hệ thống giám sát và điều khiển điện tử cho trạm bts bsc từ xa

Chức năng điều khiển: - Báo động và truyền tín hiệu cảnh báo khi có người Đột nhập trái phép vào phòng máy về trung tâm điều hành.. - Báo động và truyền tín hiệu cảnh báo khi có tín hi

W e b s i t e : w w w v i e t a n h s e i t c c o m v n VASE

hÖ thèng gi¸m s¸t vµ ®iÒu khiÓn ®iÖn tö

cho tr¹m BTS, bsc tõ xa

W e b s i t e : w w w v i e t a n h s e i t c c o m v n Page 1

1 CÁC CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG

a Chức năng điều khiển:

- Báo động và truyền tín hiệu cảnh báo khi có người Đột nhập trái phép vào phòng

máy về trung tâm điều hành

- Báo động và truyền tín hiệu cảnh báo khi có tín hiệu Cháy trong phòng máy về

trung tâm điều hành

- Đo và cảnh báo, truyền tín hiệu về trung tâm điều hành khi Nhiệt độ phòng máy

tăng cao quá so với ngưỡng đã đặt

- Điều khiển tự động hoặc từ xa Quạt gió và Máy hút ẩm làm việc khi có tín hiệu

báo độ ẩm tăng cao quá so với ngưỡng đã đặt

- Đo và cảnh báo, truyền tín hiệu về trung tâm điều hành khi có sự cố về hiện tượng

Quá ẩm trong phòng máy

- Cảnh báo và truyền tín hiệu về trung tâm điều hành khi có sự cố về hiện tượng

ngập nước trong phòng máy

- Điều khiển tự động hoặc điều khiển từ xa hai máy Điều hoà làm việc luân phiên ở

điều kiện bình thường (thời gian chạy luân phiên có thể đặt bằng phần mềm trên máy tính tại trung tâm xử lý hoặc tại trạm)

- Điều khiển Điều hoà thứ hai làm việc hỗ trợ Điều hoà thứ nhất khi nhiệt độ phòng

máy tăng cao quá so với ngưỡng đã đặt

- Cảnh báo và truyền tín hiệu về trung tâm điều hành khi có sự cố về hoạt động của

Điều hoà như nhảy automat, kẹt lốc v v

- Cảnh báo và truyền tín hiệu về trung tâm điều hành khi có sự cố về hiện tượng mất

điện lưới AC trong phòng máy

- Tự động khởi động, hoặc điều khiển khởi động từ xa Máy nổ trong trường hợp mất điện

lưới

- Điều khiển tắt máy nổ (tự động hoặc từ xa) khi điện lưới hoạt động trở lại

- Điều khiển từ xa hệ thống đèn chiếu sáng trong phòng máy

- Cảnh báo tình trạng sự cố ắc quy trong phòng máy (ắc quy yếu, chập chờn)

- Cấp nguồn và truyền tín hiệu hình ảnh cho hệ thống camera giám sát

W e b s i t e : w w w v i e t a n h s e i t c c o m v n Page 2

b Truyền tín hiệu và hiển thị:

- Các tín hiệu cảnh báo có thể truyền về trung tâm và người quản lý theo các đường: + Qua hệ thống tiếp điểm rơle được tích hợp trong hệ thống

+ Qua mạng GPRS (có thể truyền về máy tính tại trung tâm quản lý, điều hành)

+ Qua hệ thống tin nhắn SMS (gửi thông báo đến các số điện thoại di động được đặt trước)

+ Qua mạng LAN / Internet, qua hệ thống cảnh báo của BTS và qua thiết bị Router 3G

Các tín hiệu điều khiển có thể thông qua hệ thống GPRS/SMS dùng lệnh tại trung tâm hoặc qua điện thoại di động để điều khiển từ xa các thiết bị trong phòng máy (tại trạm BTS)

- Thông tin giám sát được hiển thị đồng thời:

+ Chi tiết trên trang Web của hệ thống giám sát tập chung (Sử dụng trình duyệt web như Internet Explorer, Firefox )

+ Chi tiết trên trung tâm OMC tại Hà Nội thông qua hệ thống cảnh báo của BTS hiển thị trên bản đồ số, hiển thị chính xác trạng thái cảnh báo qua màu sắc)

+ Chi tiết bằng màn hình LCD, 2 dòng x 20 ký tự gắn tại tủ điều khiển cảnh báo

+ Chi tiết bằng đèn LED gắn tại tủ điều khiển cảnh báo

+ Bật / tắt cảnh báo bằng phần mềm hoặc nút ấn on/off

2 CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH CỦA HỆ THỐNG CẢNH BÁO NGOÀI

Hệ thống cảnh báo ngoài được cung cấp lắp đặt gồm có các bộ phận chính sau:

2.1 Khối xử lý điều khiển trung tâm

a Module xử lý tín hiệu báo cháy tự động và báo đột nhập

b Module đo và cảnh báo nhiệt độ, độ ẩm trong phòng máy

c Module đo và cảnh báo dung lượng ac quy

d Module giám sát nguồn điện (điện lưới/máy phát)

e Module điều khiển thiết bị ATS để quản lý máy nổ

2.3 Các thiết bị ngoại vi, thiết bị cảm biến

a Đầu báo cháy khói quang điện

b Sensor báo mở cửa

c Sensor báo ngập nước

c Phần mềm cài đặt tại khối xử lý điều khiển trung tâm (lắp tại trạm BTS)

- Thực hiện cài đặt và thay đổi các chức năng kỹ thuật cảnh báo

- Có khả năng nâng cấp phần mềm từ xa Cấu hình tại chỗ và từ xa qua giao diện Web

- Ghi lại log tại thiết bị khi mất kết nối về trung tâm

- Bộ nhớ đệm ghi dữ diệu 128 kb Ghi nhớ tình trạng của phòng máy BTS vào bộ nhớ của máy, bao gồm các sự kiện cảnh báo, thời gian cảnh báo, thời gian chạy máy

nổ

- Giao thức: TCP/IP

W e b s i t e : w w w v i e t a n h s e i t c c o m v n Page 4

2.6 Các đặc điểm khác:

- Hệ thống hoạt động thường trực 24/24 giờ nhằm mục đích phát hiện dấu hiệu cháy,

độ ẩm, đột nhập thông qua sự hoạt động của thiết bị cảm biến Tại Trung tâm điều khiển người thường trực có thể nhận biết tình trạng hoạt động của trạm BTS thông qua các thông báo gửi về, đồng thời các thông báo được gửi trực tiếp đến các số điện thoại cá nhân của nhân viên phụ trách kỹ thuật của từng trạm để có biện pháp xử lý kịp thời

- Khi điện lưới bị mất, thời gian làm việc liên tục của bộ cảnh báo ngoài bằng ACCU

dự phòng (đi theo tủ): là ≥18 tiếng; hoặc có thể kết nối với nguồn có sẵn của tổng đài

- Trong trường hợp trạm mất điện AC, thiết bị giám sát và điều khiển phải được hoạt động bình thường

- Khi hệ thống giám sát và điều khiển thiết bị gặp sự cố ngừng hoạt động thì sẽ tự động cách ly khỏi hệ thống, không ảnh hưởng tới các thông số hoạt động bình thường của hệ thống thiết bị viễn thông trong phòng máy BTS, BSC

3 TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG HỆ THỐNG CẢNH BÁO NGOÀI

3.1 Khối xử lý điều khiển trung tâm

3.1.1.Module xử lý tín hiệu báo cháy tự động và báo đột nhập

- Module xử lý tín hiệu báo cháy tự động và báo đột nhập thực chất là một hệ thống

vi xử lý, dùng để xử lý các tín hiệu từ các đầu báo đưa về và phát lệnh báo động, chỉ thị vùng có dấu hiệu cháy đồng thời chuyển tín hiệu báo động về nơi cần thiết

- Module xử lý tín hiệu báo cháy tự động và báo đột nhập làm việc với nguồn điện

xoay chiều 220V-AC Ngoài ra còn được lắp thêm nguồn Ăcquy dự phòng ( loại Ăcquy khô 12V, 7Ah) Khi điện lưới bị mất sẽ tự động chuyển sang làm việc ở chế

độ nguồn điện dự phòng, nguồn điện cấp cho Module cũng chính là nguồn cấp

thường trực cho các đầu báo và hệ thống báo động, như vậy hệ thống luôn đảm bảo

hoạt động liên tục 24/24 giờ

- Ngoài những đặc tính kỹ thuật cơ bản của các Trung tâm xử lý tín hiệu khác, tính

ưu việt của Module xử lý tín hiệu báo cháy tự động và báo đột nhập mà chúng tôi

cung cấp của hãng Caddx - Mỹlà bộ vi xử lý mềm dẻo, có thể chuyển tín hiệu cảnh báo cháy và cảnh báo đột nhập đến Trung tâm điều hành thông qua cổng giao tiếp

