TÀI LIỆU KỸ THUẬT HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KHIỂN CSHT TRẠM VIỄN THÔNG – SMU

Server Máy tính chủ SMU Hệ thống giám sát điều khiển tập trung CSHT trạm viễn thông SMU126 Bộ điều khiển trung tâm của hệ thống SMU SMU126-ATS Module giám sát và điều khiển máy phát điện

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ HTSV VIỆT NAM

Trụ sở: Số 164, Nguyễn Văn Cừ, P.Bồ Đề, Q.Long Biên, Hà Nội

TÀI LIỆU KỸ THUẬT

HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KHIỂN CSHT

TRẠM VIỄN THÔNG – SMU

Nội dung

I GIỚI THIỆU VỀ TÀI LIỆU 3

1.1 Mục đích 3

1.2 Phạm vi 3

1.3 Thuật ngữ 3

1.4 Bố cục tài liệu 4

II TỔNG QUAN HỆ THỐNG 5

2.1 Hiện trạng và nhu cầu 5

2.2 Giới thiệu hệ thống SMU 6

2.3 Mô hình tổng quan hệ thống SMU 7

2.3.1 Khối kỹ thuật tại trung tâm quản lý 7

2.3.2 Khối kỹ thuật truyền dẫn thông tin 8

2.3.3 Khối kỹ thuật thiết bị tại trạm 8

2.4 Các tính năng chính của hệ thống 9

2.5 Bộ điều khiển trung tâm 10

2.6 Phần mềm hệ thống SMU 12

2.6.1 Kiến trúc phần mềm 12

2.6.2 Đặc điểm phần mềm 13

2.7 Máy chủ quản lý tập trung 17

2.8 Tính toán băng thông và cấu hình server 18

2.8.1 Yêu cầu hệ thống 18

2.8.2 Tính toán băng thông 18

2.8.3 Tính toán dung lượng lưu trữ 20

2.8.4 Tính toán 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 chỉ 25

3.5 Giải pháp giám sát vào ra trạm 26

3.6 Giải pháp quản lý điện năng 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

3.10Giải pháp điều khiển điều hòa 30

3.11Giải pháp điều khiển máy phát điện 31

3.12Giải pháp truyền dẫn 32

3.13Giải pháp nguồn cung cấp 33

IV CHỨC NĂNG HỆ THỐNG 34

4.1 Giám sát và cảnh báo nhiệt độ 34

4.2 Giám sát và cảnh báo độ ẩm 34

Giám sát và cảnh báo cháy/khói 34

4.4 Giám sát và cảnh báo cháy nhiệt gia tăng 34

4.5 Giám sát và cảnh báo ngập lụt 35

4.6 Giám sát và cảnh báo chuyển động 35

4.7 Giám sát và cảnh báo cửa mở 35

4.8 Giám sát và cảnh báo kính vỡ 35

4.9 Thu thập dữ liệu khí tượng thủy văn 35

4.10Giám sát trạng thái vào ra trạm 36

4.11Camera giám sát an ninh 36

4.12Giám sát và cảnh báo nguồn điện AC 36

4.13Giám sát và cảnh báo nguồn điện DC, chất lượng accu 37

4.13.1 Đo điện áp DC 38

4.13.2 Đo điện áp nửa tổ accu 38

4.13.3 Đo dòng điện nạp/xả 38

4.13.4 Đo nhiệt độ 38

4.14Giám sát và điều khiển điều hòa 38

4.15Giám sát và điều khiển máy phát điện 1 pha hoặc 3 pha 39

4.16Điều khiển đóng cắt tải DC 40

4.17Hình thức cảnh báo 41

4.17.1 Cảnh báo tại chỗ bằng còi/đèn báo động 41

4.17.2 Cảnh báo bằng gửi tin nhắn hoặc email 41

4.17.3 Cảnh báo từ xa trên giao diện web 41

4.17.4 Cảnh báo gửi tới OMC 41

PHỤ LỤC 1: CÁC THUẬT TOÁN 42

I Thuật toán điều khiển điều hòa 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 còn lại của tổ accu 47

V Thuật toán xác định thời gian còn lại của máy phát điện 50

PHỤ LỤC 2: DANH MỤC THIẾT BỊ CHÍNH 51

I GIỚI THIỆU VỀ TÀI LIỆU

Tài liệu này dành cho kỹ sư thiết kế, nhân viên kỹ thuật, khách hàng quan tâm tới hệ thống để tham khảo và có thể dùng làm tài liệu tham chiếu

ADSL Đường dây thuê bao bất đối xứng

BTS Trạm thu phát gốc trong mạng di động

CSDL Cơ sở dữ 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 của máy phát điện

GSĐK Giám sát điều khiển

GSM Mạng thông tin di động toàn cầu 2G

LAN Mạng máy tính cục bộ

MAIN Nguồn điện lưới

OMC Trung tâm khai thác và vận hành mạng viễn thông

PMU Thiết bị giám sát công suất tiêu thụ điện

Power Meter Thiết bị đo công suất tiêu thụ điện (Công tơ)

Server Máy tính chủ

SMU Hệ thống giám sát điều khiển tập trung CSHT trạm viễn thông

SMU126 Bộ điều khiển trung tâm của hệ thống SMU

SMU126-ATS Module giám sát và điều khiển máy phát điện

SMU126-BAT Module giám sát nguồn DC và cảnh báo chất lượng tổ ăcqui

SMU126-DC Module giám sát đo điện áp accu (-48V)

SMU126-DH Module giám sát và điều khiển điều hòa

SMU126-IO Module mở rộng cấu hình cổng vào ra

SMU126-PU Module đo và giám sát công suất tiêu thụ

SMU126-ZONE Module báo cháy địa chỉ

SMU126-DC-CB Module điều khiển đóng cắt tải DC

SMU126-MT Module đo thông số khí tượng thủy văn

Trạm Trạm viễn thông có lắp đặt thiết bị SMU126

VPS (Virtual

Private Server)

Máy chủ ảo được tạo ra bằng phương pháp phân chia một máy chủ vật lý thành nhiều máy chủ khác nhau có tính năng như một máy chủ riêng Cloud Server Máy chủ ảo được tạo bằng công nghệ điện toán đám mây

Web_App Phần mềm cài đặt trên server cung cấp giao diện cho người dùng

Bảng 1 – Danh sách các thuật ngữ

1.4 Bố cục tài liệu

Tài liệu được chia thành các phần chính sau:

- Tổng quan hệ thống: giới thiệu tổng quan về hệ thống SMU

- Giải pháp kỹ thuật: giới thiệu về các giải pháp kỹ thuật xây dựng hệ thống

SMU

- Chức năng hệ thống: phân tích chi tiết các tính năng giám sát, điều khiển

II TỔNG QUAN HỆ THỐNG

2.1 Hiện trạng và nhu cầu

Hiện tại, VNPT là một trong 3 nhà mạng lớn nhất Việt Nam hiện nay (VNPT, Mobifone, Viettel), vì vậy trong thời gian qua VNPT không ngừng đầu tư quy hoạch nâng cao chất lượng mạng và mở rộng vùng phủ sóng với quy mô số lượng trạm phát sóng và các cơ sở hạ tầng, trang thiết bị tương ứng kèm theo đáp ứng cho các trạm BTS là rất lớn nhằm phục vụ tốt hơn nữa, cạnh tranh và thu hút nhiều khách hàng sử dụng Song song với chiến lược đầu tư mạnh vào cơ sở hạ tầng phát triển mạng lưới phục vụ nhu cầu không ngừng tăng cao của khách hàng thì việc giám sát một khối lượng lớn nhà trạm viễn thông một cách liên tục, tin cậy và hiệu quả là hết sức cấp bách và cần thiết nhằm giảm chi phi, mất mát và phức tạp trong việc giải quyết hậu quả không lường trước được có thể xẩy ra mỗi khi các thiết bị nhà trạm viễn thông xẩy ra sự cố

Hình 1 - Hình ảnh minh họa CSHT của một trạm viễn thông VNPT

Tuy nhiên, hiện nay tại hầu hết các trạm viễn thông đều mới chỉ trang bị một số ít các cảnh báo cơ bản cho một số ít thiết bị trong trạm Các hệ thống cảnh báo này đã cũ, hỏng hóc nhiều và không còn đảm bảo độ chính xác

Hơn nữa việc sử dụng các hệ thống điều hòa, thông gió,… liên tục mà không quan tâm tới nhiệt độ nhà trạm gây ra một sự thất thoát lớn về điện năng Tình trạng ra vào trạm không được kiểm soát dẫn đến xảy ra nhiều sự cố ảnh hưởng tới chất lượng mạng Công việc duy tu, bảo trì, bảo dưỡng trạm không được tiến hành đầy đủ hoặc có tiến hành nhưng không thể kiểm soát được dẫn đến sự xuống cấp CSHT nhà trạm gây ảnh hưởng tới chất lượng mạng lưới Do đó, một hệ thống trang bị đầy đủ các tính năng cảnh báo, giám sát toàn bộ hoạt động của trạm viễn thông theo thời gian thực và có phương án sử dụng năng lượng một cách hiệu quả cần phải được xây dựng

Bên cạnh đó với số lượng lớn các trạm viễn thông và không ngừng tăng lên như hiện nay đòi hỏi sự giám sát đó phải được thực hiện theo hướng tập trung, tiện lợi và an toàn Trong tương lai, tất cả các trạm viễn thông hoạt động hoàn toàn tự động, các nhân viên kỹ thuật có thể xử lý, giám sát các hoạt động của trạm từ xa Chỉ trong những trường hợp có

sự cố nghiêm trọng thì các nhân viên kỹ thuật mới phải đến tận nơi để xử lý Việc xây dựng một hệ thống giám sát, quản lý tập trung không những tạo ra khả năng quản lý phân vùng,

phòng ngừa và xử lý các sự cố một cách chủ động từ xa mà còn giúp giảm thiếu những chi phí gây ra do sự lãng phí điện năng

Trên nền tảng công ty HTSV đã có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực tư vấn, thiết kế, cung cấp các giải pháp giám sát điều khiển CSHT nhà trạm viễn thông Hệ thống

SMU được xây dựng nhằm đáp ứng các nhu cầu cấp bách trên

2.2 Giới thiệu hệ thống SMU

Hệ thống SMU là một sản phẩm được nghiên cứu và phát triển bởi HTSV cho phép quản lý và giám sát toàn bộ CSHT của các trạm viễn thông theo hướng tập trung Với việc ứng dụng công nghệ điện toán đám mây (Cloud Computing) mang đến đẳng cấp vượt trội

về công nghệ, giúp cho việc quản lý dễ dàng và hiệu quả hơn thông qua mạng Internet, Intranet, GPRS/3G,…

Hình 2 - Bộ sản phẩm thiết bị GSĐK CSHT nhà trạm viễn thông

Hệ thống hỗ trợ đa dạng các loại cảnh báo cho phép giám sát tình trạng hoạt động của nhiều loại thiết bị trong trạm như tủ nguồn DC, accu nhà trạm, điều hòa không khí, quạt thông gió, máy phát điện, điện năng tiêu thụ,… Cảnh báo dựa trên các thông số môi trường, các thiết bị đầu báo, cảm biến, các thiết bị báo động

Hệ thống có khả năng tự động điều khiển bật/tắt các thiết bị trong trạm (chuông báo động, đèn chiếu sáng, quạt thông gió, điều hòa, máy phát điện…) Tính năng tự động điều khiển các máy điều hoà chạy luân phiên dựa theo các thông số môi trường đảm bảo nhiệt

độ phòng máy phù hợp với hoạt động của trạm nhằm mục đích giảm sự lãng phí điện năng Việc đảm bảo nhiệt độ làm việc cho các thiết bị trong trạm là rất quan trọng sẽ quyết định đến tuổi thọ của thiết bị và sự an toàn hệ thống Đồng thời hệ thống còn hỗ trợ nhiều phương thức thống kê, cảnh báo tình trạng điện năng tiêu thụ hàng tháng phục vụ công tác quản lý và vận hành nhà trạm

Hệ thống sử dụng các kỹ thuật mã hoá truyền nhận dữ liệu tiên tiến, các chế độ và phương pháp xác thực hiệu quả cùng các cơ chế bắt và sửa lỗi hợp lý đảm bảo việc giám sát, quản lý nhà trạm viễn thông một cách tin cậy và không gây nhiễu cho thiết bị trong trạm, không báo động, báo cháy giả

Bên cạnh đó hệ thống có khả năng tích hợp cao, cấu hình mở, dễ dàng nâng cấp và

mở rộng trong tương lai Các thiết bị được thiết kế theo kiểu mô-đun rất thuận tiện cho việc triển khai lắp đặt giúp giảm thiểu chi phí đầu tư

2.3 Mô hình tổng quan hệ thống SMU

SMU là hệ thống quản lý dữ liệu tập trung với một máy chủ Cloud do VNPT quản lý

và cung cấp dịch vụ

Hình 3 - Mô hình tổng quan hệ thống SMU

Hệ thống gồm 3 bộ phận chính cấu thành:

 Khối kỹ thuật tại trung tâm quản lý

 Khối kỹ thuật truyền dẫn thông tin

 Khối kỹ thuật thiết bị tại trạm

2.3.1 Khối kỹ thuật tại trung tâm quản lý

Trung tâm quản lý là bộ não xử lý của toàn hệ thống bao gồm các trang thiết bị phần cứng, phần mềm,… thực hiện tổng hợp, lưu trữ và xử lý toàn bộ các dữ liệu giám sát điều khiển Tại trung tâm quản lý bao gồm các thiết bị sau:

- Máy chủ quản lý tập trung (Cloud Server) do VNPT quản lý được cài đặt phần mềm quản lý hệ thống SMU

- Các thiết bị phục vụ công tác giám sát điều hành như màn hình giám sát, máy tính người trực, còi đèn báo động

