Mô phỏng hệ thống quản lý đồng hồ nước của khu chung cư trên mạng internet

- Hiện nay công ty đang sử dụng hình thức dán mã vạch vào đồng hồ, nhânviên biên đọc sẽ được phát một thiết bị có khả năng nhận mã vạch và truyxuất tới dữ liệu khách hàng, sau đó sẽ nhập

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

CHƯƠNG I : MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU ĐỀ TÀI

1 1 : Khảo sát thực tế

1 1 1 : Giới thiệu về Cơ sở thực tập

1 1 2 : Giới thiệu quy trình hoạt động hiện tại của nghiệp vụ quản lý đồng hồ nước

1.2 Công nghệ AMR – Công nghệ tự động đọc đồng hồ

1.2.1 Công nghệ AMR giúp được gì?

1.2.2 Hệ thống ứng dụng công nghệ AMR

bao gồm những gì?

1 3 : Mục đích đề tài

1 4 : Yêu cầu

CHƯƠNG II : MÔ TẢ ĐỀ TÀI

2 1 : Mô tả quá trình xử lý tín hiệu

2 1 1 : Mô tả hệ thống

2 1 2 : Cơ chế nhận tín hiệu

2 1 3 : Thiết bị xử lý tín hiệu

2 2 : Mô tả quá trình xử lý dữ liệu

2 2 1 : Khởi tạo giá trị ban đầu

2 2 2 : Tính toán

2 2 3 : Cảnh báo tự động

2 2 4 : Báo cáo thống kê

2 3 2 : Tranfer Data/Request

2 3 3 : Data View

CHƯƠNG III : THỰC TẾ MÔ PHỎNG

3 1 Module mô phỏng đồng hồ nước

3 1 1 : Các giải pháp và các vấn đề phát sinh

3 1 2 : Module mô phỏng đồng hồ nước thực tế

3 2 Module xử lý tín hiệu và truyền số liệu

3 3 Module nhận số liệu và kết nối với máy tính trung tâm 3.4 Mô phỏng đồng hồ bằng phần mềm

3 5 Máy tính trung tâm

3 5 1 : Giao diện của chương trình

3 5 2 : Hoạt động của chương trình

3 5 : Mô tả cơ sở dữ liệu

4 1 : Bộ biến đổi ADC ( Analog Digital Converter )

4 1 1 : Tổng Quan

4 1 2 : Độ phân giải (resolution)

4 1 3 : Điện áp tham chiếu (reference voltage)

4 2 : AVR

4 2 1 : Tổ chức của AVR

4 2 2 : Bộ nhớ chương trình (Program memory)

4 2 3 : Bộ nhớ dữ liệu (data memory)

4 2 4 : AVR hoạt động như thế nào?

thành viên Cấp nước Hải Phòng

Hình 1 2 : Đồng hồ GKM- Helix 4000

Hình 1 3 : Emeris PR6 được lắp trên GKM Helix 4000

Hình 1.4 : Hình ảnh minh họa công nghệ AMR

CHƯƠNG II : MÔ TẢ ĐỀ TÀI

Hình 2 1 : Sơ đồ chung của hệ thống

Hình 3.3 : Hỉnh ảnh loại đồng hồ có kim quay

Hình 3 4 : Sơ đồ Module mô phỏng đồng hồ nước

Hình 3 5 : Hình ảnh thực tế của mạch mô phỏng đồng hồ nước Hình 3 6 : Hình ảnh thực tế của tay vặn trên đồng hồ mô phỏng Hình 3 7: Hình ảnh thực tế của toàn bộ đồng hồ mô phỏng

Hình 3 8 : Sơ đồ mạch điện của module mô phỏng đồng hồ nước Hình 3 9: Hình ảnh thực tế của module xử lý tín hiệu và truyền số liệu

Hình 3.10 : Hình ảnh thực tế của module nhận số liệu và kết nối với máy tính trung tâm

Hình 3 11 : Hình ảnh mô phỏng đồng hồ bằng phần mềm

Hình 3 12: Giao diện chính của Chương trình

Hình 3 13 : Giao diện form quản lý đồng hồ

Hình 3 14 : Giao diện form quản lý hợp đồng

Hình 3 16 : Giao diện form quản lý đối tượng

Hình 3 17 : Giao diện form quản lý giá trị đo

Hình 3.18 : Hình ảnh đồng hồ giả lập trong chương trình Hình 3 19 : Hình ảnh cấu hình cho đồng hồ giả lập Hình 3.20 : Sơ đồ quan hệ cơ sở dữ liệu

