mẽ Các tài khoản người dùng phân quyên theo tính giám sát/điều khiển, phân quyền theo khu vực/vùng quản lý trạm phân quyền theo nhóm người sử dụng (Administrator, Operator, User) - Sử dụng chế phân quyền CSDL đảm bảo tính độc lập liệu sử dụng chung tài nguyên Cloud với hệ thống khác - Sử dụng chế xác thực đa nhân tố (tên truy nhập/mật OTP) Khi người dùng kích hoạt chế độ bảo mật lớp, hệ thống tự động phát người dùng đăng nhập vào hệ thống trình duyệt mới, hệ thống yêu cầu xác thực qua mã OTP gửi vào số điện thoại đăng kí tài khoản - Thơng tin mật mã hóa bắng cách sử dụng thuật tốn PBKDF2 kết hợp với hàm băm SHA1 đảm bảo mật sau lưu không trùng khớp tài khoản có mật - Sử dụng giao thức bảo mật SSL (Secure Socket Layer) để kết nối bên ngồi mạng - Cho phép người quản trị quản trị hệ thống từ xa qua đường truyền internet c Cơ sở liệu (CSDL) - Hệ thống CSDL có tính mở, kết xuất để phục vụ tích hợp với hệ thống quản lý khác - CSDL thông tin trạm viễn thông bao gồm trường: + Tên trạm, mã trạm + Địa (tỉnh/ thành phố/ quận/ huyện/ phường/ xã ) + Tên nhân viên quản lý, số điện thoại, + Toạ độ thực đồ số + Tên trung tâm VT quản lý, - Tích hợp ngơn ngữ truy vấn SQL để thuận tiện việc thống kê thông tin đài trạm phục vụ công tác báo cáo, quản trị Bản quyền thuộc Công ty HTSV 15 - Hỗ trợ người dùng xây dựng, trì chỉnh sửa danh sách truy vấn chung truy vấn sử dụng nhiều để sử dụng thường xuyên - Hỗ trợ đọc ghi thơng tin đồng thời theo người đọc khơng khố/chặn người viết người viết khơng khố/chặn người đọc - Có khả lưu phục hồi liệu hệ thống có cố - Tự động ghi log thông tin phiên làm việc người dùng bao gồm thông tin hoạt động người dùng từ lúc đăng nhập đến đăng xuất - CSDL hệ thống mở rộng nhiều máy chủ với thiết bị lưu trữ chung Các máy chủ thêm theo yêu cầu khơng địi hỏi phải phân vùng lại liệu - Hỗ trợ tính hạn chế cán quản trị CSDL người dùng có đặc quyền khác truy cập vào liệu ứng dụng nghiệp vụ thực thay đổi khơng phép - Có cấu trúc mở có khả tương tác với hệ thống CSDL khác d Thống kê, báo cáo - Cho phép thiết lập tự động xuất file cảnh báo theo khoảng thời gian thiết lập - Cho phép tạo biểu mẫu tùy biến theo yêu cầu hình thức biểu đồ, bảng biểu… Xuất báo cáo dạng tập tin xls, pdf, html - Cho phép cài đặt tự động gửi báo cáo tùy chọn theo yêu cầu - Cho phép thống kê, đánh giá mức tiêu thụ điện năng, phát sinh bất thường - Cho phép thống kê, báo cáo đánh giá tình trạng accu (nhiệt độ, dịng nạp/xả, điện áp accu) - Cho phép thống kê, đánh giá thời gian chạy máy nổ, mức tiêu hao nhiên liệu bất thường - Hỗ trợ thống kê, báo cáo tình trạng ra/vào trạm viễn thông - Cho phép tạo sổ liên lạc điện tử để ghi chép báo cáo bảo dưỡng trạm thông tin liên quan phục vụ công tác giám sát, theo