HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỆN NĂNG TỰ ĐỘNG BẰNG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Luận văn được thực hiện bởi: Họ tên: Nguyễn Trọng Nghĩa, MSSV: 1110934, Lớp: Điện tử - Truyền thông_K37 Họ tên: Lý Hoàng Duy, MSSV: 1117963, Lớp: Kỹ Thuật Máy Tính_K37 Tựa đề luận văn: HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỆN NĂNG TỰ ĐỘNG BẰNG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY Luận văn đã nộp và báo cáo tại Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn tốt nghiệp Đại học ngành Điện tử Viễn thông/ Kỹ thuật Máy tính, Bộ môn Điện tử Viễn thông vào ngày 12 tháng 12 năm 2015 (Quyết định thành lập Hội đồng số: 383/QĐ-CN Trưởng Khoa Công Nghệ ký ngày 24/11/2015) Kết quả đánh giá: _ Chữ ký các thành viên Hội đồng: Thành viên 1: TS Lương Vinh Quốc Danh Thành viên 2: ThS Nguyễn Tăng Khả Duy Thành viên 3: ThS Trần Hữu Danh Thành viên 4: ThS Trần Thanh Quang LỜI CAM ĐOAN Đề tài “Hệ thống giám sát điện tự động mạng cảm biến không dây” được thực bởi: Nguyễn Trọng Nghĩa sinh viên ngành Điện tử - Truyền thông, khóa 37 Lý Hoàng Duy sinh viên ngành kỹ thuật máy tính, khoá 37, khoa Công Nghệ, Đại học Cần Thơ Trong suốt quá trình thực đề tài nhận được sự hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Tăng Khả Duy thầy Lương Vinh Quốc Danh Do hạn chế kiến thức nên tránh khỏi các thiếu sót nội dung trình bày Chúng xin cam đoan rằng: các nội dung nghiên cứu được trình bày báo cáo luận văn tốt nghiệp không phải bản chép bất kỳ công trình nghiên cứu đã thực trước Nếu không sự thật xin chịu mọi trách nhiệm trước nhà Trường Cần Thơ, ngày 12 tháng 12 năm 2015 Sinh viên thực Lý Hoàng Duy Nguyễn Trọng Nghĩa i LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực đề tài, gặp phải không ít khó khăn hạn chế kiến thức, kinh nghiệm tài chính hạn hẹp Để vượt qua tất cả, bên cạnh nỗ lực cá nhân rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ, động viên từ phía thầy cô, gia đình bạn bè Chúng chân thành gửi lời cảm ơn đến TS Lương Vinh Quốc Danh ThS Nguyễn Tăng Khả Duy đã tận tình hướng dẫn, dạy, giúp đỡ, hỗ trợ thiết bị, kinh phí ban đầu tạo điều kiện thuận lợi để thực đề tài Cảm ơn thầy ThS Nguyễn Nhựt Tiến ở Bộ môn Kỹ thuật Điện đã chia sẻ kiến thức kỹ thuật phân tích điện Cảm ơn bạn Lương Hồng Duy Khanh đã hỗ trợ ý tưởng giúp đỡ quá trình thiết kế thiết bị đo điện Cảm ơn các bạn Nguyễn Quốc Cường, Huỳnh Phú Châu, Trần Gia Bảo, ngành Kỹ thuật Điều khiển Tự động hóa, khóa 39 đã đóng góp ý kiến tham gia kiểm tra hệ thống Cảm ơn thầy ThS Trần Thanh Hùng, thầy ThS Nguyễn Minh Luân ở Bộ môn Tự động hóa, với Thầy Cô ở Bộ môn Quản lý công nghiệp đã tạo điều kiện cho lắp đặt thử nghiệm hệ thống Cảm ơn gia đình, đặc biệt cha mẹ đã bỏ công sức nuôi dạy, ủng hộ, giúp đỡ tài chính để hoàn thành đề tài Nhóm sinh viên thực đề tài Lý Hoàng Duy Nguyễn Trọng Nghĩa ii NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Cần Thơ, ngày 12 tháng 12 năm 2015 Giảng viên hướng dẫn Lương Vinh Quốc Danh iii NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Cần Thơ, ngày 12 tháng 12 năm 2015 Giảng viên hướng dẫn Nguyễn Tăng Khả Duy iv NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Cần Thơ, ngày 12 tháng 12 năm 2015 Giảng viên phản biện Trần Hữu Danh v NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Cần Thơ, ngày 12 tháng 12 năm 2015 Giảng viên phản biện Trần Thanh Quang vi MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC vii DANH MỤC HÌNH x DANH MỤC BẢNG xiii KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT xiv CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu phạm vi đề tài 1.2.1 Mục tiêu 1.2.2 Phạm vi đề tài 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Cấu trúc báo cáo CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu điện 2.1.1 Sản xuất điện 2.1.2 Tính toán điện tiêu thụ 2.2 Giới thiệu cấu trúc hệ thống truyền thông 2.3 Giới thiệu chung mạng cảm biến không dây 2.4 Giới thiệu khái quát ứng dụng lưu trữ trực tuyến 2.4.1 Tổng quan Google Apps Script 2.4.2 Tổng quan Google Drive 2.4.3 Giới thiệu Google Spreadsheet 10 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 11 3.1 Tổng quan hệ thống 11 3.2 Thiết kế phần cứng 11 vii 3.2.1 Mô tả kiến trúc hệ thống 11 3.2.2 Thiết kế thiết bị ghi nhận điện 13 3.2.3 Thiết kế thiết bị thu thập liệu 21 3.3 Giải thuật vận hành hệ thống giao thức giao tiếp mạng internet 24 3.3.1 Giải thuật vận hành thiết bị ghi nhận điện 24 3.3.2 Giải thuật vận hành thiết bị thu thập liệu 25 3.3.3 Giao thức bắt tay gửi liệu lên Google Spreadsheet 26 3.4 Giao thức mạng thu thập liệu 26 3.4.1 Cấu trúc hệ thống truyền thông không dây 26 3.4.2 Giao thức kết nối hệ thống 28 3.4.3 Mô hình mạng không dây 30 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 33 4.1 Kết quả thiết kế phần cứng 33 4.1.1 Thiết bị ghi nhận điện 34 4.1.2 Thiết bị thu thập liệu 34 4.2 Kiểm tra độ chính xác thiết BỊ giám sát 35 4.2.1 Mô tả thí nghiệm 35 4.2.2 Kết quả 40 4.3 Kiểm tra sự vận hành thiết bị thu thập liệu 43 4.3.1 Mô tả thí nghiệm 43 4.3.2 Kết quả 48 4.4 Kiểm tra hoạt động hệ thống 50 4.4.1 Mô tả thí nghiệm 50 4.4.2 Kết quả 55 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 56 5.1 Kết luận 56 5.1.1 Thiết bị ghi nhận điện 56 5.1.2 Xây dựng mô hình mạng cảm biến không dây 56 viii 5.1.3 Vận hành hệ thống 57 5.2 Đề nghị 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC 1: CÁC BƯỚC TẢI DỮ LIỆU LÊN GOOGLE DRIVE 60 ix Hệ thống giám sát điện tự động mạng cảm biến không dây Bảng 4.4 Kết quả thống kê từ thí nghiệm khảo sát đường truyền Địa điểm Stt Dữ liệu Bộ chủ Bộ chủ giả lập Tỉ lệ bộ rớt gói gửi Dữ liệu nhận Thời gian Dữ liệu nhận Thời gian (%) (Gói) (Gói) (Giây) (Gói) (Giây) PTT Viễn thông 720 720 26.82 720.0 26.9 0.00 Phòng học 306 720 720 26.64 720.0 26.78 0.00 Phòng học 303 720 720 26.55 720.0 26.68 0.00 BM Kỹ thuật Xây dựng I 720 720 37.22 424.9 27.53 41.0 BM Kỹ thuật Xây dựng II 720 720 31.15 559.9 27.48 22.2 Phòng Bảo vệ 720 720 26.67 720.0 27.15 0.00 720 720 26.43 720.0 27.32 0.00 720 720 27.45 719.8 27.34 0.03 Trung tâm Điện tử Thư viện BM Kỹ thuật Điện 720 720 27.11 719.9 27.43 0.01 10 PTN Điện công nghiệp 720 720 26.70 720.0 26.70 0.00 11 BM Tự động hóa 720 720 29.32 698.8 27.29 2.94 12 PTN Ô tô 720 720 27.34 719.1 27.24 0.13 720 720 27.35 719.8 27.20 0.03 14 PTN Polyme 720 720 26.89 720.0 27.36 0.00 15 PTN Cơ nhiệt 720 720 49.3 482.3 27.64 33.0 16 Xưởng Cơ khí 720 720 27.42 719.2 27.54 0.11 13 PTN Nông nghiệp Ghi chú: PTT: Phòng thực tập; BM: Bộ môn; PTN: Phòng thí nghiệm 49 Hệ thống giám sát điện tự động mạng cảm biến không dây Kết quả Bảng 4.4 cho thấy tất cả các điểm khảo sát giao tiếp với Slave (phòng thực tập FPGA) Tùy vào khoảng cách, mức độ che chắn ít hay nhiều mà tỉ lệ rớt gói thay đổi nhiều hay ít Bộ chủ có sử dụng mô hình truyền liệu không dây xác định được các gói bị mất yêu cầu bộ gửi lại Vì vậy từ kết quả ta thấy tại các điểm khảo sát, bộ chủ thu thập đầy đủ liệu, nhiên đối với vị trí có đường truyền không tốt (bị che chắn nhiều), việc thu thập liệu tốn nhiều thời gian 4.4 KIỂM TRA HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 4.4.1 Mô tả thí nghiệm Để kiểm tra sự vận hành hệ thống nhóm tiến hành bố trí hệ thống để ghi nhận điện tiêu thụ tại một số đơn vị ở khoa Công nghệ sau: lắp thiết bị ghi nhận điện cho máy lạnh Mitsubishi tại bộ môn Quản lý công nghiệp, máy lạnh Panasonic tại phòng thực tập Cơ điện tử ở bộ môn Tự động hóa đặt thiết bị lưu trữ liệu ở phòng thực tập FPGA Cho hệ thống hoạt động, theo dõi kiểm tra liệu cập nhật lên Internet ngày Quá trình gồm các bước: Bước 1: Lắp thiết bị giám sát điện có mã số “3” tại Bộ môn Quản lý công nghiệp để giám sát điện tiêu thụ máy lạnh Mitsubishi Hình 4.23 Bước 2: Lắp thiết bị giám sát điện có mã số “1” tại phòng thực tập Cơ điện tử để giám sát điện tiêu thụ máy lạnh Panasonic Hình 4.24 Hình 4.23 Ghi nhận điện tiêu thụ máy lạnh Mitsubishi 50 Hệ thống giám sát điện tự động mạng cảm biến không dây Hình 4.24 Ghi nhận điện tiêu thụ máy lạnh Panasonic Bước 3: Cung cấp mật tên điểm truy cập Wi-Fi cho thiết bị lưu trữ liệu đặt ở phòng thực tập FPGA Hình 4.25 Hình 4.25 Đặt thiết bị thu thập dữ liệu ở phòng FPGA 51 Hệ thống giám sát điện tự động mạng cảm biến không dây Hình 4.26 File trước upload dữ liệu Bước 4: Truy cập vào tài khoản Google drive để kiểm tra thiết đặt các thông tin cần thiết hình 4.26 Bước 5: Kiểm tra liệu giám sát điện hệ thống sau một ngày Hình 4.27 Bước 6: Thiết lập bảng tính (thiết lập trang tính được trình bày phần hướng dẫn sử dụng ở phần phụ lục) để phân tích điện từ liệu thu được ta được kết quả Hình 4.28, Hình 4.29 Hình 4.30 Hình 4.27 Dữ liệu được cập nhật ngày đầu 52 Hệ thống giám sát điện tự động mạng cảm biến không dây Hình 4.28 Dữ liệu điện được phân tích từ trang tính Hình 4.29 Điện tiêu thụ máy lạnh ở phòng TT.CĐT 53 Hệ thống giám sát điện tự động mạng cảm biến không dây Hình 4.30 Điện tiêu thụ máy lạnh ở BM.QLCN Bước 7: Theo dõi liệu hoạt động hệ thống liên tục ngày thu được kết quả Hình 4.31 Hình 4.32 Hình 4.31 Điện tiêu thụ máy lạnh phòng TT.CĐT một tuần 54 Hệ thống giám sát điện tự động mạng cảm biến không dây Hình 4.32 Điện tiêu thụ máy lạnh tại BM.QLCN một tuần 4.4.2 Kết quả Sau thời gian chạy thử nghiệm hệ thống nhóm thu được kết quả sau:  Thiết bị ghi nhận hoạt động ổn định  Dữ liệu thu thập đầy đủ có độ tin cậy  Quá trình cập nhật đồng bộ liệu Internet ngày diễn thuận lợi 55 Hệ thống giám sát điện tự động mạng cảm biến không dây CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Phần trình bày nhận xét sau trình thiết kế kiểm tra hệ thống, đưa đề xuất thảo luận để phát triển hay hoàn thiện hệ thống tương lai 5.1 KẾT LUẬN Sau quá trình thực đề tài, nhóm đã có được kết luận sau: 5.1.1 Thiết bị ghi nhận điện Thiết kế hoàn thành thiết bị ghi nhận điện cho phép ghi nhận điện thiết bị nhóm thiết bị Ưu điểm:  Ghi nhận điện liên tục 24/7  Lắp đặt dễ dàng, ảnh hưởng đến sở hạ tầng nơi lắp đặt  Chi phí thiết kế thấp  Kết quả ghi nhận có độ tin cậy cao  Thu thập đầy đủ liệu quan trọng điện (điện áp hiệu dụng, dòng điện hiệu dụng, công suất tác dụng, công suất biểu kiến, công suất phản kháng, hệ số công suất) Nhược điểm:  Chưa tối ưu tiết kiệm điện  Kích thước lớn  Mẫu mã chưa bắt mắt 5.1.2 Xây dựng mô hình mạng cảm biến không dây Xây dựng thành công mô hình mạng cảm biến không dây ở tần số 433Mhz giao thức giao tiếp hệ thống Ưu điểm:  Cho phép giao tiếp truyền liệu qua lại thiết bị (thiết bị ghi nhận điện thiết bị thu thập liệu) hệ thống 56 Hệ thống giám sát điện tự động mạng cảm biến không dây  Hạn chế tình trạng mất liệu đường truyền không dây  Phạm vi hoạt động hệ thống từ 100 m – 300 m  Hệ thống mạng truyền tải liệu với tần suất thấp Nhược điểm:  Chưa tối ưu dung lượng liệu kênh truyền  Tính bảo mật liệu chưa cao  Việc thêm hay giảm thiết bị ghi nhận điện hệ thống phải được xác lập thủ công 5.1.3 Vận hành hệ thống Hoàn thành vận hành thử nghiệm hệ thống việc giám sát điện ở một số đơn vị Khoa Công nghệ Ưu điểm:  Dữ liệu giám sát điện được cập nhật liện tục lên mạng Internet với dung lượng thấp  Hệ thống tự đồng bộ thời gian thực từ mạng Internet  Hệ thống hoạt động ổn định  Dữ liệu giám sát điện được thu thập đầy đủ Nhược điểm:  Chưa thiết kế được công cụ hỗ trợ người sử dụng xem liệu điện dễ dàng  Thời gian thử nghiệm hệ thống 5.2 ĐỀ NGHỊ Trong quá trình thực đề tài gặp không ít khó khăn tài hạn chế, kiến thức nhiều giới hạn, nhất thời gian thực quá ngắn Do nhiều thiếu sót mà đề tài chưa thực được hy vọng quí thầy cô, bạn bè đề xuất thêm để sản phẩm sớm được đưa vào áp dụng thực tế Riêng có một số đề xuất phát triển cho đề tài là:  Tối ưu tính tiết kiệm điện hệ thống  Tối ưu kích thước, mẫu mã