BTS và đến cơ quan PCCC, và một điều rất quan trọng là có nguồn dự phòng rất lớn (7 Ah) cho nên hệ thống có thể hoạt động bình thường nhiều giờ sau khi mất

điện lưới

W e b s i t e : w w w v i e t a n h s e i t c c o m v n Page 5

Độ ẩm tối đa cho phép tại 340

- Thông báo tình trạng ắc quy yếu, khi bị tháo rời ( thông báo bằng đèn LED)

- Thông báo mất nguồn điện AC & DC

W e b s i t e : w w w v i e t a n h s e i t c c o m v n Page 6

- Thông báo khi một trong các thiết bị ngoại vi bị tháo rời ( các đầu báo cháy, đột nhập, loa báo động…)

- Thông báo chính xác khu vực ( Zone) đang có cháy, đột nhập

- Thông báo tình trạng chập, đứt dây của các thiết bị ngoại vi có kết nối với trung tâm…

- Thông báo tình trạng không đủ điện áp làm việc của thiết bị

- Thông báo tình trạng lỗi đường nối đất

- Đèn hiển thị rõ ràng

- Tương thích với các đầu báo cháy khói, nhiệt, nút ấn báo cháy khẩn cấp, đầu báo đột nhập sử dụng tia hồng ngoại và đầu báo từ trường

- Tương thích với các thiết bị của nhiều hãng khác nhau trên thế giới

- Tương thích với hệ thống đo và cảnh báo nhiệt độ, độ ẩm trong phòng máy

- Chức năng kết nối mở rộng với hệ thống Điều khiển điều hoà và cảnh báo tình trạng hoạt động của điều hoà

- Không làm ảnh hưởng tới sự hoạt động của các thiết bị khác trong trạm BTS

- Và còn có nhiều chức năng mở rộng để tự động điều khiển thiết bị ngoại vi khi có cháy: như cắt nguồn điều hoà, khởi động quạt thông gió, hút gió, cắt nguồn cấp cho thang máy (đưa thang máy về vị trí tầng 1 nếu cần thiết), mở cửa thoát hiểm (cửa phải có khoá từ), đóng cửa ngăn cháy, bật hệ thống tăng áp cầu thang bộ, khởi động

và điều khiển hệ thống chữa cháy tự động bằng nước, khí CO2, Nitơ điều khiển hệ thống truyền thanh của toà nhà (tự động thông báo bằng loa khi có cháy xả ra, hướng dẫn thoát nạn theo âm thanh được cài đặt trước đó) Khả năng giao tiếp với các hệ thống BMS ( Building Management System) thông qua các chuẩn truyền tin công nghiệp, giao tiếp truyền tin ở cấp độ cao (High Level Interface)

- Các kênh cảnh báo được áp dụng đối với các trạm BTS như sau:

+ Kênh 1: Cảnh báo cháy (gồm cảnh báo cháy nhiệt và cảnh báo cháy khói), được hiển thị bằng đèn LED trên mặt bàn phím, phát ra âm thanh báo động thông qua còi

hú, đèn báo khẩn cấp, đầu ra IO và tiếng kêu từ bàn phím

+ Kênh 2: Cảnh báo chủ động (từ nút ấn), được hiển thị bằng đèn LED trên mặt bàn phím, phát ra âm thanh báo động thông qua còi hú, đèn báo khẩn cấp, đầu ra IO và tiếng kêu từ bàn phím

W e b s i t e : w w w v i e t a n h s e i t c c o m v n Page 7

+ Kênh 3: Cảnh báo trộm hồng ngoại (hoặc đầu báo từ trường), được hiển thị bằng đèn LED trên mặt bàn phím, phát ra âm thanh báo động thông qua còi hú, đèn báo khẩn cấp, đầu ra IO và tiếng kêu từ bàn phím

Có thể dừng hoạt động cảnh báo bằng password và lệnh tại bàn phím Sau khoảng thời gian nhất định hệ thống sẽ tự động hoạt động trở lại ( thời gian có thể đặt được tại bàn phím).Có thể dừng hoạt động cảnh báo bằng password và lệnh tại bàn phím Sau khoảng thời gian nhất định hệ thống sẽ tự động hoạt động trở lại (thời gian

có thể đặt được tại bàn phím)

