Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
Giảng viên: TS. Phạm Văn Tiến
Tên học viên:
MSSV:
Khóa: 49
Khoa: Điện tử viễn thông
Hà Nội 02-2015
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
Mục lục
Mục lục 2
LỜI CẢM ƠN 3
1. Giới thiệu hệ thống 4
1.1. Nguyên lý chung 4
1.2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống 5
2. Thiết bị tại trung tâm 7
2.1. Giới thiệu chung 7
2.2. Sơ đồ cấu trúc 7
3. Phần mềm điều khiển tại trung tâm 10
3.1. Cấu trúc phần mềm 10
3.2. Hướng dẫn sử dụng phần mềm 11
3.3. Tự động cập nhật bảng LED 20
3.4. Log sự kiện hệ thống và người vận hành 21
3.5. Đọc và xem dữ liệu Offline 22
3.6. Kết xuất dữ liệu OffLine ra HTML 23
4. Các thiết bị sử dụng ngoài hiện trường 24
4.1. Tủ điều khiển khu vực 24
4.1.1 Sơ đồ khối 24
4.1.2 Tính năng kỹ thuật của tủ điều khiển khu vực 25
4.2. Tủ điều khiển chiếu sáng 26
4.2.1.Sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển chiếu sáng 26

4.2.2. Tính năng kỹ thuật của tủ điều khiển chiếu sáng 27
4.3. Hộp coupler 27
4.3.1. Sơ đồ khối 27
4.3.2. Tính năng kỹ thuật của hộp coupler 27
5. Các thiết bị tích hợp trong các tủ điều khiển 28
5.1. Thiết bị PLC- MASTER 28
5.1.1. Chức năng 28
5.1.2. Thông số kỹ thuật 29
5.2. Thiết bị PLC-RTU 29
5.2.1. Chức năng 30
5.2.2. Thông số kỹ thuật 30
5.3. Thiết bị Tranducer 31
5.3.1. Chức năng 31
5.3.2. Thông số kỹ thuật 32
5.4. Hướng dẫn vận hành 32
6. Quy trình xử lý sự cố 35
6.1. Sự cố không kết nối được với Tủ khu vực 35
6.2. Sự cố không truyền thông được với Tủ điều khiển chiếu sáng 35
6.3. Số liệu điện áp pha bằng 0 35
6.4. Số liệu dòng điện pha bằng 0 35
6.5. Số liệu dòng điện/điện áp pha quá ngưỡng 35
6.6. Quá giờ đóng/cắt điện mà Tủ điều khiển CS không thực hiện được 35
7. Kết luận 36
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 2
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy TS. Phạm Văn Tiến đã giúp đỡ tôi
trong quá trình thực tập tại Công ty Chiếu sáng Hà Nội. Không những thế, trong quá trình
thực tập thầy đã chỉ bảo và hướng dẫn tận tình cho tôi những kiến thức lý thuyết, cũng như
các kỹ năng trong lập trình, cách giải quyết vấn đề, đặt câu hỏi … Thầy luôn là người truyền

động lực trong tôi, giúp tôi hoàn thành tốt giai đoạn thực tập tốt nghiệp.
Cho phép tôi gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Công ty Chiếu sáng Hà Nội đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi giúp tôi cũng như các sinh viên khác hoàn thành giai đoạn thực tập tốt nghiệp.
Chân thành cảm ơn đến các bạn trong nhóm thực tập đã hỗ trợ để tôi có thể hoàn thành
tốt công việc được giao.
Tôi xin chân thành biết ơn sự tận tình dạy dỗ của tất cả các quý thầy cô Khoa Điện tử
Viễn thông – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
Lời cảm ơn chân thành và sâu sắc, tôi xin gửi đến gia đình, đã luôn sát cánh và động
viên tôi trong những giai đoạn khó khăn nhất.
Hà Nội, ngày 28 tháng 02 năm 2015
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 3
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
1. Giới thiệu hệ thống
Hệ thống điều khiển chiếu sáng đô thị được thiết kế để phục vụ công tác theo dõi,
giám sát, duy tu vận, hành mạng lưới chiếu sáng của thủ đô Hà nội.Từ trung tâm người
vận hành có thể:
Cài đặt thông số:
Đặt chế độ đóng cắt cho cả mạch vòng chiếu sáng
Đặt chế độ, thời gian đóng cắt cho từng tủ chiếu sáng
Đặt chế độ cảnh báo cho mỗi tủ chiếu sáng
Đặt giờ cho hệ thống
Điều khiển:
Điều khiển đóng/cắt khởi động từ tại tủ chiếu sáng
Điều khiển đóng cắt cả một mạch vòng chiếu sáng
Giám sát:
Đọc thông số của các tủ thuộc mạch vòng đã lưu từ tủ khu vực về để kiểm tra
Kiểm tra, giám sát trực tiếp thông số của các tủ thuộc một mạch vòng- các
thông số gồm: Điện áp 3 pha, dòng điện 3 pha, trạng thái đóng/cắt của khởi
động từ tại tủ chiếu sáng
Nhận các cảnh báo từ các tủ chiếu sáng: cảnh báo đóng cắt đèn không theo lịch,

dòng áp bất thường, mất truyền thông.
Bảng hiển thị tại trung tâm: hiển thị trạng thái đóng cắt của tủ: đóng – xanh
nhạt, cắt – đỏ, cảnh báo – xanh dương
Từ tủ chiếu sáng người vận hành có thể thao tác:
Đặt thời điểm đóng cắt và chế độ đóng cắt cho Tranducer
Đóng cắt khởi động từ bằng cách điều khiển Tranducer
1.1. Nguyên lý chung
Hệ thống ứng dụng công nghệ PLC – Power Line Communication công nghệ này cho
phép truyền thông tin trên đường dây điện, trong hệ thống này môi trường truyên thông
là dây cáp cấp điện cho đèn đường. Như vậy khi thực hiện một lệnh điều khiển từ trung
tâm thông tin được truyền từ trung tâm qua modem đến tủ khu vực, từ tủ điều khiển khu
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 4
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
vực thông tin theo đường điện chiếu sáng đến tủ chiếu sáng cần điều khiển. Khi thực
hiện xong lệnh điều khiển thông tin sẽ được RTU phát trở lại trung tâm theo chiều ngược
lại, trong hình vẽ minh họa chiều mũ tên đỏ là chiều thông tin đi và mũi tên xanh là
chiều thông tin phản hồi về trung tâm.
H1. Nguyên lý cơ bản trong điều khiển mạng chiếu sáng
1.2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống

H2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống
Hệ thống điều khiển đèn chiếu sáng thành phố xây dựng theo cấu trúc phân làm ba
cấp điều khiển:
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 5
CÊp ®iÒu khiÓn 1
Trung t©m ®iÒu khiÓn
Tñ ®k
khu vùc
Tñ §K
CS

Tñ §K
CS
Tñ §K
CS
CÊp
§K 2
TruyÒn th«ng qua m¹ng ®iÖn tho¹i c«ng
céng
TruyÒn th«ng qua ®
êng c¸p ®iÖn CS
Tñ ®k
khu vùc
Tñ ®k
khu vùc
Tñ §K
CS
Tñ §K
CS
Tñ §K
CS
TruyÒn th«ng qua
® êng c¸p ®iÖn CS
Tñ §K
CS
Tñ §K
CS
Tñ §K
CS
TruyÒn th«ng qua ®
êng c¸p ®iÖn CS

CÊp
§K 3
Trung
tâm
Tủ khu
vực
Tủ chiếu
sáng 1
Tủ chiếu
sáng 2
Tủ chiếu
sáng n
PLC
PLC
PLC
Phone
line
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
Cấp điều khiển 1- Trung tâm điều khiển-giám sát:
Điều khiển đóng/cắt tới bất kỳ một tủ chiếu sáng nào
Giám sát được các thông số: điện áp từng pha nguồn, dòng điện làm việc mỗi
pha, trạng thái đóng cắt (bật/tắt) của cơ cấu chấp hành tại mỗi tủ điều khiển
chiếu sáng.
Thay đổi thời gian và chế độ đóng cắt tự động của từng tủ điều khiển chiếu
sáng.
Lưu trữ số liệu về các thông số làm việc, tình trạng hoạt động của tất cả các tủ
điều khiển chiếu sáng.
Phát tín hiệu cảnh báo khi có sự cố (lỗi đường truyền, thông số làm việc vượt
ngưỡng cho phép…)
Cấp điều khiển 2 - Tủ điều khiển khu vực