Hình 4 1 : Mạch flash ADC với 4 bộ so sánh

Hình 4 2 : Analog và digital của hàm sin

Hình 4 8 : Nội dung stack trong ví dụ

Hình 4 9 : Thanh ghi trạng thái

Bảng 4 1 : Giá trị số ngõ ra sau khi giải mã

Bảng 4 2 : Ảnh hưởng của các phép toán lên SREG

được sử dụng và đem lại những kết quả hết sức rõ ràng cho việc tiết kiệm sứclao động cũng như kinh phí trong đời sống hay trong sản xuất kinh doanh

Theo đó, không thể không nhắc tới sự bùng nổ của mạng Internet, cùnglợi ích không thể chối cãi do nó mang lại cho con người Ở Việt Nam, rấtnhiều doanh nghiệp đã ứng dụng mạng internet để phục vụ quản lý, cũngnhư duy trì hoạt động của mình Từ đó, hiệu quả hoạt động tăng lên rõ rệt,cùng sự hài lòng từ khách hàng với rất nhiều tiện ích được cung cấp trên hạtầng mạng Internet

Theo như em đã tìm hiểu, trên thế giới đã có các nước phát triển như

Mỹ, Anh, Úc và ở khu vực Đông Nam Á đã có Singapore áp dụng công nghệ

AMR vào quản lý hoạt động của các đồng hồ theo dõi việc sử dụng nước của

khách hàng đem lại sự hiệu quả lớn, giảm thất thoát và giúp tiết kiệm nhânlực đáng kể Tuy nhiên công nghệ này chưa được áp dụng ở Việt Nam mộtcách rõ ràng, do những lý do về điều kiện khách quan của khu dân cư, do thiết

bị có kinh phí cao Vì vậy, em đã có một ý tưởng và mô phỏng ý tưởng đó

trong đề tài “Mô phỏng hệ thống quản lý đồng hồ nước của khu chung cư

trên mạng Internet” làm đề tài tốt nghiệp của mình với mong muốn sẽ gợi ý

cho một hướng phát triển mới tiện lợi và hiệu quả hơn trong tương lai

CHƯƠNG I : MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU ĐỀ TÀI

Chủ tịch Công ty - Tổng Giám đốc : Vũ Hồng Dương

Cơ cấu tổ chức của Công ty

Hình 1 1: Cơ cấu tổ chức của Công ty Trách nhiệm hữu hạn một thành

viên Cấp nước Hải Phòng

A : Chủ tịch công ty- Tổng Giám đốc

B 1 : Phó tổng giám đốc sản xuất

C 1 1 : Xí nghiệp sản xuất nước An Dương

C 1 2 : Xí nghiệp sản xuất nước Cầu Nguyệt

C 1 3 : Xí nghiệp sản xuất nước Vật Cách

C 1 4 : Xí nghiệp sản xuất nước Đồ Sơn

C 1 5 : Nhà máy nước Minh Đức

C 1 6 : Nhà máy sản xuất nước Cát Bà

C 1 7 : Nhà máy sản xuất nước Vĩnh Bảo

C 1 8 : Xí nghiệp xây lắp và bảo dưỡng công trình

C 1 9 : Xí nghiệp cơ điện vận tải

C 1 10 : Xí nghiệp sản xuất nước tinh khiết

B 2 : Phó tổng giám đốc kỹ thuật và đầu tư

C 2 1 : Phòng kiểm tra chất lượng nước

C 2 8 : Phòng Công nghệ thông tin

C 2 9 : Ban quản lý công trình cấp nước & vệ sinh thành phố

B 3 : Phó tổng giám đốc kinh doanh tiêu thụ

C 3 1 : Phòng khách hàng

C 3 2 : Phòng thanh tra và quản lý hệ thống cấp nước

C 3 3 : Xí nghiệp kinh doanh tiêu thụ

C 3 4 : Xí nghiệp điều độ và quản lý mạng lưới

C 3 5 : Xí nghiệp đồng hồ và chống thất thoát

A 1 : Đảng Ủy

A 2 : Công Đoàn

A 3 : Đoàn Thanh Niên Cộng Sản Hồ Chí Minh

1 1 2 : Giới thiệu quy trình hoạt động hiện tại của nghiệp vụ quản lý đồng hồ nước

1 1 2 1 : Đối với đồng hồ khối

a, Mục đích đồng hồ khối

CHƯƠNG I: MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

- Xác định lượng nước thất thoát thông qua sự chênh lệch giữa lượng nước đođược đồng hồ khối và tổng lượng nước đo được ở các đồng hồ con trong khuvực mà đồng hồ khối quản lý

* Đồng hồ con : là đồng hồ đặt trong nhà mỗi khách hàng

b, Công nghệ đang áp dụng thử nghiệm trên đồng hồ khối

- Đồng hồ khối đang được đưa vào sử dụng thử nghiệm có tên là GKM Helix

4000

CHƯƠNG I: MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

Hình 1 3 : Emeris PR6 được lắp trên GKM Helix 4000

1 1 2 2 : Đối với đồng hồ con

- Xí nghiệp kinh doanh tiêu thụ phụ trách mảng thu thập số liệu trên các đồng

hồ con này Mỗi hộ gia đình có một đồng hồ con, cách bố trí của từng nhà làkhác nhau, do đó việc quản lý tập trung nhằm tiết kiệm thời gian và chi phí rấtkhó thực hiện