- Modem GSM/GPRS gửi tin nhắn cảnh báo tới các số điện thoại được cài đặt sẵn trên hệ thống

- Các thiết bị truyền dẫn kết nối vào hệ thống giám sát

2.3.2 Khối kỹ thuật truyền dẫn thông tin

Thông tin GSĐK của trạm được gửi về máy chủ Cloud theo các phương thức truyền dẫn sau:

- Nhà trạm có đường truyền nội bộ của tập đoàn VNPT (LAN/WAN) Dữ liệu được truyền về máy chủ Cloud theo đường sau đây:

- Nhà trạm không có đường truyền nội bộ của tập đoàn VNPT Dữ liệu được truyền

về máy chủ Cloud theo đường sau đây:

- Ngoài ra, dữ liệu GSĐK được chuyển đổi thành dạng tín hiệu tiêu chuẩn truyền về OMC của tỉnh/thành phố qua hệ thống cảnh báo ngoài sẵn có của trạm BTS

2.3.3 Khối kỹ thuật thiết bị tại trạm

Gồm các thiết bị GSĐK được lắp đặt tại trạm viễn thông kết nối về Server qua các phương thức truyền dẫn mà hệ thống SMU hỗ trợ Các thiết bị tại trạm được thiết kế theo kiểu module và giao tiếp với nhau theo các chuẩn truyền thông Ethernet/RS485/RS232 Thiết bị GSĐK tại trạm bao gồm:

- Bộ điều khiển trung tâm của hệ thống SMU (SMU126)

- Module giám sát và điều khiển điều hòa (SMU126-DH)

- Module giám sát nguồn DC và 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 và 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 tại chỗ: còi, đèn báo động, nút ấn báo cháy khẩn cấp

- Thiết bị giám sát an ninh: IP-Camera

- Thiết bị kiểm soát vào ra trạm (nhận dạng vân tay, thẻ từ, khóa từ,…)

- Vật tư và phụ kiện lắp đặt: adapter, dây cáp,…

Chỉ tiêu kỹ thuật của các thiết bị trên được mô tả trong Phụ lục 2

2.4 Các tính năng chính của hệ thống

Giải pháp của HTSV trong việc thiết kế hệ thống SMU sẽ tập trung chủ yếu vào các tính năng cơ bản sau:

- Giám sát các thông số cơ bản:

+ Giám sát thông số môi trường, cảnh báo nhiệt độ/độ ẩm phòng máy cao + Giám sát và cảnh báo cháy, khói trong phòng máy

+ Giám sát và cảnh báo ngập nước trong phòng máy Tự động điều khiển máy bơm khi có cảnh báo ngập nước

+ Giám sát an ninh phòng máy: cảnh báo cửa mở, kính vỡ, phát hiện chuyển động, camera quan sát

- Thu thập dữ liệu khí tượng thủy văn (thông số gió, mưa,…)

- Giám sát và cảnh báo nguồn điện AC 1 pha hoặc 3 pha (điện lưới, máy phát điện)

- Giám sát công suất tiêu thụ điện năng, cảnh báo khi công suất tiêu thụ gia tăng đột biến

- Giám sát và cảnh báo nguồn điện DC, tình trạng hoạt động của máy nắn

- Giám sát và cảnh báo chất lượng accu

- Giám sát và điều khiển hoạt động của máy phát điện 1 pha hoặc 3 pha

- Giám sát và điều khiển hoạt động hệ thống điều hòa kết hợp với quạt thông gió và máy hút ẩm để đảm bảo nhiệt độ làm việc cho các thiết bị trong trạm, giúp tăng tuổi thọ của thiết bị

- Điều khiển đóng ngắt tải DC từ xa qua phần mềm quản lý hệ thống

- Điều khiển các thiết bị khác trong trạm như đèn chiếu sáng, còi báo động,

- Kiểm soát tình trạng vào ra nhà trạm

- Hỗ trợ nhiều hình thức cảnh báo khác nhau:

+ Cảnh báo tại chỗ bằng còi/đèn báo động

+ Cảnh báo từ xa bằng màu sắc và âm thanh trên giao diện trang web quản lý + Cảnh báo bằng gửi tin nhắn SMS hoặc Email tới các đầu mối quản lý + Cảnh báo gửi tới OMC thông qua hệ thống truyền dẫn cảnh báo ngoài của trạm BTS

- Hỗ trợ nhiều phương thức truyền dẫn cảnh báo (tùy chọn sử dụng một trong các đường truyền hoặc cả hai theo cơ 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

2.5 Bộ điều khiển trung tâm

SMU126 là bộ điều khiển trung tâm của hệ thống SMU có các đặc điểm sau:

- Thiết kế dựa trên nền tảng công nghệ TCP/IP, hỗ trợ đa dạng các đầu vào cảnh báo, kết nối được với các cảm biến có sẵn tại trạm và tương thích với phần mềm quản lý trung tâm (NMS)

- Tích hợp đầy đủ các tính năng GSĐK, cho phép lựa chọn cấu hình để phù hợp với từng loại trạm viễn thông khác nhau (BTS/NodeB, BSC, MSC)

- Cho phép kết nối đồng thời nhiều module chức năng mở rộng (SMU126-DC, SMU126-BAT, SMU126-ATS, SMU126-PU, ) vào bus hệ thống Vì vậy việc mở rộng tính năng giám sát/điều khiển được thực hiện dễ dàng, không hạn chế và không ảnh hưởng đến cấu hình, hoạt động ban đầu của hệ thống

- Hỗ trợ các giao diện kết nối đường truyền giám sát: IP (LAN/Leased line/Internet/E1), di động (Mobile data 2G/3G, SMS); Cho phép tùy chọn sử dụng một trong các đường truyền trên theo cơ chế active/standby

- Có 16 cổng vào/ra đa chức năng (GPIO) để đấu nối các thiết bị cảm biến, báo động

và điều khiển Các cổng này được mở rộng dễ dàng bằng cách kết nối thêm các module mở rộng vào bus hệ thống và có thể lập trình được thành chức năng (báo cháy, khói, chuyển động, ngập nước, …) một cách mềm dẻo theo yêu cầu

- Có 03 đầu ra điều khiển cấp nguồn DC 12V cho các thiết bị bên ngoài

+ 01 cổng cấp nguồn cho còi báo động

+ 01 cổng cấp nguồn cho camera

+ 01 cổng cấp nguồn cho Router/Switch/Modem

- Có màn hình LCD (16x2) để hiển thị/truy xuất tại chỗ các thông số và tình trạng hoạt động của trạm, bao gồm các thông số sau:

+ Trạng thái hoạt động của các cảm biến

+ Các thông số giám sát (điện áp, dòng điện, nhiệt độ, )

+ Thời gian thực của thiết bị (Ngày/giờ)

+ Cấu hình hoạt động của thiết bị

+ Trạng thái kết nối với các module mở rộng, với server quản lý

- Cho phép cập nhật phần mềm điều khiển thiết bị (Firmware) theo 2 hình thức sau:

+ Cập nhật tại chỗ qua dây kết nối lập trình

+ Cập nhật từ xa qua đường truyền Ethernet và GPRS/3G (firmware được gửi

từ server quản lý tới thiết bị tại trạm)

- Cho phép cấu hình thiết bị tại chỗ và từ xa qua giao diện web Khi cấu hình tại chỗ thì cấu hình lưu trên thiết bị sẽ tự động đồng bộ với cấu hình lưu trên server quản lý

và ngược lại Tất cả các thao tác cấu hình tại chỗ, từ xa của người dùng đều được lưu log trên hệ thống

- Thông tin cấu hình cài đặt được lưu trong bộ nhớ ROM của thiết bị, điều này đảm bảo cấu hình không bị mất hoặc reset về mặc định khi bị mất nguồn điện cung cấp

- Có 16 phím bấm nhập liệu/điều khiển cho phép thao tác nhân công tại trạm (điều khiển thiết bị, cài đặt thông số, )

- Cho phép thiết lập cơ chế bảo mật bằng mã PIN, phân quyền truy nhập vào thiết bị theo 2 cấp độ:

+ Quyền xem (Không cần nhập mã PIN): chỉ được phép xem trên màn hình LCD các thông tin cảnh báo hiện tại, trạng thái hoạt động của các cảm biến, thời gian thực của thiết bị

+ Quyền điều khiển (Yêu cầu nhập mã PIN): cho phép cài đặt thông số, điều khiển các thiết bị khác (Điều hòa, máy nổ, quạt, đèn, còi báo động) bằng tay thông qua phím bấm và màn hình

- Có một vùng nhớ dành riêng để lưu các chương trình điều khiển, các tham số cấu hình người dùng, các bản tin cảnh báo Do vậy, thiết bị có thể hoạt động độc lập khi mất kết nối với server quản lý Dữ liệu được lưu trên thiết bị khi mất kết nối với trung tâm, bao gồm:

- Có một vùng nhớ dành riêng cho phép lưu trữ tối thiểu 50 mã người dùng trong trường hợp hệ thống có hỗ trợ tính năng quản lý vào ra trạm

- Cho phép gửi/nhận dữ liệu, thực thi lệnh từ server quản lý:

+ Theo chu kỳ, các thông tin giám sát và cảnh báo lưu trên thiết bị đều được cập nhật gửi về trung tâm quản lý (bao gồm cả các tính năng chọn lựa thêm nếu có)

+ Cho phép thiết lập thời gian định kỳ để gửi thông tin giám sát, cảnh báo về trung tâm (chu kỳ mặc định là 60s)

+ Cho phép gửi thông tin tức thời về server khi thiết bị có cảnh báo mới hoặc đang trong điều kiện cảnh báo

+ Cho phép gửi thông tin tức thời về server khi có yêu cầu từ phía người dùng hoặc khi có lệnh gửi từ server

+ Cho phép thực thi các lệnh gửi từ server như thay đổi cấu hình, điều khiển thiết bị khác

+ Tích hợp RTC (đồng hồ thời gian thực), lưu thời gian thực khi mất kết nối với trung tâm hoặc khi mất nguồn cung cấp Tự động đồng bộ thời gian thực với server ngay khi bắt đầu kết nối với trung tâm

- Cho phép kết nối với máy tính và các module mở rộng thông qua giao tiếp Ethernet, RS485, RS232

- Sẵn sàng hỗ trợ giao tiếp không dây chuẩn Zigbee để kết nối với các module mở rộng

- Có 1 cổng giao tiếp Ethernet cho phép kết nối với máy tính và kết nối vào mạng LAN/Internet

- Có 12 đầu ra cảnh báo ngoài 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 các cảnh báo cơ bản qua

hệ thống giám sát OMC của mạng di động

2.6 Phần mềm hệ thống SMU

2.6.1 Kiến trúc phần mềm

Phần mềm hệ thống SMU được cài đặt trên Cloud Server của VNPT cho phép quản

lý toàn bộ dữ liệu của hệ thống bao gồm cả dữ liệu người dùng

Hình 4 – Kiến trúc phần mềm hệ thống SMU

Phần mềm bao gồm các module sau:

Phần Backend:

 Database: chứa toàn bộ dữ liệu của hệ thống

 HUB-Server: là module phần mềm giao tiếp với thiết bị GSĐK tại trạm

 ARCHIVER-Server: là module giao tiếp với cơ sở dữ liệu

 HTTP-Server: là module cung cấp các API giao tiếp với dữ liệu webapp, mobileapp, desktopapp

 MQTT-Broker: là module cung cấp giao thức MQTT giao tiếp realtime dữ liệu với webapp, mobileapp, desktopapp

 NOTIFY-Server: là module gửi thông báo bằng các hính thức SMS, Email, Google Cloud Mesage (GCM), Apple Push Notification (APN)

Phần Fontend:

 Web-App: là 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 các tính năng sau:

- Tự động sao lưu dự phòng với mô hình Master - Slave

- Tự động chuyển đổi Slave Server thành Master Server khi Master Server gặp sự cố

- Cân bằng tải các truy vấn giữa các server (bao gồm cả Master và Slave)

Do vậy, các máy chủ ứng dụng, máy chủ CSDL, máy chủ WEB có khả năng mở rộng mà không cần cài đặt lại toàn bộ hệ thống, không ảnh hưởng tới hoạt động của hệ thống

- 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 về hệ thống

- Không giới hạn số lượng người dùng và cho phép quản lý phân cấp theo tối thiểu 3 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 được xây dựng trên nền tảng công nghệ web Cho phép người dùng truy nhập vào hệ thống quản lý giám sát thông qua các trình duyệt web trên mạng Internet/LAN; Hỗ trợ điều khiển, giám sát trên các máy đầu cuối di động (tablet, điện thoại di động)

- Có cấu trúc module, dễ dàng mở rộng phần cứng và nâng cấp phần mềm

- Khi thiết bị GSĐK tại một trạm bị mất kết nối đường truyền với trung tâm quản lý,

hệ thống sẽ hiển thị cảnh báo mất kết nối trạm đó trên giao diện web Cảnh báo mất kết nối trạm được hiển thị bằng màu xám trên hệ thống giúp người dùng dễ dàng nhận biết Đồng thời gửi sms và email tới người trực trạm

- Cho phép cài đặt tính năng gửi tin nhắn, email đến các đầu mối quản lý (theo số điện thoại, email dùng đăng ký tài khoản) khi một trạm có cảnh báo

- Cho phép cài đặt tính năng nhận tin nhắn điều khiển từ danh sách số điện thoại đã được cài đặt sẵn trên hệ thống để kiểm tra tình trạng hiện tại hoặc để điều khiển thiết

bị (còi/đèn báo động, điều hòa, máy nổ,…) của một trạm bất kỳ

- Phần mềm tích hợp các công cụ tìm kiếm, lọc cảnh báo, công cụ quản lý lỗi:

+ Phát hiện và xử lý lỗi của bất kỳ thiết bị nào trong trạm

+ Cấu hình được mức độ cảnh báo, loại cảnh báo, trigger SMS, kích hoạt bật còi, đèn,…cho từng trạm, từng khu vực trạm hoặc toàn hệ thống