Truyền thông với trung tâm qua đường dây điện thoại công cộng. Tủ khu vực
sẽ truyền thông với các tủ điều khiển chiếu sáng qua đường cáp điện chiếu sáng
mà không phụ thuộc cấu trúc mạch vòng hay chưa khép thành vòng.
Bộ điều khiển tại tủ khu vực sẽ đảm nhận vai trò chính điều khiển đóng cắt các
tủ chiếu sáng trong mạch theo chế độ và thời gian đặt trước từ trung tâm.
Đọc các thông số làm việc của từng tủ chiếu sáng và lưu vào bộ nhớ (khả năng
lưu trữ trong vòng 1 tháng).
Cấp điều khiển 3-Tủ điều khiển chiếu sáng.
Nhận và thực hiện lệnh điều khiển đóng/cắt từ tủ khu vực.
Đo các thông số làm việc và trả số liệu cho tủ khu vực khi có yêu cầu.
Nếu sau thời điểm đóng/cắt 5 phút mà không nhận được lệnh từ tủ khu vực thì
tủ điều khiển chiếu sáng sẽ tự phát lệnh đóng cắt lưới đèn.
Thiết bị điều khiển của hệ thống, bao gồm: máy tính trung tâm, tủ điều khiển khu vực,
tủ điều khiển chiếu sáng. Các tủ điều khiển khu vực và tủ điều khiển chiếu sáng được
xây dựng trên cơ sở các thiết bị truyền thông với công nghệ truyền thông trên đường cáp
điện chiếu sáng PLC, tích hợp khả năng xử lý và lưu trữ số liệu, điều khiển thời gian
thực.
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 6
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
2. Thiết bị tại trung tâm
2.1. Giới thiệu chung
Từ trung tâm điều khiển người vận hành có thể giám sát toàn bộ hệ thống chiếu sáng
của thành phố, phát lệnh điều khiển đóng cắt, kiểm soát tình trạng hoạt động cũng như
thay đổi chế độ làm việc của từng khu vực theo yêu cầu. Để làm được các công việc như
vậy trung tâm điều khiển có các thiết bị truyền thông tin, xử lý, lưu trữ thông tin, hiển thị
trạng thái làm việc của các tủ chiếu sáng.
2.2. Sơ đồ cấu trúc
H3. Sơ đồ cấu trúc trung tâm điều khiển hệ thống chiếu sáng
Máy server
Trạm chủ quản lý cơ sở dữ liệu cho toàn bộ hệ thống. Trạm chủ có cấu hình như sau:

• CPU Pentium IV (> 2GHz), > 40GByte đĩa cứng, 512Mbyte RAM, CD-RW
• Màn hình phẳng tinh thể lỏng 17 inch.
• Bàn phím, chuột
• Card giao diện mạng LAN Ethernet
• Hệ điều hành Windows 2000 hoặc Window XP.
• FAX MODEM 56K.
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 7
Modem
mmm
Điện thoại công cộng
Máy tính
trạm
Máy tính
trạm
Mạng LAN
Cảm biến
quang
Máy in
Trạm chủ
(Server)
Modem
mmm
Bảng hiển thị
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
Máy tính trạm
Máy tính trạm 1 được cài đặt phần mềm điều khiển giám sát, phục vụ theo dõi trạng
thái của hệ thống điều khiển chiếu sáng, vận hành hệ thống và lập báo cáo tự động.
Trạm vận hành và quản lý là một máy tính cá nhân công nghiệp, bao gồm các thành
phần
• CPU Pentium IV (> 2 GHz), > 40GByte đĩa cứng, 512Mbyte RAM, CD-RW

