BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN NGHIÊN CỨU ĐIỆN TỬ, TIN HỌC, TỰ ĐỘNG HÓA
—

–

˜

&

™

—

–
BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN
ĐỀ TÀI NCKH & PTCN CẤP BỘ NĂM 2010
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG
CẢNH BÁO RỦI RO CHO CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG NGHIỆP


&

™

—

–
BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN
ĐỀ TÀI NCKH & PTCN CẤP BỘ NĂM 2010

Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG
CẢNH BÁO RỦI RO CHO CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG NGHIỆP CƠ QUAN CHỦ TRÌ
VIỆN TRƯỞNG

1 ThS. Trần Văn Tuấn
2 KS. Tạ Văn Nam
3 ThS. Phạm Thùy Dung
4 KS. Đoàn Vũ Duy Hệ thống cảnh báo rủi ro cho các công trình công nghiệp
Đề tài cấp bộ 2010
LỜI NÓI ĐẦU
Theo số liệu thống kê, tính đến năm 2010 nước ta có khoảng 250 khu công nghiệp
lớn nhỏ đang hoạt động, và đang có xu hướng không ngừng mở rộng cả về số lượng và
diện tích sản xuất. Những khu công nghiệp này chủ yếu là các nhà máy sản xuất luôn
đối mặt với nhiều rủi ro như cháy nổ, sập nhà xưởng, rò rỉ ga, mất trộm,… Trong khi
đó, công tác phòng ngừa rủi ro cho các công trình công nghiệp hiện còn nhiều bất cập,
đồng thời chất lượng thi công các công trình công nghiệp của nước ta còn nhiều vấn đề
cần xem xét. Thời gian vừa qua, tại các khu công nghiệp đã xảy ra nhiều sự cố, gây ra
những thiệt hại không nhỏ về người và của như vụ cháy khu công nghiệp An Đồn – Đà
Nẵng, cháy lớn tại khu công nghiệp Yên Nghĩa, Hà Nội, hoặc vụ sập phân xưởng Nhà
máy sản xuất Bao Bì ở xã Bình Trị, thuộc Khu kinh tế Dung Quất, …
Trước thực trạng trên, cùng với sự phát triển của nền kinh tế, nhiều cơ sở và công
trình công nghiệp của nước ta đang được xây dựng mới hoặc cải tạo cho phù hợp các
điều kiện về an toàn. Do giá thành trang bị các hệ thống này tương đối cao mà hiệu
quả thực tế nhiều khi chưa mang lại ngay nên nhiều công trình công nghiệp (nhà máy,
xí nghiệp, khu công nghiệp) chưa trang bị đồng bộ và rộng rãi các hệ thống giám sát
rủi ro (hơi ga, cháy, độ ẩm, biến dạng kết cấu, độ nghiêng, nhiệt độ,…). Ngoài ra một
số lượng lớn các cơ sở công nghiệp cũng được trang bị các hệ thống giám sát rủi ro
nhưng sử dụng nhiều công nghệ đơn giản hoặc các hệ hoạt động độc lập và riêng rẽ
gây khó khăn cho quản lý thống nhất.
Hiện nay các hệ thống tương tự tại Việt Nam đều do nước ngoài lắp đặt hoặc các
đơn vị trong nước tích hợp bằng ghép nối các phần mua sẵn (phần cứng và phần mềm)

