ỦY BAN NHÂN DAN TINH KHANH HOA SỬ Y TẾ wis edo cho KET QUA BỀ TÀI NCKH CAP TINH
yyy wil i EW Sui HE
THIET BI CONG CONG TREN MANG MAY TINH BỆNH VIEN TINH KHANH HOA
Trang 2Mục lục Đanh mục các hình ãnh Dién Giải Từ Viết Tắt Và Tiếng Anh 6 Tiếng việt, 6 Tiếng anh 6 $8 8 CHUONG I TONG QUAN I BAT VAND
U TINH HINH NGHIEN CU'U TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
1 Tỉnh hình nghiên cứu ngoài nước 2 Tình hình nghiên cứu trong nước
IIL, NOI DUNG NGHIEN CUU, PHUONG PHAP NGHIEN CUU, MUC TIÊU ĐÈ TÀI 15 3 Phương pháp nghiên cứu đề tài: 4, Sản phẩm để tài CHƯƠNG II
KET QUA NGHIEN C
1 KET QUA DAT DUOC 1 Vấn đề nâng cấp Controller 1.1 Controller gián ti L2 Controller trực tiếp 2 Chế tạo mới các Bridge, Switch có tác dụng mỡ rộng hệ thống đồng thời 22
tăng thêm hệ số khuếch đại tín hiệu đường truyén
Trang 3
I KET LUAN II, KIÊN NGHỊ
PHỤ LỤC
1 Hệ thống kiểm soát trên mạng của hãng Jumboswitlh
2 Hệ thống kiểm soát thiết bị trên mạng XWEB3000 của hãng ĐIXELL 66
3 Controller E-CLASS cia hing DIXELL
4 Cấu hình mạng ảo RS485 theo tiêu chuẩn Ethernet
5.IC Đồng hỗ thời gian thực DS1307
Trang 4Danh mục các hình ảnh Trang + TŨ Bảng 1 : Một số chuẩn kết nối thông dụng hiện nay m “1: Tình 1.1: ng mạng của hãng DIXELL Hình 1.2 : Hệ thống mạng của hãng Smith 13 Hình L.3: Hệ thống mạng của hãng Jumboswitcl .14 Hình 2.1 Mạch đồng hỗ dùng JC thời gian thực DS1307 „i1 Ufinh 2.2 Mạch cảm biển nhiệt độ dùng IC LM335 18 Hình 2.3 Mạch cảm biển dòng và bắt tín hiệu ng&t ccnsasneninsnenmnn 18
Hình 2.4: Mạch ví điều khiển điều khiển thiết bị và lưu trữ dữ liệu
Hình 2.5: Mạch điều khiển, mạch do đòng, nhiệt độ, mạch nguễn
Hình 2.6: Mach Switch 8 port n
Tình 2.7 Mock Bridge 8 port 20 21 23 24 ad siéu am 1 Hình 2.13a -35 Hình 2.13b: Sơ đỗ kết nỗi hệ thống điều khiển máy hút Đinnng lạ và máy điều hòa khoa HSCC -36 Hình 2.13d: Sơ đỗ kếc nối hệ thông điều khiển máy điều hòa khoa Chân Đoán Hình Ảnh Hình 2.13e: So đ nội soi) inh 2.14a: Mach điều khiển, do dong chay, dong Thôi động n nhiệt độ và
tồn sau khi vẽ xơn v nguần sau khí lắp ráp Hình 2.15a: Mạch vi ê
Hình 2.15b: Mạch vị điều khiển và hiển thị sau khi lắp ráp
Hình 2.15c: Bộ Controller sau khi được kết nối 3
1lình 2.]5đ: Bộ Controller đã hoàn thành và đóng hộp Hinh 2.16a: Mach Bridge 8 port sau khí vẽ xong
Hinh 2.16b: Mach Bridge 8 port sau khi lap ráp
Hinh 2.1óc: Mạch Bridge 8 port hoàn thành và đóng hộp
Hinh 2.17a: Mach Switch 8 port sau khi vé xong
Hình 2.17b: Mach Switch 8 port sau lắp ráp
Trang 5
Hinh 2.18a: Mach HUB 16 port sau khi vé xong
Hinh 2.18 b: Mach HUB 8 port hoan thanb va dong hop
Trang 6CBHA CCL €NK HSCC MDH Sở KHCN UBND ĐK XNHH XQ ADC And ASCII BCD Board Bridge Controller cpu ck EPROM GND Diễn Giải Từ Viết Tắt Và Tiếng Anh Tiếng việt : Chẵn đoán hình ảnh : Cấp cứu lưu : Chẳng nhiễm khuẩn : Máy điều hòa : Sở khoa học công nghệ : Ủy ban nhân dân : điều khiển : Xét nghiệm huyết học : X-Quang “Tiếng anh Analog Digital Converter; chuyén déi tương tự sang số Céng va
: Americain Standard Code for Information Interchange : Binary Coded Deeemal; hệ đếm nhị phân
: bang mach
: Cầu
: Bộ điều khiển
: Central Processing Unit; đơn vị (khối) xử lý trung tâm
: Computer topograpby; cất lớp bằng máy tính
: Eraser Programm ROM; Bộ nhớ chỉ đọc cổ thể xoá được
Trang 7Hard lock vO Intelligent Hub KB LAN No On-chip PC Port RW RAM Remote anything ROM Server Slaver SQL Switch, TTL Yes : Khoá bang phần cimg : Input/Output; vao/ra : Hub thông minh : Kilo Bytes : Local Arca Network ; mang cuc bd : Sai : Trên chíp : Personal Computer; may tinh cd nhan : Cảng :read/write; đọe/phí
: Random Acecss Memory; bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên
: Chương trình ứng dụng điều khiển máy tính từ xã
Trang 8CHUONGI
TONG QUAN
I DAT VAN DE
Tại Bệnh Viện Đa Khoa Tinh Khánh Hòa hiện được trang bị nhiễu máy móc
hiện đại để phục vụ công tác khám, chữa bệnh, phục vụ nhu cầu sinh hoạt của bệnh
nhân và nhân viên bệnh viện Tuy nhiên một số thiết bị công cộng r nằm rải rác lại
các khoa phòng rất khó kiểm soát qui trình hoạt động của chúng, dẫn đến hư hỏng
thiết bị, ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người, thất thoát điện năng như: thiết bị
điều hoà nhiệt độ, hệ thống sây là, bệ thống hút trung têm Cụ thể:
—_ Máy điều hoà tại các khoa, phòng bệnh nhân, phòng máy nhân viên thường điều chỉnh chế độ lạnh không hợp lý dẫn đến máy điều hoà chạy liên tục, độ chênh
lệch giữa mỗi trường bên trong phòng và ngoài phòng quá cao ảnh hưởng đến sức khoẻ, đồng thời máy điều hoà khó đáp ứng được, dẫn đến hỏng thiết bị
—_ Trạm hút trung tâm dùng cho 4 khoa: Phòng mổ, Khoa Nhi, Sản, Hỏi Sức Cấp
Cứu, do người dùng lâu lâu quên đóng van Sau khi thực hiện hút hoặc đồng
van không hết, dẫn đến hiện tượng rò rỉ làm máy hút chạy liên tục lảm tổn thất
điện năng, giảm tuổi thọ của thiết bị và gây hư hỏng
— Hệ thống sấy là của Khoa Chống Nhiễm Khuẩn: Đây là hệ thống sử dụng nguôn điện công suất lớn, nếu quy trình sử dụng không đúng, thồi gian sử dụng kéo dài dễ dẫn đến hiện tượng cháy, chập điện
— Từ nhu cầu thực tế đó, cần phải nghiên cứu đưa thiết bị này kết nối với một
máy tính tại trung tâm nhằm tận đựng những ưu điểm của máy tính kiểm soát,
điều khiến thiết bị chặt chế hơn, hạn chế những tác động sai sót nêu trên, bảo vệ
thiết bị khỏi hư hỏng, nâng cao tuôi thọ của thiết bị, tiết kiệm điện năng
Năm 2004, Bệnh viện đa khoa tỉnh Khánh Hòa đã được UBND tỉnh, sở KHCN
cho tiến hành nghiên cửu để tài: " Xây dựng hệ thống kiểm soát và điều khiển thiết bị công cộng lrên mạng máy tính" để tài đã được hội đồng khoa học tỉnh Khánh Hòa nghiệm thụ tháng 03/2006 và được đánh giá đạt loại khá, Để tài đã dat được
các kết quả sau:
a Kiểm soát chặt chẽ thiết bị, nâng cao mức an toàn trong sử dụng thiết bị
- Với một số thông số như nhiệt độ phòng làm việc, đòng chạy của máy được đưa
xử lý và máy tính đã giúp cho người sử dụng, cán bộ kỹ thuật có day da cae
yếu tô cần thiết để theo dõi quá trình hoạt động của máy Tại trung tâm, cán bộ kỹ thuật có thể phát hiện kịp thời và điều chỉnh lại thông, số nếu như người sử dụng,
cài đặt sai, không phù hợp
Trang 9
- Trong thời gian ngắn chạy thứ tại bệnh viện, hệ thống đã giúp dảm bảo cho toán bộ |5 phòng khoa Chân đoán hình ảnh, 7 phòng khoa Cấp cứu lưu duy trì nhiệt độ tir 25°C trở lên
~ Với thông số dòng điện truyền từ hệ thông hút trung tâm lên máy tính so sánh với
bộ thời gian của chương trình, người cán bộ kỹ thuật đã có thể kiểm tra theo dõi
quá trình hoạt động của máy hút Nếu hệ thống bị hở hoặc người sử dụng quên tất các van hút tại các khoa, cán bộ kỹ thuật sẽ phát hiện thay va tiến hành kiêm tra hệ
thống hoặc có thể cắt máy nếu thấy cần thiết
~ Với hệ thông máy sấy, là tại khoa Chống nhiễm khuẩn, cán bộ kỹ thuật có
giám sát được quá trình hoạt động của máy đồng thời theo dõi được mức độ tóa nhiệt từ cáp dẫn điện của hệ thống, qua đó có thể xử lý được ngay nếu có sự cô xáy