• Màn hình 17 inch phẳng tinh thể lỏng.
• Bàn phím, chuột
• Card giao diện mạng LAN Ethernet
• Hệ điều hành Windows 2000 hoặc Window XP.
Thiết bị mạng LAN
• 3 x Card LAN: 10/100M PCI FAST ETHERNET CARD.
• 10/100SWITCH HUB: 8-PORT N-WAY Desktop SWITCH 10/100
Máy in
Máy in đen trắng A4 HP Laser 1300 phục vụ in ấn báo cáo, trạng thái hoạt động tức
thời của hệ thống và các thông tin quản lý thiết bị.
Modem
Modem có nhiệm vụ ghép nối máy tính điều khiển trung tâm với đường truyền điện
thoại công cộng để giao tiếp với các tủ điều khiển khu vực. Modem sử dụng là loại 56K
V90 External (COM Port)
Bảng hiển thị
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 8
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
H4. Bảng hiển thị tại trung tâm
Bảng hiển thị phục vụ việc hiển thị trạng thái hệ thống ở mức đơn giản tương tự như
hệ thống hiện nay thông qua các đèn LED. Các đèn LED được bố trí sắp xếp theo từng
mạch khu vực. Mỗi đèn sẽ tượng trưng cho một tủ chiếu sáng. Các linh kiện thiết bị
được sử dụng bao gồm:
• Một bộ điều khiển logic chế độ đóng cắt các khối đèn LED.
• Bảng hiển thị trạng thái hoạt động các khu vực gồm các đèn LED, có 3 màu thể
hiện 3 chế độ hoạt động:
 Màu đỏ : đèn đang tắt
 Màu xanh: đèn đang bật
 Màu xanh dương: đang bị sự cố
• Bảng hiển thị dùng 1 cảm biến quang có tác dụng hỗ trợ ra quyết định đóng/cắt
đèn của cán bộ trực vận hành.

Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 9
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
3. Phần mềm điều khiển tại trung tâm
3.1. Cấu trúc phần mềm
H5. Sơ đồ khối cấu trúc phần mềm
Module truyền thông PC <==> Concentrator: được xây dựng dưới dạng thư viện .dll
làm nhiệm vụ kết nối qua modem với các tủ khu vực. Khi đã kết nối thành công, module
này sẽ là một dịch vụ chạy ẩn trong Windows. Cứ 1h/1lần nó trả số liệu về vùng đệm
cho các module hiển thị và lưu trữ số liệu. Ngoài ra module này còn nhận tín hiệu báo sự
cố từ tủ khu vực.
• Module hiển thị thông số – Cảnh báo.
• Module điều khiển trực tiếp.
• Module đặt thời gian đóng cắt và đồng bộ thời gian thực.
• Module cơ sở dữ liệu được phát triển trên nền Microsoft Visual C, CSDL
Oracle.
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 10
Điều khiển trực
tiếp
Đặt thời gian
đóng,cắt. Đồng bộ
thời gian thực.
Hiển thị số
liệu – Cảnh
báo
Truyền thông PC<==>Concentrator
Báo cáo - In
ấn
PHẦN MỀM TRUNG TÂM
CSDL
GIAO DIỆN NGƯỜI – MÁY

Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
• Module lập báo cáo, in ấn: có thể dùng tiện ích của một hãng thứ 3 được nhúng
trong môi trường Visual Studio, cho phép người vận hành khả năng mềm dẻo
trong tạo báo cáo, lựa chọn khoảng thời gian
3.2. Hướng dẫn sử dụng phần mềm
Khởi tạo hệ thống
Sau khi cài đặt thành công, từ menu Start->Program->SmartLight->SmartLight kích
hoạt để chạy chương trình.
H6. Màn hình khởi động chương trình
Chờ cho hệ thống kết nối xong CSDL, kết quả việc khởi tạo hệ thống được Log ra
màn hình LogSystem. Nhập tên người dùng và từ khóa để sử dụng hệ thống

H7. Nhập tên người dùng và từ khóa
Cửa sổ màn hình chính
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 11
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
H8. Cửa sổ màn hình chính
Trong đó:
1- Hệ thống menu: chưa tất cả các lệnh làm việc với hệ thống dưới dang
MenuStrip
2 - Thanh công cụ: chứa tất cả các lệnh dưới dạng Button
3 - Danh sách các mạch vòng: Danh sách các mạch vòng của toàn bộ hệ thống,
danh sách tự động cập nhật khi thêm mới 1 mạch vòng.
4 - Vùng hiển thị các RTU của một mạch vòng: Hiển thị tất cả các RTU của
mạch vòng được chọn bên cây, mỗi RTU là mỗi khối đồ họa trên đó hiện tất cả
các thông số cơ bản của 1 RTU (Tên, IP, thời gian đọc mới nhất, các thông số 3
pha dòng, áp, trạng thái relay )
5 - Thanh điều khiển ControlPanel: thực hiện đóng/cắt Relay. Màn hình này
trổi nổi trên MainLoop, có thể đóng mở công cụ này trên
6 - Màn hình LogEventSystem: chưa tất cả các sự kiện của hệ thống

Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 12
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
7 - Màn hình LogEventUser: Chứa các sự kiện của người dùng tương tác với hệ
thống, để kiểm soát được thời gian người vận hành thao tác hệ thống như thế
nào.
Cấu hình hệ thống
Cấu hình các thông số chung cho hệ thống gồm có:
Số lần quay modem: Số lần tối đa cố gắng quay số xuống mạch vòng
Số lần tối đa chờ timeout khi đọc ở chế độ tự động, nếu quá số lần này mà không đọc
được dữ liệu về thì sẽ tự động chuyển sang mạch vòng tiếp theo
H9. Cấu hình hệ thống
Cấu hình thông số cho luồng giám sát, luồng cảnh báo, luồng hiển thị ra bảng LED.
Vì hệ thống làm việc đồng thời 3 chức năng (giám sat-cảnh báo-LED) trên 3 cổng COM
khác nhau. Trên mỗi Tab ứng với mỗi chức năng có thể lựa chọn các thông số: cổng
COM, tốc độ truyền, kiểu init modem…

H10. Cài đặt truyền thông với các thiết bị ngoại vi
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 13
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
Cấu hình mạch vòng
Để xây dựng một mạch vòng Logic, từ menu hoặc trên thanh công cụ chọn biểu tượng
màn hình xuất hiện như sau:
H11. Cài đặt thông số cho mạch vòng
Bên trái là danh sách các KV đã có. Bên phải là các thông số cần nhập và sửa.
Thêm mới 1 mạch vòng nhấn nút bên phải hiện thì các giá trị mặc định,
nhập các thông số của mạch vòng
ConcIP: địa chỉ IP của mạch vòng, không được trùng nhau
Hoạt động: trạng thái hoạt động cho KV, cho phép mạch vòng hoạt động hay không.
Cảnh báo: Cho phép KV này gửi cảnh báo hay không.
Tên viết tắt, tên đầy đủ, địa chỉ của khu vực

Số điện thoại giám sát: là số điện thoại của KV để trung tâm quay xuúong giam sát.
Số điện thoại cảnh báo: là số điện thoại của trung tâm để KV này quay về khi có cảnh
báo.
Thời gian giữa 2 lần cảnh báo: là khoảng thời gian giữa 2 lần thực hiện lại 1 cảnh báo
nếu cảnh báo đó vẫn còn.
Tham số cấu hình: một số tham số khác lập trình cho mạch vòng, khuyến cáo các
tham số này là mặc định.
Đường dẫn file bản đồ: bản đồ của mạch vòng sẽ hiện thị khi xem ở chế độ bản đồ.
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 14
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
Sau khi nhập đầy đủ các thông tin cần thiết nhấn nút để ghi lại.
Xóa mạch vòng: chọn mạch vòng cần xóa bên danh sách sau đó nhấn nút
Để chuyển qua lại các mạch vòng có thể nhấn
Cập nhật RTU
Mỗi RTU sẽ được quản lý bởi 1 mạch vòng, vì vậy để xây dựng các RTU cho một
mạch vòng ta thực hiện như sau:
H12. Thêm bớt các tủ chiếu sáng
Bên trái là danh sách các RTU của mạch vòng hiện tại, bên phải là các thông số chi
tiết.
Thêm mới RTU: để thêm mới 1 RTU nhấn nút nhập các thông số cho RTU:
RTU_IP: Địa chỉ IP của RTU, IP này không được trùng nhau.
LED_ID: Địa chỉ tương ứng với đèn LED trên bảng điều khiển LED, sẽ phụ thuộc
vào bố trí của bảng LED.
Hoạt động: trạng thái hoạt động của RTU, cho phép RTU còn hoạt động hay không.
Nếu không được chọn thì SCADA sẽ không điều khiển RTU này.
Tên viết tắt, tên đầy đủ…
Số Relay: số rơ le của khởi động từ trên RTU, khi nhập số này thì danh sách Relay
bên dưới tự động tính % độ sáng mặc định.
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 15
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội

Sau khi nhập đầy đủ các thông tin cần thiết nhấn nút để ghi lại.
Xóa RTU: chọn RTU cần xóa bên danh sách sau đó nhấn nút
Để chuyển qua lại các RTU có thể nhấn
Đặt chế độ hoạt động cho tủ chiếu sáng
Là phần rất quan trong để cấu hình và duy trì sự hoạt động của một mạch vòng. Chức
năng cho phép cấu hình chi tiết đến từng RTU. Để cấu hình cho 1 RTU, click đúp RTU
trong danh sách, màn hình cấu hình xuất hiện dạng Tab như sau:

H13. Đặt chế độ đóng cắt và cảnh báo cho tủ chiếu sáng
Chế độ đóng/cắt tự động: Thời điểm, % cương độ sáng khi đóng, có thể chọn % bằng
cách nhấn nút bên cạnh để tích chọn theo Relay. Ngưỡng cảnh báo: tất các các
ngưỡng cảnh báo về dòng và áp. Mặc định chỉ cấu hình cho 1 RTU, nếu muốn tất cả các
RTU trong cùng 1 mạch vòng đều có cấu hình giống nhau thì chọn vào
Gửi cấu hình cho mạch vòng
Sau khi nhập cấu hình cho tất cả các RTU của 1mạch vòng, việc quan trọng tiếp theo
là gửi cấu hình này xuống cho SCADA. Để thực hiện gửi Config cho mạch vòng chọn
nút , chương trình sẽ tự động quay số xuống và thực hiện truyền cấu hình.Sau
khi truyền thành công thì một mạch vòng đã sẵn sàng hoạt động. Sau này khi muốn thay
đổi cấu hình hoạt động cho 1 mạch vòng thì chỉ cần vào chức năng nay để gửi.
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 16
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
H14. Truyền thông tin cài đặt xuống tủ khu vực
Khởi tạo/tắt chế độ cảnh báo
Chế độ Alarm và LED sẽ được tự động khởi tạo khi bật chương trình. Có thể tắt/bật
lại chế độ Alarm theo ý muốn bằng cách chọn vào biểu tượng trên thanh công cụ .
Khởi tạo/tắt chế độ LED
Có thể tắt/bật lại chế độ LED theo ý muốn bằng cách chọn vào biểu tượng trên thanh
công cụ . Đèn LED sẽ tự động được điều khiển trong quá trình giám sát, cảnh báo,
đóng/cắt. Có thể gửi bằng tay bằng cách chọn
Câp nhật thời gian thực cho RTU

Thời gian thực là thời gian mà Master trên mỗi RTU hoạt động. Thời gian này rất
quan trọng, quyết định đến tính chính xác về mặt thời gian của hệ thống. Chỉ cần gửi
thời gian này cho 1 mạch vòng thì SCADA sẽ tự động phân bổ đến cho từng RTU.
H15. Đặt lại thời gian cho khu vực
Hiện thị và xem dữ liệu các mạch vòng (MainLoop)
Click chọn một mạch vòng trên cây Khu vực. Có thể xem dữ liệu, trạng thái của một
mạch vòng dưới 2 chế độ
Hiện thị chế độ khối RTU
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 17
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
Danh sách các tủ chiếu sáng theo khối, trên đó bao gồm các thông số (tên, IP, thời
gian, dòng, áp, trạng thái Relay, % độ sáng )
Hiện thị chế độ bản đồ (MAP)
Tương ứng với 1 KV sẽ là 1 bản đổ địa lý mà KV vật lý triển khai (được nhập trong
phần cấu hình) với các điểm chấm màu (màu trang thái Relay) và tên RTU.
H16. Hiển thị bản đồ
Xem ở chế độ toàn màn hình
Để mở rộng màn hình MainLoop, click chuột phải chọn “xem toàn màn hình”.
Giám sát tự động chia thành 2 mức
Giám sát chế độ Fast Auto
Giám sát tự động chỉ lấy trạng thái Relay, mục đích của chức năng này là cập nhật
bảng điều khiển LED trong thời gian ngắn nhật. Thường chức năng này sẽ mặc định sau
thời điểm đóng/cắt tự động được cấu hình theo từng thời điểm tùy chọn.
Giám sát chế độ Slow Auto
Giám sát tự động đọc toàn bộ các trạng thái Relay, U, I. Chức năng này thường được
thực hiện sau chế độ Fast. Mặc định chế độ Fast Auto sẽ được kích hoạt tự động. Tuy
nhiên người dùng có thể Start/Stop 1 trong 2 chế độ này trên thanh công cụ.
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 18
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
Quy trình giám sát tự động: hệ thống sẽ thực hiện giám sát theo theo chu kỳ từ mạch