3.1.2.Module đo và cảnh báo nhiệt độ, độ ẩm và ngập nước trong phòng máy

- Gồm Sensor cảm biến nhiệt độ, độ ẩm trong phòng máy

- Gồm Sensor cảm biến ngập nước trong phòng máy

- Tín hiệu đầu vào của Điều hoà 1, Điều hoà 2, Quạt thông gió, Máy hút ẩm để

kiểm soát trạng thái các thiết bị

- Tín hiệu đầu ra của Điều hoà 1, Điều hoà 2, Quạt thông gió, Máy hút ẩm để điều

khiển các thiết bị

- Màn hình hiển thị LCD 4 dòng 20 ký tự, mỗi dòng 20 ký tự tách khỏi Board mạch

và được lắp ở cánh tủ

- Phần mềm cài đặt thông số cho bộ điều khiển

- Cổng giao tiếp với máy tính bên ngoài

- Đo và cảnh báo nguồn AC

- Thông báo trạng thái làm việc của máy nổ

3.1.3 Module SMS/GPRS/ETHERNET

- Module GSM/GPRS/ETHETNET là hệ thống thu, phát tín hiệu GSM dùng để nhận tín hiệu điều khiển và phát tín hiệu cảnh báo thông qua hệ thống tin nhắn SMS và về máy tính kết nối Internet thông qua đường truyền GPRS/ETHETNET, nó có các thành phần và chức năng chính sau:

- Mạch thu, phát tín hiệu GSM/GPRS/ETHETNET: Để thu tín hiệu điều khiển và phát tín hiệu cảnh báo thông qua đường truyền SMS/GPRS/ETHETNET

-Mạch giao tiếp vào: Là giao diện nhận tín hiệu điều khiển từ SMS/GPRS/ETHETNET

W e b s i t e : w w w v i e t a n h s e i t c c o m v n Page 8

- Mạch giao tiếp ra: Là giao diện mà thông qua nó, Module GSM/GPRS/ETHETNET

có thể điều khiển các thiết bị ngoại vi như: máy nổ, hệ thống chiếu sáng

- Module có thể nhận và truyền tất cả các tín hiệu, tham số cảnh báo để truyền về trung tâm xử lý hoặc các số điện thoại đặt trước và chuyển tín hiệu điều khiển các thiết bị phòng máy từ trung tâm hoặc từ điện thoại thông qua các thiết bị đầu cuối

3.1.4 Module đo và cảnh báo dung lượng ac quy

Module này có nhiệm vụ:

- Đo điện áp của tổ hợp acquy

- Đo dung lượng của tổ hợp ác quy, từ đó đưa ra được các mức cảnh báo phù hợp với tình trạng của ác quy

Các bước chính của đo dung lượng ac quy như sau:

Bước1:

Kiểm tra sơ đồ đấu nối, phương thức vận hành của hệ thống điện một chiều hiện tại, đấu nối thêm aptomát AT4 và điện trở phóng như sơ đồ hình 1

Trongđó:

-AT1 là aptomat đầu ra tủ nạp, bình thường đang đóng;

- AT2 là aptomat đầu cực bộ ắc quy, bình thường đang đóng;

- AT3 là aptomat đóng điện cho phụ tải một chiều, bình thường đang đóng;

- AT4 là aptomat dùng để phóng (lắp thêm khi phóng)

ra, tránh trường hợp khi phóng với dòng lớn gây sự cố)

W e b s i t e : w w w v i e t a n h s e i t c c o m v n Page 9

Sơ đồ hệ thống điện một chiều để tiến hành phóng nạp

* Việc tính toán lựa chọn điện trở phóng thực hiện như sau:

Dung lượng ắc quy (Ah) biểu thị bởi dòng điện phóng và thời gian phóng quy định cho tới khi điện áp giảm tới điện áp quy định và thời gian chịu ảnh hưởng lớn bởi dòng điện phóng, đó là chế độ phóng điện

- Chọn chế độ phóng điện - nếu nhà chế tạo và quy trình vận hành không có khuyến cáo đặc biệt về chế độ phóng cho ắc quy thì người ta thuờng chọn chế độ phóng 10 giờ

- Tính toán dòng điện phóng theo dung lượng định mức của mỗi loại ắc quy và thời gian phóng theo công thức dưới đây:

p p

- C là dung lượng định mức của tổ ắc quy: 120Ah, 180Ah, 200Ah ;

- tP là thời gian phóng đã chọn (nếu không có quy định đặc biệt thì chọn bằng 10h)

- Tính toán điện trở phóng RP

W e b s i t e : w w w v i e t a n h s e i t c c o m v n Page 10

Điện trở phóng được tính toán theo công thức dưới đây:

t p p

I I

U R



 (2) Trong đó:

- RP là điện trở cần thiết dùng để phóng;

- U là điện áp định mức của thanh cái một chiều (110V hoặc 220V)

- IP là dòng phóng tính được từ công thức (1);

- It là dòng phụ tải một chiều chỉ trên Ampe mét của tủ nạp hoặc tủ phân phối DC

RP chính là điện trở cần thiết dùng để phóng tổ ắc quy Nó có thể sử dụng các điện trở sứ, dây may-so, điện trở nước hoặc các phụ tải thuần trở khác Trường hợp chỉ lựa chọn được điện trở gần với giá trị tính toán thì cần tính ngược lại để chọn lại thời gian phóng (chế độ phóng) cho phùhợp

Bước3:

- Đóng aptomat AT4 để bắt đầu quá trình phóng

- Trong quá trình phóng, quạt làm mát phòng ắc quy phải hoạt động liên tục để tản nhiệt tốt, mỗi giờ phải đo và ghi lại các thông số sau:

Điện áp trên cực của mỗi ắc quy và điện áp của bộ ắc quy

Dòng điện phóng

Tỉ trọng chất điện phân ở các bình ắc quy (nếu có)

Nhiệt độ điện phân ở các bình kiểm tra (nếu có)

- Khi điện áp trên cực của mỗi ắc quy và điện áp của bộ ắc quy bị sụt giảm, cần phải tăng tần suất kiểm tra để có thể dừng phóng kịp thời

W e b s i t e : w w w v i e t a n h s e i t c c o m v n Page 11

- Việc nạp lại ắc quy cần phải tiến hành ngay sau khi kết thúc quá trình phóng bằng cách đóng aptomat cấp nguồn xoay chiều cho tủ nạp, kiểm tra tủ nạp bình thường và đóng aptomat AT1 để bắt đầu nạp cho tổ ắc quy

Tuỳ theo tuổi thọ vận hành và phần trăm dung lượng còn lại của ắc quy, người ta có thể tạm thời đánh giá chất lượng ắc quy sau khi thực hiện phóng định kỳ như sau:

- Các bình có dung lượng  70 % Đảm bảo chất lượng

- Các bình có dung lượng nằm trong khoảng từ 50% đến 70% là ngưỡng cảnh báo

- Những bình nào có dung lượng < 50%, cần phải có kế hoạch thay thế bằng bình ắc quy mới

3.2 Khối nguồn

Có nhiệm vụ cung cấp nguồn DC ổn định cho các bộ phận của thiết bị cảnh báo làm việc Nguồn đầu vào có thể là AC 220V-50Hz, 48V-DC, 24V-DC, 12V-DC

3.3 Các thiết bị ngoại vi, thiết bị cảm biến

3.3.1 Đầu báo cháy khói:

Là đầu báo tự động nhạy cảm với tác động của khói Đây là loại đầu báo cháy để thông báo về Trung tâm tín hiệu cháy khi phát hiện ở trong môi trường bảo

vệ có khói, nồng độ khói chiếm từ 10-15% không khí trong khu vực bảo vệ

Đối với công trình này chúng tôi chọn loại đầu báo khói Ion của hãng NOTIFIER - USA Diện tích bảo vệ của mỗi đầu báo đảm bảo theo tiêu chuẩn PCCC, đầu báo hoạt động theo nguyên tắc nhạy cảm với sự xuất hiện của khói Bình thường đầu báo hoạt động ở chế độ giám sát, tiêu thụ một dòng điện nhỏ Khi nồng

độ khói trong phòng tăng từ 1015% thể tích không khí thì đầu báo tự động chuyển sang chế độ báo động, tín hiệu báo cháy được gửi về tủ trung tâm báo cháy Điện áp làm việc tương thích với tủ trung tâm, hoạt động tin cậy ở điều kiện khí hậu Việt Nam

Sử dụng nguồn của TB Trung tâm xử lý tín hiệu cảnh báo

Tuổi thọ thiết bị >15 năm

W e b s i t e : w w w v i e t a n h s e i t c c o m v n Page 13

3.3.2 Đầu báo cháy nhiệt hỗn hợp: ( vừa gia tăng, vừa cố định)

Là loại đầu báo nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ và tốc độ biến đổi nhiệt độ của môi tr-ờng xung quanh, đảm bảo phát hiện cháy theo chức năng đã đ-ợc thiết kế

Cú đốn LED hiển thị nhấp nhỏy, nhỡn thấy từ mọi gúc độ

Sử dụng nguồn của TB Trung tõm xử lý tớn hiệu cảnh bỏo

ra chỏy cao