hướng nghiên cứu mới, nhiều thách thức và khó khăn, dó đó chúng tôi dự kiến thực
hiện đề tài trong hai năm, từng bước hoàn thiện thiết kế cũng như ứng dụng của hệ
thống cho phù hợp nhất, khả thi nhất tại thời điểm hiện tại, đồng thời cũng tính đến
những hướng mở cho hệ thống. Đề tài được thực hiện theo hai giai đoạn. Năm thứ nhất,
đề tài tập trung nghiên cứu chế tạo các module cảm biến không dây và thiết kế ứng
dụng; trong năm thứ hai, đề tài sẽ tập trung hoàn thiện hệ thống với các chức năng
quản lý và giám sát đầy đủ hướng tới đối tượng ứng dụng cụ thể.
Mục tiêu của đề tài:
• Làm chủ thiết kế, quy trình công nghệ chế tạo hệ thống cảnh báo rủi ro trên cơ
sở mạng sensor không dây
• Xây dựng cơ sở công nghệ cho hệ thống đảm bảo chất lượng theo yêu cầu mở
của hệ thống
• Góp phần đảm bảo chất lượng, nâng cao tính an toàn cho các công trình công
nghiệp.
Để đảm bảo trong một thời gian ngắn có thể sớm thực hiện một khối lượng công
việc khá lớn và tương đối phức tạp, bao gồm nhiều vần đề kỹ thuật và công nghệ mới
so với thực tế ở Việt Nam, chúng tôi chọn một số cách tiếp cận sau:
Hệ thống cảnh báo rủi ro cho các công trình công nghiệp
Đề tài cấp bộ 2010
- Tham khảo các hệ thống cảnh báo rủi ro trong và ngoài nước và dựa vào điều
kiện thực tế của Việt Nam, trên cơ sở đó tiến hành lập phương án thiết kế hệ
thống dựa trên mạng sensor không dây.
- Áp dụng các công nghệ mới nhất về sensor không dây để đưa vào thiết kế.
- Lựa chọn chế tạo các module thiết bị.
- Thiết kế và phản biện thiết kế.
Giai đoạn 1, năm 2010, chúng tôi dự kiến thực hiện các nội dụng chính sau:
- Khảo sát, phân tích và đánh giá, dự báo nhu cầu sử dụng của các công trình công
nghiệp. Trên cơ sở đó lập phương án ứng dụng.
- Thiết kế hệ thống phần cứng
- Thiết kế và xây dựng phần mềm cho hệ thống

PHẦN 1 KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ, DỰ BÁO NHU CẦU SỬ
DỤNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG NGHIỆP 1
1.1 KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ CÁC HỆ THỐNG GIÁM SÁT RỦI RO TRONG
CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG NGHIỆP 1
1.2 CẤU TRÚC HỆ THỐNG GIÁM SÁT RỦI RO CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG
NGHIỆP DỰA TRÊN MẠNG SENSOR KHÔNG DÂY 6
1.2.1 Cấu trúc hệ thống 6
1.2.2 Cảm biến không dây sử dụng trong các hệ thống giám sát rủi ro 7
PHẦN 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẦN CỨNG 15
2.1 THIẾT KẾ TỔNG THỂ VÀ CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 15
2.2 THIẾT KẾ CHI TIẾT PHẦN CỨNG CÁC MODULE 18
2.2.1 Thiết kế nút Router ERM.02 21
2.2.2 Thiết kế Module độ ẩm và nhiệt độ ERM.03 22
2.2.3 Thiết kế module báo khói ERM.04 24
2.2.4 Thiết kế Module đo độ biến dạng ERM.05 25
2.2.5 Thiết kế Module độ nghiêng ERM.06 27
PHẦN 3 XÂY DỰNG PHẦN MỀM HỆ THỐNG 30
3.1 Tiêu chí thiết kế 30
3.2 Kiến trúc hệ thống 30
3.3 Xây dựng các module phần mềm RISKMON FIRMWARE 32
PHẦN 4 THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CHO HỆ THỐNG 40
PHẦN 5 THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 44
5.1 THỬ NGHIỆM 44
5.1.1 Mục đích thử nghiệm 44
5.1.2 Phương pháp thử nghiệm 44
5.1.3 Thử nghiệm 44
5.1.4 Thử nghiệm Hệ thống 50
5.2 SẢN PHẨM CỦA ĐỀ TÀI 53
PHẦN 6 KẾT LUẬN 58


Hình 3-9: Quá trình trao đổi thông tin 37
Hình 3-10: Sơ đồ thuật toán giao tiếp 38
Hình 4-1: Khu vực các phòng ban 41
Hình 4-2: Khu vực kho chứa hàng 41
Hình 4-3: Khu vực các xưởng sản xuất trong nhà máy dệt may 42
Hình 4-4: Mô hình ứng dụng hệ thống 43
Hệ thống cảnh báo rủi ro cho các công trình công nghiệp
Đề tài cấp bộ 2010
Hình 5-1: Bố trí thử nghiệm ERM.05 45
Hình 5-2: Bố trí thử nghiệm đánh giá mức tiêu thụ điện năng trên các module 47
Hình 5-3: Bố trí thử nghiệm đánh giá khả năng truyền tin của các Module 49
Hình 5-4: Hình ảnh dữ liệu máy tính nhận được liên tục từ các module hiện trường 52
Hình 5-5: Đồ thị giám sát nhiệt độ, độ ẩm từ dữ liệu thu thập từ các module hệ thống
52
Hình 5-6: Hình ảnh các loại Module không dây của đề tài 53
Hình 5-7: Hình ảnh Module ERM.02 54
Hình 5-8: Hình ảnh ERM.03 54
Hình 5-9: Hình ảnh Module ERM.04 55
Hình 5-10: Hình ảnh Module ERM.06 55
Hình 5-11: Hình ảnh Module ERM.05 56
Hình 5-12: Hình ảnh bên trong module 57
Hình 5-13: Hình ảnh Module cùng hộp thiết kế 57

Hệ thống cảnh báo rủi ro cho các công trình công nghiệp
Đề tài cấp bộ 2010
1
PHẦN 1 KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ, DỰ BÁO NHU CẦU
SỬ DỤNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG NGHIỆP
1.1 KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ CÁC HỆ THỐNG GIÁM SÁT RỦI RO TRONG
CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG NGHIỆP

trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho người, thiết bị cũng như đảm bảo năng
suất lao động cao nhất. Từ khi ra đời, các hệ thống cảnh báo rủi ro trong công nghiệp
Hệ thống cảnh báo rủi ro cho các công trình công nghiệp
Đề tài cấp bộ 2010
2
(Risk monitoring system) đã và đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều cơ sở công
nghiệp trên thế giới. Việc sử dụng các hệ thống trên nâng cao đáng kể mức độ an toàn
cho các công trình công nghiệp.
Để có thể đưa ra các đánh giá chính xác về tình trạng của các công trình, hệ thống
giám sát cần thu thập những dự liệu trung thực và liên tục và có thông tin chi tiết về
tình trạng toàn cấu trúc công trình, kịp thời phát hiện những thay đổi trong công trình
có thể dẫn đến nguy hại. Một hệ thống giám sát hiệu quả là một hệ thống có khả năng
tạo ra một mô hình thông tin chi tiết về toàn công trình và phát hiện kịp thời những
thay đổi quan trọng về môi trường và tình trạng cấu trúc. Một hệ thống giám sát như
vậy đòi hỏi phải sử dụng một mạng dày đặc các cảm biến phân bố khắp cấu trúc công
trình và phải sử dụng một giải pháp truyền thông hợp lý để đáp ứng được nhu cầu dữ
liệu của hệ thống.
Tại nhiều nước phát triển, các hệ thống giám sát rủi ro các công trình ngày càng
trở nên phổ biến ( dạng đơn giản hơn hay được sử dụng là các hệ SHM – Giám sát sức
khỏe cấu trúc). Các hệ thống giám sát rủi ro có thể được ứng dụng cho nhiều loại công
trình với nhiều mục đích giám sát như:
• Phát hiện sớm các sự kiện: Động đất, gió, chấn động môi trường xung quanh
• Quản lý các khu nhà xưởng, xí nghiệp, kho bãi, đường ống dẫn dầu, các tòa
nhà: cao tầng, bệnh viện, tháp, đấu trường / sân vận động, các cấu trúc lịch
sử
• Các hệ thống giao thông: cầu, sân bay, bến cảng, đường sắt
• Cấu trúc khác: tua bin gió, đường hầm,

Hình 1-1: Các công trình ứng dụng hệ thống giám sát rủi ro
Hệ thống cảnh báo rủi ro cho các công trình công nghiệp

Đề tài cấp bộ 2010
4

Hình 1-2: Cảnh báo rủi ro với mạng sensor không dây
Các cảm biến không dây ngày càng được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng
giám sát, đo lường như giám sát tình trạng cấu trúc, giám sát các nguy hiểm trên các
tàu trở hàng, các đường ống dẫn dầu, kho hàng, các khu khai thác dầu trên biển, phát
hiện các chấn động, các thay đổi bất thường của thờ tiết, đảm bảo khả năng truyền tin
tin cậy, chính xác.

Hình 1-3: Các lĩnh vực ứng dụng cảm biến không dây
Một số ưu điểm của các hệ thống sử dụng công nghệ không dây:
• Tăng khả năng cạnh tranh ở tính di động và độ linh hoạt
• Giảm chi phí bảo trì công trình, chi phí dịch vụ
• Có thể truy cập dữ liệu không phụ thuộc vào kết nối mạng trong nhà và ngoài
trời
• Cắt giảm chi phí cáp, chi phí và thời gian lắp đặt so với các mạng hữu tuyến.
Hệ thống cảnh báo rủi ro cho các công trình công nghiệp
Đề tài cấp bộ 2010
5
Sau những phân tích, đánh giá trên, chúng tôi nhận định Hệ thống giám sát rủi ro
trong các công trình công nghiệp, dân dụng trở thành một xu thế và là một hướng phát
triển tất yếu những ứng dụng của các hệ thống giám sát, đo lường hiện đại. Với những
ưu điểm nổi bật, mạng cảm biến không dây hứa hẹn sẽ cho các giải pháp tự động hóa
linh hoạt và hiệu quả, phù hợp ứng dụng cho những hệ thống giám sát triển khai trên
quy mô lớn và có số lượng cảm biến lớn như hệ thống giám sát rủi ro trong các công
trình công nghiệp. Mô hình hệ thống giám sát hiện đại với một mạng lưới cảm biến
không dây thông minh chính là mục tiêu hướng tới trong thiết kế của đề tài này. Tuy
nhiên, để tiến hành xây dựng hệ thống với các giải pháp phù hợp, khả thi cho điều kiện
phát triển của Việt Nam, chúng tôi đã có một vài khảo sát về tình hình nghiên cứu và

công nghiệp thì hầu như chưa có. Chưa thấy có nghiên cứu chính thức nào trong việc
xây dựng hệ thống cảnh bảo rủi ro trong công nghiệp tại Việt Nam được công bố.
Dựa trên những khảo sát, phân tích tình hình nghiên cứu và ứng dụng các hệ thống
giám sát rủi ro trên thế giới và tình hình nghiên cứu, ứng dụng và những tiềm năng
khoa học kỹ thuật của Việt Nam, nhóm thực hiện đề tài có thể khẳng định việc nghiên
cứu xây dựng một hệ thống giám sát rủi ro trong nước, ứng dụng các kỹ thuật của
mạng cảm biến không dây là một hướng nghiên cứu đúng đắn, phù hợp về mặt kinh tế
cũng như khả năng ứng dụng công nghệ tại Việt Nam, tạo điều kiện cho các doanh
nghiệp, các cơ sở sản xuất trong nước có điều kiện ứng dụng các công nghệ tiên tiến
với giá thành của người Việt, vừa cải thiện điều kiện làm việc, nâng cao tính an toàn
và nâng cao hiệu quả cho các công trình nói chung, các công trình công nghiệp nói
riêng.
Tiếp theo, chúng tôi sẽ trình bày những kết quả khảo sát cụ thể về cấu trúc, các
thành phần của các hệ thống giám sát rủi ro cũng như cấu trúc và các loại cảm biến
được dùng trong hệ thống.
1.2 CẤU TRÚC HỆ THỐNG GIÁM SÁT RỦI RO CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG
NGHIỆP DỰA TRÊN MẠNG SENSOR KHÔNG DÂY
1.2.1 Cấu trúc hệ thống
Một hệ thống giám sát rủi ro trong công nghiệp thực hiện giám sát các đại lượng
vật lý có khả năng ảnh hưởng đến sức khỏe cấu trúc của hệ thống, tác động đến điều
kiện làm việc, ảnh hưởng đến mức độ an toàn của con người, thiết bị, nhà xưởng. Để
thực hiện những chức năng này, các hệ thống giám sát rủi ro cần có các thành phần
chính: một trạm giám sát trung tâm, các trạm giám sát khu vực và mạng lưới các cảm
biến không dây thông minh. Trạm giám sát trung tâm có chức năng cấu hình, thiết lập
các chế độ hoạt động của toàn hệ thống, giám sát và điều khiển toàn hệ thống. Trạm
giám sát khu vực (trạm giám sát phân tán) thực hiện cấu hình và thiết lập hoạt động
cho một khu vực giới hạn, giám sát và điều khiển các đối tượng tại khu vực đó, đồng
thời các trạm phân tán thường xuyên gửi dữ liệu đã qua phân tích tới các trạm giám sát
trung tâm và nhận tín hiệu điều khiển từ trạm trung tâm. Các nút cảm biến không dây
được tích hợp sẵn các đầu đo đo các thông số của các đối tượng giám sát, và thực hiện

