BÀI tập lớn THIẾT kế hệ NHÚNG TRƯỜNG đại học BÁCH KHOA hà nội VIỆN điện tử VIỄN THÔNG THIẾT kế CHẾ tạo hệ THỐNG GIÁM sát, THU THẬP THÔNG TIN từ XA

Đặt vấn đề SCADA Là hệ thống xác định, giám sát thu thập thông tin môi trường, thiết bị, cảnh báo…  Các thành phần cơ bản của SCADA 1.. Đặt vấn đềVới khả năng ứng dụng lớn trong nhiều

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HỆ NHÚNG

THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GIÁM SÁT, THU THẬP THÔNG TIN TỪ XA

SVTH Nguyễn Duy Thịnh – 20149575 – K56

Lê Quang Minh – 20159503 – K56 Nguyễn Việt Anh – 20121228 – K57

NỘI DUNG TRÌNH BÀY

1 Đặt vấn đề

 SCADA

Là hệ thống xác định, giám sát thu thập thông tin (môi trường, thiết bị, cảnh báo…)

 Các thành phần cơ bản của SCADA

1 Trạm điều khiển giám sát trung tâm

2 Trạm thu thập dữ liệu trung gian (RTU và

PLC)

3 Hệ thống truyền thông CS

4 Giao diện người máy HMI

1 Đặt vấn đề

Với khả năng ứng dụng lớn trong nhiều lĩnh vực như sản xuất công nghiệp, môi trường… nên việc xây dựng một hệ thống giám sát, thu thập thông tin là hết sức cần thiết.

Ở Việt Nam, cơ sở hạ tầng mạng hoàn toàn cho phép thực hiện các giải pháp công nghệ

Một hệ thống giám sát, thu thập thông tin cỡ nhỏ với các chức năng đưa ra cảnh báo hay điều khiển thiết bị khác chắc chắn sẽ rất hữu ích và phù hợp trong môi trường nghiên cứu và học tập của sinh viên

“Thiết kế chế tạo hệ thống giám sát, thu thập thông

tin từ xa”

Hệ thống giám sát, thu thập thông tin

Các giai đoạn triển khai

2 Cơ sở lý thuyết

Mô hình Client-Server

 Là một kỹ thuật mới, trong đó:

 Client là một đối tượng cần được phục vụ

 Server là đối tượng phục vụ những yêu cầu đó do nhiều Client gửi đến

 Khi cần phục vụ, Client sẽ tạo ra kết nối đến Server và gửi yêu cầu nó cần → sau khi đuợc phục vụ, Client sẽ ngắt kết nối và trở lại trạng thái bình thường

 Việc ứng dụng mô hình này sẽ làm giảm chi phí, tăng tốc độ → rất cần thiết khi truy cập dữ liệu

2 Cơ sở lý thuyết

Giao thức SMS

 SMS là một giao thức viễn thông cho phép gửi các thông điệp

dạng text ngắn (không quá 160 chữ cái)

 Định dạng dữ liệu của một tin nhắn bao gồm nội dụng tin nhắn, thời gian và số điện thoại gửi đến

 Chi tiết tin nhắn được mô tả từ các đơn vị giao thức PDU

Cấu trúc của một tin nhắn

2 Cơ sở lý thuyết

Giao thức TCP/IP

 Là một tập hợp các giao thức hoặc cụm giao thức (giao thức điều khiển truyền TCP và giao thức Internet)

 TCP/IP có 4 lớp có thể kể đến: Application, Transport,

Internet và Network Interface

Cấu trúc của TCP/IP

so với mô hình OSI

2 Cơ sở lý thuyết

Truyền thông USART

 USART là bộ truyền nhận nối tiếp đồng bộ và không đồng bộ

 Có 2 cách giao tiếp song song và giao tiếp:

• Hệ thống truyền thông song song cồng kềnh, kém hiệu quả

• Truyền nối tiếp thì hạn chế về tốc độ và độ chính xác khi

truyền nhận

• Khung truyền dữ liệu phổ biến

nhất: 1 start bit + 8 bit data + Truyền 8 bit theo phương

3 Phân tích thiết kế mạch phần cứng

Sơ đồ khối mạch phần cứng

Nguồn cung cấp

3 Phân tích, thiết kế mạch phần cứng

 Các số thông số kỹ thuật yêu cầu của phần cứng

3 Phân tích, thiết kế mạch phần cứng

Nguồn cung cấp cho mạch phần cứng

3 Phân tích, thiết kế mạch phần cứng

Các thông số kỹ thuật của module SIM900

Thông số Nguồn cung cấp Giao tiếp

Giao thức hỗ trợ External antenna GPRS data downlink / uplink

3 Phân tích, thiết kế mạch phần cứng

Sơ đồ nguyên lý phần cứng hoàn thiện

3 Phân tích, thiết kế mạch phần cứng

Hình ảnh phần cứng thiết kế 3D và thực tế

3 Phân tích, thiết kế mạch phần cứng

 Các số thông số kỹ thuật đã đạt được của phần cứng

4 Thử nghiệm và kết quả

Phần mềm dùng trong quá trình thử nghiệm

4 Thử nghiệm và kết quả

Cấu hình thông số cho Server

4 Thử nghiệm và kết quả

Quá trình kết nối, truyền

nhận dữ liệu từ Client của

Server

nhận được

No Vượt ngưỡng cho

phép Yes

Cảnh báo trên màn hình

Thử nghiệm truyền thông

sử dụng giao thức UDP

Kết thúc

4 Thử nghiệm và kết quả

 Phần cứng thiết kế ra đáp ứng được các thông

số kỹ thuật đề ra ban đầu

 Dữ liệu thu nhận được có khả năng đóng gói thành các bản tin như mong muốn (tùy thuộc theo giao thức truyền thông được sử dụng)

 Kết quả thử nghiệm với phần cứng cho thấy độ

ổn định cao, nguồn cung cấp cho module SIM đảm bảo

 Phần cứng hoàn toàn có khả năng tương thích với các tầng ứng dụng bên trên

5 Kết luận

 Kết quả thu được là tiền đề phát triển một

hệ thống thu thập dữ liệu hoàn chỉnh hơn

 Mở ra nhiều hướng phát triển như

webserver, smartphone-apps, sercurity…

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 SIM Com, Hardware Design SIM900A_HD_V1.01

2 SIM Com, SIM900_AT Command Manual_V1.03

3 D-Robotics, DHT11 Humidity & Temperature Sensor,

2010

4 STMicroelectronics, STM32F103C8T6 Datasheet, 2007

5 National Instruments, Basic TCP/IP Communication in LabVIEW, 2015

CÁM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE!