Download miễn phí Mô hình mạng mắt lưới không dây để ghép nối với hệ thống đọc tự động chỉ số công tơ
Để đạt được một tập hợp các tính năng nghiêm ngặt cần có mạng cảm biến không
dây (Wireless Sensor Network - WSN). Trong nhiều trường hợp, tập hợp các tính năng
này bao gồm: Đơn giản trong triển khai và bảo trì, cũng như linh hoạt cao đối với những
thay đổi của môi trường xung quanh.
Để đạt được tập hợp các tính năng này, mỗi mạng hiện đại gắn bó chặt chẽ với một tập
hợp cụ thể các kỹ thuật trongsố vô vàn các kỹ thuật được phát triển trong những năm
qua. Mô hình WSN mô tả trong bài báo này áp dụng một số các kỹ thuật đó, được kết
hợp theo một cách mới và độc nhất vô nhị, nhằm đáp ứng tập hợp các tính năng theo yêu
cầu của mạng mắt lưới không dây được IEC dùng cho AMR.
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-06-04-mo_hinh_mang_mat_luoi_khong_day_de_ghep_noi_voi_he.jiqzqLIVBn.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-69424/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Mô hình mạng mắt lưới không dây để
ghép nối với hệ thống đọc tự động chỉ số
công tơ
Công ty điện lực Israel (Israel Electric Company - IEC) đã quyết định nghiên cứu một hệ
thống dựa trên mạng cảm biến không dây (Wireless Sensor Network - WSN) để nâng cao
kết quả hoạt động bằng cách áp dụng AMR không dây và theo dõi theo thời gian thực.
Hệ thống đọc tự động chỉ số công tơ.
I. Mở đầu
Mục tiêu chủ yếu đối với phần lớn các hệ thống AMR/AMI (Automatic Meter
Reading/Automatic Metering Infrastructure - đọc tự động chỉ số công tơ/cơ sở hạ tầng đo
lường tự động) là cho phép tiếp nhận các dữ liệu cần thiết từ công tơ điện, không cần
thực tế đấu nối hay tiếp cận, và cho phép điều khiển từ xa các mạch điện đấu gắn với
công tơ nhờ một ứng dụng trung tâm điều khiển. Do có khả năng xác định chính xác mức
tiêu thụ của khách hàng theo thời gian thực, nên các hệ thống AMR/AMI rất quan trọng
đối với công ty điện lực, giúp công ty giảm chi phí vận hành và có được các hệ thống
quản lý linh hoạt dựa trên theo dõi tiêu thụ điện năng theo thời gian thực.
Hơn nữa, các hệ thống AMR/AMI có thể sử dụng để báo cáo các vụ chọc ngoáy công tơ
theo thời gian thực, và cũng có thể cắt điện khách hàng hay nối điện trở lại từ xa. Vì vậy
hệ thống AMR/AMI là một hệ thống đo lường thông minh theo thời gian thực cho các
công ty điện lực có tiềm năng cải thiện hoạt động kinh doanh và độ tin cậy kỹ thuật của
các tác nghiệp khác nhau thuộc công ty.
II. Dự án của Công ty điện lực Israel
Công ty điện lực Israel (Israel Electric Company - IEC) quyết định nghiên cứu một hệ
thống dựa trên mạng cảm biến không dây (Wireless Sensor Network - WSN) để nâng cao
kết quả hoạt động bằng cách áp dụng AMR không dây và theo dõi theo thời gian thực.
Theo truyền thống, IEC sử dụng phương pháp đọc chỉ số công tơ bằng thủ công, theo đó
nhân viên IEC phải đến tận nơi để đọc bằng mắt chỉ số.
Lý do chính để IEC quyết định thu thập chỉ số công tơ bằng phương pháp không dây là
tiềm năng hiệu quả về chi phí của phương pháp thu thập dữ liệu tiêu thụ điện năng dùng
cho hệ thống lập hoá đơn. Sử dụng hệ thống AMR/AMI có thể cắt giảm chi phí vận hành,
không cần nhân viên đọc chỉ số. Một lợi ích nữa là giá trị gia tăng dự kiến từ các dịch vụ
mới như cắt giảm từ xa dịch vụ khách hàng, dịch vụ trả trước, tín hiệu về giá điện theo
thời gian thực và kiểm tra việc sử dụng điện của khách hàng.
IEC đã xác định một loạt các yêu cầu cần thực hiện trong mạng đo lường theo hướng áp
dụng AMR/AMI, các hệ thống này hỗ trợ cả các chức năng hiện nay cũng như các yêu
cầu nghiệp vụ tương lai:
1) Lập hoá đơn từ xa, bằng việc chuyển chỉ số công tơ qua mạng tới cổng của Trung tâm
điều khiển của IEC để sử dụng cho việc tính hóa đơn và cho các mục đích quản lý. Mỗi
lần đọc trên mạng được khởi đầu bởi trung tâm điều khiển. Tốc độ đọc tối đa là 30 phút
một lần, tốc độ tối thiểu là 24 giờ một lần và nhiều nhất là 250 công tơ cho một phần tử
cơ sở mạng (cell).