dõi, vận hành trạm - Hỗ trợ cung cấp loại báo cáo online offline - Cho phép kéo, thả báo cáo dễ dàng, giúp cho người quản lý khai thác thông tin nhiều nguồn báo cáo khác - Mỗi tài khoản người dùng phân quyền truy nhập hệ thống Phần mềm cho phép thiết lập kiểu lưu trữ, phân phối báo cáo theo nhu cầu Cho phép truy cập báo cáo theo quyền tài khoản đăng nhập e Hiển thị cảnh báo - Hiển thị thông tin cảnh báo theo mức phân quyền truy nhập Ví dụ tài khoản người dùng có quyền quản lý trung tâm, phép xem tồn thơng tin cảnh báo điều khiển thiết bị trạm thuộc phạm vi quản lý - Hiển thị tất tùy chọn thông tin cảnh báo theo yêu cầu người dùng Bản quyền thuộc Công ty HTSV 16 - Hiển thị cảnh báo vượt ngưỡng giá trị cảnh báo, ngưỡng tần suất xuất chu kỳ thời gian định nghĩa trước (Có thể thay đổi theo yêu cầu người dùng) - Cho phép tùy chỉnh hiển thị giám sát toàn phần thông tin trạm - Hiển thị cảnh báo đồng thời tất trạm số trạm tùy chọn - Hiển thị cảnh báo qua giao diện đồ trực quan thông tin liên quan đến trạm để phục vụ công tác ứng cứu như: địa chỉ, tọa độ trạm, điện thoại liên hệ trạm, thời gian accu trì trạm, có máy nổ hay khơng… - Phân biệt cảnh báo qua âm thanh, màu sắc giao diện quản lý Ví dụ, màu đỏ thể cảnh báo mức nguy hiểm, màu xanh thể hiển khơng có cảnh báo, màu vàng thể có cảnh báo f Giao diện thân thiện - Giao diện phần mềm thiết kế theo giao diện chuẩn cho phần mềm tập trung - Sử dụng phông chữ tiếng Việt theo mã tiêu chuẩn quốc tế Unicode (TCVN 6909:2001), chấp nhận tất ký tự tiếng Việt có dấu - Chạy tốt trình duyệt web phổ biến IE, Firefox, Chrome, Safari (android, ios) g Hiệu độ tin cậy - Hệ thống có khả cung cấp đủ cơng suất xử lý dung lượng lưu trữ để hỗ trợ hoạt động hệ thống GSDK VNPT giai đoạn năm - Hệ thống cho phép cài đặt nhiều máy chủ Web application để tăng khả phục vụ chịu tải hệ thống - Hệ thống cung cấp công cụ ghi log đưa báo cáo đầy đủ tác động vào hệ thống (qua giao diện phần mềm trực tiếp vào CSDL) người dùng nhân viên quản trị - Hệ thống CSDL có khả backup/ restore cấu hình liệu hệ thống 2.7 Máy chủ quản lý tập trung Hệ thống SMU sử dụng máy chủ Cloud VNPT quản lý cung cấp dịch vụ lựa chọn tối ưu, kế thừa ưu điểm vượt trội cơng nghệ điện tốn đám mây mà khơng thể có sử dụng máy chủ vật lý Cấu hình máy chủ Cloud tính tốn để phù hợp với đặc điểm hệ thống GSĐK đáp ứng yêu cầu sau: - Có khả truy suất, lưu trữ liệu dạng database MySQL/Oracle - Có khả kết nối với hệ thống lưu trữ liệu hữu để backup liệu - Có khả mở rộng quản lý tới 40.000 trạm - Các máy chủ ứng dụng, máy chủ CSDL, máy chủ WEB mở rộng mà khơng cần cài đặt lại tồn hệ thống, không ảnh hưởng tới hoạt động hệ thống Bản quyền thuộc Công ty HTSV 17 - Hệ thống phải cho phép cài đặt nhiều