ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TRUYỀN NHẬN DỮ LIỆU TRONG CÁC HỆ THỐNG QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG TỰ ĐỘNG, LIÊN TỤC

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TRUYỀN NHẬN DỮ LIỆU TRONG CÁC HỆ THỐNG QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG TỰ ĐỘNG, LIÊN TỤCTỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG TRUNG TÂM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG CÁC TRẠM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

Trang 1

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TRUYỀN NHẬN DỮ LIỆU TRONG CÁC HỆ THỐNG QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG TỰ ĐỘNG, LIÊN TỤC

TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG TRUNG TÂM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG

CÁC TRẠM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG

KHÔNG KHÍ, NƯỚC TỰ ĐỘNG

Ông Văn Hùng Vỹ, PTP Dữ liệu và Hệ thống thông tin

Trang 2

Nội dung

I Giới thiệu

II Công nghệ truyền nhận số liệu

III Xử lý dữ liệu

IV Các ứng dụng truyền nhận dữ liệu

V Định hướng phát triển ứng dụng truyền nhận dữ liệu

VI Kết luận

Trang 3

- Xây dựng các ứng dụng khai thác dữ liệu dành cho người

- Xây dựng các ứng dụng khai thác dữ liệu dành cho người dùng cuối bằng việc áp dụng công nghệ truyền nhận dữ liệu.

- Xây dựng ứng dụng điều khiển từ xa và tự động hóa các thiết bị bên trong trạm quan trắc môi trường tự động bằng công nghệ truyền nhận dữ liệu.

Trang 4

• 1 Internet:

1.1 Cơ sở hạ tầng

-Tại các trạm: Các trạm quan trắc môi trường không khí, nước

nằm trong mạng lưới quan trắc tự động, đều được trang bị hạ tầngmạng internet đường truyền ADSL tương đối ổn định, phục vụcho việc truyền nhận số liệu từ các trạm đến trung tâm CSDL và

cho việc truyền nhận số liệu từ các trạm đến trung tâm CSDL vàcác địa phương

-Tại các đơn vị đầu mối: Được trang bị các thiết bị mạng hiện

đại (router, switch, checkpoint, firewall…) phục vụ duy trì mạnginternet với tốc độ đường truyền Mix trong nước(20Mb/s) vàquốc tế lên đến 1,5Mb/s đảm bảo được tính ổn định và tốc độ

Trang 5

1.2 Hệ thống phần mềm truyền nhận dữ liệu qua môi trường internet:

• Các thành phần của hệ thống truyền nhận dữ liệu qua internet

- Các dịch vụ được cài đặt tại máy trạm (client)

- Các dịch vụ truyền dữ liệu qua internet

- Các dịch vụ tổng hợp dữ liệu được cài đặt tại trung tâm

Trang 6

Trang 7

* Chi tiết luồng dữ liệu truyền từ trạm đến hệ thống máy chủ trung tâm

Trang 8

- Hệ thống phần mềm truyền nhận dữ liệu được vận hành

tự động theo chu trình khép kín từ bước đọc và đóng gói dữ liệu

từ trạm cho đến việc đưa dữ liệu vào CSDL

- Hệ thống truyền nhận hoàn toàn có thể tự thiết lập, cấu hìnhcho từng trạm theo tần suất đọc, gửi dữ liệu, cấu trúc file dữ liệu

- Dữ liệu được truyền về cơ sở dữ liệu trung tâm đều được đảm

- Dữ liệu được truyền về cơ sở dữ liệu trung tâm đều được đảmbảo tính bảo mật và an toàn dữ liệu

Trang 9

2 Viễn thông không dây: 3G, GSM

2.1 Cơ sở hạ tầng:

-Tại các trạm:

+ Được lắp đặt các thiết bị đọc, kết nối truyền dữ liệu thông

qua việc thu phát sóng 3G/GSM: SC-1000(HACH), MT-102

qua việc thu phát sóng 3G/GSM: SC-1000(HACH), MT-102(INVENTIA), DCOM, Modem GSM…

+Hạ tầng mạng viễn thông 3G/GSM được sử dụng đã phủsóng toàn quốc và ổn định: Vina Phone, Viettel, Mobi Phone

- Tại Trung tâm: Được trang bị các hệ thống máy chủ và được

cấp các địa chỉ tiếp nhận dữ liệu cùng với các phần mềm tiếpnhận dữ liệu

Trang 10

* Các thiết bị hiện đang được lắp đặt sử dụng tại đầu mối tiếp nhận dữ liệu

MT-102 Inventia SC-1000 Hach Modem 3G/GSM

Trang 11

2.2 Hệ thống phần mềm truyền nhận dữ liệu qua môi trường 3G/GSM.

-Ứng dụng công nghệ truyền số liệu qua môi trường viễn thông không dây 3G/GSM có thể giải quyết được vấn đề truyền số liệu tại các trạm có vị trí địa lý phức tạp, chưa có internet.

-Ứng dụng công nghệ không dây phát triển các phần mềm khai thác, quản lý dữ liệu quan trắc tự động (cảnh báo, khai thác trên thiết bị

quản lý dữ liệu quan trắc tự động (cảnh báo, khai thác trên thiết bị

+ Phần mềm điều khiển kết nối thiết bị thu phát 3G/GSM thực hiện tác

vụ gửi các gói tin đã được đóng gói theo chuẩn.

-Tại trung tâm: Cài đặt các phần mềm tiếp nhận dữ liệu tại trung

tâm (qua IP, Webservices…) và đưa dữ liệu vào cơ sở dữ liệu.

Trang 12

Trang 13

3 Hệ thống quản lý và lưu trữ dữ liệu tại trung tâm Quan trắc môi trường

3.1 Phần cứng

- Hệ thống phòng máy chủ của được xây dựng với đầy đủ cáctrang thiết bị hiện đại, đảm bảo hoạt động phục vụ truyền nhận

trang thiết bị hiện đại, đảm bảo hoạt động phục vụ truyền nhận

dữ liệu trực tuyến liên tục 24/24h và 7 ngày/tuần

- Hệ thống được thiết kế với các thiết bị SandSwitch dunglượng lớn (bigdata) và có thể mở rộng nâng cấp dung lượngnếu cần thiết, hệ thống thiết kế theo cơ chế Cluster các máychủ chạy song song đảm bảo được tính bảo toàn dữ liệu

-Các ổ lưu trữ được thiết kế 3 tầng, cài đặt và chia theo Ratecho phép sao lưu, backup các dữ liệu tự động theo lịch đảmbảo được tính bảo mật và phục hồi khi có sự cố

Trang 14

Trang 15

3.2 Phần mềm

- Các hệ thống server máy chủ cài đặt các phần mềm bản quyền:

+ Hệ điều hành: Linux, Window Server 2008

+ Hệ quản trị CSDL: Microsoft SQL Server Enterprise,

Oracle, thiết kế theo mô hình DataWareHouse, Partition cho phép

Oracle, thiết kế theo mô hình DataWareHouse, Partition cho phéplưu dữ liệu lớn (Tính đến 11/6/2014 CSDL Quan trắc đã có xấp xỉ

31 triệu bản ghi)

- Về bảo mật:

+ Hệ thống: Được thiết kế tối ưu với firewall mềm, firewall

cứng, checkpoint, nokia…

+ Ứng dụng: Tuân theo theo cơ chế phân quyền đối với các hệ

thống quản trị CSDL, hệ thống khai thác dữ liệu theo các user

Trang 16

III Các ứng dụng truyền nhận dữ liệu

Trang 17

1 Ứng dụng truyền nhận dữ liệu trạm quan trắc tự động:

- Hệ thống phần mềm truyền nhận dữ liệu đang được ứng dụng

cho: 07 trạm quan trắc môi trường không khí tự động, 04 trạmquan trắc môi trường nước tự động sử dụng công nghệ truyền

dữ liệu qua internet

- Tần suất dữ liệu được nhận về từ hệ thống truyền nhận dữ

liệu này được thiết lập là 5 phút/bản ghi, đảm bảo được tínhliên tục, trực tuyến của dữ liệu 24/24h và 7 ngày/tuần

- Dữ liệu được truyền về cơ sở dữ liệu trung tâm đều được đảm

bảo tính bảo mật, an toàn dữ liệu và hoàn toàn có thể phục hồinhững dữ liệu bị mất, gián đoạn khi có sự cố

Trang 18

Datalogger

Dịch vụ tổng hợp

Trang 19

- Một số phần mềm chuyển đổi dữ liệu trước khi truyền về đơn

vị đầu mối (đối với những dạng dữ liệu không theo cấu trúcchuẩn như Trạm Lăng Chủ Tịch Hồ Chí Minh)

Chuyển đổi

Dữ liệu phi cấu trúc Dữ liệu có cấu trúc chua

Trang 20

2 Ứng dụng quản lý dữ liệu quan trắc môi trường:

Đơn vị đầu mối được cung cấp các dụng công cụ phần mềm làm việc với dữ liệu được tích hợp trên cổng thông tin điện tử Quan trắc môi trường.

