Chương 2. PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ CÁC THÀNH PHẦN TRONG HỆ THỐNG
3.1 Thu thập dữ liệu lớn
Tập trung vào các thành phố lớn có thể nói rằng việc quản lý dữ liệu điện năng là vô cùng quan trọng trong hiện tại và sau này, vấn đề dễ thấy trong thực tế hiện nay là mạng lưới truyền tải điện năng đến người dân là một mạng lưới không có hệ thống, dây điện được bố trí trên không trung và chiếm dụng không gian, cũng như sự quá tải trong cơ sở hạ tầng (cột điện, dây điện quá nhiều và không khác một mạng nhện).
Hậu quả kéo theo: công tác bảo trì, sửa chữa và nâng cấp rất khó khăn;
nguy hiểm tiềm tàng cho người dân sống gần/dưới các hệ thống điện; mất thẩm mỹ; từ đó kéo theo sự lãng phí trong công tác quản lý và giá thành điện không thể hạ xuống mà ngày một tăng; chất lượng điện sử dụng không thể tốt hơn vì số lượng người dùng ngày một nhiều mà cơ sở hạ tầng có khả năng không thể đáp ứng kịp.
Biện pháp lâu dài: đổi mới hệ thống điện, đưa hệ thống điện thành một hệ cơ sở hạ tầng có khoa học, một hệ thống có quy trình quản lý có khoa học.
Phần nội dung nghiên cứu trong đề tài tập trung vào phần quy trình quản lý, cụ thể hơn là quản lý dữ liệu điện năng. Có thể chi tiết hóa như bên dưới:
Cấp Khu Phố/Tổ: giới hạn 32767 đồng hồ (database) được quản lý bởi một instance;
Cấp Phường/Xã: tổ hợp số Khu Phố/Tổ (n1) là số instance1;
Cấp Quận/Huyện: tổ hợp số Phường/Xã (n2) là số instance2 = n2*n1;
Cấp Thành Phố: tổ hợp số Quận/Huyện (n3) là số instance3 = n3*n2*n1;
GVHD: TS. Trương Đình Châu
HV: Đỗ Thanh Thái - 7140399 45
Hình 3.1 Thông tin của từng đồng hồ (database)
Thông tin của từng đồng hồ thể hiện qua hình 3.1 với các thông số tùy theo từng mục đích của người sử dụng mà có các thiết kế khác nhau trong hệ thống, khả năng cung cấp thông tin của đồng hồ bao nhiêu thì hệ thống có khả năng cung cấp đến người sử dụng, người quản lý với đầy đủ thông tin mà đồng hồ đã cung cấp, tùy theo mục đích sử dụng mà người thiết kế và thực thi hệ thống sẽ đọc giá trị khác nhau và đưa vào cơ sở dữ liệu.
GVHD: TS. Trương Đình Châu
HV: Đỗ Thanh Thái - 7140399 46
Chương trình thực hiện đọc dữ liệu từ thiết bị thể hiện qua hình 3.2
Hình 3.2 Chương trình đọc dữ liệu từ thiết bị Chương trình tạo cơ sở dữ liệu thể hiện qua hình 3.3
Hình 3.3 Chương trình tạo cơ sở dữ liệu
Client = new TcpClient(); //Access client - modbus Client.Connect("192.168.1.11", 502); //Connect to device via client - modbus
NetworkStream stream = Client.GetStream(); //client - modbus
byte[] data = new byte[12]; //variable of client - modbus
//set value to set modbus read
data[0] = 0x00; data[1] = 0x01; data[2] = 0x00;
data[3] = 0x00;
data[4] = 0x00; data[5] = 0x06; data[6] = 0x11;
data[7] = 0x03;
data[8] = 0x00;
//data[9] = 0x6B; //Simulation data[9] = 0xB1; //Device
data[10] = 0x00; data[11] = 0x06;
byte[] dataR = new byte[21];//variable of client - modbus
SqlConnection conn = new SqlConnection("Data
Source=(local);Database=master;Integrated Security=true"); //SQL command line
conn.Open();
commandline = "USE master " +
"ALTER DATABASE IONData SET SINGLE_USER WITH ROLLBACK IMMEDIATE " +