ra hoặc người sử dụng sử dụng sai mục đích (chạy máy trong thời gian nắng ráo, chạy i i
nhu dé tài toàn bộ hệ thống bảo vệ cũ vẫn được giữ nguyên kết hợp với một số bảo
vệ mới như bảo vệ quá dòng quá nhiệt, hệ thống sẽ được bảo vệ an toàn hơn Qua thông số dòng hoạt động của máy, cán bộ kỹ thuật có thể chấn đoán sớm -_ Dòng máy chạy cao mà nhiệt độ phòng không xuống, máy có thể bị dơ bản, tắc nghẽn đường dẫn gas
-_ Đông máy chạy bình thường mà phòng không đạt độ lạnh hoặc châm đạt độ lạnh, máy có thể bị đơ bản dân lạnh
-_ Máy chạy đồng thấp, máy có thẻ bị thiểu gas
- Mãy chạy dòng cao độ lạnh đạt bình thường có thé nap dur gas.v.v b Nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị và hiệu quả phục vụ bệnh nhân
~_ Trong quá trình theo đối sau khi lắp đặt hệ thống mới, do điều chỉnh được các
thông số nhiệt độ của phòng máy phù hợp (tir 25°C - 28°C), may digu hoa
hoạt động Ổn định, có thời gian nghỉ không như trước đây nhiễu máy chạy
24/24 do thông số cài đặt máy quá thân gây ra thất thoái điện năng,
~_ Một số máy điều hoà khi kết nối vào hệ thống đã phát hiện ra tình trạng thiếu
gas, dữ dân nóng nên cán bộ kỹ thuật đã khắc phục ngay đảm bảo cho máy
điều hòa hoạt động đúng chế độ tránh tình trạng máy chạy mãi mà nhiệt đó
phòng không hạ xuống,
Trang 10~_ Với việc sử dụng hợp lý đúng các thiét bị, ngoài tác dụng nâng cao tuổi thọ, giảm hư hỏng cho thiết bị còn có tác dụng tiết kiệm một lượng điện năng lớn
e Thực hiện tự động hóa trong sử dụng và bảo quản thiết bị
Hệ thống điều hòa của khoa CĐHA và khoa CCL (gồm 29 máy), Hệ thống hút trung tâm, hệ thống sấy, là (2 máy sấy, 1 máy là) của khoa CNK được nồi vào hệ thống của dé tai, bằng phần mềm đã viết các thiết bị này sẽ thực hiện được chế độ đóng mở tự động khi cần thiết Tự động ngất khi có sự cố và gửi các cảnh báo về trung tâm để người quân lý nắm bắt được khả năng hoạt động của thiết bị
Với ưu điểm vượt trội của máy tính, hệ thống kiểm soát và điều khiển thiết bị
trên mạng máy tính còn có thẻ điều chỉnh kịp thời các yêu cầu theo đúng nhụ cầu của người sử dụng một cách linh hoạt, thuận tiện, đễ đảng hơn các hệ thông đơn lẻ
hiện nay Về mặt điện năng, người quản lý có t u hỏa giữa cung và cầu một
cách hải hòa,bợp lý Nói chung đẻ tải cơ bản đã giải quyết được các mục tiêu dé ra
+ Tuy nhiên hệ thống còn một số vấn đề hạn chế và một số vấn đề chưa được nghiên cứu cần phải tiếp tục nghiên cứu như sau:
> Một số vấn đề cần nghiên cứu tiếp:
~_ Mạng đã nghiên cứu chỉ triển khai trên diện hẹp khi mở rộng
gt ky thuật cũng như tốn kém về mặt kinh tế (phải tăng nhiều
thông trở nên rồi rằm phức tạp không khả thí trong thực tế) Cụ thể:
ẽ trở ngại về
tính và hệ
+ 1 HUB đã nghiên cứu hiện nay chỉ có 16 port > quản lý được 16 khu vực (phòng), Như vậy nếu số khu vực tăng lên thì HUB không đáp ứng được à
trang bị thêm máy tính và phải viết thêm chương trình bộ sung, Như vậy cả phần cứng lẫn phẩn mềm chỉ ứng dụng được trong 1 phạm vi nhất định với số lượng khu vực hạn chế
+ Nếu áp dụng 1 số chuẩn thông dụng hiện nay thì cũng chỉ quản lý | số lượng
thiết bị như sau:
BBRT— BARED BAN quay RECEIVEUS0ESEEST ROT 0i
XẴNSE ĐÔ” NÓ BũnbEx tao NAY SEN RATE LDteSDMERDNujER CHUMMĐNE HANSsUTTERS PN PNAE DAI CÔ DRAU
MAXGSI Maly 3 Na Yes Ives 00 ba
MAX483 Hai 025 “Yes Yes Yes i120 l2 R
MAX3&S|NI P3 Ne No Yes B00 2 i
sass pl — 025 yeep :
XaxiĐEMĐ— 5 Tế tao 5