- Hiện nay công ty đang sử dụng hình thức dán mã vạch vào đồng hồ, nhânviên biên đọc sẽ được phát một thiết bị có khả năng nhận mã vạch và truyxuất tới dữ liệu khách hàng, sau đó sẽ nhập số hiển thị trên đồng hồ mà nhânviên nhìn thấy vào thiết bị Thiết bị sẽ lưu trữ tất cả số liệu mà nhân viên nhậpvào, sau đó, thiết bị sẽ được đem về tiến hành lấy dữ liệu ra để xử lý

1 1 2 3 : Kết luận

Tuy nhiên, với kỹ thuật được áp dụng cho đồng hồ con kể trên, vẫn cònnhững hạn chế nhất định, chưa tiết kiệm được sức người, mới chỉ phục vụ

đang được áp dụng trên đồng hồ khối, cùng với ý tưởng của em có thể phầnnào mở ra một hướng mới cho sự ứng dụng công nghệ thông tin vào côngviệc quản lý lượng tiêu thụ nước ở công ty trong tương lai.

1.2 Công nghệ AMR – Công nghệ tự động đọc đồng hồ

Công nghệ AMR (Automatic Meter Reading - Đọc đồng hồ tự động) là côngnghệ mới giúp các công ty cấp nước trên toàn thế giới giảm lượng nước thấtthu, nâng cao hiệu quả hoạt động, tăng khả năng tiết kiệm tài nguyên nước vànâng cao dịch vụ khách hàng Công nghệ AMR được sử dụng để đọc các dữliệu của đồng hồ từ xa, bao gồm cả chỉ số đồng hồ

CHƯƠNG I: MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

1.2.1 Công nghệ AMR giúp được gì?

- Giảm lượng nước thất thoát thông qua việc chọn đúng cỡ và công nghệ đocủa đồng hồ nước

- Giảm lượng nước ghi hóa đơn ước lượng và đọc đồng hồ không chính xácthông qua việc tự động đọc chính xác số chỉ đồng hồ

- Nâng cao dịch vụ khách hàng thông qua các thông tin tiêu thụ hàng ngày vàxác định rò rỉ

- Đo lượng tiêu thụ trong mạng lưới cấp nước từ 1 – 3 giờ sáng để phân tích

rò rỉ trong mạng

- Thông báo khi đồng hồ dừng hoạt động

- Tự báo động khi có sự phá hoại đồng hồ

Một lợi ích nữa của các dự án AMR để các công ty nước thay thế các đồng hồ

cũ bằng các đồng hồ mới với công nghệ vượt trội là khả năng giúp phục hồinhanh chóng các tổn thất thương mại và nhờ đó nâng cao hiệu quả tài chính

1.2.2 Hệ thống ứng dụng công nghệ AMR bao gồm những gì?

1.2.2.1 Đồng hồ nước

Đồng hồ nước áp dụng được công nghệ AMR có thể là đồng hồ Itronvới bộ gá Cyble hay bất cứ loại đồng hồ nào có đầu ra xung Itron có đầy đủcông nghệ và đồng hồ đo bao gồm cả đồng hồ có độ chính xác cấp C nhưFlodis – loại đồng hồ được thiết kế dành riêng cho khu vực châu Á với độ bềncũng như độ chính xác rất cao

1.2.2.2 Thiết bị đọc đồng hồ (MIU)

Hệ thống AnyQuest có 02 loại thiết bị đọc đồng hồ là AnyQuest Cyble

và AnyQuest Pulse Loại AnyQuest Pulse dùng để lắp thêm cho bất cứ đồng

hồ nào có đầu ra xung, trong khi loại AnyQuest Cyble sẽ dùng để lắp cho cácđồng hồ Itron có bộ gá Cyble

1.2.2.3 Thiết bị cầm tay

Hệ thống AnyQuest sử dụng thiết bị cầm tay EasyCo đã được tích hợpsẵn bộ RF Master để gửi và nhận thông tin với MIU Thiết bị EasyCo có thểđược dùng để đọc đồng hồ cũng như tái cấu hình cho đồng hồ trong khu vựctác động Thiết bị EasyCo sử dụng gói phần mềm AnyQuest Mobile có hỗ trợcông nghệ của Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) và cho phép nhanh chóng thuthập toàn bộ gói thông tin đồng hồ

Ngoài ra thiết bị MIU của hệ thống AnyQuest có thể được tích hợp vào

hệ thống điện tử đọc đồng hồ sẵn có bằng cách sử dụng Bluetooth RF Mastercủa Itron và trình điều khiển, cho phép tích hợp liền mạch với AMR

1.2.2.4 Phần mềm

Phần mềm máy chủ AnyQuest được dùng để truyền tải thông tin qua lạivới thiết bị EasyCo Phần mềm máy chủ AnyQuest cho phép hiển thị tất cảcác dữ liệu thu thập được từ MIU của hệ thống AnyQuest Phần mềm máychủ AnyQuest đồng thời cũng hỗ trợ truy xuất dữ liệu ra các hệ thống khác

CHƯƠNG I: MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

1 3 : Mục đích đề tài

Đề tài sẽ tập trung vào mô phỏng quá trình gửi dữ liệu từ đồng hồ concủa các hộ gia đình trong một khu chung cư tới máy chủ Sau đó là quá trìnhmáy chủ xử lý dữ liệu, đưa ra thông số thống kê, kèm theo là những cảnh báocần thiết Quá trình mô phỏng được tiếp tục với việc dữ liệu được giao tiếpvới một website với mục đích cung cấp tới khách hàng tất cả những thông tin

họ cần biết về lượng sử dụng nước của gia đình mình

Hệ thống mô phỏng sẽ có những chức năng sau :

- Quản lý giao tiếp với các đồng hồ con

- Quản lý, xử lý số liệu

- Thống kê và đưa ra cảnh báo tới admin và khách hàng

1 4 : Yêu cầu

- Hệ thống cần xây dựng phải đảm bảo dễ dàng quản lý số liệu thu được , xử

lý nhanh các công việc tính toán, cập nhật các thông tin kịp thời, dễ dàng tìmkiếm thông tin, tính chính xác các thông số liên quan tới mức tiêu thụ củakhách hàng

- Người quản lý có thể dễ dàng sử dụng chương trình để kiểm tra những thôngtin cần thiết

CHƯƠNG II : MÔ TẢ ĐỀ TÀI

2 1 : Mô tả quá trình xử lý tín hiệu

2 1 1 : Mô tả hệ thống

2 1 1 1 : Sơ đồ chung của hệ thống

Hình 2 1 : Sơ đồ chung của hệ thống

CHƯƠNG II: MÔ TẢ ĐỀ TÀI

2 1 1 2 : Module mô phỏng đồng hồ nước

Module này sẽ là một đồng hồ nước có khả năng nhận tín hiệu yêu cầu

dữ liệu từ máy tính và có khả năng gửi số hiển thị trên đồng hồ về máy tính bằng tín hiệu số

2 1 1 3 : Module xử lý tín hiệu và truyền số liệu

Mạch này sử dụng một vi điều khiển với chức năng nhận tín hiệutruyền về từ mạch mô phỏng đồng hồ nước, rồi tích lũy thông tin vào bộ nhớ.Khi có lệnh yêu cầu gửi dữ liệu từ máy tính trung tâm thì mạch này sẽ lấythông tin từ bộ nhớ và truyền gửi đến máy tính trung tâm

2 1 1 4 : Module nhận số liệu và kết nối với máy tính trung tâm

Đây cũng là một mạch điện chứa vi điều khiển với chức năng quản lýđịa chị của các đồng nước Thông tin và việc sử dụng nước sẽ được truyền từmodule xử lý tín hiệu về máy tính trung tâm thông qua module này

2 1 1 5 : Máy tính trung tâm

- Máy tính trung tâm sẽ giao tiếp với Module nhận số liệu và kết nối ở trên

- Một chương trình được xây dựng và cài đặt trên máy tính này với giao diện

đồ họa thể hiện thông số, sự hoạt động của các đồng hồ nước qua việc xử lý

dữ liệu được truyền từ các đồng hồ nước về Người quản lý có thể qua đó biếtđược trạng thái hoạt động và các sự cố có thể xảy ra trong qua trình hoạt độngcủa hệ thống

- Các dữ liệu mà chương trình này xử lý và sẽ được lưu vào cơ sở dữ liệu

2 1 1 6 : Cơ sở dữ liệu

- Nơi chứa thông tin cơ bản của khách hàng và thông tin sử dụng nước của họ

2 1 1 7 : Máy chủ web

Máy chủ web hay chính là host chứa website của trạm cấp nước Kháchhàng có thể vào trang web để xem thông tin sử dụng nước của gia đình mình,lượng tiền đã dùng trong tháng và các thông tin thông báo từ trạm cấp nước

2 1 2 : Cơ chế nhận tín hiệu

- Module mô phỏng đồng hồ nước sẽ được nối với một vi mạch nhỏ Vi mạchnhỏ này có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ Module mô phỏng đồng hồ nước

- Tín hiệu ở đây được mã hóa, đóng gói với địa chỉ nhất định theo từng đồng

hồ, sau đó gửi về một vi mạch điều khiển

- Tại vi mạch điều khiển, dữ liệu từ tất cả Module mô phỏng đồng hồ nướcđược tổng hợp gửi về máy tính