CÁC CẢM BIẾN
KHÔNG DÂY
CÁC CẢM BIẾN
KHÔNG DÂY
CÁC CƠ CẤU
CHẤP HÀNH
Option

Hình 1-4: Cấu trúc một hệ thống giám sát rủi ro dựa trên mạng sensor không dây
1.2.2 Cảm biến không dây sử dụng trong các hệ thống giám sát rủi ro
Các nhà khoa học từ lâu đã rất chú ý tới việc truyền thông dữ liệu không dây trong
các đo lường các quá trình công nghiệp. Đặc biệt là khi cảm biến không dây có thể
giúp các doanh nghiệp cắt giảm tới 90% chi phí lắp đặt so với các hệ thống cảm biến
Hệ thống cảnh báo rủi ro cho các công trình công nghiệp
Đề tài cấp bộ 2010
8
có dây. Giảm chi phí lắp đặt và bảo dưỡng, đồng thời tăng tính linh hoạt khi kết nối dữ
liệu là những ưu điểm chính mà công nghệ cảm biến không dây mang lại.
i. Các thành phần của một cảm biến không dây thông minh
Những bước tiến trong công nghệ không dây, truyền thông và các hệ thống nhúng
đã dần hình thành, thúc đẩy sự phát triển của công nghệ mạng sensor không dây thông
minh một cách nhanh chóng. Như đã nói ở trên, các mạng sensor không dây thông
minh đã giúp giảm chi phí và nâng cao hiệu quả của các hệ thống giám sát, hiệu quả
của mạng cảm biến không dây phụ thuộc vào tính năng của bộ cảm biến thông minh
cũng như nhu cầu của hệ thống ứng dụng. Chính sự phát triển về mặt công nghệ đã
giúp cảm biến không dây thâm nhập được vào trong cả các lĩnh vực đòi hỏi độ ổn định
và an toàn cao như trong điều khiển công nghiệp, có thể liệt ra ở đây một số các công
ty và hãng triển khai bán cả các giải pháp cảm biến và thiết bị chấp hành không dây
như Telegis, Honeywell, Eltav (Israel),…
Các thành phần chính của một cảm biến không dây thông minh gồm một radio, bộ

11Mbps 1Mbps 250Kbps

Authentication 128 bit AES
Bảng 1: So sánh giữa các chuẩn RF
Giao thức ZigBee
Giao thức ZigBee được xây dựng phía trên lớp MAC của chuẩn 802.15.4. Nó
cung cấp các giao diện lớp ứng dụng, định tuyến và được tối ưu cho các ứng dụng yêu
cầu giới hạn về thời gian. Giao thức ZigBee có các đặc tính sau:
- 65,536 nút mạng (client)
- Thời gian kết nối mạng: 30 ms
- Có thể chuyển từ chế độ sleeping slave sang chế độ active trong khoảng thời
gian 15 ms.
- Thời gian truy nhập kênh slave tích cực: 15 ms
ZigBee cung cấp cả mạng mắt lưới và mạng hình sao:

Hình 1-5: Mạng hình sao và mạng mắt lưới của ZigBee
Bộ xử lý trung tâm
Vi xử lý của các nút cảm biến không dây thực hiện các chức năng xử lý. Những
đặc trưng quan trọng cần quan tâm khi lưạ chọn vi điều khiển cho các nút cảm biến
không dây là kích thước bus, tốc độ clock, công suất tiêu thụ và kích thước bộ nhớ.
Kích thước bus xác định bus dữ liệu bên trong của vi điều khiển: 8, 16 hoặc 32 bit.
Tốc độ clock xác định tốc độ xử lý, và liên quan trực tiếp đến công suất tiêu thụ của vi
xử lý.
Hệ thống cảnh báo rủi ro cho các công trình công nghiệp
Đề tài cấp bộ 2010
10
Các nút cảm biến không dây có thể sử dụng bộ nhớ tích hợp sẵn trên chip (RAM
và ROM). Tuy nhiên trên thực tế, các nút sensor thường sử dụng bộ nhớ bổ sung bên
ngoài. Khả năng sử dụng các cảm biến không dây trong các ứng dụng xử lý dữ liệu và
tính toán chuyên sâu chủ yếu phụ thuộc vào kích thước RAM lưu trữ dữ liệu xử lý.

Hệ thống cảnh báo rủi ro cho các công trình công nghiệp
Đề tài cấp bộ 2010
11
Dưới đây là bảng tóm tắt kết quả khảo sát ứng dụng các sensor trong các công
trình công nghiệp:
Ứng dụng Sensor
Động đất, gió
Quan sát Sensor đo độ nghiêng
Giám sát cấu trúc
Sensor đo độ nghiêng,
Sensor đo biến dạng
Phát hiện hư hại
Sensor đo độ nghiêng,
Sensor đo biến dạng
Sensor đo khoảng cách
Cháy Phát hiện lửa
Sensor phát hiện khói
Sensor nhiệt độ
Sensor đo nồng độ CO
2

ii. Điều khiển phân tán không dây
Hầu hết các phương pháp tiếp cận mạng đều sử dụng bộ định tuyến là khung hoạt
động, tuy nhiên, công nghệ mới mang lại những ưu thế vượt trội đặc biệt là khi ứng
dụng với các mạng quy mô rộng.
Lựa chọn một công nghệ thích hợp trong số nhiều lựa chọn khác nhau là chìa khóa
mang lại thiết kế thành công cho hệ thống và mạng cảm biến không dây (WSN) có thể
là một sự lựa chọn hoàn hảo.
Hai công nghệ chính được sử dụng để truyền dữ liệu trong WSN dạng lưới là phủ
sóng và định tuyến. Sự phát triển của công nghệ phủ sóng và định tuyến đã làm nóng

Do đó phương pháp này cũng không cần đến sự tác động của con người hay phần mềm,
các mạng lớn cũng vận hành đơn giản như những mạng nhỏ.
Tiêu thụ năng lượng
Tiêu thụ năng lượng là một trong những vấn đề quan trọng đối với thiết kế mạng
WSN. Trong mạng định tuyến, tổng số lượng các điểm nút hoạt động tại cùng một thời
điểm bao giờ cũng ít hơn so với mạng phủ sóng; vì vậy mà mạng định tuyến sẽ tiêu thụ
ít năng lượng hơn. Tuy nhiên, mạng phủ sóng lại hoạt động hiệu quả hơn nên có thể
giảm được một vài chi phí năng lượng phát sinh so với mạng định tuyến.
Để quyết định phương pháp tiếp cận, nhà thiết kế nên xem xét kĩ lưỡng về quy mô,
ứng dụng và dữ liệu truyền. Đồng thời cũng nên chú ý về ngân sách xây dựng và các
thông số mong muốn. Quy tắc chung là, đối với những mạng nhỏ, có ít các chặng, áp
dụng phương pháp tiếp cận định tuyến có thể giảm được chi phí, còn đối với những
mạng lớn với nhiều điểm nút và chặng thì phương pháp tiếp cận phủ sóng là phương
pháp nên xem xét.
Khu vực phủ sóng
Hệ thống cảnh báo rủi ro cho các công trình công nghiệp
Đề tài cấp bộ 2010
13
Khu vực phủ sóng cũng là một nhân tố khá quan trọng với thiết kế WSN. Đối với
mạng định tuyến, khu vực phủ sóng được tính bằng khoảng cách giữa hai điểm nút gần
nhau. Trong khi đó, độ phủ sóng của mạng có phương pháp tiếp cận phủ sóng, các
điểm nút sẽ thu nhận tín hiệu từ tất cả các điểm nút có thể nối với nó, do đó độ phủ
sóng cũng như mạng lưới phủ sóng sẽ rộng hơn.
Độ trễ
Tầm quan trọng của độ trễ phụ thuộc vào ứng dụng của tùy từng mạng. Ví dụ như,
trong ứng dụng tưới tiêu, độ trễ khoảng chục phút không gây ảnh hưởng gì nhưng đối
với các ứng dụng mang tính cấp thiết, như trong trường hợp khách hàng yêu cầu nhân
viên ghi lại lưu lượng sử dụng ngay tại thời điểm ấy, độ trễ sẽ quyết định đến chất
lượng phục vụ của nhân viên. Trong một vài ứng dụng quản lý công nghiệp, phản hồi
chậm trễ trong một trường hợp khẩn cấp có thể gây nên những hậu quả khó lường.

