Đồ án thiết kế và thi công hệ thống giám sát điện năng không dây tại HCMUTE

Đồ án nghiên cứu hcmute thiết kế và thi công hệ thống giám sát điện năng không dây, áp dụng công nghệ tiên tiến, tối ưu giải pháp kỹ thuật cho bài toán kỹ thuật.

• Tác giả: Trần Anh Kiệt
• Người hướng dẫn: ThS. Trương Ngọc Anh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Điện Tử Công Nghiệp
• Đề tài: Thiết Kế Và Thi Công Hệ Thống Giám Sát Điện Năng Không Dây
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tình hình nghiên cứu
• 1.2. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.4. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.6. Lý do chọn đối tượng
• 1.7. Phạm vi nghiên cứu
• 1.8. Phương pháp nghiên cứu
• 1.9. Bố cục của đồ án
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Hệ thống giám sát, quản lý điện năng
• 2.2. Tình hình quản lý điện năng tại Việt Nam
• 2.3. Ứng dụng
• 2.4. Lợi ích của hệ thống
• 2.5. Giới thiệu Website
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
• 3.1. Bài toán thiết kế
• 3.2. Sơ đồ khối toàn hệ thống
• 3.3. Sơ đồ khối của từng trạm
• 3.4. Phân tích, lựa chọn từng khối
• 4. CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG
• 4.1. Thiết kế mạch
• 4.2. Hình ảnh thực tế
• 4.3. Thiết kế hộp đựng hệ thống
• 4.4. Mặt trước và sau của hộp
• 4.5. Mặt bên của hộp
• 4.6. Mặt trên và dưới của hộp
• 4.7. Hình ảnh hoàn thiện hệ thống
• 4.8. Lưu đồ toàn hệ thống
• 4.9. Lưu đồ giải thuật các chương trình con
• 4.10. Tạo cơ sở dữ liệu
• 4.11. Đăng ký tên miền
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ, PHÂN TÍCH VÀ THỐNG KÊ
• 5.1. Phân tích, thống kê
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Thiết kế hệ thống giám sát điện năng không dây tại HCMUTE

Đồ án tốt nghiệp này, thực hiện tại Trường Đại học Công nghệ Thông tin TP.HCM (HCMUTE), tập trung vào thiết kế hệ thống giám sát điện năng không dây. Đây là một dự án nghiên cứu khoa học HCMUTE, ứng dụng công nghệ IoT để giải quyết vấn đề giám sát điện năng hiệu quả. Giám sát điện năng là vấn đề cấp thiết, đặc biệt trong bối cảnh tiết kiệm điện năng và tối ưu hóa năng lượng đang được quan tâm. Hệ thống được thiết kế để giám sát từ xa, cung cấp thông tin thời gian thực về điện năng tiêu thụ. Dữ liệu thu thập được sẽ được phân tích, tạo thành báo cáo điện năng, hỗ trợ quản lý điện năng hiệu quả. Hệ thống này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong cả giám sát điện năng công nghiệp và giám sát điện năng dân dụng.

1.1. Giám sát điện năng và hệ thống giám sát không dây

Đồ án tập trung vào việc giám sát điện năng, một vấn đề quan trọng trong sản xuất và đời sống hiện nay. Việc giám sát điện năng tiêu thụ giúp phát hiện các điểm lãng phí, từ đó đưa ra các biện pháp tiết kiệm điện năng. Hệ thống sử dụng công nghệ không dây, cụ thể là hệ thống giám sát không dây, để thu thập dữ liệu từ các điểm đo. Công nghệ giám sát không dây mang lại nhiều lợi ích, như giảm chi phí lắp đặt, linh hoạt trong việc bố trí điểm đo, và dễ dàng mở rộng hệ thống. Mạng lưới cảm biến không dây được sử dụng để truyền dữ liệu về trung tâm giám sát. Cảm biến giám sát điện năng là thành phần quan trọng, thu thập thông tin về điện năng tiêu thụ của các thiết bị. Thiết bị giám sát điện năng được lựa chọn kỹ càng để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy cao. Hệ thống được thiết kế để hoạt động ổn định, đáp ứng yêu cầu giám sát điện năng thời gian thực.

1.2. Thiết kế hệ thống và ứng dụng IoT

Thiết kế hệ thống giám sát bao gồm nhiều khía cạnh, từ việc lựa chọn thiết bị giám sát điện năng đến việc phát triển phần mềm giám sát điện năng. IoT giám sát điện năng là một trong những công nghệ cốt lõi của hệ thống. Việc ứng dụng ứng dụng công nghệ IoT giúp hệ thống có khả năng kết nối, thu thập và xử lý dữ liệu từ xa. Thiết kế hệ thống đã được tối ưu hóa để đảm bảo hiệu suất cao và khả năng mở rộng. Phần mềm giám sát điện năng được phát triển để hiển thị dữ liệu một cách trực quan, dễ hiểu, và cung cấp các công cụ phân tích dữ liệu. Hệ thống sử dụng giao thức truyền thông phù hợp để đảm bảo độ tin cậy cao trong việc truyền dữ liệu. Cổng giao tiếp được thiết kế để tương thích với các loại cảm biến khác nhau. Thiết kế phần cứng của hệ thống được thực hiện một cách bài bản, đảm bảo tính ổn định và độ bền cao. Phân tích dữ liệu điện năng là một phần quan trọng trong việc vận hành hệ thống. Dữ liệu thu thập được sẽ được lưu trữ và phân tích để tạo ra các báo cáo điện năng hữu ích cho người dùng.

