Nghiên cứu xây dựng chương trình hỗ trợ giám sát vận hành trạm biến áp không người trực thuộc công ty truyền tải điện

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VÕ VĂN TOẢN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TRỢ GIÁM SÁT VẬN HÀNH TRẠM BIẾN ÁP KHÔNG NGƯỜI TRỰC THUỘC CÔNG TY TRUYỀN TẢI ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VÕ VĂN TOẢN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TRỢ GIÁM SÁT VẬN HÀNH TRẠM BIẾN ÁP KHÔNG NGƯỜI TRỰC THUỘC CÔNG TY TRUYỀN TẢI ĐIỆN Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã số: 60.52.02.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN HỮU HIẾU Đà Nẵng - Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Võ Văn Toản NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TRỢ GIÁM SÁT VẬN HÀNH TRẠM BIẾN ÁP KHÔNG NGƯỜI TRỰC THUỘC CÔNG TY TRUYỀN TẢI ĐIỆN Học viên: Võ Văn Toản Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: ………Khóa: THSK34QNG Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm Tắt Theo lộ trình đến năm 2020 tồn TBA 220kV thuộc công ty TTĐ2 chuyển sang chế độ vận hành không người trực Việc thao tác điều khiển thiết bị thực từ Trung tâm điều khiển xa đặt cấp điều độ Việc kiểm tra giám sát thiết bị chế độ vận hành giám sát thiết bị chế độ thao tác cần phải áp dụng công nghệ giám sát thay người trực vận hành chỗ Với lý nêu trên, tác giả triển khai đề tài nghiên cứu, gồm 02 nội dung: - Nội dung 1: Hỗ trợ giám sát trực tuyến nhiệt độ thiết bị vận hành: Định kỳ camera hồng ngoại lắp đặt TBA tự động chụp ảnh nhiệt kẹp cực mối nối, thiết bị nạp vào chương trình tiến hành xử lý hình ảnh, số hóa số liệu nhiệt độ vị trí thiết bị, cảnh báo lên hệ thống giám sát từ xa nhiệt độ cho phép; - Nội dung 2: Hỗ trợ giám sát trạng thái vận hành, thao tác thiết bị từ xa: Nhân viên vận hành thực thao tác thiết bị, hệ thống camera tự động zoom vào vị trí thiết bị theo tọa độ cài đặt, tiến hành chụp ảnh gửi thơng tin hình ảnh vị trí hệ thống, tự động nạp vào chương trình phân tích cho kết xác trạng thái thiết bị đồng thời khóa thao tác điều kiện liên động khơng thỏa mãn Đề tài triển khai áp dụng thử nghiệm giám sát nhiệt độ thiết bị vận hành Trạm biến áp 220kV Quảng Ngãi giám sát trạng thái DCL, DTĐ ngăn lộ Xuất Tuyến ĐZ 220kV Trạm biến áp 220kV Quảng Ngãi cho kết xác ổn định Từ khóa – Trạm biến áp không người trực (TBA KNT); giám sát trực tuyến nhiệt độ thiết bị; giám sát trạng thái vận hành từ xa; cảnh báo nhiệt cho phép; khóa thao tác từ xa STUDY AND DEVELOP A TOOL TO SUPPORT MONITORING AND OPERATING AUTOMATIC SUBSTATIONS OF THE POWER TRANSMISSION COMPANY - According to the smart grid implementation schedule, by 2020 all 220 kV substations of PTC2 will be switched to the automatic operation The operation of the main control devices is done by the Remote Control Center located at the level of the regulator The inspection and monitoring of equipment in the operating mode require the application of monitoring technologies instead of the human in the place - For the above reasons, the author researchs solutions to develop a tool used to support the monitoring of the automatic substations, including 02 main contents: Content 1: Supporting the online monitoring of device temperature during the operation: the infrared cameras installed at the substations automatically capture the thermal pictures of terminals and equipment at a fixed point in times, then send them into the program to process the image, the digitization of temperature data, and the locations of devices Finally, the tool will warn on the remote monitoring system when the temperature is too high; Content 2: Supporting for monitoring operation status and remoting operation of equipment: Operators operate devices, camera system automatically zoom to the position of the device corresponding to the installed coordinates to capture pictures and send these pictures and locations to the system This information automatically load into the program to analyze for the exact result of the device status and lock the operation when the interrupt conditions