eSmartStation – Giải pháp quản lý đài trạm thông minh

02:18 PM 28/07/2017 In bài viết

Từ năm 2007, Tập đoàn VNPT phát động Phong trào thi đua "Sáng tạo VNPT". Đây đã thực sự trở thành Nét văn hóa đặc sắc của VNPT, tạo nên tinh thần hăng say, tích cực lao động cho tập thể và cá nhân để hướng tới thực hiện có hiệu quả phong trào “Lao động giỏi, lao động sáng tạo” trong toàn Tập đoàn. Hưởng ứng cuộc thi “Sáng tạo VNPT 2016”, phong trào Nghiên cứu khoa học và hoạt động sáng kiến, sáng tạo được các đơn vị thành viên triển khai đồng bộ. Hoạt động sáng kiến đã thu nhận hơn 7400 giải pháp của CBCNV trong toàn Tập đoàn, trong đó có 4.950 sáng kiến cấp đơn vị  tăng 6% so với năm 2015, tổng giá trị làm lợi ước tính 1000 tỷ đồng. Tổng số tiền thù lao các đơn vị đã trả cho các tác giả sáng kiến khoảng 6,5 tỷ đồng và hơn 500 sáng kiến được công nhận sáng kiến cấp Tập đoàn.

Trong đó, giải pháp xây dựng hệ thống quản lý đài trạm thông minh eSmartStation do đồng chí Hồ Phương Nam, Trung tâm Công nghệ thông tin, Viễn thông Phú Yên, Tập đoàn VNPT chủ trì đã đạt Giải nhất cuộc thi “Sáng tạo VNPT” năm 2016. Nội dung của giải pháp này là thiết kế, lắp đặt, lập trình từ phần cứng (vi điều khiển, IoT) giao tiếp thiết bị đến hệ thống phần mềm quản lý để giám sát, điều khiển đài trạm thông minh. Việc áp dụng giải pháp này đã giúp bộ phận quản lý có thể giám sát các thông số của nhà trạm (an ninh, an toàn, điện áp, môi trường) và điều khiển các thiết bị từ xa như bật tắt điều hoà, máy phát điện. Ngoài ra, hệ thống còn cho phép đưa vào các kịch bản thông minh để xử lý tự động khi có tình huống, sự cố xảy ra. Nhờ đó, VNPT Phú Yên tiết kiệm được thời gian, nhân lực vận hành quản lý hệ thống, nâng cao năng suất lao động và chất lượng dịch vụ cung cấp cho khách hàng. Về kinh tế giải pháp tiết kiệm hàng trăm triệu đồng so với mua hệ thống của nhà cung cấp bên ngoài.

Hệ thống eSmartStation và hoạt động

Hiện nay, có rất nhiều giải pháp quản lý nhà trạm từ xa đã và đang triển khai nhưng gần như chưa đáp ứng được yêu cầu quản lý hiện nay do không biết được nhiệt độ, độ ẩm phòng máy; Không biết được giá trị điện áp máy nổ, điện lưới AC, tải DC tiêu thụ, điện áp các tổ bình bình acquy; Chỉ có chức năng giám sát từ xa trạng thái cổng on/off qua hệ thống thiết bị Vinaphone (tối đa 8 cổng), bao gồm các cảnh báo sau: mất điện lưới, mở cửa phòng máy, điện áp DC thấp. Chính vì thế, nhóm tác giả đã đề xuất thiết kế, xây dựng hệ thống quản lý nhà trạm thông minh nhằm giải quyết được các vấn đề nêu trên. Nội dung chính của giải pháp này là nghiên cứu, thiết kế phần cứng, thiết kế hệ thống phần mềm quản lý, xây dựng hệ thống phần mềm để quản lý đài trạm thông minh.

Về thiết bị phần cứng, giải pháp gồm hộp eSmartStation tiêu chuẩn, Application Server, Database Server, Web Server và network. Ngoài ra còn có firmware để điều khiển phần cứng eSmartStation và Software (Ứng dụng trên Application server, Ứng dụng quản lý trên Web và ứng dụng quản lý trên thiết bị di động).