"DROP DATABASE IONData " + "CREATE DATABASE IONData " + "USE IONData " +
"CREATE TABLE Voltage(" + "ID INT NOT NULL," +
"Vab VARCHAR(45)," + "Vbc VARCHAR(45)," +
"Vca VARCHAR(45)," + "PRIMARY KEY(ID)" + ") " + "INSERT INTO Voltage(ID,Vab,Vbc,Vca)" +
"VALUES (1,8,8,8) ";
SqlCommand cmd1 = new SqlCommand(commandline, conn);
cmd1.ExecuteNonQuery();
GVHD: TS. Trương Đình Châu
HV: Đỗ Thanh Thái - 7140399 47
Chương trình log data lên SQL Server thể hiện qua hình 3.4
Hình 3.4 Chương trình log data lên SQL Server
Hình 3.5 Database của các đồng hồ trong hệ thống
Các đồng hồ trong hệ thống sẽ có các địa chỉ IP khác nhau, tên của database tương ứng với các đồng hồ có cấu trúc:
To|KhuPho_Phuong_Quan_IPAddress thể hiện qua hình 3.5
Tên của các databases đặt theo quy tắc sẽ giúp công tác quản lý cũng như trắc lọc thông tin dễ dàng và có hệ thống, khi cần nâng cấp hệ thống với số
{
stream.Write(data, 0, data.Length);
stream.Read(dataR, 0, dataR.Length);
commandline = "INSERT INTO Voltage(ID,Vab,Vbc,Vca) " +
"VALUES (" +i.ToString() + "," + dataR[10].ToString() + "," + dataR[14].ToString() + "," + dataR[18].ToString() + ")";
cmd1 = new SqlCommand(commandline, conn);
Thread.Sleep(100);
cmd1.ExecuteNonQuery();
}
GVHD: TS. Trương Đình Châu
HV: Đỗ Thanh Thái - 7140399 48
lượng lớn dần của các đồng hồ người thiết kế chỉ cần thêm vào tiếp đầu ngữ phía trước các tiếp đầu ngữ đã có.
Hình tiếp theo sẽ giúp hệ thống rõ ràng hơn khi cần tra cứu lại cấu trúc hệ thống trong các lần nâng cấp hoặc sửa chữa hệ thống.
Số tượng database trong các instance có tăng lên cũng không ảnh hưởng đến khả năng tra cứu thông tin từ các database, chỉ với các từ khóa lệnh trong ngôn ngữ SQL hệ thống đã cho kết quả nhanh và chính xác về thông tin có trong từng database.
Các database cũng chính là các file trong folder hệ thống, việc sử dụng độc lập các file này có tính linh hoạt cao, có thể lưu trữ hoặc sao chép/chia sẻ các file này trong các hệ thống khác nhau nhưng có chung ngôn ngữ truy vấn nhằm mục đích xây dựng một hệ thống có tính mở rộng cao, khả năng quản lý và lưu trữ thông tin cao nhưng không kéo theo sự phức tạp trong hệ thống, đó là mục tiêu của tất cả các hệ thống trong hiện tại, có như vậy hệ thống mới có khả năng tồn tại trong một thế giới thông tin ngày một tăng.
Cấu trúc quản lý dữ liệu phân tầng thể hiện qua hình 3.6 là phù hợp với ngành điện năng, số liệu của từng tầng (Xã/Phường, Quận/Huyện …) sẽ cho phép từng tầng có cách quản lý và bảo trì, nâng cấp hệ thống tương ứng.
Việc tăng kích thước của từng tầng dễ dàng, linh hoạt do kiến trúc quản lý cho phép thêm module quản lý dạng song song, có thể song song thực thi các instance khác nhau trong cùng một cấp. Khả năng tăng số tầng cũng linh hoạt và mềm dẻo, cho phép hệ thống ngày một hoàn thiện hơn và tối ưu hơn do không chịu ràng buộc trong quá khứ xây dựng hệ thống.
GVHD: TS. Trương Đình Châu
HV: Đỗ Thanh Thái - 7140399 49
Database
Quận/Huyện
Phường/Xã
Khu Phố/Tổ
Cơ sở kinh doanh
Hộ dân 1
Hộ dân 2
Hộ dân n ...
Hình 3.6 Các cấp quản lý trong hệ thống
GVHD: TS. Trương Đình Châu
HV: Đỗ Thanh Thái - 7140399 50