NAXh ti: C33 CN CN CÀ PM ð i
MAXS3I Tụi Bs No Bing 1s Mgt s6 chuẩn kết nội thàng đụng hiện nay Bo Yes 200 E 1a
Như vậy, khi triển khai hệ thống tại bệnh viện theo chuẩn nảy cũng không giải
quyết được vẫn để đã nêu ra
Trang 11- Tat cd các thông số của thiết bị trong hệ thống đã nghiên cửu tại bệnh viện đa khoa tỉnh Khánh Hòa hiện nay khi chuyển lên máy tính chỉ thấy được những
giá trị tức thời khi người sử dụng mở máy tính xem Chưa lưu được thông số của thiết bị trong 1 khoảng thời gian nhất định
Vì vậy để đưa vào ứng dụng một cách hiệu quả cần tiếp tục nghiên cứu hệ thống với đây di Bridge, Switch cùng với chương trình của hệ thông (tương đương
1 mạng LAN) và chương trình quản lý thông số các thiết bị trong hệ thống trong quá trình thiết bị hoạt động
-_ Vấn để bảo mật của hệ thống chưa được nghiên cứu » Một số vấn đề còn hạn chế cân hoàn thiện :
Các hình thức cảnh báo chưa được tối ưu
Các dữ liệu điều khiển truyền xuống các Controller tại các khoa phòng không
lưu trữ được khi mất điện phải mất công cải đặt lại
Phần mềm chưa hoàn thiện, chưa tiện ích
Controller dat tai cdc khoa thiết kế còn đơn giản ít tính năng, khả năng ứng
dụng chưa cao
-_ Việc đặt máy tính tại các khoa qua thời gian sử dụng bộc lộ nhiều bất tiện, nhân viên tại khoa hay sử dựng máy tính vào mục đích khác hoặc tắt máy do đó trung tâm không truy cập vào hệ thống của khoa được
-_ Hệ thông không ghí lại được các dữ liệu trong quá trình hoạt động do đó hạn chế việc đánh giá tình trạng hư hỏng của thiết bị cũng như những yêu tổ có thể
dẫn đến hư hỏng thiết bị một cách hiệu quả, làm giảm đáng kể các tiện ích của
hệ thống
U TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước:
_Hiện nay ở các nước có khoa học tiên tiến việc kiểm các thiết bị trên
inh da trở thành phổ biến Các thiết bị tại các cơ sở sản xuất, các siêu thủ, các
đông lạnh, trung tâm điều phối giao thông, điều phối điện năng vv đều
đã được kết nỗi với máy tính hoặc liên kết thành mạng Tắt cả hoạt động của hệ thông được điều khiển tại một trung tâm thông qua máy tính hoặc nhiều máy tính
trong hệ thông mạng Thông qua máy tính các thiết bị được kiểm soát chặt chế
hơn, chính xác hơn và Lm kiểm soát được mở rộng hơn đáp ứng được dầy đủ các yêu cầu đôi hỏi của kỹ thuật và yêu cầu sử dụng thực tế Có thể tham khảo hệ
thống của một số hãng có cấu trúc tương tự có khả năng đáp ứng được yêu câu mà
de tai da dua ra
Trang 12
© Hệ thông mạng hang DIXELL
„ Hãng ĐIXELL có nhiều hệ thống điều khiển có thể kết nối với máy tính và kiểm soát được từ trung tâm nhự XJ500, Web300, Web500, Wecb3000,Web5000
Trang 13Theo tài liệu giới thiệu, hệ thống XWeb5000 bao gầm:
-_01 mạng RS485 kết nối các Controller với bộ XWeb5000
- 01 bộ XWeb5000 để liên kết với máy tỉnh thông qua imemet Tối đa Xweb5000 kiểm soát được 247 Controllet bộ Xweb5000 có cấu trúc tương
đương một máy tính có tốc độ 1GHZ, ô cứng 80GB,
-_ Một máy tính liên kết với XWeb5000
Cấu trúc của hệ thống nảy về cơ bản giống với cấu trúc đã thực hiện
(bộ Xweb5000 tương đương 1 máy tính đặt tại các khoa) do đó nếu t
thống này tại bệnh viện sẽ mắc phải 1 số đã nêu như giá thành đất ngoài ra
phải phụ thuộc vào phản mềm lẫn phần cứng của bãng, không tận dụng được kết
quả của giai đoạn 1, không triển khai được 1 số ứng dụng theo ý muốn « Hệ thống mạng của hãng Smith VIRTUAL RS485/422 EXAPILE VIRTUAL RS232/R5405/R5422 NETWORK econ tee sits
BRIDGE This Could be Internet wath 1000's HUỢE
of miles distance mecasynsaze R§sBS/ N42 NETWORK & Detween XPCOM1 vomits nero:
[For nTime ame HOSr/ ASTER CONTROLER
Connection NETWORK (LAN)
Ccano nEanen| XPCOML DOP NET XPCOML MẸ 405/252 TAN NET ORE Hình 1.2 : Hệ thống mạng của hãng Smith (hinh ngudn tir dia chi http://www 15485.com)
Hãng Smith thiết kế các Xpeom1 để kết nói với nhiều mạng rs485/422 thông qua
internet hoặc thông qua mạng cục bộ Hệ thông mạng này về qui mô có thể triển
Trang 14khai rộng không hạn chế về số lượng, cấu trúc mạng đơn giản để thực hiện tuy nhiên khi ứng dụng tại bệnh viện vẫn gặp phải ¡ số trở ngại nếu số lượng tăng lên
vai tram thi sẽ lam cho mang bệnh viện bị chậm trễ dang kẻ, khả nang bao mat
ệ thống sẽ rất khó, ngoài ra vẫn bị phụ thuộc cả phần mềm và phần cứng, kho ién khai các ứng dụng theo ý muốn (Xem hình 1.2) »_ Hệ thống mạng của hang Jumboswitch Relay Rez TC204)-2 GES esos ¬—¬ - F mm , Praecor Relay — i fe) É il Hinh 1.3: Hé thdng mang cia hang Jumboswitch (hinh ngudn từ dia chỉ hitp://www jumboswitch.convTC3847-3 html)
Hãng Jamboswitch thiết kế các bộ tc3847-3 có 4 kênh rs485 nhằm thiết lập các bộ
tc3847-3 khác tạo thành mạng điện rộng điều khiển, cài đặt, quản lý cde relay bảo
vệ thông qua web, cấu trúc hệ thống mạng này gần giống với hãng Smith (Xem hình 1.3)
3 Tình hình nghiên cứu trong nước
Tại Việt Nam một số hệ thống theo dõi, điều khiển giao thông, các siêu thị, các
hệ thống đông lạnh lớn cũng có nhiều nơi được kết nỗi với hệ thông máy tỉnh trung
im Tuy nhiên, các thiết bị này đều nhập ngoại, chưa thấy tài liệu nào nói về một hệ thông tương tự do Việt Nam sản xuất
"Trong lãnh vực y tế:
“Tại các bệnh viện lớn như Bệnh viện Chợ Rẫy, Bệnh viện Bạch Mai, Mới chỉ có các hệ thống mạng quản lý cơ sở dữ liệu, Vấn đề nghiên cứu quản lý thiết bị công công đưa vào kiểm soát, điều khiển trên máy tính và mạng máy tính chưa được đầu hư
Trang 15TH NỘI DUNG NGHIÊN CỨU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, MỤC
1, Mục tiêu đề tài:
-_ Mở rộng phạm vi kiểm soát thiết bị của hệ thông
- _ Báo đảm kiểm soát tự động hóa toàn bộ hệ thống
Nâng cao và hoàn thiện phần mềm điều khiển giám sát tập trung tồn bộ hệ thơng
2 Nội dung:
-_ Nghiên cứu phương án mở rộng hệ thống, nghiên cứu giải pháp cho mạng diễn rộng
- _ Nghiên cứu thiết kế phần cứng dễ nâng cao khả năng mở rộng vùng kiểm soát điều khiển hệ thống, bao gdm: Mach Controller, HUB, Bridge, Switch,
- Viết chương trình cho Contolle, HUB, Bridge, $witeh bằng ngôn ngữ assombly, viết chương trình cho hệ thống bằng ngôn ngữ lập trình Visual basic, viết chương trình phần mềm quân lý cơ sở đữ liệu cho toàn bộ hệ thông, quản lý các thông tin của thiết bị
-_ Nghiên cứu phương án bảo vệ mạng cho hệ thông,
-_ Kết nối hệ thống mới với hệ thống cũ đã nghiên cứu thành một mạng diện
rộng kiểm soát bằng một máy tính duy nhất
-_ Lắp chạy thử nghiệm trong bệnh viện, đánh giá hiệu quả hệ thống được nắng
cấp so với hệ thông cũ
3 Phương pháp nghiên cứu để tài:
Phương pháp phân tích nghiên cứu thử nghiệm kỹ thuật
-_ Nghiễn cứu các tài liệu sẵn có, phân tích so sánh với đặc điểm thực tế từ thiế
bị sẵn có tại bệnh viện, đề ra giải pháp thiết kế, phù hợp với tình hình thực tế tại bệnh viện
- _ Tự nghiên cứu những vấn để không có tài liệu
-_ Thực hiện chạy thử nghiệm, phân tích so sánh tìm ra giảt pháp tỗi ưu
4 Sản phẩm để tài:
+ Phan m y tính giám sát và điều khiển
Trang 16CHƯƠNG II
KÉT QUÁ NGHIÊN CỨU