máy chủ Web application để tăng khả phục vụ chịu tải - Các máy chủ cung cấp đủ công suất xử lý dung lượng lưu trữ để trì tốt hoạt động hệ thống GSĐK năm 2.8 Tính tốn băng thơng cấu hình server 2.8.1 u cầu hệ thống - Quản lý 40 000 thiết bị SMU126 - Quản lý 1000 camera - Đáp ứng 300 user truy cập đồng thời 2.8.2 Tính tốn băng thơng Phần tính tốn băng thơng cần thiết cho server đáp ứng yêu cầu a Băng thông dành cho thiết bị SMU126 Số lượng trạm 1000 10 000 40 000 Băng thông thiết bị → Server 128 bps 128 kbps 1.28 Mbps 5.12 Mbps Băng thông Server → thiết bị 16 bps 16 kbps 160 kbps 640 kbps Bảng - Băng thông dành cho SMU126 Kết luận: - Băng thông cho trạm (uplink) là: ~ 128bps - Lượng liệu trạm gửi/nhận ngày là: (86400s * 128bps) = 11Mb ~ 1.4Mbyte - Lượng liệu trạm gửi/nhận tháng là: (30ngày * 1.4Mbyte) = 42Mbyte Trong trường hợp trạm không lắp camera, dùng đường truyền vô tuyến (GPRS/3G) khuyến nghị nên đăng ký gói cước Data có dung lượng tối thiểu 50Mbyte/1tháng/1trạm b Băng thông dành cho camera  Ghi hình 24/7: Số lượng Camera Băng thơng Camera → Server Băng thông Server → camera 512 kbps 512 bps 100 51.2 Mbps 51.2 kbps 1000 512 Mbps 512 kbps Bảng – Băng thông dành cho camera ghi hình liên tục  Chỉ ghi hình có cảnh báo: ~ 100 ảnh/ngày/camera Bản quyền thuộc Công ty HTSV 18 Số lượng Camera Băng thông Camera → Server Băng thông Server → camera 512bps 0.5 bps 100 51.2 kbps 51.2 bps 1000 512 kbps 512 bps Bảng – Băng thông dành cho camera ghi hình theo kiện Kết luận: - Băng thông cho trạm chủ yếu camera ghi hình 24/7 với chất lượng hình ảnh trung bình : ~ 512kbps - Lượng liệu camera gửi/nhận ngày là: (86400s * 512kbps) = 44236.8Mb ~ 5529.6Mbyte - Lượng liệu camera gửi/nhận tháng là: (30ngày * 5529.6Mbyte) = 164888Mbyte ~ 164Gbyte Trong trường hợp trạm khơng có đường truyền internet (ADSL/cáp quang) khuyến nghị camera nên hoạt động chế độ ghi hình có cảnh báo nhằm tiết kiệm băng thơng - Băng thơng cho camera ghi hình có cảnh báo ~ 100 ảnh/ngày: 512bps - Lượng liệu camera gửi/nhận ngày là: (86400s * 512bps) = 44.2Mb ~ 5.5Mbyte - Lượng liệu camera gửi/nhận tháng là: (30ngày * 5.5Mbyte) = 165Mbyte Khi sử dụng đường truyền vô tuyến (GPRS/3G) khuyến nghị nên đăng ký gói cước Data có dung lượng tối thiểu 200Mbyte/1tháng/1trạm c Băng thông dành cho user truy cập đồng thời Số lượng User Băng thông User → Server Băng thông Server → User 6.4 kbps 64 kbps 100 0.64 Mbps 6.4 Mbps 300 1.92 Mbps 19.2 Mbps Bảng – Băng thông dành cho người dùng truy cập đồng thời d Băng thơng khác Nhìn chung phần băng thông dành cho yêu cầu khác khơng đáng kể e Băng thơng dành cho tồn hệ thống Nhóm thiết bị Băng thơng thiết bị → Server Băng thông Server → Thiết bị SMU126 x 40 000 5.12 Mbps 640 kbps Camera x 