1.3. Kết quả và ứng dụng thực tiễn

Đồ án đã cho thấy kết quả khả quan trong việc giám sát điện năng. Hệ thống hoạt động ổn định, cung cấp dữ liệu chính xác về điện năng tiêu thụ. Phần mềm giám sát hoạt động hiệu quả, giúp người dùng dễ dàng theo dõi và phân tích dữ liệu. Hệ thống có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, như giám sát điện năng công nghiệp, giám sát điện năng dân dụng, và quản lý năng lượng trong các tòa nhà. Giám sát từ xa giúp tiết kiệm thời gian và chi phí. Tối ưu hóa năng lượng là một trong những mục tiêu quan trọng của hệ thống. Việc áp dụng hệ thống này sẽ góp phần vào việc tiết kiệm điện năng và bảo vệ môi trường. An ninh năng lượng cũng được đảm bảo thông qua hệ thống giám sát này. Low power wireless sensor network đã được sử dụng để tiết kiệm năng lượng cho hệ thống. Remote power monitoring là một trong những tính năng nổi bật của hệ thống. Energy monitoring system design được thực hiện một cách bài bản và hiệu quả.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Điện năng là nguồn động lực thiết yếu phục vụ quá trình sản xuất công nghiệp và sinh hoạt xã hội, đồng thời là điều kiện tiên quyết thúc đẩy công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Tuy nhiên, tình trạng lãng phí điện năng trong sản xuất công nghiệp tại Việt Nam diễn ra khá phổ biến do cả nguyên nhân chủ quan lẫn khách quan. Trong các dây chuyền sản xuất, phần lớn động cơ điện được lựa chọn với hệ số công suất dự phòng cao hơn nhiều so với nhu cầu thực tế (thường dự phòng tới 30% so với công suất tính toán). Tình trạng này dẫn đến việc động cơ thường xuyên hoạt động ở chế độ non tải, thiếu các thiết bị điều khiển tối ưu hóa và liên tục vận hành không tải, gây tổn thất điện năng và chi phí vận hành lớn cho doanh nghiệp.

Bên cạnh đó, áp lực thiếu hụt năng lượng tại Việt Nam ngày càng gia tăng khi nguồn cung nội địa có hạn, nguồn năng lượng hóa thạch không tái tạo dần cạn kiệt, buộc nước ta phải chuyển từ vị thế xuất khẩu than ròng sang nhập khẩu than. Việc gia tăng tiêu thụ điện còn kéo theo sự gia tăng phát thải khí nhà kính gây ô nhiễm môi trường. Trước bối cảnh đó, các chính sách nhà nước như "Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả" (được Chính phủ thông qua tháng 4/2006) đã đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc hiện đại hóa công tác quản lý năng lượng. Các thống kê thực tế cho thấy trong ngành khai thác than, điện năng tiêu thụ cho khâu sản xuất than chiếm tới 63,3%; các thiết bị bơm nước, máy xúc, máy khoan chiếm khoảng 17,6%; hệ thống sàng tuyển và cơ khí tiêu thụ 4% đến 9%; tổn thất toàn hệ thống khoảng 4,4%. Đặc biệt, hệ thống băng tải thường xuyên chạy không tải và có tần suất dừng/khởi động từ 70 đến 80 lần/ca do thiết bị thiếu tính đồng bộ. Xuất phát từ thực trạng trên, đề tài "Thiết kế và thi công hệ thống giám sát điện năng không dây" được thực hiện nhằm cung cấp công cụ theo dõi, phát hiện tổn thất điện năng và đánh giá hiệu suất sử dụng thiết bị trong các cơ sở sản xuất.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xây dựng hệ thống giám sát thời gian và các thông số điện năng của hai trạm đo theo từng ca trong một ngày, thực hiện thống kê và lưu trữ dữ liệu tập trung trên Web Server.

Nhiệm vụ nghiên cứu được văn bản xác định cụ thể theo 5 nội dung chính:

1. Nghiên cứu sử dụng module đo điện năng PZEM-014.
2. Nghiên cứu sử dụng giao thức truyền dữ liệu Modbus.
3. Nghiên cứu lưu trữ dữ liệu lên cơ sở dữ liệu và xuất dữ liệu ra file Excel.
4. Nghiên cứu lập trình Web Server sử dụng ngôn ngữ PHP và HTML.
5. Nghiên cứu truyền nhận dữ liệu lên Web Server thông qua mạng Internet.

Đối tượng nghiên cứu thực tế của đề tài là máy điêu khắc quảng cáo (máy CNC quảng cáo) được sử dụng tại các xí nghiệp gia công bảng hiệu, nội thất. Máy có các thông số kỹ thuật: hành trình chuyển động ba trục XYZ là 1300 mm x 2500 mm x 180 mm; chiều cao gia công vật liệu tối đa 180 mm; tốc độ di chuyển không tải 1500; trọng lượng toàn máy 1400 kg; cơ cấu thanh trượt vuông và chuyển động thanh răng; hỗ trợ tập lệnh G-code HPGL ENG4 từ phần mềm Artcam; chuyên gia công trên các vật liệu như mica, ván gỗ, ván ép, inox mỏng. Lý do chọn đối tượng này nhằm giám sát trực tiếp hiệu suất sử dụng của máy và thời gian vận hành thực tế của công nhân, từ đó giúp người quản lý điều chỉnh lịch trình sản xuất hợp lý.

Phạm vi nghiên cứu của đồ án giới hạn ở việc thiết kế và thử nghiệm giám sát tối đa 02 trạm đo độc lập, theo dõi hoạt động trong khung thời gian 02 ca làm việc của một ngày, đồng thời tính toán chi tiết thời gian làm việc có tải, không tải và thời gian dừng máy do lỗi kỹ thuật.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết của đồ án dựa trên mô hình hệ thống quản lý và giám sát điện năng (Power Management System - PMS). Đây là hệ thống tích hợp các thiết bị đo lường, phân tích và giám sát trạng thái điện năng nhằm tự động hóa quá trình thu thập thông tin, phát hiện kịp thời các chế độ non tải, quá tải, công suất thừa và sự cố chất lượng điện áp trong nhà máy.

Về mặt truyền thông dữ liệu công nghiệp, đề tài phân tích và ứng dụng giao thức Modbus do Schneider Electric phát triển. Modbus hoạt động theo cấu trúc Master - Slave (Chủ - Tớ), trong đó một thiết bị chủ sẽ truy vấn và quản lý các thiết bị tớ thông qua địa chỉ định danh. Đồ án khảo sát ba chuẩn Modbus phổ biến gồm: Modbus RTU (dữ liệu mã hóa nhị phân kèm 2 byte mã kiểm tra CRC, tốc độ truyền thông từ 1200 baud đến 19200 baud, thông dụng nhất ở mức 9600 baud); Modbus TCP (đóng gói khung tin Modbus truyền qua mạng Ethernet/IP sử dụng các giao thức như HTTP, HTTPS, FTP); và Modbus ASCII (mã hóa thông điệp bằng ký tự thập lục phân, hiệu suất truyền dữ liệu thấp hơn RTU).

Về tầng vật lý của mạng truyền dẫn nối tiếp, đề tài thực hiện so sánh đối chiếu giữa chuẩn giao tiếp RS232 và chuẩn RS485:

Đặc tính kỹ thuật	Chuẩn truyền thông RS232	Chuẩn truyền thông RS485
Phương thức truyền tín hiệu	Đơn cực, so sánh tín hiệu điện áp với dây đất (GND)	Vi sai cân bằng trên cặp dây xoắn A và B
Khoảng cách truyền tối đa	15 mét	1200 mét
Tốc độ truyền dữ liệu tối đa	20 Kbps	10 Mbps
Cấu trúc mạng hỗ trợ	Điểm - Điểm (Point - to - Point, 2 thiết bị)	Đa điểm (Multidrop, tối đa 32 máy phát và 32 máy thu)
Khả năng chống nhiễu	Thấp, tín hiệu dễ suy hao khi truyền xa	Cao, độ chênh lệch điện áp giữa hai dây A và B không đổi khi bị nhiễu
Quy ước mức logic	Mức điện áp so với GND	Mức 1: Chênh lệch từ -1,6V đến -6V; Mức 0: Chênh lệch từ +1,5V đến +6V

Về công nghệ mạng không dây và Web Server, đồ án dựa trên chuẩn mạng không dây IEEE 802.11 (hoạt động ở băng tần 2.4 GHz và 5 GHz với các chuẩn b/g/a/n/ac) để truyền tải các gói dữ liệu từ thiết bị nhúng đến bộ định tuyến. Kiến trúc website được xây dựng theo mô hình Web động, sử dụng ngôn ngữ HTML và PHP xử lý kịch bản phía máy chủ, kết hợp hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ MySQL quản lý qua công cụ phpMyAdmin. Hệ thống sử dụng dịch vụ lưu trữ Hosting từ nhà cung cấp Hostinger và tên miền giamsatdiennangute.tk để phục vụ truy cập trực tuyến.

Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm: phương pháp tổng hợp và phân tích tài liệu chuyên ngành về vi điều khiển, kỹ thuật vi xử lý và truyền thông nối tiếp; phương pháp thiết kế kỹ thuật phần cứng (lập sơ đồ nguyên lý, thiết kế mạch in PCB 2 lớp, dựng mô hình 3D linh kiện); phương pháp gia công cơ khí (thiết kế vỏ hộp hệ thống bằng phần mềm CorelDraw); phương pháp lập trình nhúng cho vi điều khiển (đọc dữ liệu thanh ghi Modbus, xử lý logic thời gian); phương pháp lập trình web và cơ sở dữ liệu trên môi trường máy chủ điện toán đám mây.

Nguồn dữ liệu của đề tài được trích xuất trực tiếp từ module đo điện năng chuyên dụng theo thời gian thực và các bản tin HTTP Request gửi lên cơ sở dữ liệu MySQL lưu trữ trên máy chủ web.

Thiết kế và triển khai hệ thống

Hệ thống được thiết kế theo cấu trúc phân tầng rõ rệt, kết nối giữa thiết bị thu thập tại hiện trường và máy chủ giám sát từ xa qua mạng Internet. Sơ đồ khối toàn hệ thống bao gồm hai trạm đo độc lập (Trạm 1 và Trạm 2), bộ định tuyến không dây (sử dụng trạm phát sóng di động hoặc router Wi-Fi) đóng vai trò trung gian chuyển tiếp dữ liệu, và Web Server đảm nhận việc hiển thị, lưu trữ số liệu.

Cấu trúc phần cứng tại mỗi trạm đo được phân rã thành các khối chức năng cụ thể:

• Khối đo điện năng: Sử dụng module PZEM-014. Tác giả đã phân tích và so sánh giữa hai phương án PZEM-016 và PZEM-014. Trong khi module PZEM-016 sử dụng biến dòng ngoài (CT) cho phép đo dòng lên đến 100A nhưng việc đấu nối phức tạp, module PZEM-014 được tích hợp sẵn điện trở Shunt trên bo mạch, đo được dòng điện xoay chiều tối đa 10A mà không cần biến dòng rời. Với mục tiêu thử nghiệm mô hình ở dải công suất vừa phải, PZEM-014 được lựa chọn nhờ kích thước nhỏ gọn và dễ bố trí vào hộp thiết bị. Module hỗ trợ đo đạc đầy đủ các thông số nguồn AC với phạm vi hoạt động từ 80 đến 260 VAC và kết xuất dữ liệu qua cổng RS485 theo bảng thanh ghi Modbus:

Tên thông số điện năng	Dải đo lường	Độ phân giải thanh ghi	Địa chỉ thanh ghi (Hex)
Điện áp (Voltage)	80 ~ 260 VAC	0.1 V (1 LSB)	0x0000
Dòng điện (Current)	0 ~ 10 A	0.001 A (1 LSB)	0x0001 (16 bit thấp), 0x0002 (16 bit cao)
Công suất (Power)	0 ~ 2.3 kW	0.1 W (1 LSB)	0x0003 (16 bit thấp), 0x0004 (16 bit cao)
Năng lượng tiêu thụ (Energy)	0 ~ 9999.99 kWh	1 Wh (1 LSB)	0x0005 (16 bit thấp), 0x0006 (16 bit cao)
Tần số nguồn điện (Frequency)	45 ~ 65 Hz	0.1 Hz (1 LSB)	0x0007
Hệ số công suất (Power Factor)	0.00 ~ 1.00	0.01 (1 LSB)	0x0008
Trạng thái cảnh báo quá công suất	Nhị phân	0xFFFF: Có cảnh báo; 0x0000: Bình thường	0x0009