+ Vi mạch điều khiển gửi tín hiệu check/data cho vi mạch nhỏ

+ Nếu là tín hiệu check, tức là kiểm tra xem đồng hồ có được kết nối với hệthống

+ Nếu là tín hiệu data, tức là yêu cầu vi mạch nhỏ gửi dữ liệu, trong gói tingửi về sẽ còn bit đánh dấu để vi mạch điều khiển biết đó là tín hiệu dữ liệugửi về

- Máy tính nhận được dữ liệu, dùng phần mềm xử lý, cho ra những thông tincần thiết rồi đưa lên cơ sở dữ liệu

2 1 3 : Thiết bị xử lý tín hiệu

Có 2 Module xử lý tín hiệu được sử dụng:

2 1 3 1 : Module xử lý tín hiệu và truyền số liệu

CHƯƠNG II: MÔ TẢ ĐỀ TÀI

- Vi mạch nhỏ quản lý một chuỗi nhị phân gồm 8 bit Mỗi Module mô phỏngđồng hồ nước sẽ được thiết kế để gán một địa chỉ bằng chuỗi nhị phân 8 bit

- Vi mạch được kết nối với Module mô phỏng đồng hồ nước

- Mỗi khi Module mô phỏng đồng hồ nước phát tín hiệu thì tín hiệu này đượctruyền tới vi mạch

2 1 3 2 : Module nhận số liệu và kết nối với máy tính trung tâm

- Vi mạch điều khiển được kết nối với các vi mạch nhỏ để tổng hợp tín hiệu từcác vi mạch nhỏ

- Vi mạch điều khiển được kết nối với máy tính qua cổng USB, gửi dữ liệu mà

nó tổng hợp được cho máy tính xử lý

2 1 4 : Cơ chế đánh địa chỉ

Module mô phỏng đồng hồ nước nối với vi mạch nhỏ, mỗi Module môphỏng đồng hồ nước sẽ được thiết kế gán với một chuỗi nhị phân 8 bit Vậytối đa ta sẽ quản lý được 28 = 256 Module mô phỏng đồng hồ nước Trongphạm vi đề tài, ta sẽ dùng 3 bit trong chuỗi nhị phân để đánh địa chỉ, do đóthực hiện quản lý được tối đa 8 Module mô phỏng đồng hồ nước

2 2 : Mô tả quá trình xử lý dữ liệu

2 2 1 : Khởi tạo giá trị ban đầu

2 2 1 1 : Khảo sát đồng hồ

Công việc khảo sát sẽ có 2 yêu cầu sau :

- Khảo sát và ghi chép đầy đủ thông tin từng khách hàng ( theo đúng thông tin

đã ghi ở hợp đồng dịch vụ cấp nước )

- Khảo sát và kiểm tra tình trạng đồng hồ nước:

+ Số đo hiện tại trên đồng hồ

+ Danh bạ khách hàng : Một chuỗi ký tự gồm 6 ký tự(toàn bộ ký tự là

số tự nhiên) , là duy nhất với mỗi khách hàng, dùng để phân biệt kháchhàng, và dùng để làm tài khoản đăng nhập trang WEB của khách hàng + Danh bạ điểm dùng : Một chuỗi ký tự gồm 6 ký tự ( tất cả ký tự là số

tự nhiên) , là duy nhất với mỗi đồng hồ(mỗi điểm lắp đặt đồng hồ),dùng để phân biệt các điểm lắp đặt đồng hồ ( Mỗi danh bạ khách hàng

có thể có nhiều danh bạ điểm dùng)

+ Tên Khách hàng : Tên chủ hợp đồng dịch vụ cấp nước được ghi trênhợp đồng nước

+ Địa chỉ : Địa chỉ tiến hành lắp đặt đồng hồ nước ( không phải địa chỉcủa chủ hợp đồng dịch vụ cấp nước )

+ Phường : Nơi tiến hành lắp đặt đồng hồ nước

+ Số Hợp đồng : Số hợp đồng dịch vụ cấp nước ghi trên hợp đồng

CHƯƠNG II: MÔ TẢ ĐỀ TÀI

2 2 2 1 : Tính toán mức tiêu thụ

- Màn hình LCD sẽ hiển thị 3 thông số như hình:

Hình 2 2 : Màn hình LCD của đồng hồ mô phỏng

+ Dòng thứ nhất ( Volume ) : [ Giá trị điện trở ] x [ Cấp số nhân ]

+ Dòng thứ hai ( Number ) : Số nước đã dùng

+ Giá trị điện trở : Thay đổi được, là đại lượng mô tả cho lưu lượng chảy quađồng hồ