thiết bị hệ thống 57 Hệ thống giám sát điện tự động mạng cảm biến không dây  Tăng tính bảo mật hệ thống, tối ưu hiệu suất kênh truyền  Thiết kế phần mềm hỗ trợ người sử dụng phân tích, đánh giá liệu điện ghi nhận được  Thêm vào hệ thống chức ghi nhận nhiệt độ, độ ẩm… nhằm hỗ trợ việc giám sát bảo quản thiết bị điện 58 Hệ thống giám sát điện tự động mạng cảm biến không dây TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ramchandra P, Boucar D Green Energy and Technology Springer, London Dordrecht Heidelberg New York 2011 [2] Lương Vinh Quốc Danh Hệ thống tự động theo dõi ghi nhận tình trạng sử dụng thiết bị, Trường Đại học Cần Thơ, 2013 [3] Wikipedia, Sản xuất điện URL: www.vi.wikipedia.org/wiki/Sản_xuất_điện_năng [4] Wikipedia, Electricity generation URL: www en.wikipedia.org/wiki/Electricity_generation [5] Ron Kurtus, Background of Worldwide AC Voltages and Frequencies, School for Champions LLC, 2015 URL: www.school-for-champions.com/science/ac_world_volt_freq.htm#.Vkc4hXYrLIU [6] Charles K Alexander, Matthew N O Sadiku Fundamentals of Electric Circuits PART AC Circuits, Chapter 11, 457 pages Cleveland State University, Prairie View A&M University, 2013 [7] Lương Vinh Quốc Danh Bài giảng thông tin số Trường Đại học Cần Thơ, 2014 [8] Bernard Sklar Digital Communications University of California, Los Angeles, 2001 [9] Hammad Dilpazir, Hasan Mahmood, Tariq Shah and Hafiz Malik Source Coding and Channel Coding for Mobile Multimedia Communication Quaid-i-Azam University, Pakistan and University of Michigan – Dearborn, USA, 2012 [10] Lê Thanh Triều, Nguyễn Hoàng Thân Xây dựng công cụ hỗ trợ triển khai nhanh mạng cảm biến không dây chuẩn ZIGBEE, khoa Công Nghệ, Trường Đại học Cần Thơ, 2014 [11] Texas Instruments Microcontrollers URL: www.ti.com/msp432 [12] Nanjing Zeming Electronic Co., Ltd ZMCT102 Ultramicro Current Transformer URL: www.yuanxing.net [13] Rod Elliott Transformer 2015 URL: www.sound.westhost.com/xfmr2 [14] Texas Instruments Clocks and Timers URL: www.ti.com/clocks [15] Hope Micro-Electronics HHOPERF ELECTRONIC URL: www.hoperf.com [16] Texas Instruments Wireless Connectivity URL: www.ti.com/simplelink [17] Hercules SETUP utility URL: www.hw-group.com/products/hercules/index_en.html 59 Hệ thống giám sát điện tự động mạng cảm biến không dây PHỤ LỤC 1: CÁC BƯỚC TẢI DỮ LIỆU LÊN GOOGLE DRIVE Hướng dẫn đưa giá trị các thiết bị giám sát lên Google Drive Bước 1: Đăng nhập vào Google Drive tạo một tập tin Google Spreadsheet, sử dụng làm sở liệu Hình 5.1 Tạo một Spreadsheet mới Google Drive Bước 2: Tạo dòng tiêu đề với nội dung tương tự hình Chú ý: Tên các tiêu đề nên viết liền không dấu các tiêu đề được sử dụng để lập trình Hình 5.2 Spreadsheet với tên dữ liệu cần lưu 60 Hệ thống giám sát điện tự động mạng cảm biến không dây Hình 5.3 Mở trình biên tập Google Apps Script Bước 3: Mở trình biên tập script (IDE) Google Apps Script tại menu Công cụ/Trình