I KET QUA DAT BUQC
Sau một năm nghiên cửu để tài đã xây dựng được một hệ thống, mạng chuyên
dụng để kiểm soát, điều khiên thiết bị (tác giả tạm gọi là mạng ST) Hệ thống mạng
có thể kết nối kiểm soát và điều khiến không giới hạn các thiết bị nếu kết nỗi nhiều
máy tính với nhau theo mạng cục bộ hoặc mạng intemeL Mạng ST có thể kiểm
soát, điều khiển máy điều hòa, máy sấy, trạm hút trung tâm, các nguồn điện, các
relay bảo vệ, hệ thếng chiếu sáng công cộng, hệ thống báo cháy một cách linh
hoạt theo ý muốn của người sử dụng thông qua phần mềm và cách kết nói thiết bị với Controller ( bộ điều khiển ) Hệ thống này có khả năng truy cập theo dõi, điều khiển trên máy tính thông qua mạng internet với một phân mễm ứng dụng như đã nghiên cứu trong giai đoạn một Hệ thống này bao gồm:
Controller dat tại các khoa phòng có công dung kiểm soát, điều khiển
thiết bị điều hòa, trạm hút trung tâm, máy sấy, báo cháy
* Céc Switch, Brigde, Hub tạo thành mạng diện rộng ki soat duge 3072 thiết bị cho một máy tính (với cầu trúc mạng đã lắp tại bệnh viện) và lên đến
32768 thiết bị nếu mở rộng hét khả năng của mạng đã nghiên cứu
+ Mạng ST kết nối với nhau bằng máy tính thông qua mạng Etheret hoặc
internet Số thiết bị được kiếm soát bằng số thiết bị của 1 mạng ST nhân với số mạng S ï¡ với nhau
Hệ thống mạng này có những nội dung được nghiên cửu nâng cần với những,
nội dung được nghiên cứu mới như sau:
1 Vấn để nâng cấp Controller
Controller đặt tại các khoa phòng được nghiên cứu và chế tạo nâng cấp thánh 2
loại có thể tạm gọi là Controiler gián tiếp va Controller trac tiếp, mỗi Controller gim 2 board mạch có các đầu cảm biến nhiệt độ và cảm biến dòng, mỗi một
Controller kiểm soát được 3 thiết bị a
khói, Controller này có thể điều khiên các thiết bị khác bằng cách thay đối cách kết nỗi thiết bị với cổng có sẵn của Controller sau đó khai báo lại trên phản mềm hệ thống
1.1 Controller gián tiếp
Controller này về cơ bản giống Controller được nghiên cứu trong giai doạn
một, khi kết nối với thiết bị thì kết nối nối tiếp, thiết bị sẽ hoạt động, được khi
Trang 17
các thông số của người sử đụng và thông số của trung tâm nằm trong cùng 1 miễn (đã diễn gidi trong để tài trước)
= Controller nay du nhằm lưu trữ cá (Xem hình 2.1)
c nghiên cứu và lắp đặt thêm IC thời gian thực DS1307
{ cài đặt khi mắt điện, lưu trữ được ngày giờ hệ thông sos + bo 22.6 32.768KHZ L— Y3 ut? | | l4 4 spa rễ — 07 to E27 | 2 | €L D91307 SCL S0WOUT LK ( _ ——Ÿ|War VCC_CIRCLE — B12 ụŒœ | BATTERY, _ Gginữ Tư Hình 2.1 Mạch đồng hồ dùng IC thời gian thực DS1307
- Các vi điều khiển của Controiler đều có một địa chỉ riêng nền thuận tiện khi cai đặt và không phụ thuộc vào phương phấp kết nỗi song song hay nói tiếp với hệ thông mạng (kết nỗi được theo chuẩn RS488)
- Đầu cảm biến nhiệt độ được thay bằng IC LM335 (xem hình 2.2) có giá thành vẻ hơn hàng trăm lần đầu dò của hãng DIXELI, áp dụng trong để tài trước mà độ chính xác vẫn bảo đảm (xem giới thiệu đặc tính IC LM335 ở phần phụ lục)
Trang 18Hình 2.2, Mạch cảm biến nhiệt độ ding 1C LM333
- Mạch đo đồng được cải tiến lại nhỏ gọn đễ lắp đặt, cuộn đo đồng được lắp đặt
Trang 191.2 Controller trực tiếp
Controller trực tiếp được thiết kế mới nhưng vẫn dựa trên nền tảng của
Controller đã nghiên cím giai đoạn một Control]cr này chỉ dành riêng để kiểm
soát va điều khiến thiết bị máy điều hòa Controller nảy có một mạch phỉ thông