• Khối chuyển đổi giao tiếp UART TTL sang RS485 V2: Nhằm tạo cầu nối truyền thông giữa cổng phần cứng của vi điều khiển và module PZEM-014, mạch chuyển đổi UART TTL sang RS485 V2 được đưa vào thiết kế. Mạch hoạt động với điện áp 3 - 5V DC, hỗ trợ cự ly truyền trên cáp xoắn lên tới 1 km (khuyến nghị dưới 800 m), tích hợp bộ đệm tín hiệu, cầu chì tự phục hồi, diode chống nhiễu, chân nối đất GND chống sét lan truyền và đèn LED báo trạng thái truyền nhận dữ liệu RX/TX. Mạch cho phép cắm nóng các thiết bị trên đường bus mà không làm ảnh hưởng đến bo mạch điều khiển trung tâm.
• Khối xử lý trung tâm: Đề tài tiến hành so sánh ba phương án: mạch Arduino (yêu cầu ghép nối thêm shield Wi-Fi rời làm tăng độ cồng kềnh), module ESP8266 NodeMCU (kích thước nhỏ gọn nhưng hoạt động thực tế kém ổn định, dễ gây mất mát gói tin) và module ESP32. Tác giả chọn vi điều khiển ESP32 nhờ khả năng vận hành ổn định, tích hợp sẵn Wi-Fi và sở hữu cấu hình phần cứng mạnh mẽ: bộ xử lý Xtensa Dual-Core LX6 32-bit xung nhịp từ 160 MHz đến 240 MHz; bộ nhớ SRAM dung lượng 520 KB; tốc độ xung nhịp đọc chip nhớ Flash từ 40 MHz đến 80 MHz; tích hợp 2 bộ chuyển đổi số sang tương tự DAC 8-bit, 16 kênh ADC 12-bit, cùng hệ thống chân GPIO đa dụng (bao gồm các chân chỉ nhận ngõ vào GPIO34, GPIO35, GPIO36, GPIO39 và các chân có điện trở kéo nội GPIO14, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23). ESP32 sử dụng khối phần cứng HardwareSerial để giao tiếp trực tiếp với mạch chuyển đổi RS485.
• Khối nút nhấn và hiển thị: Sử dụng nút nhấn cơ khí đường kính 10 mm có chân hàn chắc chắn xuyên qua vỏ hộp (thay thế nút nhấn dán bo mạch thông thường) để công nhân chuyển đổi trạng thái báo máy hoạt động bình thường hoặc báo sự cố. Khối hiển thị tại chỗ kết hợp màn hình tinh thể lỏng LCD giao tiếp qua module chuyển đổi bus I2C, module LED 7 đoạn và đèn báo LED đục đường kính 5 mm nhằm quan sát nhanh các chỉ số tức thời.
• Thiết kế kết cấu cơ khí: Vỏ hộp bảo vệ hệ thống được thiết kế hoàn chỉnh trên phần mềm CorelDraw, phân tách thành các mặt trước, mặt sau, các mặt bên cùng mặt trên và mặt dưới. Các chi tiết khoét lỗ được bố trí chuẩn xác cho màn hình LCD, các đèn LED chỉ thị, nút nhấn 10 mm, jack cấp nguồn và đầu ra đo dòng điện.

Quy trình triển khai phần mềm và hệ thống thông tin:

1. Thuật toán phần sụn (Firmware): Lập trình trên ESP32 điều khiển đọc tuần tự các thanh ghi dữ liệu từ PZEM-014 qua giao thức Modbus RTU, lấy mẫu trạng thái nút nhấn, xuất dữ liệu ra LCD qua bus I2C, đồng thời đóng gói dữ liệu thành các chuỗi truy vấn gửi lên Web Server định kỳ thông qua giao thức HTTP.
2. Xây dựng dịch vụ Web và cơ sở dữ liệu: Tạo cơ sở dữ liệu MySQL thông qua giao diện quản trị phpMyAdmin trên máy chủ Hostinger. Cấu trúc bảng dữ liệu được thiết lập với các cột lưu trữ mốc thời gian (timestamp), các giá trị điện áp, dòng điện, công suất, năng lượng, trạng thái vận hành của máy và trạng thái lỗi kỹ thuật. Các tập tin mã nguồn PHP đảm nhận nhiệm vụ hứng dữ liệu từ ESP32, ghi vào cơ sở dữ liệu, phân loại thời gian máy chạy có tải, không tải hoặc thời gian chết.
3. Giao diện giám sát người dùng: Website giamsatdiennangute.tk yêu cầu đăng nhập mật khẩu để bảo mật; cung cấp giao diện hiển thị các vòng tròn màu trực quan thể hiện trạng thái hoạt động của từng máy, vẽ biểu đồ theo dõi điện năng và tích hợp chức năng kết xuất dữ liệu báo cáo sang định dạng tệp Microsoft Excel phục vụ công tác thống kê theo 2 ca làm việc.

Nội dung chính theo từng chương

Bố cục của đồ án được cấu trúc thành 6 chương chuyên biệt:

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 trình bày bối cảnh chung về tình trạng tiêu thụ và lãng phí điện năng trong sản xuất công nghiệp, khẳng định tính cấp thiết của việc áp dụng hệ thống giám sát điện năng tự động. Tác giả xác định rõ mục tiêu giám sát 2 trạm đo theo 2 ca làm việc/ngày, vạch ra 5 nhiệm vụ kỹ thuật cần giải quyết và giới hạn phạm vi nghiên cứu. Đối tượng thử nghiệm thực tế được định danh cụ thể là máy điêu khắc quảng cáo với toàn bộ kích thước, công suất và đặc tính cơ khí gia công.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết liên quan

Chương 2 cung cấp nền tảng lý luận toàn diện về hệ thống PMS và số liệu năng lượng thực tế tại Việt Nam (như tỷ lệ tiêu hao trong ngành than, hiện tượng non tải và chu kỳ dừng máy của băng tải). Tác giả hệ thống hóa kiến thức về công nghệ Web (phân biệt Web tĩnh và Web động, cấu trúc máy chủ Web Server, phương thức truyền thông tin qua HTTP, tiêu chí chọn tên miền và hosting); nguyên lý phát sóng vô tuyến mạng Wi-Fi theo họ chuẩn IEEE 802.11; chi tiết giao thức Modbus (RTU, TCP, ASCII); cùng bảng phân tích đặc tính điện học, tốc độ, cự ly truyền của hai chuẩn vật lý RS232 và RS485.

