I. Luận Văn Thạc Sĩ
Luận văn thạc sĩ của Đỗ Thanh Thái tập trung vào việc thiết kế hệ thống SCADA trên nền web để thu thập dữ liệu và quản lý điện năng. Nghiên cứu này được thực hiện tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM, dưới sự hướng dẫn của TS. Trương Đình Châu. Luận văn đã được bảo vệ thành công vào tháng 01 năm 2016, với sự đánh giá cao từ Hội đồng chấm thi. Hệ thống SCADA được thiết kế nhằm tối ưu hóa việc giám sát và quản lý điện năng, đặc biệt trong bối cảnh công nghệ IoT đang phát triển mạnh mẽ.
1.1. Mục tiêu luận văn
Mục tiêu chính của luận văn thạc sĩ là thiết kế hệ thống SCADA dựa trên nền tảng web để thu thập dữ liệu từ các đồng hồ đo điện và lưu trữ trên SQL Server. Hệ thống này hỗ trợ người dùng truy cập thông tin qua các trình duyệt web phổ biến như Firefox, Chrome, và Internet Explorer. Ngoài ra, luận văn cũng hướng đến việc xây dựng một phần mềm quản lý điện năng hiệu quả, tích hợp các tính năng như giám sát, cảnh báo, và phân tích dữ liệu.
1.2. Tính cấp thiết của đề tài
Việc quản lý điện năng hiện nay tại các thành phố lớn đang gặp nhiều thách thức, đặc biệt là sự thiếu hệ thống trong việc truyền tải và phân phối điện. Luận văn thạc sĩ này đề xuất một giải pháp tự động hóa thông qua hệ thống SCADA trên nền web, giúp tối ưu hóa việc quản lý và giảm thiểu chi phí vận hành. Hệ thống này cũng hỗ trợ việc dự báo nhu cầu sử dụng điện và cải thiện cơ sở hạ tầng điện lực.
II. Thiết Kế Hệ Thống SCADA
Thiết kế hệ thống SCADA trong luận văn thạc sĩ tập trung vào việc xây dựng một kiến trúc dựa trên nền tảng web, sử dụng công nghệ ASP.NET và C-Sharp. Hệ thống này bao gồm các module chính như SCADA Module, Web Communication Module, và Database Module. SCADA Module đảm nhận việc giám sát và thu thập dữ liệu, trong khi Web Communication Module quản lý giao tiếp giữa người dùng và hệ thống thông qua trình duyệt web. Database Module lưu trữ và quản lý dữ liệu lịch sử, cảnh báo, và các thông số hệ thống.
2.1. Kiến trúc hệ thống
Kiến trúc của hệ thống SCADA được thiết kế để tách biệt các tác vụ giữa thiết bị, dữ liệu, và Web Server. Điều này giúp hệ thống hoạt động hiệu quả hơn và dễ dàng mở rộng. SCADA Web Server được xây dựng trên nền tảng ASP.NET, cho phép người dùng truy cập thông tin qua các trình duyệt web mà không cần cài đặt phần mềm bổ sung. Hệ thống cũng tích hợp Modbus TCP/IP để giao tiếp với các thiết bị đo lường.
2.2. Ưu điểm của hệ thống
Hệ thống SCADA trên nền web mang lại nhiều ưu điểm so với các hệ thống truyền thống. Thứ nhất, nó giảm thiểu chi phí triển khai và bảo trì. Thứ hai, hệ thống có tính linh hoạt cao, có thể chạy trên nhiều nền tảng hệ điều hành khác nhau. Thứ ba, việc sử dụng WebSocket giúp tăng tốc độ trao đổi dữ liệu, cải thiện hiệu suất hệ thống. Cuối cùng, hệ thống này dễ dàng nâng cấp và mở rộng, phù hợp với xu hướng phát triển công nghệ hiện nay.
III. Thu Thập Dữ Liệu và Quản Lý Điện Năng
Thu thập dữ liệu và quản lý điện năng là hai nhiệm vụ chính của hệ thống SCADA được đề cập trong luận văn thạc sĩ. Hệ thống này sử dụng các đồng hồ đo điện như ION 7550 và Power Meter 710 để thu thập dữ liệu về lượng điện tiêu thụ. Dữ liệu này sau đó được lưu trữ trên SQL Server và phân tích để hỗ trợ việc quản lý và dự báo nhu cầu sử dụng điện. Hệ thống cũng tích hợp các tính năng cảnh báo và phân quyền truy cập để đảm bảo an toàn và hiệu quả.
3.1. Quy trình thu thập dữ liệu
Quy trình thu thập dữ liệu trong hệ thống SCADA bao gồm việc kết nối với các đồng hồ đo điện thông qua giao thức Modbus TCP/IP. Dữ liệu được thu thập liên tục và lưu trữ trên SQL Server để phục vụ cho việc phân tích và quản lý. Hệ thống cũng hỗ trợ việc xuất dữ liệu sang các định dạng như Excel để phục vụ các mục đích báo cáo và phân tích sâu hơn.
3.2. Quản lý điện năng
Quản lý điện năng trong hệ thống SCADA được thực hiện thông qua việc phân tích dữ liệu thu thập được từ các đồng hồ đo. Hệ thống cung cấp các báo cáo chi tiết về lượng điện tiêu thụ theo ngày, tháng, và năm, giúp các nhà quản lý đưa ra các quyết định điều tiết điện năng hiệu quả. Ngoài ra, hệ thống cũng hỗ trợ việc tự động hóa quy trình thu phí điện dựa trên dữ liệu sử dụng.