Mỗi hộp eSmartStation tiêu chuẩn có các module nguồn (AC, DC), giám sát, điều khiển, network. Trong đó, module network là module chính của hệ thống. Module này nhận các yêu cầu từ server và đáp trả kết quả nhận từ các module khác trong hệ thống. Module này sử dụng giao diện mạng có dây (10/100M) hoặc không dây (Wifi – chuẩn 802.11 b/g). Để đảm bảo độ tin cậy, module này chỉ làm nhiệm vụ cầu nối giữa các module khác và server. Các module đo kiểm kết nối vào module này qua bus, có thể mở rộng hoặc thay đổi linh hoạt. Đối với các đài trạm viễn thông, vấn đề bảo mật được đặt lên hàng đầu nên firmware viết cho module này không sử dụng các giao thức IoT, chuyển tải dữ liệu qua Internet mà sử dụng giao thức SNMP, chuyển tải dữ liệu trong mạng riêng của VNPT như các thiết bị viễn thông khác (DSLAM, MxU, Switch/GPON, MANE...).

Ngoài ra còn có Module giám sát trạng thái cổng on/off, module điều khiển/giám sát sensor không dây, Module Environment (môi trường), Module AC, Module DC và Module điều khiển on/off cổng có dây:

Về hoạt động, hệ thống eSmartStation có thể:

-  Giám sát: các cảm biến an ninh (mở cửa, phát hiện  đột nhập PIR...), cảm biến an toàn (báo cháy/khói), cảm biến môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng), các thông số điện AC/DC (điện áp, dòng tải, công suất) được các module phần cứng giám sát liên tục 24/24 và truyền tải về hệ thống quản lý (database server) theo chu kỳ định sẵn. Nếu phát hiện có sự kiện từ các cảm biến an ninh/an toàn, sự kiện vượt ngưỡng của môi trường, điện áp, dòng tải, các cảnh báo được gởi tức thời về server và SMS cho quản lý kỹ thuật của  đơn vị biết. Môi trường chuyển tải dữ liệu giữa phần cứng eSmartStation và hệ thống quản lý sử dụng mạng TCP/IP (lớp mạng quản lý), sử dụng giao thức SNMP.

-  Điều khiển: quản lý kỹ thuật  đài trạm có thể  điều khiển từ xa qua giao diện Web quản lý hoặc từ smartphone để chạy máy phát điện khi mất điện lưới, tắt/mở điện chiếu sáng. Hệ thống nhận ngay phải hồi sau khi điều khiển để đảm bảo việc điều khiển từ xa chính xác và an toàn.

- Xử lý theo kịch bản: ngoài việc điều khiển từ xa (nhân công), hệ thống có thể thiết lập các kịch bản xử lý tự động như hệ thống ATS thông minh, điều khiển đóng ngắt tải để chạy máy phát điện công suất nhỏ cho hệ thống có tải lớn.

Kết quả triển khai thực tế

Giải pháp này đã và đang được áp dụng tại VNPT Phú Yên từ tháng 8/2016 và mang lại nhiều kết quả khá tốt. Các thông số được đo kiểm, giám sát liên tục để gởi về server quản lý. Nếu vượt các mức ngưỡng sẽ có bản tin cảnh báo gởi về ngay (qua SMS, smartphone). Các thông số điện AC/DC và môi trường được đo kiểm với độ chính xác cao.

Dựa trên kết quả triển khai thực tế, có thể thấy hệ thống quản lý đài trạm thông minh eSmartStation đã đem lại nhiều lợi ích thiết thực, bao gồm:

  • Quản lý từ xa đài trạm, thu thập số liệu để phân tích đánh giá, đưa ra các giải pháp nâng cao chất lượng mạng lưới.
  • Tiết kiệm nhân lực, chi phí so với việc phải nhân công  đến các trạm để giám sát, điều khiển chạy máy nổ, nhất là các trạm ở xa, các trạm trên núi cao.
  • Điều khiển an toàn từ bán nhân công đến việc tạo các kịch bản điều khiển tự động thông minh.
  • Quản lý tập trung số liệu các đài trạm, phục vụ công tác thống kê, phân tích đánh của toàn đơn vị.
  • Chi phí triển khai thấp, có thể thay đổi phù hợp với khả năng của từng đơn vị. So với giải pháp trước đây của ETS hoặc của Tập đoàn dự kiến triển khai, giải pháp này tiết kiệm chi phí rất nhiều.

Về giá trị làm lợi ước tính, so với kinh phí dự kiến của Tập đoàn, một đài trạm trang bị hệ thống quản lý từ xa tốn khoảng 30 triệu đồng, trong khi đó giải pháp eSmartStation chi phí chỉ khoảng 5 triệu, do đó chi phí làm lợi cho 1 trạm khoảng 25 triệu. Đối với VNPT Phú Yên với khoảng 300 trạm, giá trị làm lợi 5 tỷ đồng.

 

TH