Chương 3: Tính toán và thiết kế

Chương này đi sâu vào việc giải bài toán thiết kế hệ thống. Tác giả thiết lập sơ đồ khối toàn hệ thống và sơ đồ khối chức năng của từng trạm đo. Chương 3 tập trung phân tích ưu nhược điểm giữa các giải pháp công nghệ trên thị trường để đi đến quyết định lựa chọn linh kiện: chọn module PZEM-014 (nhỏ gọn, tích hợp Shunt đo 10A, dải điện áp 80 - 260 VAC), mạch chuyển đổi UART TTL sang RS485 V2 chống nhiễu, vi điều khiển lõi kép ESP32 (xung nhịp 160-240 MHz, 520 KB RAM, tích hợp Wi-Fi), nút nhấn cơ 10 mm chịu lực và giải pháp máy chủ lưu trữ Hostinger.

Chương 4: Thi công hệ thống

Chương 4 mô tả toàn bộ quá trình hiện thực hóa thiết kế từ bản vẽ đến thiết bị thực tế. Nội dung bao gồm việc xây dựng sơ đồ nguyên lý cho từng khối (khối đo điện năng, khối giao tiếp UART, khối cắm module I2C, khối cắm LCD, khối ESP32, khối đèn báo và nút nhấn); thiết kế mạch in PCB 2 lớp và bố trí linh kiện 3D; thiết kế bản vẽ cơ khí vỏ hộp trên phần mềm CorelDraw. Về phần mềm, chương trình bày các lưu đồ giải thuật của hệ thống và các chương trình con (chương trình đo thông số điện năng qua Modbus, kiểm tra nút nhấn, hiển thị LCD, xử lý dữ liệu web, xác định trạng thái vòng màu, tính thời gian làm việc có tải/không tải); quy trình cấu hình phpMyAdmin, tạo bảng dữ liệu, đăng ký tên miền giamsatdiennangute.tk và tải các tệp mã nguồn lên hosting.

Chương 5: Kết quả, phân tích và thống kê

Chương 5 công bố các hình ảnh sản phẩm phần cứng hoàn thiện sau khi lắp ráp vào vỏ hộp và giao diện phần mềm web thực tế khi vận hành trực tuyến. Tác giả tiến hành phân tích số liệu thu thập được từ máy điêu khắc quảng cáo, đánh giá khả năng nhận diện các chế độ có tải, không tải, thời gian dừng máy và lập bảng thống kê chi tiết về độ trễ, thời gian truyền nhận dữ liệu từ các trạm đo lên Web Server.

Chương 6: Kết luận và hướng phát triển

Chương cuối tóm lược các kết quả công việc đã hoàn thành so với mục tiêu và nhiệm vụ đặt ra ban đầu, đồng thời chỉ rõ những điểm còn tồn tại của hệ thống để đề xuất các định hướng nâng cấp, mở rộng tính năng trong tương lai.

Kết quả và đóng góp

Về kết quả kỹ thuật, đồ án đã chế tạo thành công hệ thống phần cứng hoàn chỉnh gồm 02 trạm đo điện năng độc lập và đưa vào vận hành thử nghiệm ổn định:

• Mạch phần cứng được gia công gọn gàng trên mạch in PCB 2 lớp, bố trí vừa vặn trong vỏ hộp gia công bằng mica theo bản vẽ CorelDraw, đảm bảo tính thẩm mỹ và độ bền cơ khí khi lắp ráp tại phân xưởng.
• Module PZEM-014 phối hợp với vi điều khiển ESP32 qua bus RS485 đo đạc chính xác các thông số điện lưới xoay chiều AC: dải điện áp vận hành (80 ~ 260 VAC), dòng điện phụ tải (0 ~ 10 A), công suất tác dụng (0 ~ 2.3 kW), điện năng tiêu thụ tích lũy (0 ~ 9999.99 kWh), tần số lưới (45 ~ 65 Hz) và hệ số công suất cosφ (0.00 ~ 1.00).
• Hệ thống gửi dữ liệu không dây qua Wi-Fi lên máy chủ Web Hostinger ổn định theo thời gian thực; cơ sở dữ liệu MySQL lưu trữ đầy đủ các bản ghi mốc thời gian theo từng ca làm việc.
• Trang web giamsatdiennangute.tk hiển thị trực quan trạng thái máy thông qua vòng màu chỉ thị, phân biệt rõ ràng thời gian vận hành có tải, thời gian chạy không tải và thời gian máy dừng do lỗi thông qua việc phân tích dữ liệu dòng điện và tín hiệu nút nhấn.
• Hệ thống tích hợp thành công công cụ xuất báo cáo dữ liệu định dạng file Excel trực tiếp từ giao diện web, phục vụ công tác hạch toán chi phí điện năng của ban quản lý.

Về đóng góp thực tiễn, đề tài cung cấp một giải pháp kỹ thuật có chi phí chế tạo thấp nhưng đáp ứng tốt yêu cầu giám sát năng lượng trong các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ. Việc ứng dụng hệ thống vào đối tượng máy điêu khắc quảng cáo giúp người quản lý xác định chính xác tỷ lệ thất thoát điện năng trong những khoảng thời gian máy chạy không tải hoặc công nhân thao tác chậm, từ đó đưa ra các biện pháp nâng cao hiệu suất sử dụng thiết bị và tiết kiệm chi phí vận hành.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án:

• Hệ thống mới chỉ dừng lại ở quy mô thử nghiệm với tối đa 02 trạm đo, chưa được đánh giá trong môi trường mạng lưới công nghiệp quy mô lớn có hàng chục thiết bị cùng hoạt động.
• Dải đo dòng điện bị giới hạn ở mức 10A do sử dụng module PZEM-014 tích hợp điện trở Shunt; thiết kế hiện tại chưa đáp ứng được việc đo đạc các động cơ công nghiệp hạng nặng tiêu thụ dòng điện hàng chục hoặc hàng trăm Ampe.
• Hệ thống hoàn toàn phụ thuộc vào tính liên tục của kết nối mạng Internet và sóng Wi-Fi từ bộ định tuyến; chưa tích hợp giải pháp lưu trữ đệm dữ liệu cục bộ (như thẻ nhớ SD) khi xảy ra hiện tượng mất kết nối mạng.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