+ Giao diện hiển thị cảnh báo thân thiện bằng màu sắc, bản tin,…

+ Cho phép xác nhận cảnh báo khi hệ thống có cảnh báo mới và tự động xóa các cảnh báo khi đã được xử lý xong

+ Tự động xóa các cảnh báo bị duplicated

- Phần mềm cho phép người dùng tạo ra các phiếu sự cố để ghi lại và quản lý việc xử

lý sự cố Các phiếu sự cố được lưu trên hệ thống và có thể kết xuất dưới dạng tập tin xls, pdf, html

+ Phiếu sự cố bao gồm các thông tin: thời gian tạo phiếu, thời gian kết thúc, người tạo, người xử lý, lịch sử quá trình xử lý,…

+ Người dùng có thể tùy chỉnh thêm, bớt các trường thông tin của phiếu sự cố theo nhu cầu

- Hỗ trợ quản lý năng lực hoạt động của hệ thống: hiển thị các graph báo cáo về năng lực hoạt động của toàn bộ hệ thống

- Phần mềm có license đáp ứng đầy đủ các yêu cầu tính năng kỹ thuật giám sát, điều khiển cho tất cả các trạm viễn thông bao gồm các trạm trung tâm chuyển mạch, truyền dẫn liên tỉnh, nội tỉnh và các nhà trạm vô tuyến,…

- Tương thích ở mức API: Việc truy cập dữ liệu từ các máy đầu cuối (Client) tới Server quản lý hệ thống giám sát hoàn toàn sử dụng cơ chế RESTful API, các API đều yêu cầu cơ chế xác thực Json Web Token (JWT) Ngoài ra, dữ liệu từ thiết bị GSĐK có thể giao tiếp thời gian thực với Client thông qua giao thức MQTT hoặc MQTT over websocket

- Phần mềm có thể được đóng gói, vận chuyển và triển khai bằng công nghệ Docker hết sức nhanh chóng và đơn giản trong môi trường Cloud

b Bảo mật, phân quyền truy nhập

- Có khả năng phân quyền truy nhập mạnh mẽ Các tài khoản người dùng được phân quyên theo các tính năng giám sát/điều khiển, phân quyền theo khu vực/vùng quản

lý trạm và phân quyền theo nhóm người sử dụng (Administrator, Operator, User)

- Sử dụng cơ chế phân quyền CSDL đảm bảo tính độc lập dữ liệu khi sử dụng chung tài nguyên Cloud cùng với các hệ thống khác

- Sử dụng cơ chế xác thực đa nhân tố (tên truy nhập/mật khẩu và OTP) Khi người dùng kích hoạt chế độ bảo mật 2 lớp, hệ thống sẽ tự động phát hiện khi người dùng đăng nhập vào hệ thống trên 1 trình duyệt mới, hệ thống yêu cầu xác thực qua mã OTP được gửi vào số điện thoại đã đăng kí tài khoản

- Thông tin mật khẩu được mã hóa bắng cách sử dụng thuật toán PBKDF2 kết hợp với hàm băm SHA1 đảm bảo mật khẩu sau khi lưu là không trùng khớp khi 2 tài khoản có cùng mật khẩu

- Sử dụng giao thức bảo mật SSL (Secure Socket Layer) để kết nối ra bên ngoài mạng

- Cho phép người quản trị có thể quản trị hệ thống từ xa qua đường truyền internet

c Cơ sở dữ liệu (CSDL)

- Hệ thống CSDL có tính mở, có thể kết xuất ra để phục vụ tích hợp với các hệ thống quản lý khác

- CSDL các thông tin về trạm viễn thông bao gồm các trường:

+ Tên trạm, mã trạm

+ Địa chỉ (tỉnh/ thành phố/ quận/ huyện/ phường/ xã )

+ Tên nhân viên quản lý, số điện thoại,

+ Toạ độ thực trên bản đồ số

+ Tên trung tâm VT quản lý,

- Tích hợp ngôn ngữ truy vấn SQL để thuận tiện trong việc thống kê bất cứ thông tin nào về đài trạm phục vụ công tác báo cáo, quản trị

- Hỗ trợ người dùng xây dựng, duy trì và chỉnh sửa danh sách các truy vấn chung và truy vấn được sử dụng nhiều nhất để sử dụng thường xuyên

- Hỗ trợ đọc ghi thông tin đồng thời theo đó người đọc không khoá/chặn được người viết và người viết không khoá/chặn được người đọc

- Có khả năng sao lưu và phục hồi dữ liệu khi hệ thống có sự cố

- Tự động ghi log thông tin các phiên làm việc của người dùng bao gồm các thông tin

về hoạt động của người dùng từ lúc đăng nhập đến khi đăng xuất

- CSDL của hệ thống có thể mở rộng trên nhiều máy chủ với một thiết bị lưu trữ chung Các máy chủ được thêm theo yêu cầu và không đòi hỏi phải phân vùng lại

dữ liệu

- Hỗ trợ tính năng hạn chế các cán bộ quản trị CSDL hoặc những người dùng có đặc quyền khác truy cập vào dữ liệu ứng dụng nghiệp vụ hoặc thực hiện những thay đổi không được phép

- Có cấu trúc mở và có khả năng tương tác với các hệ thống CSDL khác

d Thống kê, báo cáo

- Cho phép thiết lập tự động xuất file cảnh báo theo khoảng thời gian được thiết lập

- Cho phép tạo các biểu mẫu tùy biến theo yêu cầu dưới các hình thức biểu đồ, bảng biểu… Xuất báo cáo dạng tập tin xls, pdf, html

- Cho phép cài đặt tự động gửi các báo cáo tùy chọn theo yêu cầu

- Cho phép thống kê, đánh giá về mức tiêu thụ điện năng, các phát sinh bất thường

- Cho phép thống kê, báo cáo đánh giá về tình trạng accu (nhiệt độ, dòng nạp/xả, điện

áp accu)

- Cho phép thống kê, đánh giá về 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 về các báo cáo bảo dưỡng trạm và các thông tin liên quan phục vụ công tác giám sát, theo dõi, vận hành trạm

- Hỗ trợ cung cấp các loại báo cáo online và offline

- Cho phép kéo, thả báo cáo dễ dàng, giúp cho người quản lý có thể khai thác thông tin dưới nhiều nguồn báo cáo khác nhau

- Mỗi tài khoản người dùng được phân quyền truy nhập hệ thống Phần mềm cho phép thiết lập các kiểu lưu trữ, phân phối báo cáo theo nhu cầu Cho phép truy cập báo cáo theo quyền của 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, thì được phép xem toàn bộ thông tin cảnh báo và điều khiển thiết bị của các trạm thuộc phạm vi mình quản lý

- Hiển thị tất cả hoặc tùy chọn các thông tin cảnh báo theo yêu cầu của người dùng

- Hiển thị các cảnh báo vượt ngưỡng giá trị cảnh báo, ngưỡng tần suất xuất hiện trong một chu kỳ thời gian được định nghĩa trước (Có thể thay đổi theo yêu cầu người dùng)

- Cho phép tùy chỉnh hiển thị giám sát toàn bộ hoặc một phần thông tin của trạm

- Hiển thị cảnh báo đồng thời của tất cả các trạm hoặc của một số trạm tùy chọn

- Hiển thị cảnh báo qua giao diện bản đồ trực quan và các thông tin liên quan đến trạm để phục vụ công tác ứng cứu như: địa chỉ, tọa độ trạm, điện thoại liên hệ tại trạm, thời gian accu có thể duy trì trạm, có máy nổ hay không…

- Phân biệt các cảnh báo qua âm thanh, màu sắc trên giao diện quản lý Ví dụ, màu

đỏ thể hiện cảnh báo ở mức nguy hiểm, màu xanh thể hiển không có cảnh báo, màu vàng thể hiện có cảnh báo

f Giao diện thân thiện

- Giao diện phần mềm được thiết kế theo giao diện chuẩn cho các phần mềm tập trung

- Sử dụng phông chữ tiếng Việt theo bộ mã tiêu chuẩn quốc tế Unicode (TCVN

6909:2001), chấp nhận tất cả các ký tự tiếng Việt có dấu

- Chạy tốt trên các trình duyệt web phổ biến hiện nay như IE, Firefox, Chrome, Safari

(android, ios)

g Hiệu năng và độ tin cậy

- Hệ thống có khả năng cung cấp đủ công suất xử lý và dung lượng lưu trữ để hỗ trợ hoạt động của hệ thống GSDK của VNPT trong giai đoạn 5 năm

- Hệ thống cho phép cài đặt trên nhiều máy chủ Web và application để tăng khả năng phục vụ chịu tải của hệ thống

- Hệ thống cung cấp các công cụ ghi log và đưa ra báo cáo đầy đủ các tác động vào

hệ thống (qua giao diện phần mềm hoặc trực tiếp vào CSDL) của người dùng và nhân viên quản trị

- Hệ thống CSDL có khả năng backup/ restore cả cấu hình và dữ liệu của hệ thống

2.7 Máy chủ quản lý tập trung

Hệ thống SMU sử dụng máy chủ Cloud do VNPT quản lý và cung cấp dịch vụ là một

sự lựa chọn tối ưu, kế thừa các ưu điểm vượt trội của công nghệ điện toán đám mây mà sẽ không thể có được khi sử dụng các máy chủ vật lý

Cấu hình của máy chủ Cloud được tính toán để phù hợp với đặc điểm của hệ thống GSĐK và đáp ứng các yêu cầu sau:

- Có khả năng truy suất, lưu trữ dữ liệu dưới dạng database MySQL/Oracle

- Có khả năng kết nối với hệ thống lưu trữ dữ liệu hiện hữu để backup dữ liệu

- Có khả năng mở rộng quản lý tới 40.000 trạm

- Các máy chủ ứng dụng, máy chủ CSDL, máy chủ WEB có thể mở rộng mà không cần cài đặt lại toàn bộ hệ thống, không ảnh hưởng tới hoạt động hệ thống

- Hệ thống phải cho phép cài đặt trên nhiều máy chủ Web và application để tăng khả năng phục vụ chịu tải

- Các máy chủ cung cấp đủ công suất xử lý và dung lượng lưu trữ để duy trì tốt hoạt động của hệ thống GSĐK trong 5 năm

2.8 Tính toán băng thông và cấu hình server

2.8.1 Yêu 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 toán băng thông

Phần này tính toán băng thông cần thiết cho các server đáp ứng được yêu cầu trên

a Băng thông dành cho thiết bị SMU126

Số lượng trạm Băng thông các thiết bị → Server Băng thông Server → thiết bị

- Băng thông cho 1 trạm (uplink) là: ~ 128bps

- Lượng dữ liệu 1 trạm gửi/nhận trong 1 ngày là: (86400s * 128bps) = 11Mb ~ 1.4Mbyte

- Lượng dữ liệu 1 trạm gửi/nhận trong 1 tháng là: (30ngày * 1.4Mbyte) = 42Mbyte

Trong trường hợp trạm không lắp camera, khi 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

Bảng 3 – Băng thông dành cho camera ghi hình liên tục

 Chỉ ghi hình khi có cảnh báo: ~ 100 ảnh/ngày/camera

Số lượng Camera Băng thông các Camera → Server Băng thông Server → camera

- Băng thông cho 1 camera ghi hình khi có cảnh báo ~ 100 ảnh/ngày: 512bps

- Lượng dữ liệu 1 camera gửi/nhận trong 1 ngày là: (86400s * 512bps) = 44.2Mb

c Băng thông dành cho user truy cập đồng thời

Số lượng User Băng thông các User → Server Băng thông Server → User

Nhìn chung phần băng thông dành cho các yêu cầu khác là không đáng kể

e Băng thông dành cho toàn bộ hệ thống

Nhóm thiết bị Băng thông thiết bị → Server Băng thông Server → Thiết bị

User x 300 1.92 Mbps 19.2 Mbps

Tổng băng thông ~ 525 Mbps ~ 20 Mbps

Bảng 6 – Băng thông cần cho toàn bộ hệ thống Như vậy, băng thông đường lên (thiết bị → Server) chủ yếu cho các Camera ghi hình 24/7, băng thông đường xuống (Server → thiết bị) chủ yếu cho các User

2.8.3 Tính toán dung lượng lưu trữ

Phần này tính toán dung lượng cần thiết để lưu trữ dữ liệu của toàn hệ thống SMU

a Dung lượng lưu trữ cố định

Dành cho cài hệ điều hành và các phần mềm, chiếm khoảng 100 Gbyte

b Dung lượng lưu trữ SMU

Khi hoạt động bình thường, số lượng gói tin mỗi trạm gửi về server được tính như sau:

- Thông tin cảnh báo:

 Mỗi ngày ước tính trung bình có khoảng 100 cảnh báo/trạm Mỗi cảnh báo sinh ra 2 gói tin (bắt đầu và kết thúc) → 200 gói tin/ngày

 Mỗi cảnh báo có kích thước lưu trữ là 4kbyte

→ Dung lượng lưu trữ cảnh báo cho 1 trạm/ngày: 200 * 4kbyte = 800kbyte/ngày ~ 24Mbyte/tháng ~ 300Mbyte/năm

- Thông tin log: cứ 30 phút log lại trạng thái các trạm, mỗi trạng thái có kích thước

lưu trữ là 2 kbyte

→ Dung lượng lưu trữ log cho 1 trạm/ngày: (1400/30) * 2kbyte = 96kbyte/ngày ~ 3Mbyte/tháng ~ 90Mbyte/năm