+ Cấp số nhân : Thay đổi được, là đại lượng mô tả mỗi vòng quay của bánhrăng trong đồng hồ tương ứng với lượng nước là bao nhiêu ( trong đồng hồ

có nhiều bánh răng, mỗi bánh răng khác nhau khi quay được 1 vòng sẽ thểhiện lượng nước chảy qua khác nhau )

- Sau mỗi thời điểm chốt thông tin, số Number trên màn hình LCD ở đồng hồđược lưu lại

- Mỗi khi Module mô phỏng đồng hồ nước phát tín hiệu gửi tới máy tính, máytính nhận được toàn bộ các đại lượng hiển thị trên đồng hồ, từ đó ta tính đượclượng sử dụng nước bằng cách lấy Number thời điểm hiện tại trừ đi Number

lưu lại ở thời điểm trước là X ( khối ) *

* Khối : đơn vị đo lượng sử dụng nước

2 2 3 : Cảnh báo tự động

2 2 3 1 : Cảnh báo lượng nước sử dụng tăng đột biến

Tăng một lượng X cb nhất định theo quy ước thì sẽ có cảnh báo

- X cb là 1 hằng số, dùng để quy định lượng nước vượt quá sẽ có cảnh báo

- X cb có thể đc thay đổi bới admin

2 2 3 2 : Cảnh báo đồng hồ

Sau 1 khoảng thời gian nhất định T cb theo quy ước mà không nhậnđược tín hiệu thì sẽ có cảnh báo để nhân viên đi kiểm tra xem đồng hồ hỏnghay là hộ gia đình không sử dụng để xử lý

- T cb là 1 hằng số, dùng để quy định thời gian không nhận được tín hiệu sẽ có

cảnh báo

- T cb có thể đc thay đổi bới admin

2 2 4 : Báo cáo thống kê

Chương trình có khả năng đưa ra các dạng báo cáo sau :

- Báo cáo thống kê lượng nước sử dụng của từng khách hàng trong một

khoảng thời gian nhất định

- Báo cáo thống kê lưu lượng sử dụng nước trung bình của từng khách hàngtrong một khoảng thời gian nhất định

- Báo cáo thống kê lượng sử dụng nước & lưu lượng sử dụng nước trung bìnhcủa khu chung cư trong một khoảng thời gian nhất định

Khoảng thời gian nhất định là :

+ Theo khoảng thời gian định sẵn : theo tháng ( chọn tháng nào, hệthống tự động tính từ ngày đầu tiên tới ngày cuối cùng của tháng ) –theo quý ( chọn quý thứ mấy, năm nào ) – theo năm ( chọn năm )

CHƯƠNG II: MÔ TẢ ĐỀ TÀI

2 3 : Chi tiết ứng dụng xử lý dữ liệu

Hình 2 3 : Sơ đồ ứng dụng xử lý dữ liệu

Các chức năng của ứng dụng xử lý dữ liệu :

- Update Customers : Cập nhật thông tin khách hàng (Edit )

- Process Data : Xử lý dữ liệu

- Tranfer Data/Request : Chuyển tải dữ liệu / Yêu cầu hệ thống

- Data View : Theo dõi dữ liệu

2 3 1 : Proccess Data

a, Xử lý dữ liệu nhận từ vi mạch điều khiển gửi lên Server

Dữ liệu nhận được từ vi mạch điều khiển qua giao thức giao tiếp cổng

USB, sẽ được Chương trình xử lý để đưa ra các thông tin về lượng nước sử

dụng, lưu lượng sử dụng nước của từng khách hàng gửi lên Server để lưu trữ

b, Xử lý dữ liệu theo yêu cầu từ khách hàng thông qua website

Khách hàng vào trang WEB của công ty, đăng nhập bằng tài khoản củakhách hàng, sau đó đưa ra những yêu cầu về thống kê lượng sử dụng nướccủa mình trong một khoảng thời gian, cũng như lưu lượng nước đã dùng.Chương trình sẽ nhận được yêu cầu và truy cập dữ liệu hệ thống để thực hiện

thống kê, sau đó trả kết quả lại cho khách hàng Chương trình còn cơ thể dựa

vào việc xử lý dữ liệu để đưa ra những cảnh báo tự động về lượng nước sửdụng tăng hay lưu lượng nước tăng quá một mức quy định để kịp thời kiểmtra giải quyết nếu có vấn đề

2 3 2 : Tranfer Data/Request

Trong quá trình hoạt động, dữ liệu về số nước hiện thời được cập nhật

liên tục, Chương trình sẽ có nhiệm vụ gửi dữ liệu lên server để lưu trữ, sau

đó, nếu có những yêu cầu từ WEB hay của người quản trị thì Chương trình

sẽ có nhiệm vụ chuyển tiếp yêu cầu cũng như dữ liệu sau khi xử lý theo yêucầu tới người quản trị hay khách hàng đang truy cập WEB

2 3 3 : Data View

Khi dữ liệu được lưu trữ, người quản trị có thể xem lại dữ liệu để theo

dõi thông qua chức năng Data View của ứng dụng xử lý dữ liệu.