• Nâng cấp phần cứng đo lường bằng việc ứng dụng module PZEM-016 kết hợp biến dòng rời (CT) hoặc các biến dòng hở để mở rộng dải đo dòng điện lên đến 100A hoặc lớn hơn, phục vụ cho các động cơ công suất lớn.
• Mở rộng số lượng trạm đo kết nối đồng thời trong mạng lưới, tối ưu hóa băng thông truyền dữ liệu giữa các nút.
• Phát triển thêm tính năng gửi tin nhắn cảnh báo tự động qua SMS hoặc thư điện tử (Email) đến người quản lý ngay khi phát hiện thông số dòng điện, công suất vượt ngưỡng an toàn hoặc khi xảy ra sự cố dừng máy.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp này mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho sinh viên, giảng viên và kỹ sư thuộc các chuyên ngành Điện tử công nghiệp, Kỹ thuật Điện - Điện tử, Tự động hóa và Kỹ thuật Máy tính/IoT:

• Đối với sinh viên làm đồ án tốt nghiệp hoặc nghiên cứu ứng dụng IoT công nghiệp: Đồ án là tài liệu tham khảo chi tiết về quy trình thiết kế hoàn chỉnh một thiết bị nhúng thu thập dữ liệu công nghiệp từ khâu lập sơ đồ khối, lựa chọn linh kiện vi xử lý (ESP32), giải pháp chống nhiễu trên đường truyền RS485 (mạch UART TTL to RS485 V2), đến thiết kế mạch in PCB và gia công vỏ hộp cơ khí trên CorelDraw.
• Đối với mảng truyền thông và phần mềm: Cung cấp tài liệu tra cứu trực quan về cấu trúc thanh ghi Modbus RTU của dòng cảm biến đo năng lượng PZEM, phương thức điều khiển truyền thông nối tiếp qua HardwareSerial, cũng như cách thức tổ chức cơ sở dữ liệu MySQL, xây dựng kịch bản PHP giao tiếp giữa vi điều khiển và máy chủ web thực tế trên Internet.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao đồ án lại lựa chọn module PZEM-014 thay vì module PZEM-016 để đo điện năng?
Module PZEM-016 có khả năng đo dòng điện lên đến 100A nhưng bắt buộc phải đấu nối thông qua một biến dòng (CT) rời đi kèm, khiến kết nối phần cứng cồng kềnh và khó lắp đặt vào vỏ hộp nhỏ. Ngược lại, module PZEM-014 đã được tích hợp sẵn một điện trở Shunt trên bo mạch để đo dòng điện xoay chiều trực tiếp lên đến 10A mà không cần biến dòng ngoài. Do đề tài là mô hình thực nghiệm giám sát tải nhỏ nên PZEM-014 được chọn nhằm đảm bảo kích thước nhỏ gọn và đấu nối đơn giản.

2. Vi điều khiển nào được lựa chọn làm khối xử lý trung tâm và lý do lựa chọn là gì?
Đề tài lựa chọn vi điều khiển ESP32 (sử dụng nhân Xtensa Dual-Core LX6 32-bit, xung nhịp 160-240 MHz, 520 KB RAM). Tác giả đã loại bỏ phương án Arduino vì đòi hỏi phải gắn thêm module Wi-Fi rời làm tăng độ phức tạp phần cứng; đồng thời loại bỏ module ESP8266 NodeMCU vì qua kinh nghiệm thực tế nhận thấy ESP8266 hoạt động đôi khi thiếu ổn định, dễ gây mất mát dữ liệu truyền nhận. ESP32 đáp ứng tốt cả về độ ổn định, khả năng xử lý và tích hợp sẵn kết nối Wi-Fi.

3. Khối chuyển đổi giao tiếp UART TTL sang RS485 V2 có đặc điểm kỹ thuật gì nổi bật?
Mạch chuyển đổi này cho phép chuyển đổi hai chiều giữa mức logic UART TTL (3 - 5V DC) của vi điều khiển và tín hiệu vi sai RS485. Mạch được trang bị các bộ đệm, cầu chì tự phục hồi, diode chống nhiễu, chân nối đất GND chống sét, đèn LED báo trạng thái truyền nhận RX/TX và hỗ trợ kết nối nhiều điểm (multidrop) trên đường bus với cự ly truyền lý thuyết lên tới 1 km (khuyến nghị dưới 800 m) mà không sợ hỏng vi điều khiển khi cắm nóng.

4. Dữ liệu giám sát được lưu trữ và truy cập qua địa chỉ nào?
Dữ liệu đo đạc được ESP32 gửi qua giao thức HTTP lên máy chủ Web Server thuê tại nhà cung cấp Hostinger. Hệ thống sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu MySQL cấu hình qua công cụ phpMyAdmin. Người dùng có thể giám sát trạng thái thiết bị và xuất file báo cáo Excel bằng cách truy cập tên miền http://giamsatdiennangute.tk và đăng nhập mật khẩu bảo mật.

5. Đối tượng máy móc thực tế nào được nhóm nghiên cứu áp dụng thử nghiệm và phạm vi giám sát ra sao?
Hệ thống được thử nghiệm trên đối tượng là máy điêu khắc quảng cáo (kích thước hành trình 1300 mm x 2500 mm x 180 mm, nặng 1400 kg) trong xí nghiệp làm bảng hiệu quảng cáo. Phạm vi thử nghiệm giới hạn ở tối đa 02 trạm đo, giám sát xuyên suốt 02 ca làm việc trong ngày để đo đạc thông số điện lưới và tính toán thời gian máy chạy có tải, không tải hoặc dừng do lỗi kỹ thuật.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế và thi công hệ thống giám sát điện năng không dây" đã hiện thực hóa thành công mô hình đo lường và theo dõi điện năng xoay chiều 02 trạm dựa trên sự kết hợp giữa vi điều khiển ESP32, module PZEM-014 qua giao thức Modbus RS485 và truyền dữ liệu không dây Wi-Fi. Hệ thống hoàn thiện cả về thiết kế phần cứng, gia công vỏ hộp cơ khí lẫn phần mềm giao diện web trực quan, cho phép ghi nhận liên tục các thông số điện lưới, phân loại thời gian máy chạy có tải/không tải và xuất báo cáo dữ liệu định dạng Excel. Kết quả đạt được chứng minh tính khả thi của giải pháp trong việc hỗ trợ các doanh nghiệp sản xuất quản lý hiệu quả nguồn năng lượng và giảm thiểu chi phí vận hành.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan. - Chương 2: Cơ sở lý thuyết liên quan. - Chương 3: Tính toán và thiết kế. - Chương 4: Thi công hệ thống.