- Các thông tin cố định: thông tin chung, cấu hình, trạng thái mới nhất, có kích thức

lưu trữ cố định, không đáng kể trong toàn hệ thống

Như vậy tổng dung lượng lưu trữ cho 1 trạm: ~ 400Mbyte/năm

Thời gian sử dụng Dung lượng dành cho lưu trữ dữ liệu SMU

1 trạm 1000 trạm 5000 trạm 40 000 trạm

Sau 1 năm sử dụng 400 Mbyte 400 Gbyte 2 Tbyte 16 TByte

Sau 2 năm sử dụng 800 Mbyte 800 Gbyte 4 Tbyte 32 Tbyte

Sau 3 năm sử dụng 1.2 Gbyte 1.2 Tbyte 6 Tbyte 48 Tbyte

Sau 4 năm sử dụng 1.6 Gbyte 1.6 Tbyte 8 Tbyte 64 Tbyte

Sau 5 năm sử dụng 2 Gbyte 2 Tbyte 10 Tbyte 80 Tbyte

Bảng 7 – Dung lượng lưu trữ dữ liệu SMU

c Dung lượng lưu trữ camera

 Ghi hình liên tục 24/7:

Số lượng Camera Tốc độ ghi Dung lượng/7 ngày Dung lượng/1 tháng

Bảng 8 – Dung lượng lưu trữ camera ghi hình 24/7

 Chỉ ghi hình ảnh khi có cảnh báo:

Số lượng Camera Tốc độ ghi Dung lượng/7 ngày Dung lượng/1 tháng

Bảng 9 – Dung lượng lưu trữ camera ghi hình khi có cảnh báo

d Dung lượng lưu trữ toàn bộ hệ thống

Dung lượng lưu trữ dữ liệu SMU 80 Tbyte (sau 5 năm sử dụng)

Dung lượng lưu trữ camera ghi hình 24/7 160 Tbyte (sau 1 tháng)

Dung lượng lưu trữ camera ghi hình khi có cảnh báo 160 Gbyte (sau 1 tháng)

Bảng 10 – Dung lượng lưu trữ toàn bộ hệ thống

2.8.4 Tính toán cấu hình server

Đối với hệ thống có số lượng trạm lớn và số người dùng lớn thì cần tối thiểu các Server riêng biệt sau:

 ≥ 1 server CSDL

 ≥ 1 server giao tiếp với các thiết bị SMU126

 ≥ 1 server giao tiếp với người dùng

 ≥ 1 server giao tiếp với camera (tự động ghi đè khi hết dung lượng)

Căn cứ vào tính toán băng thông truyền dẫn và dung lượng ổ cứng ở trên, chúng tôi đưa ra cấu hình khuyến nghị cho 1 Server như sau:

 CPU 8 core x 2.4 GHz trở lên

 RAM từ 64GB trở lên

 Dung lượng lưu trữ (tính dữ liệu thực dùng)

o Lưu trữ dữ liệu SMU trong 5 năm: 80 Tbyte trở lên

o Lưu camera trong 1 tháng: 160 TB trở lên

Trong trường hợp sử dụng nhiều Server: ví dụ 3 Server giao tiếp với SMU thì dung lượng lưu trữ và băng thông cho mỗi Server bằng 1/3 dung lượng đã tính ở trên

III GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

3.1 Giải pháp quản lý CSHT tập trung

SMU là hệ thống quản lý dữ liệu tập trung có khả năng quản lý lên tới hàng trăm nghìn trạm viễn thông Với giải pháp này không những tạo ra khả năng quản lý phân vùng, phòng ngừa và xử lý các sự cố một cách chủ động từ xa mà còn giúp giảm thiếu những chi phí gây ra do sự lãng phí điện năng

Hình 5– Giải pháp quản lý CSHT tập trung

Việc ứng dụng công nghệ điện toán đám mây (Cloud Computing) thực sự là một giải pháp tối ưu phù hợp với xu thế phát triển công nghệ trong tương lai Với công nghệ này cho phép người vận hành có thể kiểm soát toàn bộ hoạt động của trạm viễn thông một cách

dễ dàng và tiện lợi, đồng thời giúp giảm thiểu chi phí đầu tư trang thiết bị

Tại mỗi trạm viễn thông sẽ được trang bị một bộ thiết bị GSĐK (SMU126) Các thiết

bị GSĐK kết nối về Cloud Server qua đường truyền nội bộ (LAN/WAN) của VNPT hoặc qua đường truyền vô tuyến GPRS/3G

Toàn bộ dữ liệu GSĐK được gửi về Cloud Server theo định kỳ Khi xảy ra sự cố tại trạm, hệ thống sẽ tự động cảnh báo trên server thông qua màn hình giám sát, đồng thời gửi tin nhắn cảnh báo tới các đầu mối quản lý Các cảnh báo được hiển thị trên giao diện web bằng các màu sắc khác nhau, người vận hành cũng có thể cấu hình được mức độ cảnh báo cho mỗi loại cảnh báo Ngoài ra, hệ thống còn trang bị các thiết bị báo động tại chỗ như còi đèn Các thiết bị này được lắp đặt tại các vị trí đặc biệt theo yêu cầu

Bên cạnh đó, hệ thống có khả năng phân quyền truy nhập mạnh mẽ cho phép người dùng có thể truy cập vào hệ thống bằng tài khoản được cấp riêng Các tài khoản người dùng này được phân cấp theo phạm vi và chức năng quản lý Tùy theo cấp độ của tài khoản, người dùng có thể chỉ có quyền xem thông tin hoặc chỉ có quyền cấu hình và điều khiển thiết bị của các trạm thuộc phạm vi quản lý của người dùng đó

3.2 Giải pháp triển khai lắp đặt

Giải pháp của HTSV trong việc triển khai lắp đặt hệ thống SMU có các ưu điểm nổi bật sau:

- Thiết bị được thiết kế theo kiểu module cho nên rất thuận tiện cho việc triển khai lắp đặt

- Thiết bị có khả năng tích hợp cao tương thích với các cảm biến có sẵn tại trạm và phần mềm quản lý trung tâm (NMS) để tận dụng và giảm chi phí đầu tư

- Thiết có cấu hình linh hoạt dễ dàng nâng cấp và mở rộng để phù hợp với tất cả các loại trạm viễn thông khác nhau bao gồm các trung tâm chuyển mạch, truyền dẫn liên tỉnh, nội tỉnh và các nhà trạm vô tuyến,…

Hình 6 – Giải pháp triển khai lắp đặt

Thông thường, một trạm sẽ được lắp đặt đầy đủ các module trên Các module này hoạt đông theo cơ chế MASTER – SLAVER, SMU126 đóng vai trò là MASTER, các thiết

bị khác là SLAVER Các SLAVE kết nối với MASTER theo chuẩn giao tiếp RS-485 hoặc Ethernet

Ngoài ra, hệ thống còn có khả năng mở rộng kết nối với các module chức năng khác

để đáp ứng nhu cầu phát triển trong tương lai

3.3 Giải pháp mở rộng cấu hình

Giải pháp này được xây dựng dành cho các trạm viễn thông mà có không gian cần giám sát rộng, số lượng các đầu báo lớn (cỡ từ vài chục tới vài trăm đầu báo các loại), ví dụ như các trạm BSC, MSC

Hình 7 – Giải pháp mở rộng cấu hình giám sát điều khiển

Toàn bộ không gian nhà trạm cần giám sát được chia thành các khu vực, mỗi khu vực lắp một module SMU126-IO thực hiện chức năng giám sát khu vực đó Một bộ điều khiển trung tâm SMU126 có thể quản lý một hoặc nhiều module SMU126-IO

Các module hoạt động theo cơ chế MASTER – SLAVER, SMU126 đóng vai trò là MASTER còn các SMU126-IO đóng vai trò SLAVER Các SLAVER kết nối với nhau và kết nối với MASTER theo chuẩn giao thức Ethernet

3.4 Giải pháp báo cháy địa chỉ

Hiện nay trên thị trường có nhiều giải pháp công nghệ báo cháy địa chỉ khác nhau, tuy nhiên các giải pháp này chưa tích hợp được các thiết bị, đầu báo sẵn có để tận dụng

và giảm chi phí đầu tư Với việc ứng dụng công nghệ tiên tiến mới nhất hiện nay, giải pháp báo cháy địa chỉ của chúng tôi phù hợp với tất cả các loại đầu báo Analog/Digital cho phép giám sát và cảnh báo chính xác tới từng Zone

Hình 8 – Giải pháp báo cháy địa chỉ

Toàn bộ hệ thống báo cháy được phân thành các khu vực khác nhau, mỗi khu vực được trang bị một bộ SMU126 và chia thành nhiều Zone báo cháy Mỗi Zone được lắp một module SMU126-ZONE đi kèm với các đầu báo cháy khói Một SMU126 có thể quản lý tối đa 32 Zone Mỗi Zone giám sát tối đa 2 đầu báo cháy, 2 đầu báo khói Như vậy, trong một khu vực có thể giám sát tối đa 64 đầu báo cháy, 64 đầu báo khói các loại

Tại mỗi khu vực, các Zone giao tiếp với nhau theo chuẩn RS-485 và được chạy thành Loop xung quanh khu vực giám sát Một khu vực có thể có một hoặc nhiều Loop tùy thuộc vào kích cỡ không gian của khu vực đó

Các đầu báo cháy được kết nối trực tiếp tới zone quản lý nó Như vậy khi xảy ra cháy có thể xác định được chính xác vị trí trên màn hình giám sát

3.5 Giải pháp giám sát vào ra trạm

Hình 9 – Giải pháp kiểm soát vào ra nhà trạm

Giải pháp sử dụng một thiết bị nhận dạng vân tay hay còn được gọi “Access Control Station”, có khả năng tích hợp trên 1500 vân tay, lưu trữ 50.000 giao dịch khi

Off-line

Thiết bị nhận dạng vân tay có chức năng giám sát trạng thái cửa từ và nút ấn Exit Bình thường chốt từ luôn đóng để đóng cửa Khi có người thực hiện Check In/Check out hoặc bấm nút Exit, thiết bị này sẽ điều khiển mở chốt từ để mở cửa, đồng thời gửi thông tin về bộ điều khiển trung tâm SMU126 Các thông tin quản lý vào/ra trạm được gửi về Server theo định kỳ

3.6 Giải pháp quản lý điện năng

Giải pháp sử dụng một module quản lý điện năng (PMU) Module này được thiết kế chuyên dụng cho phép giám sát công suất tiêu thụ điện năng theo thời gian thực Module quản lý điện năng được phân thành 2 loại:

- PMU loại 1 pha: sử dụng cho hệ thống điện 1 pha

- PMU loại 3 pha: sử dụng cho hệ thống điện 3 pha

Hình 10 – Giải pháp quản lý điện năng

Module PMU gồm có 2 thiết bị cấu thành:

- SMU126-PU: là thiết bị giám sát và cảnh báo công suất tiêu thụ có chức năng bắt tín hiệu xung từ thiết bị đo công suất, cứ mỗi một xung tương ứng với 1Wh (Số xung có thể cấu hình được bằng phần mềm), đồng thời gửi thông tin về bộ điều khiển trung tâm (SMU126) qua giao tiếp RS-485

- Power Meter: là thiết bị đo công suất tiêu thụ có khả năng giao tiếp với các thiết bị khác thông qua cổng GPIO

Nguyên lý hoạt động như sau:

Khi mức công suất tiêu thụ hiện tại của trạm vượt quá ngưỡng công suất lấy mẫu một lượng ΔP (Có thể cấu hình được bằng phần mềm) thì thiết bị sẽ đưa ra cảnh báo, đồng thời gửi thông tin cảnh báo về trung tâm quản lý

3.7 Giải pháp đánh giá chất lượng tổ accu

Giải pháp sử dụng một hoặc nhiều module SMU126-BAT Module này được thiết kế chuyên dụng để đánh giá chất lượng tổ accu bằng việc đo các thông số

điện áp, dung lượng accu, dòng điện nạp/xả, thời gian xả, nhiệt độ accu

Ngoài ra, module SMU126-BAT tích hợp các đầu vào số để giám sát tình trạng hoạt động của máy nắn

Hình 11 – Giải pháp giám sát nguồn DC & cảnh báo chất lượng tổ accu

Một module SMU126-BAT có thể giám sát tối đa 04 tổ accu và 01 tủ nguồn DC Trong trường hợp cần giám sát nhiều tủ nguồn và nhiều tổ accu, chỉ cần bổ sung thêm module SMU126-BAT kết nối vào bus hệ thống Bộ điều khiển trung tâm (SMU126) có thể quản lý được tối đa 32 module SMU126-BAT

Giải pháp đánh giá chất lượng tổ accu bằng cách đo các thông số sau:

- Đo điện áp/dung lượng của toàn bộ các tổ accu Khi phóng điện thì điện áp toàn tổ

accu sẽ giảm dần Khi nạp điện thì điện áp toàn tổ accu sẽ tăng dần Căn cứ vào giá trị điện áp đo được so với các ngưỡng cấu hình để đưa ra các cảnh báo điện áp DC quá cao hoặc quá thấp

- Đo điện áp mỗi nửa tổ accu: nếu trong cả tổ có một bình nào đó chất lượng kém (nội trở tăng cao, hay nguyên nhân khác như có mối nối nào đó tiếp xúc không tốt) sẽ làm cho điện áp giữa hai nửa tổ lệch nhau một lượng điện áp Căn cứ vào độ lệch điện áp giữa 2 nửa tổ để đưa ra cảnh báo accu lỗi

- Đo dòng điện nạp/xả của từng tổ accu: nếu các bình accu chất lượng như nhau thì dòng điện phóng/nạp phải bằng nhau (sai số không đáng kể) Khi dòng phóng/nạp của các tổ accu lệch nhau quá ngưỡng cho phép hoặc dòng nạp quá cao thì hệ thống đưa ra cảnh báo accu lỗi

- Đo thời gian xả của accu dựa trên việc giám sát dòng xả Khi thời gian xả của accu còn lại nhỏ hơn ngưỡng cho phép thì hệ thống sẽ đưa ra cảnh báo (Ngưỡng thời gian

xả của accu có thể đặt được trên server quản lý)