1000 512 Mbps 512 kbps Bản quyền thuộc Công ty HTSV 19 User x 300 1.92 Mbps 19.2 Mbps Tổng băng thông ~ 525 Mbps ~ 20 Mbps Bảng – Băng thơng cần cho tồn hệ thống Như vậy, băng thông đường lên (thiết bị → Server) chủ yếu cho Camera ghi hình 24/7, băng thơng đường xuống (Server → thiết bị) chủ yếu cho User 2.8.3 Tính tốn dung lượng lưu trữ Phần tính tốn dung lượng cần thiết để lưu trữ liệu toàn hệ thống SMU a Dung lượng lưu trữ cố định Dành cho cài hệ điều hành phần mềm, chiếm khoảng 100 Gbyte b Dung lượng lưu trữ SMU Khi hoạt động bình thường, số lượng gói tin trạm gửi server tính sau: - Thơng tin cảnh báo:  Mỗi ngày ước tính trung bình có khoảng 100 cảnh báo/trạm Mỗi cảnh báo sinh gói tin (bắt đầu kết thúc) → 200 gói tin/ngày  Mỗi cảnh báo có kích thước lưu trữ 4kbyte → Dung lượng lưu trữ cảnh báo cho trạm/ngày: 200 * 4kbyte = 800kbyte/ngày ~ 24Mbyte/tháng ~ 300Mbyte/năm - Thông tin log: 30 phút log lại trạng thái trạm, trạng thái có kích thước lưu trữ kbyte → Dung lượng lưu trữ log cho trạm/ngày: (1400/30) * 2kbyte = 96kbyte/ngày ~ 3Mbyte/tháng ~ 90Mbyte/năm - Các thông tin cố định: thơng tin chung, cấu hình, trạng thái nhất, có kích thức lưu trữ cố định, khơng đáng kể toàn hệ thống Như tổng dung lượng lưu trữ cho trạm: ~ 400Mbyte/năm Thời gian sử dụng Dung lượng dành cho lưu trữ liệu SMU trạm 1000 trạm 5000 trạm 40 000 trạm Sau năm sử dụng 400 Mbyte 400 Gbyte Tbyte 16 TByte Sau năm sử dụng 800 Mbyte 800 Gbyte Tbyte 32 Tbyte Sau năm sử dụng 1.2 Gbyte 1.2 Tbyte Tbyte 48 Tbyte Sau năm sử dụng 1.6 Gbyte 1.6 Tbyte Tbyte 64 Tbyte Sau năm sử dụng Gbyte Tbyte 10 Tbyte 80 Tbyte Bảng – Dung lượng lưu trữ liệu SMU c Dung lượng lưu trữ camera Bản quyền thuộc Cơng ty HTSV 20  Ghi hình liên tục 24/7: Số lượng Camera Tốc độ ghi Dung lượng/7 ngày Dung lượng/1 tháng 64kbyte/s 40 Gbyte 160 Gbyte 100 6.4 Mbyte/s Tbyte 16 Tbyte 1000 64 Mbyte/s 40 Tbyte 160 Tbyte Bảng – Dung lượng lưu trữ camera ghi hình 24/7  Chỉ ghi hình ảnh có cảnh báo: Số lượng Camera Tốc độ ghi Dung lượng/7 ngày Dung lượng/1 tháng 64byte/s 40 Mbyte 160 Mbyte 100 6.4kbyte/s Gbyte 16 Gbyte 1000 64kbyte/s 40 Gbyte 160 Gbyte Bảng – Dung lượng lưu trữ camera ghi hình có cảnh báo d Dung lượng lưu trữ tồn hệ thống Nhóm dung lượng lưu trữ Dung lượng Dung lượng cố định 100 Gbyte Dung lượng lưu trữ liệu SMU 80 Tbyte (sau năm sử dụng) Dung lượng lưu trữ camera ghi hình 24/7 160 Tbyte (sau tháng) Dung lượng lưu trữ camera ghi hình có cảnh báo 160 Gbyte (sau tháng) Bảng 10 – Dung lượng lưu trữ tồn hệ thống 2.8.4 Tính tốn cấu hình server Đối với hệ thống có số lượng trạm lớn số người dùng lớn cần tối thiểu Server riêng biệt sau:  ≥ server CSDL  ≥ server giao tiếp với thiết bị SMU126  ≥ server giao tiếp với người dùng  ≥ server giao