số trực tiếp vào vi mạch của máy điều hòa cụ thẻ là vào 1C 24xx, đồng thời cũng đọc được thông số của người sử dụng cải đặt trong vì mạch Với bộ mạch này trung tâm có thể điều khiển được cả các chế độ chạy lạnh, tốc độ quạt, cánh gió, các mode của máy điều hòa từ trung tâm Các thông số truyền xuống vì
mạch của may điều hòa và quyền kiểm soát do chương trình trong máy điều hòa
khống chế, trung tâm chỉ theo dõi boạt động thông qua bộ cảm biển dòng, cảm
biến nhiệt độ, Ngoài chức năng khác biệt trên Controller trực tiếp cũng có các
mạch và chức năng như mạch điều khiển gián tiếp như sau:
- Có IC DS1307 nhằm lưu trữ được các giá trị cài khi mất điện, lưu trữ được
ngày giờ hệ thống
- Các vị điều khiển của Controller đều có một địa chỉ riêng
- Đầu cảm biển nhiệt độ được thay bằng IC LM335
- Mạch đo dòng được cải tiến lại nhỏ gọn đễ lắp đặt, cuộn đo dòng được lắp đất
ngay trên board mạch
Trang 22
2, Chế tạo mới các Bridge, Switch có tác dụng mở rộng hệ thống đồng thời
tăng thêm hệ số khuếch đại tín hiệu đường truyền
Các Bridge, Switch (Xem hình 2.6 và 2.7) có các địa chỉ riêng dé cài dặt và truy
cập dễ dàng, thuận tiện khi kết nói vào hệ thống, ngoài ra các Bridge, Switch,
Hub con có nhiệm vụ tương đương một Repeater đa port khuyếch đại tín hiệu
Các Bridge, Switch kết hợp với Hub, với Controller đặt tại các khoa phòng củng
với phần mềm tạo thành một mạng chuyên dụng tạm gọi là mạng ST, các mạng
Trang 253 Chương trình viết bằng ngôn agi Assembly cho Hub, Bridge, Switch, Controller
- Nang cép chương trình Hub, Bridge, Switch nhận và xứ lý theo mã lệnh một
cách lình hoạt Do đó việc kết nỗi hệ thống không phải cổ định như trước đây, không phụ thuộc vào cách đấu nói song song hay nối tiếp
-_ Đối với chương trình vi điều khiển trên Controllcr:
+ Có mã địa chỉ riêng để truy cập tầng tính bảo vệ cho hệ thông,
+ Có thêm chương trình nhập dữ liệu vào vùng nhớ của IC 24XX trên máy điều hỏa giúp hệ thống có thể điều khiển máy điều hòa hoàn toàn trên máy tính trung tâm
+ Có thêm chương trình nạp từ máy tính, thời gian, các thông số nhiệt độ, dòng,
khởi động, dòng chạy trên IC D§1307 hoặc IC 24xx giúp không bị mắt dữ liệu khi
mắt điện hoặc tắt hệ thống
~ Thêm chương trình đọc và phỉ lại dòng khởi động, ghỉ lại sự cổ truyền tin hiệu báo cháy về trung lâm
4 Xây dựng hệ thống:
- Da thiét ké duge cde Controller, HUB, Bridge, Switch tao thành mạng diện
tộng ST (Xem hình 2.8) nếu kết bợp với các máy tính sẽ tạo ra một mạng,
kiểm sốt khơng hạn chế số lượng các thiết bị Với tốc độ truyền là 1 10Kb/s
khoảng cách > 12km, hiện đang thừ nghiệm các Bridge 8 port, HUB 16 port, Switch 8 port 01 Controller kiém soat 03 thiết bị như vậy tổng số thiết bị có được kiểm soát là: 8x 8x 16x 3= 3,072 thiét bi, ~_ Nếu sử dụng hết 8 kênh AD thì số thiết bị kiểm soát tăng lên: §x8x 16x 8= 8.192 thiết bị ~_ Nếu hệ thống tăng các port lên 16 (số port đã thử nghiệm) thì số thiết bị kiểm soát được sẽ là: 16x 16x 16x 3 = 12.2881 16 x 16 x 16 x 8 = 32.768 thiết bị
-_ Nếu một bệ thống hai máy tí đoạn | thi số thiết bị của hệ hệ thống với nhau như vậy thì
kết nỗi theo mang LAN nh w gia
g sé ting lén gap dai và nếu tiếp tục kết nối
hiết bị kiểm soát tăng lên không hạn chế
Trang 27
5 Xây dựng hệ thống bảng mã hoá
Để kiểm soát hàng chục ngàn thiết bị trên một hệ thông mạng cục bộ như vậy
cần phải có các địa chỉ của các Controller, địa chỉ các thiết bị, Để tài đã xây dựng cấu trúc bảng mã gồm 4 lớp:
- Lớp 1 cho cée Bridge Lớp 2 cho cáo HUB