CHƯƠNG III : THỰC TẾ MÔ PHỎNG

CHƯƠNG II: MÔ TẢ ĐỀ TÀI

3 1 Module mô phỏng đồng hồ nước

3 1 1 : Các giải pháp và các vấn đề phát sinh

Ý tưởng ban đầu của em là cải tạo lại chiếc đồng hồ thật hiện hành - sửdụng hoàn toàn chuyển động cơ với các bánh răng cùng chuyển động củadòng nước – thành một chiếc đồng hồ có khả năng tự đọc được số nước trênđồng hồ và gửi về máy tính mà vẫn đảm bảo chức năng chính vốn có của nó.Dưới đây là hình ảnh chiếc đồng hồ nước thật đang được sử dụng ở công tycấp nước Hải Phòng :

Hình 3.1 : Hình ảnh đồng hồ nước thực tế

3 1 1 1 : Cấu tạo một chiếc đồng hồ thật

Có hai loại đồng hồ đo nước là loại đồng hồ sử dụng cánh quạt và loại đồng

hồ sử dụng tuốc bin Cả hai loại đều có cấu tạo gồm những bộ phận sau :

- Bộ đếm

- Bộ giảm tốc

- Bộ ghi lưu lượng

- Cánh quạt/ Tuốc bin ( tuabin )

Sau một khoảng thời gian nhất định, phần mềm trên máy tính sẽ đếm sốtín hiệu mà nó nhận được để tính toán và đưa ra kết luận xem đồng hồ đó đã

sử dụng được lượng nước tất cả là bao nhiêu

Hình 3 2 : Hình ảnh công tắc hành trình

Vật màu xanh là công tắc hành trình.Đây cũng chỉ là công tăc bình thường

CHƯƠNG II: MÔ TẢ ĐỀ TÀI

nghiêm một góc đến một mức độ nó làm đóng mạch điện ( như kiểu ta ấncông tắc ) Sau đó lẫy này lại trở lại vị trí ban đầu và quá trình cứ tiếp diễnnhư thế khi bánh rang quay Từ đó ta có một tập hơp sung điện để xử lý vàđưa ra tốc độ quay và vòng quay của đồng hồ

Em sẽ triển khai lắp thêm vào kim đồng hồ một mảnh nam châm vĩnhcửu nhỏ, sau đó, sẽ thực hiện lắp một thiết bị cảm biến sự thay đổi từ trườnglên mặt đồng hồ Thiết bị này sẽ cảm nhận được chuyển động của kim đồng

hồ khi kim đồng hồ quay (vì khi kim quay làm chon am châm quay và dẫnđến có từ trường biên thiên sinh ra để thiết bị thu có thể cảm nhận được) Khikim đồng hồ quay được một vòng, thiết bị sẽ báo về máy tính lượng nước vừamới chảy qua đồng hồ là bao nhiêu ( tùy vào việc lắp miếng kim loại vào kimnào của đồng hồ )

3 1 1 3 : Các vấn đề phát sinh trong quá trình thực hiện các giải pháp

Sau khi có được ý tưởng và nhận được sự góp ý của thầy hướng dẫn,

em đã bắt tay vào thực hiện Tuy nhiên, quá trình thực hiện đã gặp phải một

số trở ngại, khiến cho việc thực hiện ý tưởng ban đầu khó mà có thể thànhcông Dưới đây là vấn đề mà em gặp phải với ý tưởng của mình :

* Với ý tưởng thứ nhất :

- Môi trường bên trong đồng hồ thật hoàn toàn là nước Có một khuvực là chân không dành cho các bảnh răng, tuy nhiên khu vực đó quá nhỏ vàkhông thể lắp thêm bất kỳ một thiệt bị nào vào Vì vậy, em đã phải lắp rangoài khu vực có nước của đồng hồ, dẫn đến việc công tắc không hoạt độngđược và không cho kết quả như mong muốn, ngoài ra, công tắc còn khônghoạt động được nữa

* Với ý tưởng thứ hai :

- Công việc chế tạo ra một thiết bị phát ra từ trường có thể đáp ứngđúng ý tưởng của em thực sự không hề dễ dàng Sau một thời gian nghiêncứu các thiết bị có sẵn có chức năng tương tự, em nhận thấy nếu tiếp tục sẽkhó có thể đạt được kết quả như mong muốn, cũng như làm chậm tiến đồhoàn thành đồ án, nên em không tiếp tục đi theo hướng giải quyết này

Do đó, việc thực hiện các ý tưởng trên là không thành công, và cáchướng đi khác có thể hơi quá tầm với khả năng của một sinh viên như em Ví