tiếp với camera (tự động ghi đè hết dung lượng) Căn vào tính tốn băng thông truyền dẫn dung lượng ổ cứng trên, chúng tơi đưa cấu hình khuyến nghị cho Server sau:  CPU core x 2.4 GHz trở lên  RAM từ 64GB trở lên  Dung lượng lưu trữ (tính liệu thực dùng) o Lưu trữ liệu SMU năm: 80 Tbyte trở lên o Lưu camera tháng: 160 TB trở lên Bản quyền thuộc Công ty HTSV 21 Trong trường hợp sử dụng nhiều Server: ví dụ Server giao tiếp với SMU dung lượng lưu trữ băng thông cho Server 1/3 dung lượng tính III GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 3.1 Giải pháp quản lý CSHT tập trung SMU hệ thống quản lý liệu tập trung có khả quản lý lên tới hàng trăm nghìn trạm viễn thông Với giải pháp tạo khả quản lý phân vùng, phòng ngừa xử lý cố cách chủ động từ xa mà cịn giúp giảm thiếu chi phí gây lãng phí điện Hình 5– Giải pháp quản lý CSHT tập trung Việc ứng dụng công nghệ điện toán đám mây (Cloud Computing) thực giải pháp tối ưu phù hợp với xu phát triển công nghệ tương lai Với công nghệ cho phép người vận hành kiểm sốt tồn hoạt động trạm viễn thông cách dễ dàng tiện lợi, đồng thời giúp giảm thiểu chi phí đầu tư trang thiết bị Tại trạm viễn thông trang bị thiết bị GSĐK (SMU126) Các thiết bị GSĐK kết nối Cloud Server qua đường truyền nội (LAN/WAN) VNPT qua đường truyền vô tuyến GPRS/3G Bản quyền thuộc Công ty HTSV 22 Toàn liệu GSĐK gửi Cloud Server theo định kỳ Khi xảy cố trạm, hệ thống tự động cảnh báo server thơng qua hình giám sát, đồng thời gửi tin nhắn cảnh báo tới đầu mối quản lý Các cảnh báo hiển thị giao diện web màu sắc khác nhau, người vận hành cấu hình mức độ cảnh báo cho loại cảnh báo Ngồi ra, hệ thống cịn trang bị thiết bị báo động chỗ còi đèn Các thiết bị lắp đặt vị trí đặc biệt theo u cầu Bên cạnh đó, hệ thống có khả phân quyền truy nhập mạnh mẽ cho phép người dùng truy cập vào hệ thống tài khoản cấp riêng Các tài khoản người dùng phân cấp theo phạm vi chức quản lý Tùy theo cấp độ tài khoản, người dùng có quyền xem thơng tin có quyền cấu hình điều khiển thiết bị trạm thuộc phạm vi quản lý người dùng Tải FULL (58 trang): https://bit.ly/3mF8ihL 3.2 Giải pháp triển khai lắp đặt Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Giải pháp HTSV việc triển khai lắp đặt hệ thống SMU có ưu điểm bật sau: - Thiết bị thiết kế theo kiểu module thuận tiện cho việc triển khai lắp đặt - Thiết bị có khả tích hợp cao tương thích với cảm biến có sẵn trạm phần mềm quản lý trung tâm (NMS) để tận dụng giảm chi phí đầu tư - Thiết có cấu hình linh hoạt dễ dàng nâng cấp mở rộng để phù hợp với tất loại trạm viễn thông khác bao gồm trung tâm chuyển mạch, truyền dẫn liên tỉnh, nội tỉnh nhà trạm vô tuyến,… Bản quyền thuộc Công ty HTSV 23 Hình – Giải pháp triển khai lắp đặt Thông thường, trạm