are not satisfied - The topic has been implemented to test the monitoring of the temperature of equipment in the operation of the Quang Ngai 220kV substation and monitor the state of switch devices, the contactors of the 220kV transmission line Quang Ngai - Quy Nhon at the 220kV Quang Ngai substation in order to verify the accuracy and stability of the tool MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung luận văn .2 Tên Đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TRẠM KHÔNG NGƯỜI TRỰC 1.1 Giới thiệu Vai trò trạm không người trực .3 Thuận lợi khó khăn Những lợi có Những lợi ích mang lại 1.2 Mơ hình xây dựng trung tâm điều khiển trạm biến áp không người trực Tổng công ty Truyền tải điện quốc gia Vị trí thực điều khiển từ xa thiết bị TBA 220kV .6 Mơ hình tổ chức giám sát, điều khiển xa TBA 220kV Kết nối tín hiệu, trao đổi thông tin đơn vị 10 1.3 Kết luận 12 CHƯƠNG MƠ HÌNH TRIỂN KHAI TRẠM KHÔNG NGƯỜI TRỰC TẠI CÔNG TY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 13 2.1 Đánh giá trạng 13 Mơ hình quản lý vận hành Công ty Truyền tải điện 13 Đánh giá mơ hình quản lý vận hành tại: .14 2.2 Kế hoạch triển khai trạm biến áp không người trực 15 Kế hoạch triển khai thực TTVH TBAKNT 15 Nội dung thực .16 2.3 Giới thiệu quy trình vận hành kiểm tra thiết bị TBA KNT 17 Quy định chung 17 Kiểm tra vận hành .18 Tổ chức thao tác 21 2.4 Thống kê, phân tích cố TBA Công ty Truyền tải điện 25 Khối lượng quản lý vận hành .25 Sự cố trạm biến áp PTC2 từ năm 2008 đến năm 2017 25 Nguyên nhân cố trạm biến áp 27 Đánh giá, phân tích nguyên nhân giải pháp giảm cố 28 2.5 Kết luận 30 CHƯƠNG THIẾT KẾ, XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TRỢ GIÁM SÁT VẬN HÀNH TRẠM BIẾN ÁP KHÔNG NGƯỜI TRỰC .32 3.1 Giới thiệu 32 Giám sát trực tuyến nhiệt độ thiết bị vận hành 32 Giám sát trạng thái vận hành, thao tác thiết bị từ xa 33 3.2 Cấu trúc hệ thống 33 3.3 Xây dựng giải pháp camera giám sát Trung tâm vận hành trạm biến áp không người trực 33 Yêu cầu hệ thống camera giám sát 33 Giải pháp thực .34 Yêu cầu kỹ thuật thiết bị 34 3.4 Xây dựng chương trình hỗ trợ giám sát nhiệt độ thiết bị vận hành 36 Yêu cầu vận hành 36 Xây dựng chương trình giám sát nhiệt độ thiết bị vận hành từ camera hồng ngoại 36 3.5 Xây dựng chương trình giám sát tự động thiết bị từ hệ thống camera 39 Chọn phần mềm lập trình điều khiển, thu thập xử lý liệu 39 Sơ đồ thuật toán tổng quát 39 Thiết kế bổ sung logic điều khiển đóng cắt thiết bị 42 3.6 Kết luận 43 CHƯƠNG MƠ HÌNH ÁP DỤNG TẠI TRẠM BIẾN ÁP 220KV QUẢNG NGÃI .44 4.1 Giới thiệu trạm biến áp 220KV Quảng Ngãi 44 4.2 Xác định mục tiêu giám sát 47 4.3 Ứng dụng chương trình hỗ trợ giám sát nhiệt độ thiết bị vận hành 47 4.4 Triển khai ứng dụng chương trình giám sát vận hành thực nhận dạng trạng thái DCL, DTĐ thực tế vận hành ngăn lộ d01 TBA 220KV Quảng Ngãi 47 4.5 Thiết kê kết nối tín hiệu xử lý từ hệ thống camera lên HT ĐKTH 49 Lựa chọn thiết bị phần cứng .50 Thiết kế modul kết nối máy tính card ralay kênh .51 Lựa chọn thiết bị IO kết nối vào HT ĐKTH 52 Bổ sung tín hiệu lên giao diện HMI 55 Cấu hình bổ sung liên động mền hệ thống ĐKTH 57 Kết thử nghiệm 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .58 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO) DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia National Load Dispatching Centre (NLDC) A1 Trung tâm Điều độ Hệ thống điện miền Bắc Northern Regional Load Dispatching Centre (NRLDC) A2 Trung tâm Điều độ Hệ thống điện miền Nam Southern Regional Load Dispatching Centre (SRLDC) A3 Trung tâm Điều độ Hệ thống điện miền Trung Central Regional Load Dispatching Centre (CRLDC) DCS Distributed Control System: Hệ thống điều khiển phân tán Dịch vụ Là dịch vụ bảo hành sửa chữa phải thực vòng 24 từ 24/7 nhận thơng báo hỏng hóc khách hang EVN Vietnam Electricity, Tập đoàn Điện lực Việt Nam FAT Factory Acceptance Test: Thử nghiệm xuất xưởng A0 HMI IEC IEEE ISO IED KNT Human Machine Interface: Giao diện người dung International Electrotechnical Commission: Uỷ ban Kỹ thuật Điện Quốc tế Institute of Electrical and Electronics Engineers: Viện kỹ thuật Điện Điện Tử International Organization for Standardization: Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế Intelligent Electronic Device: Thiết bị điện tử thơng minh, ví dụ loại rơle kỹ thuật số nay, cơng tơ điện tử có khả trao đổi giao tiếp liệu, Không người trực Local Area Network: Mạng kết nối cục bộ, dùng để kết nối máy tính/thiết bị mạng phạm vi nhỏ (nhà ở, phòng làm việc, …) MBA Máy biến áp NPT National Power Transmission Corporation, Tổng Công ty Truyền tải điện Quốc gia OSI Open System interconnection: Mơ hình sở chuẩn hóa hệ thống OCC Operations Control Center: Trung tâm giám sát vận hành RTU Remote Terminal Unit: Thiết bị đầu cuối, ví dụ cổng giao tiếp liệu hệ thống SCADA trạm biến áp truyền thống SCADA Supervisory Control And Data Acquisition: Hệ thống Giám sát Điều khiển Và Thu thập Dữ liệu LAN SAT TTĐK TBA WAN Site Acceptance Test: Thử nghiệm trường Trung tâm điều khiển Trạm biến áp Wide Area Network: Mạng kết nối diện rộng, dùng để kết nối mạng cục DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 Tên bảng Thống kê hệ thống điều khiển bảo vệ TBA vận hành Thống kê hệ thống mạng Danh mục TTVH TBA KNT theo bảng tổng hợp sau Thống kê cố giai đoạn 2008÷2017 Thống kê nguyên nhân cố giai đoạn 2008÷2017 Chi tiết nguyên nhân cố trạm biến áp giai đoạn 2008÷2017 Trang 13 14 15 25 27 28 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình 1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3 3.4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.18 4.19 Tên hình Mơ hình tổ chức giám sát, điều khiển xa TBA 220kV từ Trung tâm điều độ Miền Điều độ phân phối Sơ đồ kết nối tín hiệu SCADA Sơ đồ kết nối tín hiệu giám sát TBA Sơ đồ kết nối kênh thông tin liên lạc Biểu đồ thống kê cố trạm biến áp giai đoạn 2008÷2017 Biểu đồ thống kê cố trạm biến áp 500kV trạm biến áp 220kV Biểu đồ thống kê nguyên nhân cố Sơ đồ cấu trúc hệ thống giám sát vận hành Sơ đồ thuật toán tổng quát trình điều khiển xử lý liệu Sơ đồ thuật tốn tổng qt q trình điều khiển xử lý liệu Bổ sung liên động thao tác thiết bị từ hệ thống camera Sơ đồ mặt Trạm biến áp 220kV Quảng Ngãi năm 2018 Sơ đồ nối điện Trạm biến áp 220kV Quảng Ngãi năm 2018 Sơ đồ tổng thể hệ thống ĐKT Chương trình xử lý ảnh nhiệt Chương trình xử lý nhận dạng DCL mở Chương trình xử lý nhận dạng DCL đóng Chương trình xử lý nhận dạng DTĐ đóng Chương trình xử lý nhận dạng DTĐ mở Modul Arduino UNO Modul relay kênh Modul kết nối máy tính camera hệ thống ĐKTH Bộ RTU560 kết nối tín hiệu lên HT ĐKTH Card iuput mở rộng 520BID01 Bản vẽ sơ iuput mở rộng 520BID01 Bản vẽ đấu nối tín hiệu Giao diện lập trình bổ sung tín hiệu alarm Giao diện HMI thực bổ sung tín hiệu giám sát Giao diện thao tác thiết bị Trang 10 10 11 26 26 27 33 38 40 42 44 45 46 47 48 48 49 49 50 51 52 52 53 53 54 55 56 57 + Hệ thống cho phép lưu hình ảnh ghi qua cổng mạng Ethernet + Hệ thống cho phép kết nối thêm hai ổ đĩa tháo lắp để tăng khả lưu trữ cho hình ảnh liệu tải xuống - Nhật ký kiểm tra kiện: + Hệ thống lưu trữ kiện sau sở liệu để giúp việc kiểm tra sốt q trình hoạt động: ✓ Chi tiết tên tài khoản đăng nhập ✓ Chi tiết tên tài khoản đăng xuất ✓ Lựa chọn camera ✓ Chi tiết xem lại ✓ Chi tiết thời gian cho việc tìm kiếm liệu (video) ✓ Các điều khiển quay/quét (nếu cài) ✓ Thời gian nhận tín hiệu báo động (hoặc điều khiển khác) ✓ Người vận hành nhận tín hiệu báo động (hoặc điều khiển khác) ✓ Thời gian tín hiệu báo động xóa ✓ Lý việc xóa kiện báo động - Chức khác: + Hệ thống có chức khôi phục trường hợp điện nguồn cách tự động không cần người vận hành tác động + Hệ thống có khả khởi động lại CPU có điện trở lại sau trình ứng dụng giao diện bàn phím sẵn sàng hoạt động sau thời gian định (3 phút) Thiết bị thu, giải mã hiển thị tín hiệu video qua mạng (IP video Decoder) IP video Decoder mơ đun thiết bị bao gồm thu tín hiệu video qua mạng, mô đun giải mã hiển thị cho phép thu liệu hình ảnh âm từ mạng, giải mã hiển thị hình nối vào IP video Decoder có khả thu giải mã đồng thời tín hiệu video trực tiếp liệu hình ảnh (có liên quan đến kiện) ghi lưu trữ máy chủ video mạng Thiết bị thiết kế phân giao diện trung gian mạng Ethernet hệ thống dựa công nghệ tương tự, tích hợp vào phịng điều khiển theo cơng nghệ truyền thống cần Việc giám sát điều khiển thực qua mạng với cổng 10/100BaseT giao thức IP, TCP, UDP, DHCP, FTP, TELNET, ICMP, HTTP ARP - Các chức chính: + IP video Decoder cho phép xuất hình ảnh hình độ nét cao 1920x1080, chế độ chia hình, tồn hình, hay hiển thị Hình ảnh trực tiếp từ camera xem lại hình lưu trữ máy chủ video kết nối + IP video Decoder thực chức sau: + Thu giải mã hình ảnh trực tiếp hình ảnh lưu định dạng JPEG + Thu giải mã hình ảnh trực tiếp định dạng MPEG4 + IP video Decoder cho phép hiển thị chế độ tồn hình chia hình hình kết nối + IP video Decoder tích hợp tường lửa để đảm bảo an ninh mạng (nhất trường hợp kế nối trực tiếp vào internent) + Tường lửa cài đặt cấu hình qua giao diện web + Tường lửa cho phép hạn chế truy cập trái phép sở biện pháp sau: ✓ Nhận biết địa IP phép ✓ Nhận biết cổng UDP ✓ Nhận biết cổng TCP + IP video Decoder cung cấp chức nhật ký kiện khác nhau, thông tin lưu hệ thống + Các thơng tin truy cập cấu hình qua giao diện web, phục vụ công tác theo dõi + Nhật ký hệ thống bao gồm: + Thông tin kết nối, kết nối FTP ẩn danh, thông tin an ninh, thông tin tải xuống FTP, thông tin hệ thống, lưu nhật ký + Hệ thống trình đơn trang trợ giúp thiết bị cho phép hiển thị nhiều ngồn ngữ khác Nhiều người dùng kết nối đồng thời vào thiết bị với trình đơn ngôn ngữ khác + Các giá trị thơng số cài đặt trì bị nguồn tắt máy + Việc cài đặt cấu hình thiết bị thực qua giao diện web - Liên lạc nối mạng: + Thiết bị có cổng 10/100Base-T Ethernet để kết nối với mạng + Thiết bị cho phép truy cập từ xa qua mạng để cấu hình chẩn đoán, hỗ trợ vận hành từ xa + Thiết bị hỗ trợ trình duyệt sau: + Netscape Navigator 7.1 + Internet Explorer 6.0 + Thiết bị hỗ trợ giao thức DHCP cho phép nhận địa IP tự động gán thủ công + Thiết bị hỗ trợ sử dụng dịch vụ tên miền Domain Name Server (DNS) - Xuất hình: + Thiết bị hỗ trợ hình độ phân giải cao (High definition) để thị hình ảnh chế độ trực tiếp xem lại với nhiều chế độ hiển thị từ camera IP máy chủ video + Các cổng kết nối HDMI - Âm thanh: + Thiết bị hỗ trợ điều khiển âm chiều chế độ ghi xem trực tiếp + Các kênh âm chiều thiết bị cho phép liên lạc chiều từ trung tâm đến vị trí máy chủ video địa điểm - Công cụ phát triển phần mềm: + Thiết bị cung cấp cơng cụ lập trình với tập lệnh Basic để phát triển thêm chức cho thiết bị tích hợp với hệ thống điều khiển thứ - Các tiện ích phần mềm: + Phần mềm thiết bị cho phép tải xuống tập tin cấu hình xuống ổ cứng máy tính nối mạng + Các tập tin sửa đổi công cụ kèm + Thiết bị cho phép khả tải tập tin cấu hình đĩa cứng máy tính lên thiết bị - Độ phân giải màu: + Thiết bị có độ phân giải màu tần số mẫu từ 13.5 MHz to CCIR 601 + IP video decoder hỗ trợ độ phân giải sau từ camera: ✓ Hình trực tiếp: 640h x 240v, 640h x 480v, 720h x 240v, 720h x 480v (NTSC); or 640h x 256v, 640h x 576v, 720h x 256v, 720v x 288h, 720v x 576h, 768h x 288v, 768h x 576v (PAL) ✓ Độ sâu màu 16.8 triệu với 256 sắc độ xám bít độ chói - Chuẩn nén: + Định dạng file JPEG: từ đến 35 KB + Định dạng MPEG4 từ 64 to 1024KB - Kết nối Dữ liệu: + Thiết bị có cổng sau: ✓ x RS232 (9 wires) cho việc truyền liệu ✓ x RS232/RS422/RS485 cho việc truyền liệu ✓ x 485-bus MMJ cho kết nối thiết bị ngoại vi RS 485-bus ✓ x Ethernet RJ-45, 10/100BASE-T ✓ x phono (RCA) line level cổng vào âm ✓ x phono (RCA) line level cổng xuất âm ✓ x 9-way female d-type connector for relay outputs ✓ x two part push fit way screw connector for two relay outputs and one alarm input ✓ x 25-way female d-type: đầu vào cho tín hiêu báo động ✓ Môi trường làm việc: + Nhiệt độ 5-45C + Độ ẩm tương đối – 85%, không ngưng - Lắp đặt: + Có thể gắn tủ rack 19” Màn hình theo dõi chính: - Nhằm quan sát tất tín hiệu từ camera vị trí chuyển trung tâm - Tính kỹ thuật chủ yếu: + Kích thước hình : ≥ 80”, LCD + Độ phân giải điểm ảnh : ≥ 1366 × 768 + Hệ màu : PAL + Độ tương phản : 5’000:1 + Thời gian đáp ứng : ≤ ms + Độ sáng : 500 cd/m2 + Độ sâu màu : 16,7 triệu + Góc nhìn (ngang/đứng) : ≥ 160 độ/160 độ + Tuổi thọ dự kiến : 50’000 + Cổng vào : HDMI, PC, component, S-video + Gắn : Tường, để bàn + Điều kiện vận hành : 0~40 độ C, 10~85% + Tiêu chuẩn an toàn : UL / CUL / FCC / CE + Công suất tiêu thụ :  50W + Điện nguồn : 100V – 240V, 50/60Hz (PSU) Máy tính xử lý trung tâm Cấu hình máy tính (PC) phải đáp ứng chế độ làm việc bình thường, hiệu suất CPU không vượt 30% RAM không vượt 50%; Ở chế độ hoạt động tải cao nhất, hiệu suất CPU RAM không vượt 80%, đảm bảo PC hoạt động tin cậy trường hợp, không xảy tượng "bị treo" phần cứng phần mềm Cấu hình tiêu biểu PC: Sử dụng phiên Windows cao Kích thước/Form factor/height) Tower/5U Bộ vi xử lý/Processor Bộ vi xử lý Intel Core i7-4770S, tốc độ 3.1GHz L2 cache MB Bộ nhớ/Memory (cấu hình tối ≥ 8GB DDR3 1600, hỗ trợ khe cắm mở thiểu/cấu hình tối đa) rộng Khe mở rộng/Extension slot PCI-Express PCI-Ex PCI-X Ngăn đĩa/Disk bays Tùy chọn Maximum internal storage HDD≥ 1TB SATA3 Card video NVIDIA GT 620 2GB DDR3 Đầu đọc DVD-RW Giao diện kết nối mạng/Network Hỗ trợ nhiều kết nối Ethernet: Wireless interface Bluetooth - NFC Nguồn cung cấp/Power supply AC 220V Phần mềm: Máy tính xử lý trung tâm trang bị phần mềm có quyền đáp ứng việc giám sát, điều khiển hệ thống camera từ xa cho tối thiểu 10 TBA KNT, TBA KNT có quy mơ tương đương với TBA KNT lớn dự án Phần mềm tích hợp (bắt tay) phần mềm khác như: hệ thống camera quan sát, hệ thống cảnh báo chống đột nhập, hệ thống phòng cháy chữa cháy để đảm bảo yêu cầu có vùng báo động (như có người đột nhập, có tín hiệu báo cháy, ) tự động chuyển camera quay đến vị trí Hệ thống máy chủ TBA KNT Máy Chủ Video thiết bị bao gồm chức ghi hình đa kênh Thiết bị cho phép truyền tín hiệu video qua mạng định dạng MJPEG MPEG-4 thiết lập tùy theo điều kiện băng thông mạng Thiết bị tích hợp cơng nghệ ghi hình thơng minh cho phép thiết lập chế độ ghi video định dạng MJPEG MPEG4, với tốc độ ghi hình chất lượng hình khác cho kênh riêng biệt theo lịch biểu, kiện Máy chủ video cho phép kết nối với thiết bị lưu trữ để tăng thêm dung lượng lưu trữ cần Máy chủ video loại độc lập (stand-alone) với hệ điều hành nhúng (Embeded), khơng thuộc loại dựa máy tính cá nhân chạy hệ điều hành Windows Hệ điều hành lưu trữ nhớ Flash có độ tin cậy cao, cho phép xem trực tiếp đĩa cứng bị hỏng Hệ điều hành có độ tin cậy cao nhạy cảm với cá loại sâu hay virus nối mạng, khơng cần miếng vá lỗi hệ thống chạy Windows Chức phân tích video – Thiết bị nâng cấp để để chạy kết hợp với phần mềm phân tích video thực chức như: theo dõi vật thể, nhận dạng biển số, bảo vệ hàng rào, đếm vật thể… Thiết bị thiết kế để vận hành dễ dàng, nhanh chóng xác Cấu hình: - Máy Chủ Video có cổng eSATA để mở rộng thêm dung lượng lưu trữ - Máy Chủ Video có cổng USB ổ ghi DVD cho phép lưu liệu video cách hiệu dễ dàng - Máy chủ video có cổng xuất hình theo định dạng HDMI (720p 1080i) cho độ nét cao (High definition) tăng chất lượng hình ảnh, quan sát Chức chung: - Các thơng số cài đặt lập trình lưu đảm bảo điện tắt máy - Thiết bị thực chức sau cách đồng thời: + Ghi hình từ camera + Sao lưu hình ảnh chế độ + Cho phép nhiều người dùng kết nối để xem trực tiếp xem lại qua mạng máy tính mà khơng làm giảm hiệu ghi hình - Trong trường hợp điện nguồn, Máy Chủ Video ghi hình vào đĩa cứng, trừ hình ảnh giây cuối bị - Máy Chủ Video có chức cho phép kết nối với trung tâm giám sát từ xa để điều khiển giám sát: + Video + Âm + Điều khiển quay quét zoom + Danh sách kiện báo động, tín hiệu rơ le - Giao diện để lập trình cấu hình thiết bị từ hình chỗ từ xa qua mạng (Web) giống - Việc lập trình, cài đặt Máy Chủ Video chỗ thực theo phương thức sau đây: + Bàn phím Qwerty chuột + Thiết bị điều khiển từ xa qua hồng ngoại + Bàn phím chuyên dụng CCTV - Trình đơn cài đặt trang trợ giúp thiết bị hiển thị nhiều ngôn ngữ khác như: tiếng Anh, Pháp, … - Quá trình xử lý video thực xử lý riêng cho tín hiệu camera vào Thơng số hệ thống: - Máy chủ video hỗ trợ múi Việt Nam (GMT +7) - Máy Chủ Video đồng thời gian với máy chủ SNTP qua mạng - Máy Chủ Video có chức cho phép đồng thời gian với máy tính