2) Kết nối từ xa và giảm bớt dịch vụ. Hoạt động này là một lệnh chứ không phải là một
chức năng điều khiển, có thể được khởi đầu bởi Trung tâm điều khiển và cần được thực
hiện ở cấp công tơ trong vòng một vài giây.
3) Theo dõi quá tải, bằng việc chuyển chỉ số công tơ tới Trung tâm điều khiển, tại đó chỉ
số được ghi lại hay sử dụng để kích hoạt việc cắt điện khách hàng từ xa, do đó nó hoạt
động như cầu chì từ xa.
4) Theo dõi hiện tượng chọc ngoáy, bằng việc chuyển tới Trung tâm điều khiển sự thay
đổi trạng thái của máy dò chọc ngoáy bố trí bên trong công tơ.
5) Triển khai và bảo trì đơn giản, chi phí thấp. Việc lắp đặt, tháo đi, bổ sung, thay thế và
bảo trì được thực hiện bởi các nhân viên bình thường, không yêu cầu được đào tạo cho
công việc đó.
6) Tính linh hoạt cao, đặc biệt khi các điều kiện lan truyền tần số rađio thay đổi, ví dụ
như xây thêm hay dỡ bỏ ngôi nhà gần đó, hay thay đổi bên trong toà nhà nơi đặt công
tơ, ví dụ như xây thêm tầng hay thêm bớt vách ngăn.
Từ kinh nghiệm trước đó, IEC biết rằng một trong những yêu cầu khó khăn nhất của hệ
thống AMR/AMI này là mạng truyền thông dữ liệu phải có độ tin cậy và chức năng cao,
và một trong những mục tiêu chính đề ra là đáp ứng yêu cầu này.
III. Mô hình mới của mạng cảm biến không dây
A. Mở đầu
Để đạt được một tập hợp các chức năng nghiêm ngặt cần có mạng cảm biến không
dây (Wireless Sensor Network - WSN). Trong nhiều trường hợp, tập hợp các chức năng
này bao gồm: Đơn giản trong triển khai và bảo trì, cũng như linh hoạt cao đối với những
thay đổi của môi trường xung quanh.
Để đạt được tập hợp các chức năng này, mỗi mạng hiện đại gắn bó chặt chẽ với một tập
hợp cụ thể các kỹ thuật trong số vô vàn các kỹ thuật được phát triển trong những năm
qua. Mô hình WSN mô tả trong bài báo này áp dụng một số các kỹ thuật đó, được kết
hợp theo một cách mới và độc nhất vô nhị, nhằm đáp ứng tập hợp các chức năng theo yêu
cầu của mạng mắt lưới không dây được IEC dùng cho AMR.
B. Mô hình hệ thống
Mô hình mạng mắt lưới không dây (WMN) mô tả trong bài báo này là sự kết hợp độc đáo
một số kỹ thuật, như tràn (flooding), truyền thông hợp tác (cooperative communication)
và OLA (Opportunistic Large Arrays) với phần tử bổ sung là hòa đồng bộ.
Phần tử cơ sở (cell) của mạng bao gồm một tập hợp các điểm nút và một bộ điều phối
(coordinator, và khả năng có một bộ điều phối luân phiên để tăng độ tin cậy) và sử dụng
tôpô mắt lưới.
Bộ điều phối là một điểm nút chuyên môn hóa, điểm nút này hoạt động như một cổng
truyền thông giữa Trung tâm điều khiển (vị trí trung tâm của Công ty điện lực) và mạng
đó, đồng thời cũng như một bộ phận đơn giản quản lý phần tử mạng với khả năng tiếp
nhận, truyền đi và lưu trữ:
1) Nhận từ Trung tâm điều khiển một bảng các điểm nút và lưu trữ lại.
2) Nhận từ Trung tâm điều khiển các lệnh tải hữu ích (payload command) và lưu trữ lại,
sau đó chuyển chúng vào mạng.
3) Truyền các dữ liệu vận hành tải hữu ích tới những điểm cuối của phần tử mạng.
4) Nhận các dữ liệu tải hữu ích từ mạng các điểm nút và lưu trữ, sau đó chuyển tải hữu
ích tới Trung tâm điều khiển, theo yêu cầu của Trung tâm điều khiển.
5) Cập nhật bảng các điểm nút đã lưu trữ cùng với trạng thái của các điểm nút (hoạt
động/không hoạt động) và báo cáo các thay đổi về Trung tâm điều khiển.
Hình 1- Sơ đồ khối phân tử cơ sở của mạng
Tất cả các điểm nút của hệ thống, ngoại trừ bộ điều phối, đều đồng nhất và hoạt động vừa
như một giao tiếp giữa bộ cảm biến (công tơ điện) và mạng, vừa như một thành viên nhận
và phát của mạng. Các chức năng của chúng là:
1) Nhận các dữ liệu vận hành từ công tơ và lưu trữ lại.
2) Nhận các dữ liệu truyền tới, giải mã, ghi lại và thực thi các d...