chỉnh sửa tập lệnh… hình 5.3 Bước 4: Tạo một tập lệnh trình biên tập GAS bằng lệnh Tệp/Mới/Tệp tập lệnh, sau tiến hành lập trình với ngôn ngữ Google Apps Script Bước 5: Sau chương trình GAS đã hoạt động mong muốn, lưu lại nhấn menu Chạy để thực thi chương trình Chú ý: Ở lần chạy đầu tiên, chương trình yêu cầu xác nhận quyền truy cập để thực thi chương trình Nhấn Tiếp tục, một hộp thoại (Hình 5.5) liệt kê các quyền mà chương trình yêu cầu, nhấn Cho phép để hoàn tất quá trình cấp quyền truy cập Hình 5.4 Lập trình GAS trình duyệt web 61 Hệ thống giám sát điện tự động mạng cảm biến không dây Hình 5.5 Xác nhận để được phép truy cập chương trình Bước 6: Tiến hành tạo xuất bản để gọi đoạn chương trình từ Bridge Server Chọn menu: Xuất bản/Triển khai dạng ứng dụng web… Trong hộp thoại chọn các tuỳ chọn tương tự hình 5.6 để thiết lập quyền truy cập cho ứng dụng Hình 5.6 Thiết lập quyền truy cập ứng dụng Nhấn nút Cập nhật để hoàn tất lưu lại URL ứng dụng, sau trình duyệt trả ULR để thực thi ứng dụng hình 5.7 62 Hệ thống giám sát điện tự động mạng cảm biến không dây Hình 5.7 Trình duyệt trả về URL để thực thi ứng dụng Bước 7: Tạo Bridge Server phục vụ GET liệu Như đã trình bày Bridge Server được tạo để chuyển các gói tin giao thức HTTP sang giao thức HTTPS Bridge Server được tạo bất kỳ server có hỗ trợ thực thi chương trình PHP Nhóm chọn trang http://www.hostinger.vn, một host miễn phí ở nước để tạo Bridge Server s Hình 5.8 Giao diện đăng nhập host Hostinger Bước 8: Sau hoàn tất qua trình tạo Bridge Server lập trình, ta có được một địa URL để phục vụ việc gửi liệu từ CC3200 lên Google Drive thông qua giao thức HTTP Bước 9: Viết chương trình board CC3200 sử dụng phương thức GET để gọi URL vừa tạo kèm theo liệu muốn gửi lên Google Drive 63 [...]... cảm biến [10] 10 Hệ thống giám sát điện năng tự động bằng mạng cảm biến không dây CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG Nội dung Chương 3 trình bày tổng quan và kiến trúc của hệ thống; thiết kế phần cứng của thiết bị giám sát điện năng, thiết bị thu thập dữ liệu; xây dựng giao thức mạng không dây tần số 433 MHz; Lưu đồ giải thuật của chương trình điều khiển hoạt động của hệ thống 3.1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG... biểu kiến) cung cấp đến tải đó được biến đổi 5 Hệ thống giám sát điện năng tự động bằng mạng cảm biến không dây thành công có ít Đối với tải không thuần trở, công suất trung bình thường nhỏ hơn so với công suất biểu kiến, bởi vì có một phần năng lượng được phụ tải (thành phần cảm kháng hoặc dung kháng bên trong tải đó) tiêu thụ, biến đổi thành công không có ít Để đánh giá hiệu quả... thực, công suất biểu kiến và công suất phản kháng được mô tả như Hình 2.1 Hình 2.1 Tam giác công suất [6] 6 Hệ thống giám sát điện năng tự động bằng mạng cảm biến không dây 2.2 GIỚI THIỆU VỀ CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG Một hệ thống truyền thông (không dây