+ Công cụ biên tập, quản lý dữ liệu:

Trang 21

+ Công cụ khai thác dữ liệu quan trắc môi trường:

Trang 22

3 Ứng dụng theo dõi, giám sát và cảnh báo dữ liệu:

a Theo dõi và giám sát dữ liệu quan trắc tự động:

Thông quan việc theo dõi màn hình giám sát được lắp đặt tại phòng điều hành các cán bộ, lãnh đạo đơn vị có thể theo dõi hoạt động truyền nhận dữ liệu của từng trạm (theo hình minh họa dưới đây):

Trang 23

b Cảnh báo dữ liệu:

* Cảnh báo trạng thái truyền dữ liệu:

Ứng dụng được vận hành 24/24h và sẽ gửi cảnh báo đến cán bộ, lãnh đạo khi gặp sự cố truyền nhận dữ liệu qua địa chỉ email, tin nhắn di động (SMS) được cấu hình:

Công cụ theo dõi

Cảnh báo Email, SMS

Trang 24

* Ứng dụng cảnh báo chất lượng dữ liệu

Trang 25

Lưu vực sông Nhuệ - Đáy

Trang 26

4 Ứng dụng điều khiển, tự động hóa:

Trang 27

* Trung tâm điều khiển:

- Được xây dựng dạng webapplication và giao tiếp với các thiết bị trạm qua môi trường internet

- Các tác vụ điều khiển sẽ được tích hợp trên webapplication:

- Các lệnh điều khiển sẽ được gửi đến một thiết bị đặt tại trạm thông qua một địa chỉ IP tĩnh Internet hoặc thiết bị 3G.

- Các trạng thái điều khiển, cảnh báo sẽ được lưu lại dạng lịch sử.

Trang 28

- Sau khi thực hiện tác vụ điều khiển hoặc có sự kiện liên quan đến an ninh

Trang 29

Màn hình trạng thái các thiết bị

Trang 30

5 Ứng dụng di động, Map Portal

Trang 31

a Ứng dụng di động:

- Phần mềm khai thác dữ liệu trên thiết bị di động ứng dụng côngnghệ truyền dữ liệu thực hiện chức năng kết nối đến cơ sở dữ liệuthông qua 3G/GSM theo:

+ Địa chỉ IP máy chủ CSDL (kết nối trực tiếp)

+ Webservices (hiện đang sử dụng)

- Các lệnh truy vấn (request) được gửi từ di động sẽ được gọi đếncác thủ tục (Storedprocedure) thực thi và trả lại kết quả theo cáctruy vấn tương ứng (query)

- Nhận dữ liệu và hiển thị lên giao diện người dùng tại thiết bị diđộng

Trang 32

Trang 33

+ 3G/GPRS đối với ứng dụng trên di động

- Truyền nhận các yêu cầu về quản lý hành trình của tuyếnquan trắc

- Hiển thị và quản lý hành trình quan trắc trên giao diện ứngdụng sau khi nhận được các dữ liệu trả về từ CSDL

Trang 34

Trang 35

IV Định hướng phát triển ứng dụng truyền nhận dữ liệu

* Về mặt công nghệ:

- Internet vẫn đang là một môi trường truyền dữ liệu tối ưu nhất bởi tính ổn định

và bảo toàn dữ liệu, do đó trong thời gian tới các ứng dụng của đơn vị sẽ vẫn tập trung phát triển theo hướng khai thác môi trường này.

- Công nghệ 3G không dây đang dần ổn định dó đó đơn vị cũng sẽ tập trung phát triển các ứng dụng sử dụng công nghệ truyền dữ liệu qua 3G tận dụng tối ưu các lợi thế của công nghệ này.

lợi thế của công nghệ này.

* Về mặt dữ liệu:

- Sẽ thực hiện tiếp tục nghiên cứu phương thức đóng gói dữ liệu, mã hóa các loại

dữ liệu nhằm làm giảm dung lượng, lưu lượng truyền dữ liệu, đảm bảo được vấn

đề bảo mật dữ liệu trong quá trình truyền.

- Các dữ liệu sẽ được truyền về với các định dạng dễ xử lý và tuân thủ theo chuẩn chung đã được quy định nhằm tránh sự cố xáo trộn dữ liệu, mất dữ liệu…

Trang 36

V Kết luận

- Ứng dụng các công nghệ truyền dữ liệu đóng vai trò then chốt trong các hoạt động quan trắc môi trường của các trạm nằm trong mạng lưới quan trắc môi trường tự động.

- Cung cấp được nguồn dữ liệu liên tục, bảo mật và an toàn dữ liệu cho đơn vị quản lý, người dùng.

- Sử dụng các công nghệ truyền dữ liệu sẽ giảm được các sự cố về dữ

- Sử dụng các công nghệ truyền dữ liệu sẽ giảm được các sự cố về dữ liệu do con người gây ra, cho phép truy vấn, tự động lấy lại những dữ liệu đã mất.

- Với các công nghệ truyền nhận dữ liệu không dây sẽ đáp ứng được các nhu cầu của người dùng cuối thật hiệu quả thông qua các thiết bị di động, đáp ứng được việc truyền nhận dữ liệu đối với các trạm gặp khó

Định dạng
Số trang	37
Dung lượng	4,47 MB