CHƯƠNG II: MÔ TẢ ĐỀ TÀI

sau đó xử lý hình ảnh đưa ra số chính xác; hay là việc sử dụng đồng hồ điện

tử ngay nhưng ngay từ giai đoạn khảo sát, các bác ở cơ sở thực tập đã cho embiết rằng ở Hải Phòng mình đã sử dụng thử nghiệm đồng hồ điện tự nhưngsau 3 năm triển khai thử nghiệm không cho kết quả mong muốn với sai số lớnhơn so với đồng hồ cơ hiện hành

Sau tất cả những gì đã tìm hiểu, em quyết định đi theo hướng là sẽ thựchiện một mạch điện tử có khả năng gửi tín liệu số là số tăng dần, tượng trưngcho số trên mặt đồng hồ thật đang quay về cho máy tính, được đặt ở trong vỏcủa một chiếc đồng hồ thật đã tháo hết các bộ phận Sau đó trên máy tính sẽtiến hành các công việc xử lý như em đã trình bày ở chương II

3 1 2 : Module mô phỏng đồng hồ nước thực tế

Module này cấu tạo gồm:

+ Tay vặn nước gắn với một biến trở

+ Mạch mô phỏng đồng hồ nước

+ Màn hình LCD hiện thị trạng thái hoạt động của đồng hồ nước

Ta có thể hình dung qua sơ đồ sau:

Hình 3 4 : Sơ đồ Module mô phỏng đồng hồ nước

- Biến trở sẽ thay đổi giá trị điện trở của nó khi ta xoay tay vặn Khi điện trởthay đổi thì sẽ làm cho giá trị cường độ dòng điện qua biến trở thay đổi Đây

là giá trị ở dạng Analog biên thiên từ Min đến Max Giá trị này sẽ được sốhóa

Hình 3 5 : Hình ảnh thực tế của mạch mô phỏng đồng hồ nước

CHƯƠNG II: MÔ TẢ ĐỀ TÀI

Hình 3 6 : Hình ảnh thực tế của tay vặn trên đồng hồ mô phỏng

- Để thực hiện việc này ta sử dụng bộ biến đổi ADC (analog digital converter)được tích hợp trên mạch mô phỏng đồng hồ nước Và vi điều khiển trên mạchnày sẽ đọc giá trị xuất ra từ bộ ADC đó Giá trị đó thể hiện lưu lượng nướcqua đồng hồ Giá trị điện trở càng nhỏ thì nước chảy càng mạnh Ta thể hiệngiá trị đó lên màn hình LCD để có thể quan sát cho dễ dàng

- Dựa vào lưu lượng nước ta sẽ xác định được lượng nước đi qua đồng hồnước hay đó chính là số nước

- Ta trở lại với cấu tạo chiếc đồng hồ nước trong thực tế Đồng hồ có chứamột hộp số kiểu như công tơ mét của xe máy Khi nước chảy qua thì công tơmét sẽ quay Người sử dụng sẽ dựa vào số trên công tơ mét đó để biết được sốnước mình đang dùng là bao nhiêu

- Dựa trên đồng hồ thực tế thì trên màn hình LCD ta cũng hiện thị thêm mộtthông tin nữa chính là dãy số kiểu như công tơ mét trên đồng hồ thực tế Giátrị của dãy số này sẽ thay đổi theo lượng nước đã đi qua đồng hồ

Hình 3 7: Hình ảnh thực tế của toàn bộ đồng hồ mô phỏng

- Các chức năng của mạch mô phỏng đồng hồ :

+ Đọc dữ liệu từ biến trở

+ Đọc dữ liệu từ 2 nút tăng/ giảm

+ Xuất dữ liệu ra LCD

+ Nhận tín hiệu từ module kết nối xử lý tín hiệu và truyền số liệu

+ Gửi dữ liệu cho module kết nối xử lý tín hiệu và truyền số liệu

- Dưới đây là sơ đồ nguyên lý của mạch mô phỏng đồng hồ :

CHƯƠNG II: MÔ TẢ ĐỀ TÀI

Hình 3 8 : Sơ đồ mạch điện của module mô phỏng đồng hồ nước

3 2 Module xử lý tín hiệu và truyền số liệu

Hình ảnh thực tế của module xử lý tín hiệu và truyền số liệu :

Hình 3 9: Hình ảnh thực tế của module xử lý tín hiệu và truyền số liệu

Module này thực hiện 2 chức năng:

- Gửi thông báo đến đồng hồ nước mô phỏng yêu cầu lấy dữ liệu

- Sau khi lấy được dữ liệu rồi model này se thực hiện tổng hợp dữ liệu này kèm địa chỉ của đồng hồ về bộ kết nối với máy tính

3 3 Module nhận số liệu và kết nối với máy tính trung tâm