sử dụng để cài đặt máy chủ - Chế độ hoạt động chuyển đổi phương thức sau: + Sử dụng khóa chuyển kèm theo + Theo lịch biểu định trước, ngày tuần hay ngày lễ, nghỉ - Máy Chủ Video có độ phân giải màu tần số mẫu 13.5 MHz đến CCIR 601 - Máy Chủ Video hỗ trợ độ phân giải sau đây: + Hình trực tiếp: o 704h x 480v (NTSC) o 720h x 576v (PAL) + Hình ghi điều chế: o 704h x 480v (NTSC) o 720h x 576v (PAL) Màn hình chỗ: - Máy Chủ Video cung cấp cổng xuất video chỗ để xem trực tiếp xem lại camera, bao gồm + cổng hình dạng composite + cổng HDMI DVI cho hình hỗ trợ hình độ phân giải cao theo chuẩn (720p 1080i) - Một hệ thống nút nhấn mã hóa màu để dễ sử dụng hiển thị hình tương thích với: + Chuột USB + Điều khiển từ xa hồng ngoại cầm tay + Bàn phím CCTV chuyên dụng - Máy Chủ Video cho phép lựa chọn hiển thị thời gian, chế độ xem (trực tiếp xem lại), tên camera hình Cho phép thay đổi màu chữ màu - Mỗi hình cho phép hiển thị đồ địa điểm - Màn hình chỗ cho phép thực chức sau đây: + Hỗ trợ phóng to, quay, quét điện tử hình ảnh độ nét cao thu từ camera độ nét cao (đến triệu điểm ảnh) + Chế độ hiển thị toàn hình, chia 4, chia nhiều hình bao gồm: Chia 6, 7, 9, 10, 12, 13, 16, hình hình Điều khiển: - Máy Chủ Video cho phép xem hình trực tiếp xem lại camera từ máy chủ video (tương thích) khác hình - Máy Chủ Video cho phép nhóm camera chỗ camera nối với đầu ghi hình (máy chủ vieo) khác vào hệ thống để vận hành điều khiển + Người vận hành xem trực tiếp, xem lại điều khiển camera kết nối chỗ từ xa + Máy Chủ Video cho phép thiết lập cài đặt định dạng nén chất lượng dòng liệu video từ máy chủ video khác chế độ tồn hình chia nhiều hình Quản lý kiện báo động: - Máy Chủ Video hỗ trợ tiêu chuẩn BS8418 việc sử dụng cảm biến để kích hoạt hệ thống CCTV - Máy Chủ Video hỗ trợ 20 tiếp điểm báo động - Máy Chủ Video cho phép cầu hình mạch báo động với điện trở cuối dây để mạch trở nên nhạy với giá trị điện trở nhờ tăng độ tin cậy chống cắt phá - Ngoài tiếp điểm báo động vật lý, dạng báo động sau hỗ trợ: + Phát chuyển động khung hình + Các ứng dụng phân tích video (Video analytic) + Phát từ khóa dòng liệu văn + (Nút nhấn) Báo động khẩn cấp + Báo động từ kiện hệ thống (như đĩa cứng hỏng) + Báo động sinh từ ứng dụng viết phát triển phần mềm SDK máy chủ video hỗ trợ - Máy Chủ Video cho phép xác lập tuyến đường để người có trách nhiệm truy cập vào hệ thống tắt hệ thống báo động mà không gây báo động - Máy Chủ Video có sở liệu kiện hệ thống báo động - Các kiện hệ thống bao gồm: + Tắt khởi động lại hệ thống + Camera hỏng khôi phục + Đồng hồ hệ thống bị điều chỉnh - Khi có vùng báo động bị kích hoạt, tác vụ sau thực hiện: + Hiển thị camera có kết nối với vùng có báo động hình chỗ + Thay đổi cách thức ghi hình camera + Thay đổi cách thức ghi hình camera khác + Tạo mục sở liệu kiện + Dịch chuyển camera tới vị trí lập trình trước + Phát tin nhắn âm (được ghi lại từ trước) + Kích hoạt việc lưu kiện tới máy chủ FTP + Chuyển hình phụ tới camera + Kích hoạt chng + Gửi e-mail đến địa định trước kèm theo hình ảnh tĩnh thông tin báo động như: địa điểm, số camera, mô tả vùng báo động + Thông báo tới trung tâm theo dõi + Gửi tin nhắn SMS đến số điện thoại định Hỗ trợ điều khiển camera quay/quét/zoom - Việc điều khiển camera PTZ thực theo phương thức/giao diện sau đây: + Bàn phím CCTV chuyên dụng phím phẳng, cảm ứng + Bàn phím CCTV chun dụng có cần điều khiển + Bộ điều khiển cầm tay hồng ngoại + Chuột máy tính kết nối USB + Các thiết bị khác từ phòng điều khiển trung tâm (từ xa) - Nhằm tăng khả vận hành cách linh hoạt xác Máy Chủ Video tích hợp chức điều khiển tiên tiến cho phép camera PTZ điều khiển chuột máy tính, thí dụ dùng chuột chọn vị trí hình khiến camera quay tới vị trí định trước vị trí nháy chuột nằm trung tâm hình - Màn hình hỗ trợ chế độ phóng to điện tử (electronic zoom) cho camera mạng có độ phân giải cao triệu điểm ảnh (Megapixel) sử dụng chuột bàn phím CCTV chuyên dụng Kết nối liệu - Máy Chủ Video có cổng RS232 để thực việc sau: + Dò lỗi + Nhập liệu dạng văn (text) + Tín hiệu điều khiển RS232 + cổng cho tín hiệu điều khiển RS485 - Máy Chủ Video có cổng Ethernet RJ-45, 10/100Base-T connection - Máy Chủ Video có cổng Ethernet RJ-45, 10/100/1000 Base-T connection Hỗ trợ âm - Máy Chủ Video cho phép theo dõi âm trực tiếp nghe lại qua kết nối UDP TCP đồng thời với video xem - Các kênh âm chiều cài đặt để hỗ trợ truyền âm chiều qua mạng ứng dụng điểm hỗ trợ, thử nghiệm âm - Âm điều khiển qua mạng sử dụng ứng dựng thích hợp kèm theo để thiết lập kết nối âm chiều - Có thể cài đặt tần số lấy mẫu độ khuếch đại cho kênh âm - Mỗi kênh âm ghi muốn Phát chuyển động (dịch chuyển) - Máy Chủ Video có chức phát chuyển động khung hình camera (hoặc tín hiệu video đưa vào) - Máy Chủ Video sử dụng lưới đánh dấu 16 x 16 PAL (16 x 14 NTSC) cho khung hình camera để thực chức phát dịch chuyển mức - Máy Chủ Video cho phép lựa chọn mức độ nhạy khác để phát chuyển dịch khung hình camera - Máy Chủ Video có chức cho phép kiểm tra lại việc cài đặt phát dich chuyển trước hoàn thành việc lắp đặt - Máy Chủ Video có chức cho phép (sử dụng phền mềm ứng dụng) để tìm kiếm đoạn video có liên quan đến phát dịch chuyển - Chức cho phép tìm kiếm hình ảnh đĩa cứng có liên quan đến dịch chuyển vị trí/khu vực xác định khung hình - Phần mềm có cơng cụ gồm lưới đánh dấu 16x16 để thiết lập việc tìm kiếm chuyển động - Phần mềm cung cấp danh sách kiện chuyển động lấy từ Máy Chủ Video, liên quan tới khu vực định trước khung hình - Máy Chủ Video cho phép thiết lập mức độ nhạy dịch chuyển cho việc phá dịch chuyển khung hình camera mức độ nhạy cho việc tìm kiếm chuyển động liệu video ghi lại Truy cập từ xa - Máy Chủ Video hỗ trợ việc cài đặt thiết bị từ xa qua giao diện web - Việc cài đặt từ xa quy định để mức độ truy cập đến lựa chọn cấu hình khác người dử dụng Xem từ xa - Máy Chủ Video hỗ trợ xem video phần mềm (khách) tương thích kèm - Máy Chủ Video có trang web để xem từ xa trực tiếp xem lại trình duyệt - Các tài khoản xem từ xa cấu hình phép người sử dụng truy cập camera trực tiếp xem lại Các tài khoản xem từ xa đảm bảo chế mật mã hóa Sao lưu - Máy Chủ Video cho phép lưu đoạn video phần liên quan đến kiện (báo động) - Máy Chủ Video cho phép lưu qua cổng Ethernet - Máy Chủ Video tiếp tục ghi hình vào ổ đĩa trong lưu - Máy Chủ Video cho phép lưu liệu video lên máy chủ FTP với chữ ký điện tử MD5 - Máy Chủ Video cho phép loại bỏ chế độ bảo vệ khỏi hình ảnh lưu giúp giải phóng đĩa cứng - Máy Chủ Video cho phép lựa chọn để chép liệu video có liên quan đế kiện, vào thời điểm xác định cách tự động chép thủ công - Máy Chủ Video cho phép lưu liệu video lên đĩa DVD - Máy Chủ Video cho phép lưu liệu video ổ lưu trữ qua cổng USB - Phần mềm ứng dụng xem video chép với liệu video muốn Tìm kiếm xem lại - Tại chỗ, sử dụng bàn phím thiết bị điều khiển từ xa cầm tay, nút bấm mã màu cung cấp chức sau: + Xem lại liệu ghi + Xem tới lui với tốc độ cao + Nhật ký kiện bao gồm lọc, cho phép xem trước, thực thơng số: o Các báo động bên ngồi o Dich chuyển khung hình o Sự kiện hệ thống Giám sát/quản lý báo động từ xa/ trung tâm giám sát video - Máy Chủ Video cho phép liên lạc/gửi tín hiệu báo động tới trung tâm giám sát/theo dõi từ xa qua mạng TCP/IP, Ethernet không dây, ISDN PSTN - Cung cấp cho người vận hành tình hình kiện kiện hệ thống camera cho camera: + Phát chuyển động + Camera hỏng + Tín hiệu báo động + Thơng báo hệ thống khởi động lại Truyền liệu video xa - Máy Chủ Video có khả truyền video tới phần mềm khách (client software) máy phục vụ (loại nhúng chạy PC) - Máy Chủ Video cho phép truyền hình ảnh trực tiếp với tốc độ chất lượng khác/độc lập với tốc độ chất lượng hình ghi - Máy Chủ Video hỗ trợ cơng nghệ ghi hình với định dạng khác MPEG4 MJPEG (TransCoding) việc ghi hình để giảm thiểu băng thơng cho phép xem hình hiệu điều kiện băng thông hạn hẹp, bao gồm: - Chuyển từ hình JPEG sang MPEG stream - Chuyển từ MPEG stream chất lượng cao sang chất lượng băng thơng thấp Ghi hình - Máy Chủ Video ghi hình lưu trữ theo nguyên tắc vào trước trước - Máy Chủ Video ghi hình lên thiết bị lưu trữ ngồi theo nguyên tắc vào trước trước - Máy Chủ Video tự động nhận biết ghi hình từ camera kết nối khởi động lên - Máy Chủ Video có chức hiệu chỉnh thời gian để không cần phải đồng camera - Máy Chủ Video cho phép thiết lập thông số ghi hình cho camera tiêng rẽ Các thơng số cài đặt bao gồm: + Định dạng MJPEG hay MPEG4 + Độ phân giải QCIF đến 4CIF + Tần số mẫu chuỗi MPEG4 + Kích thước file MJPEG từ 5KB đến 45KB + Tốc độ ghi hình từ ~25 hình/giây (PAL) cho camera Lưu trữ - Thiết bị cho phép lưu trữ video 30 ngày chế độ ghi tiêu chuẩn - Máy Chủ Video có cổng SATA để hỗ trợ tăng thêm dung lượng lưu trữ video Nối mạng - Thiết bị tích hợp chức cho phép máy chủ cao cấp nối mạng cho phép cài đặt hiệu chỉnh việc truyền video, xử lý báo động rơ le cấu hình qua giao diện web - Các chức giám sát điều khiển qua cổng mạng mạng 10/100BaseT theo giao thức sau: IP, TCP, UDP, DHCP, FTP, TELNET, ICMP, HTTP, ARP Công cụ phần mềm - Máy Chủ Video hỗ trợ chế lập trình dạng tập lệnh (script) cho phép phát triển thêm chức bổ sung, thí dụ thêm trang web, giao diện IP với hệ thống bên thứ 3, chức phân tích video cao cấp, vùng báo động mở rộng… - Các tập lệnh (script) khởi hoạt khởi động máy chủ - Các tập lệnh định bị kích hoạt kết nối với số cổng TCP định - Các tập lệnh (script) xây dựng ngơn ngữ lập trình C - Bộ công cụ phát triển phần mềm cung cấp cho phép phần mềm xem video đeo (khách) tích hợp vào ứng dụng bên thứ Môi trường làm việc - Nhiệt độ làm việc : ~ 40 độ C - Độ ẩm tương đối : 10 ~ 85%, không ngưng Lắp đặt điện áp - Kích thước lắp đặt : Lắp tủ rack19” để bàn - Điện áp làm việc : 100 - 240 V AC 50Hz a Cáp đấu nối phụ kiện: trọn - Cáp quang - Cáp điều khiển cho camera - Cáp điều khiển - Cáp cấp nguồn - Trọn hệ thống giá đỡ, chuyển đổi nguồn cho camera, switch…(nếu cần thiết) phụ kiện đấu nối hồn chỉnh Phụ lục 7: Chương trình vi điều khiển #define ND_BT #define ND_KBT #define DCL_Open #define DCL_Close #define DTD_Open 10 #define DTD_Close 11 String inString = ""; int k = 0; String Doi_tuong, Trang_thai; void setup() { pinMode(4, OUTPUT); pinMode(5, OUTPUT); pinMode(8, OUTPUT); pinMode(9, OUTPUT); pinMode(10, OUTPUT); pinMode(11, OUTPUT); digitalWrite(4, HIGH); digitalWrite(5, HIGH); digitalWrite(8, HIGH); digitalWrite(9, HIGH); digitalWrite(10, HIGH); digitalWrite(11, HIGH); Serial.begin(9600); } void serialEvent() { if (k == 0) { char inChar = Serial.read(); if (inChar != '/') { inString += inChar; } else { //Kp = inString.toFloat(); Doi_tuong = inString; inString = ""; k = 1; } } if (k == 1) { char inChar = Serial.read(); if (inChar != '/') { inString += inChar; } else { Trang_thai = inString; inString = ""; k = 0; } } } void loop() { if (Doi_tuong == "DCL") { if (Trang_thai == "1") { //Serial.println("DCL Dong"); digitalWrite(DCL_Close, LOW); digitalWrite(DCL_Open, HIGH); } if (Trang_thai == "0") { //Serial.println("DCL Mo"); digitalWrite(DCL_Close, HIGH); digitalWrite(DCL_Open, LOW); } } if (Doi_tuong == "DTD") { if (Trang_thai == "1") { //Serial.println("DCL Dong"); digitalWrite(DTD_Close, LOW); digitalWrite(DTD_Open, HIGH); } if (Trang_thai == "0") { //Serial.println("DCL Mo"); digitalWrite(DTD_Close, HIGH); digitalWrite(DTD_Open, LOW); } } if (Doi_tuong == "NDT") { if (Trang_thai == "1") { //Serial.println("DCL Dong"); digitalWrite(ND_BT, LOW); digitalWrite(ND_KBT, HIGH); } if (Trang_thai == "0") { //Serial.println("DCL Mo"); digitalWrite(ND_BT, HIGH); digitalWrite(ND_KBT, LOW); } } delay(100); //Serial.println(Doi_tuong); //Serial.println(Trang_thai); } ... pháp xây dựng chương trình hỗ trợ giám sát vận hành Trạm biến áp không người trực Trung tâm vận hành, trung tâm điều khiển xa lưới điện Truyền tải Công ty Truyền tải điện 2 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên. .. tế vận hành Tên Đề tài Căn vào mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu, đề tài đặt tên sau: ? ?Nghiên cứu xây dựng chương trình hỗ trợ giám sát vận hành trạm biến áp không người trực Công ty Truyền tải điện. .. pháp, thiết kế xây dựng chương trình hỗ trợ giám sát vận hành Trạm biến áp không người trực, gồm 02 nội dung: Nội dung 1: Hỗ trợ giám sát trực tuyến nhiệt độ thiết bị vận hành; Nội dung 2: hỗ trợ