và có dây) nói chung thường gồm hai thành phần chính đó là máy phát và máy thu Máy phát thực hiện việc đóng gói dữ liệu (thông... dựng mô hình mạng cảm biến không dây, thiết lập mô hình truyền thông không dây, lưu đồ giải thuật điều khiển hệ thống Chương 4: Kết quả thiết kế phần cứng, mô tả các thí nghiệm kiểm tra hệ thống và kết quả thu được Chương 5: Đưa ra kết luận và đề xuất phát triển hệ thống Tài liệu tham khảo và phụ lục 3 Hệ thống giám sát điện năng tự động bằng mạng cảm biến không dây CHƯƠNG II: CƠ SỞ... tự động bằng mạng cảm biến không dây Hình 3.3 Quá trình ghi nhận điện năng 14 Hệ thống giám sát điện năng tự động bằng mạng cảm biến không dây Hình 3.3 mô tả quá trình ghi nhận điện năng bằng cách biến đổi tín hiệu điện áp và dòng điện có biên độ lớn thành tín hiệu có biên độ nhỏ phù hợp (Scaling) với điều kiện hoạt động của bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số (ADC)... tại sẽ không bị mất khi mất điện 17 Hệ thống giám sát điện năng tự động bằng mạng cảm biến không dây bởi chức năng chuyển nguồn tự động Thông số kỹ thuật của BQ32000 được tóm tắt như sau:  Đếm thời gian thực: giây, phút, giờ, thứ (ngày trong tuần), ngày, tháng, năm  Nguồn hoạt động trong khoảng: từ 3.0 V đến 3.6 V  Dòng tiêu thụ trung bình khoảng 100 µA  Nhiệt độ hoạt động trong... hành thực hiện theo phương pháp nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm để kiểm chứng 2 Hệ thống giám sát điện năng tự động bằng mạng cảm biến không dây Phần lý thuyết: Nhóm tiến hành tìm hiểu cách tính điện năng tiêu thụ của thiết bị điện xoay chiều, kết hợp với tìm hiểu kiến thức về mạng cảm biến không dây, kỹ thuật truyền dữ liệu vô tuyến, các ứng dụng cho phép lưu trữ dữ liệu trực tuyến... được biến đổi thành tín hiệu điện áp có biên độ nhỏ để phù hợp với điều kiện làm việc của bộ ADC trong vi điều khiển Cảm biến dòng ZMCT102 hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ [13] Thông số kỹ thuật của ZMCT102 được tóm tắt như sau:  Tỷ lệ biến đổi dòng (vào/ra) là 2000:1 (5A – 2.5mA)  Góc pha lỗi ≤ 20’ 16 Hệ thống giám sát điện năng tự động bằng mạng cảm biến không dây  Phạm... không dây Hình 3.2 Sơ đồ kiến trúc của hệ thống 12 Hệ thống giám sát điện năng tự động bằng mạng cảm biến không dây Hình 3.2 Mô tả cấu tạo của thiết bị ghi nhận điện năng (bộ con) và thiết bị thu thập dữ liệu (bộ chủ) trong hệ thống giám sát điện năng Trong đó, cấu tạo thiết bị ghi nhận điện năng gồm có: Kit MSP432, mạch biến đổi điện áp và dòng điện, mạch đếm thời gian thực... năng của các điểm giám sát (thiết bị, nhóm thiết bị) mỗi ngày bằng cách truy cập vào các ứng dụng lưu trữ trực tuyến với các thiết bị thông minh có kết nối Internet như điện thoại thông minh, máy tính bảng, máy vi tính 3.2 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 3.2.1 Mô tả kiến trúc của hệ thống 11 Hệ thống giám sát điện năng tự động bằng mạng cảm biến không dây Hình 3.2 Sơ đồ kiến trúc của hệ