Lớp 3 cho các vì điều khiển - Lớp 4 cho các thiết bị
[Mã khu Ma khoa hay ting | Ma phéng Mã thiết bị
Với 1 Byte 8 Bit s6 ma lên đến 4.294.967.296, như vậy thừa cung cấp cho hệ thing gdm: Switch 16 port; Bridge 16 porl; Hub 16 port; bộ Controller 8 thiết bị (Tổng số thiết bị là 32.768)
6 Chương trình phần mễm máy tính
“Tạo một phần mềm cho hệ thống mạng chuyên dụng ST kiểm soát, điều khiển
quản lý đến 3072 thiết bị (có thể mở rộng đến 32.768 thiết bị) Chương trình cho phép cài đại các Hub, Bridge, Switch, Cantroller mội cách linh hoạt
~_ Quản lý được dữ liệu của thiết bị, nhỉ : ú độ phòng đất máy, dòng khởi động, (đối với máy điều hòa), dòng chạy của iết bị trên cơ sở SQL Server
-_ Kiểm soát các sự cổ đặc biệt như báo cháy, thiết bị chạy quá dòng
~_ Vẽ biểu để dòng điện hoạt động của thiết bị, đồng khởi động tại phòng do
Trang 29Biểu đỗ nhiệt độ và dòng điện hoạt động của máy điều hòa tại phòng cấp mau °C va (A) 30 2 Tr Thot gian BARARRARASAARARAAASS
—— Dàng chạy của thiết bị — — Dòng đanh định
—_ Nhiệt độ hỗng chế — —— Nhiệt ðộ tại phòng Đồng danh định trên
Hình 2 10
Trang 31-_ Cài đặt các thông số nhiệt độ, đòng chạy, thời gian, tất, mở thiết bị trực tiếp từ
trên tráy tính xuống các Controller và xuống trực tiếp vi mạch của máy điều hoà
-_ Chương trình linh hoạt tuỳ theo kỹ thuật viên cải đặt như tên thiết bị, tên khu vực, tên khoa phòng, v v
Một số sơ đỗ thuật toán
Trang 347 Phương pháp bảo vệ
- Hệ thống được xây dựng dựa trên một giao thức riêng với 4 lớp địa chỉ nên khả năng truy cập ngẫu nhiên xuống các thiết bị là rất khó,
- Các dữ liệu của hệ thống được quản lý trên SQL Server voi những phân vùng có mã truy cập riêng biệt, tính bảo mật cao
- Các kỹ thuật viên khi truy cập cài đặt phải có mã khoá riêng mới truy cập
được
8 Sản phẩm của đề tài
cả 27 máy điều hòa,
01 trạm hút trung tâm và 02 máy sấy Trong đó có 03 máy điều hòa phòng nội soi khu CC, 03 máy điều hòa khoa XNHH, 02 máy điều hòa khoa HSCC và
19 máy điều hòa khoa CDHA
Sản phẩm của đề tai bao gỗm:
- Hệ thống kiểm soát, điều khiển lắp đặt tai khoa CDHA, CCI, XN, HSCC
(xem sơ đỗ hệ thống hình 2.13a, 2.13b, 2.13¢, 2.13d, 2.13e)
- Mạch điều khiến thiết bị, đo đông, nhiệt độ, báo cháy sau khi nâng cấp (mạch
Controller 1) (xem hinh 2,14 va 2.14b)
- Mạch vi điều khiển sau khi đã nâng cấp (mach Controller 2) (xem hinh 2.154
và 2.LSb)
- Bộ Controller sau khi đã kết nói và hoàn thành đóng hộp (xem hình 2.1ắc và
2.15đ)
- Mạch Bridge thiết kế mới (xem hình 2.16a và 2.16b)
- Hộp Bridge sau khi đã hoàn thành đóng hộp (xem hình 2 Lóc)
- Mạch Switch thiết kế mới (xem hinh 2.17a va 2.17b)
- Hộp Switch sau khi đã hoàn thành đóng hộp (xem hình 2.17c) - Mach Hub nang cap (xem hinh 2.184)
- Hép Hub sau khi d& hon thanh déng hép (xem hinh 2.18b)
- Phin mềm viết bằng ngôn ngữ axsembly nâng cấp cho Controiler, Hub và viết
méi cho Bridge, Switch
- Phần mềm máy tính viết bằng ngôn ngữ Visual Basic cho hệ thống mang ST
Trang 36Quay tap héa Khu can thiệp tim Hanh lang khoa HSCC tdng | khu 8 ting HUB tram Dt ine rt May} hit
P.chay than 1 P dhy thận?
‘Tit BRINGE nhàng FR; May diều hoà
VTTB dén
Hình 2.13b: Sơ đỗ kết nói Hệ Thắng Pidu Khién may hal trung tam và máy điều hòa khoa HSCC
Trang 39B nội soi Iphone’ hụ nhí Liảnh lang khu khám bệnh : Máy điều hoà Từ BRIDGE khoa CĐHA đến
Máy điều hòa
Hình 2.13e: Sơ đồ kết nối Hệ Thống Điều Khiển Máy Điều Hòa khu cấp cửu (phòng nội soi)