- Chương 5: Kết quả, phân tích và thống kê. - Chương 6: Kết luận và hướng phát triển. 3 do an Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Hệ thống giám sát, quản lý điện năng 2.

Tình hình quản lý điện năng tại Việt Nam Ngày nay thuật ngữ hệ thống giám sát điện năng đang trở thành một lĩnh vực được quan tâm trên mọi phương diện xã hội và đời sống. Hệ thống giám sát điện năng (Power Management System - PMS) là hệ thống đo lường, phân tích và giám sát thiết bị được lắp đặt trong nhà máy, tòa nhà, các khu công nghiệp… nhằm mục đích tự động hóa và quản lý năng lượng sao cho khai thác và sử dụng có hiệu quả nhất nguồn năng lượng.1: Biểu đồ sử dụng năng lượng giúp lên kế hoạch hiệu quả (Nguồn: Tài liệu tham khảo tiếng Việt – mục số [3] ) Không nằm ngoài những ảnh hưởng tiêu cực gây ra bởi xu hướng thiếu hụt năng lượng của thế giới nói chung, Việt Nam cũng đang gặp khó khăn bởi nhu cầu năng lượng ngày càng tăng nhanh trong khi khả năng cung cấp nội địa có hạn, khả năng nhập khẩu hạn chế và bị ảnh hưởng lớn bởi sự biến động giá cả trên thị trường thế giới. Năng lượng không tái tạo đang ngày càng cạn kiệt, nước ta từ vị trí xuất khẩu than ròng đã phải nhập khẩu để phục vụ nhu cầu năng lượng trong nước. Bên cạnh đó, việc tiêu thụ nhiều năng lượng còn làm gia tăng lượng khí thải ra môi trường, gây hiệu ứng nhà kính… Lo ngại khủng hoảng năng lượng ngày càng gia tăng, các 4 do an chương trình và chính sách sử dụng năng lượng hiệu quả tiết kiệm đã được Nhà nước dần chú trọng triển khai như “Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả” được Chính phủ thông qua tháng 4/2006… Bởi vậy, việc đưa các công nghệ tiên tiến của các nước phát triển trên thế giới vào ứng dụng tại Việt Nam nhằm quản lý sử dụng khai thác nguồn năng lượng hợp lý tiết kiệm, bảo vệ môi trường và tránh được những tai nạn rủi ro khi sử dụng các thiết bị là vô cùng cấp thiết.

Theo thống kê hàng năm lượng điện năng tiêu thụ cho sản xuất than chiếm tới 63.3%, điện năng tiêu thụ cho các thiết bị như bơm nước, máy xúc và máy khoan khoảng 17,6%. Các hệ thống sàng tuyển, cơ khí sử dụng từ 4-9% và tổn thất trên toàn hệ thống khoảng 4,4%. Qua thực tế sản xuất cho thấy các hệ thống băng tải trong khâu sang tuyển thường vận hành ở chế độ không tải, các đối tượng vận tải (băng tải, máng cào) thường xuyên dừng/khởi động khoảng 70-80 lần/ca, các thiết bị sử dụng trong dây chuyền sản xuất không đồng bộ dẫn tới hiệu suất sử dụng chưa cao.2: Một hệ thống giám sát năng lượng sử dụng PLCPi (Nguồn: Tài liệu tham khảo tiếng Anh – mục số [1] ) Hơn nữa việc giám sát điện năng tiêu thụ là mối quan tâm hàng đầu của các nhà quản lý và nó có ý nghĩa lớn đối với sự phát triển kinh tế - xã hội, nhất là ở các 5 do an doanh nghiệp. Trong các nhà máy sản xuất công nghiệp hầu hết đều sử dụng động cơ công suất lớn hơn so với công suất yêu cầu, hiệu suất thấp, động cơ hoạt động thường xuyên bị non tải và còn thiếu các thiết bị điều khiển.

Cho nên gây ra tổn thất điện năng, gây lãng phí rất lớn cho doanh nghiệp và ảnh hưởng đến tình hình cung cấp điện của cả nước. Để khắc phục điều đó biến tần được ứng dụng để điều khiển động cơ sẽ giải quyết vấn đề mà thực tế sản xuất yêu cầu. Nhằm thấy rõ các giải pháp tiết kiệm điện năng lượng trong vận hành khai thác động cơ điện cần phải xây dựng mô hình giám sát trực tiếp điện năng tiêu thụ của động cơ ứng với các phụ tải khác nhau.Từ đó, giúp cho các doanh nghiệp và các đơn vị sản xuất thấy rõ tiềm năng tiết kiệm điện năng lượng trong động cơ điện. Ứng dụng Cho các ứng dụng sản xuất, kinh doanh trong công nghiệp và thương mại: Việc giám sát điện năng giúp công ty quản lý các khoản đầu tư cho toàn bộ hệ thống điện một cách hiệu quả nhất.

Quản lý điện năng để sử dụng hiệu quả năng lượng, giúp tiết kiệm các nguồn năng lượng chống biến đổi khí hậu vì một môi trường xanh sạch. Ngành than – khoáng sản chịu nhiều ảnh hưởng kỹ thuật của Nga (Liên Xô trước đây) và Trung Quốc. Do đó khi thiết kế, lựa chọn thiết bị các nhà thiết kế và chủ đầu tư thường sử dụng hệ số dự phòng công suất cao (30%) so với công suất tính toán làm việc. Do trước đây chưa áp dụng công nghệ biến tần nên khi sử dụng động cơ có công suất lớn hơn 200kW thường dùng điện áp 6kV để tránh sụt áp ảnh hưởng đến mạng.

Nhưng nếu sử dụng thiết bị làm việc non tải ở điện áp cao thì công suất phản kháng càng lớn. Từ các thông tin về từ chế độ vận hành có thể phát hiện nguy cơ tiềm ẩn nhằm khắc phục trước khi có thể dẫn đến sự cố. Khả năng ghi nhận sự kiện cho phép phân tích nguyên nhân gây ra sự cố và có sự chuẩn bị thích hợp để giải trừ nhanh sự cố. Lợi ích của hệ thống PMS thực hiện tốt các nhiệm vụ giám sát vận hành hệ thống, là môi trường thu nhận, quản lý toàn bộ các thông số kĩ thuật của thiết bị của các hệ thống kết nối.

Thông qua trao đổi thông tin, PMS đo lường và giám sát các thiết bị chấp hành của 6 do an từng hệ thống kĩ thuật khác nhau hoạt động theo yêu cầu của người quản lý, đảm bảo các yếu tố kĩ thuật cũng như các yếu tố an toàn, an ninh… Giám sát điện năng là phương pháp căn bản để giảm chi phí, PMS mang lại những lợi ích sau:  Theo dõi trực tuyến tiêu thụ điện hỗ trợ đội ngũ vận hành và lắp đặt tìm cách giảm chi phí.  Xác định rõ chi phí điện cho từng ca, bộ phận, phân xưởng, sản phẩm…  Đưa ra trách nhiệm tiết kiệm đến từng bộ phận, phân xưởng sản xuất.  Xác định công suất thừa.  Giám sát thiết bị để biết rõ trạng thái non tải hoặc quá tải.

 So sánh hiệu quả sử dụng điện để xác định thiết bị hoặc bộ phận sử dụng điện hiệu quả và đem lại lợi nhuận cao.  Xác định các thiết bị chạy không ổn định.  Nâng cao tuổi thọ thiết bị, tối ưu đầu tư.  Giảm thời gian dừng máy sự cố một cách tích cực.

 Theo dõi liên tục hoạt động của hệ thống.  Xác định chính xác loại sự cố chất lượng điện năng, thời gian, vị trí của sự cố.  Gửi các cảnh báo để đề phòng trước sự cố xảy ra.  Phân tích nguyên nhân, hỗ trợ xác định nguyên nhân sự cố nhanh và xử lý triệt để.

Giới thiệu Website còn gọi là trang Web, trang mạng, là một tập hợp các trang Web bao gồm văn bản, hình ảnh, video, flash…, thường chỉ nằm trong một tên miền (domain name) hoặc tên miền phụ (subdomain). 7 do an Trang Web được lưu trữ (Web Hosting) trên máychủ Web (Server Web) có thể truy cập thông qua Internet.3: Một số giao diện Web (Nguồn: Tài liệu tham khảo tiếng Việt – mục số [5] ) Website là tập hợp của rất nhiều trang Web - một loại siêu văn bản (tập tin dạng HTML hoặc XHTML) trình bày thông tin trên mạng Internet- tại một địachỉ nhất định để người xem có thể truy cập vào xem. Trang Web đầu tiên người xem truy cập từ tên miền thường được gọi là trang chủ (homepage), người xem có thể xem các trang khác thôn gqua các siêu liên kết (hyperlinks). Phân loại dữ liệu Website Website động Website động (Dynamic Website) là Website có cơ sở dữ liệu, được cung cấp công cụ quản lý Website (Admin Tool) để có thể cập nhật thông tin thường xuyên, quản lý các thành phần trên Website.

Loại Website này thường được viết bằng các ngôn ngữ lập trình như PHP, Asp.netJSP, Perl… quản trị cơ sở dữ liệu bằng SQL hoặc MySQL… Với Website động khi xây dựng sẽ bao gồm 2 phần: - Một phần hiển thị trên trình duyệt mà khi truy cập Internet ta thường thấy. - Phần ngầm bên dưới dùng để điều khiển nội dung của trang Web, phần nội dung ngầm này thường thì chỉ những người quản trị Website đó mới có thể có quyền truy cập vào. 8 do an Ưu điểm: Dễ dàng nâng cấp, bảo trì và quản lý nội dung và thường sử dụng tương tác với người dùng cao. Website động có thể xây dựng được Web lớn.

Nhược điểm: Chi phí xây dựng Web động cao, nếu Web lớn thì có thể cần thêm nhân sự chuyên ngành. Website tĩnh Website tĩnh (Static Website): Web tĩnh ở đây được hiểu theo nghĩa là dữ liệu không thay đổi thường xuyên, do lập trình bằng ngôn ngữ HTML theo từng trang như brochure, không có cơ sở dữ liệu và không có công cụ quản lý thông tin trên Website. Bạn phải biết kỹ thuật thiết kế trang Web (thông thường bằng các phần mềm như FrontPage, Dreamwaver.) khi muốn thiết kế hoặc cập nhật thông tin của những trang Web này. Với dạng Web này người để thay đổi nội dung trên trang Web người sở hữu phải truy cập trực tiếp vào các mã lệnh để thay đổi thông tin.

Không có cơ sở dữ liệu bên dưới hệ thống, không có công cụ để điều khiển nội dung gián tiếp. Dạng file của trang Website tĩnh thường là HTML, HTM… Ưu điểm: Web tĩnh dành cho các Web có nội dung đơn giản gọn nhẹ, không có sự can thiệp của người lập trình Web, không phải xử lý những mã lệnh phức tạp vì vậy việc thiết kế Website đặt để các đối tượng thoải mái và tự do sáng tạo của người thiết kế nên Web tĩnh thường sở hữu được một hình thức hấp dẫn và bắt mắt. Khuyết điểm: Vì không có hệ thống hỗ trợ thay đổi thông tin nên việc cập nhật thông tin Web tốn nhiều chi phí và cần phải có người am hiểu kỹ thuật Web thực hiện. Các thành phần của Website Một Website hoạt động cần có 3 yếu tố cơ bản: Tên miền: Tên miền hay còn gọi là domain, là yếu tố quan trọng nhất trong việc xây dựng Website, thường gắn với tên công ty, và nó giống như thương hiệu của công ty trên Internet đồng thời cũng là địa chỉ mà mọi người truy cập vào Website.