lắp đặt đầy đủ module Các module hoạt đông theo chế MASTER – SLAVER, SMU126 đóng vai trị MASTER, thiết bị khác SLAVER Các SLAVE kết nối với MASTER theo chuẩn giao tiếp RS-485 Tải FULL (58 trang): https://bit.ly/3mF8ihL Ethernet Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net Ngồi ra, hệ thống cịn có khả mở rộng kết nối với module chức khác để đáp ứng nhu cầu phát triển tương lai 3.3 Giải pháp mở rộng cấu hình Giải pháp xây dựng dành cho trạm viễn thơng mà có khơng gian cần giám sát rộng, số lượng đầu báo lớn (cỡ từ vài chục tới vài trăm đầu báo loại), ví dụ trạm BSC, MSC Bản quyền thuộc Cơng ty HTSV 24 Hình – Giải pháp mở rộng cấu hình giám sát điều khiển Tồn không gian nhà trạm cần giám sát chia thành khu vực, khu vực lắp module SMU126-IO thực chức giám sát khu vực Một điều khiển trung tâm SMU126 quản lý nhiều module SMU126-IO Các module hoạt động theo chế MASTER – SLAVER, SMU126 đóng vai trị MASTER cịn SMU126-IO đóng vai trị SLAVER Các SLAVER kết nối với kết nối với MASTER theo chuẩn giao thức Ethernet 3.4 Giải pháp báo cháy địa Hiện thị trường có nhiều giải pháp công nghệ báo cháy địa khác nhau, nhiên giải pháp chưa tích hợp thiết bị, đầu báo sẵn có để tận dụng giảm chi phí đầu tư Với việc ứng dụng cơng nghệ tiên tiến nay, giải pháp báo cháy địa phù hợp với tất loại đầu báo Analog/Digital cho phép giám sát cảnh báo xác tới Zone Bản quyền thuộc Cơng ty HTSV 25 Hình – Giải pháp báo cháy địa Toàn hệ thống báo cháy phân thành khu vực khác nhau, khu vực trang bị SMU126 chia thành nhiều Zone báo cháy Mỗi Zone lắp module SMU126-ZONE kèm với đầu báo cháy khói Một SMU126 quản lý tối đa 32 Zone Mỗi Zone giám sát tối đa đầu báo cháy, đầu báo khói Như vậy, khu vực giám sát tối đa 64 đầu báo cháy, 64 đầu báo khói loại Tại khu vực, Zone giao tiếp với theo chuẩn RS-485 chạy thành Loop xung quanh khu vực giám sát Một khu vực có nhiều Loop tùy thuộc vào kích cỡ khơng gian khu vực Các đầu báo cháy kết nối trực tiếp tới zone quản lý Như xảy cháy xác định xác vị trí hình giám sát 3.5 Giải pháp giám sát vào trạm Hình – Giải pháp kiểm sốt vào nhà trạm Bản quyền thuộc Công ty HTSV 26 5001115 ... mềm), chức hệ thống tiêu kỹ thuật Tài liệu dành cho kỹ sư thiết kế, nhân viên kỹ thuật, khách hàng quan tâm tới hệ thống để tham khảo dùng làm tài liệu tham chiếu 1.2 Phạm vi Phạm vi tài liệu giới... thống giám sát điều khiển tập trung CSHT trạm viễn thông SMU126 Bộ điều khiển trung tâm hệ thống SMU SMU126-ATS Module giám sát điều khiển máy phát điện SMU126-BAT Module giám sát nguồn DC cảnh... thiết kế hệ thống SMU, phân tích chức hệ thống đưa thuật toán giám sát, điều khiển Chi tiết thiết kế (phần cứng phần mềm), hướng dẫn lắp đặt vận hành hệ thống không thuộc phạm vi tài liệu 1.3 Thuật