công trình công nghiệp ứng dụng mạng cảm biến không dây thông minh. Đây là một
hướng nghiên cứu đúng đắn, phù hợp với xu thế nghiên cứu ứng dụng các hệ thống
giám sát đo lường trên thế giới, đồng thời tạo điều kiện cho các doanh nghiệp, các cơ
sở sản xuất trong nước có điều kiện ứng dụng các công nghệ tiên tiến với giá thành của
người Việt, vừa cải thiện điều kiện làm việc, giảm thiểu các thiệt hại về người về của,
nâng cao tính an toàn và nâng cao hiệu quả cho các công trình nói chung, các công
trình công nghiệp nói riêng.
Hệ thống cảnh báo rủi ro cho các công trình công nghiệp
Đề tài cấp bộ 2010
15
PHẦN 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẦN CỨNG
Như đã phân tích, nhận định trong phần I, Đề tài lựa chọn thiết kế hệ thống giám
sát rủi ro cho các công trình công nghiệp sử dụng mạng cảm biến không dây thông
minh. Với mục tiêu xây dựng được một hệ thống quản lý, giám sát hoàn chỉnh, vừa
mang tính hiện đại, vừa đáp ứng các yêu cầu, điều kiện kỹ thuật và ứng dụng của Việt
Nam, đồng thời xác định đây là một hướng nghiên cứu mới, nhiều thách thức và khó
khăn, chúng tôi dự kiến thực hiện đề tài trong hai năm, từng bước hoàn thiện thiết kế
cũng như ứng dụng của hệ thống cho phù hợp nhất, khả thi nhất tại thời điểm hiện tại,
đồng thời cũng tính đến những hướng mở cho hệ thống. Đề tài được thực hiện theo hai
giai đoạn. Năm thứ nhất, đề tài tập trung nghiên cứu chế tạo các module cảm biến
không dây và thiết kế ứng dụng; trong năm thứ hai, đề tài sẽ tập trung hoàn thiện hệ
thống với các chức năng quản lý và giám sát đầy đủ hướng tới đối tượng ứng dụng cụ
thể.
Để đảm bảo trong một thời gian ngắn có thể sớm thực hiện một khối lượng công
việc khá lớn và tương đối phức tạp, bao gồm nhiều vần đề kỹ thuật và công nghệ mới
so với thực tế ở Việt Nam, chúng tôi chọn một số cách tiếp cận sau:
• Tham khảo các hệ thống cảnh báo rủi ro trong và ngoài nước và dựa vào
điều kiện thực tế của Việt Nam, trên cơ sở đó tiến hành lập phương án thiết
kế hệ thống dựa trên mạng sensor không dây.
• Áp dụng các công nghệ mới nhất về sensor không dây để đưa vào thiết kế.