vòng 1->N. Trên danh sách cây KV sẽ tự động dịch chuyển theo mạch vòng đang giám
sát, màn hình MainLoop tự động cập nhật dữ liệu mới nhất.
Chú ý có thể chuyển qua lại giữa 2 chế độ giám sát tự động và chế độ bằng tay. Trong
chế độ giám sát tự động thì người vận hành sẽ không thể thao tác bất kỳ chức năng nào.
Giám sát trực tiếp một khu vực
Để giám sát bằng tay một mạch vòng, từ chọn 1 mạch vòng trên cây KV, sau đó chọn
hệ thống sẽ tự động quay số và bắt đầu giám sát. Các thông số thu thập được trong
tiến trình giám sát sẽ được tự động cập nhật ra màn hình MainLoop đồng thời gửi dữ
liệu cho bảng điều khiển LED. Để dừng tiến trình giám sát click lại biệu tượng trên. Tất
cả các tiến trình giám sát sẽ được log out ra màn hình LogSystem.
Điều khiên đóng/cắt một tủ chiếu sáng
Chức năng đóng/cắt khởi động từ được thực hiện trên bảng điều khiển ControlPanel.
Bảng này được thả trôi nổi trên màn hình mainLoop (có thể enable/disable).
H17. Đóng cắt điện một tủ chiếu sáng
Bảng điều khiển mặc định là của tủ chiếu sáng đang được Active trên màn hình
MainLoop. Tuy nhiên có thể chuyển nhanh qua các tủ chiếu sáng khác bằng cách chọn
vào hộp Combo Box. Để thực hiện đóng/cắt một tủ chiếu sáng bất kỳ, chọn tủ chiếu sáng
rồi tích chọn trạng thái cho từng Relay của tủ chiếu sáng, độ sáng (%) sẽ được tự động
tính toán dựa trên thông số cấu hình của RTU trước đó. Khi thiết lập xong trạng thái
Relay, nhấn để thực hiện. Kết quả đóng/cắt sẽ được thể hiện ra màn hình và
đèn LED.
Tự động nhận/hiển thị cảnh báo
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 19
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
Hệ thống cảnh báo chỉ được hoạt động khi đã được kích hoạt. Nếu SmartLingt đang
giám sát Monitoring một mạch vòng nào đó thì mặc định cảnh báo từ SCADA sẽ tự
động chuyển theo đường Monitoring.
Còn đối với các mạch vòng trong trạng thái không được giám sát Offline, khi có cảnh
báo thì SCADA sẽ tự động quay số (số Alarm đã cấu hình) về cho SmartLight qua
đường Alarm. Khi SmartLight nhận thấy có chuông của cảnh báo quay tới sẽ tự động

Accept, tự nhận biết được cảnh báo từ mạch vòng nào đến. Khi nhận thành công cảnh
báo thì biểu tượng trên khay hệ thống SystemTray sẽ nhấp nháy, đồng thời
màn hình cảnh báo xuất hiện với danh sách các cảnh báo của tất cả RTU mạch vòng đó.
H18. danh sách cảnh báo
Các loại cảnh báo:
Không đóng/cắt đúng thời gian đã cấu hình
Có đóng Relay nhưng không có dòng
Không đóng Relay mà có lại có dòng
Lỗi truyền thông giữa SCADA và Master
Dòng (I) vượt ngưỡng
3 pha vượt ngưỡng
3.3. Tự động cập nhật bảng LED
Bảng hiện thị LED được gắn trên trung tâm điều khiển. Tùy vào việc xây dựng các
mạch vòng trên thực tế (vật lý) mà người vận hành cần điều chỉnh trong phân xây dựng
mạch vòng (logic) cho phù hợp. Bảng hiện thị được kết nối với phần mềm SmartLight
qua Modem/RS232. Dữ liệu được tự động cập nhật tức thời cho bảng LED khi giám sát,
điều khiển và cảnh báo.
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 20
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
3.4. Log sự kiện hệ thống và người vận hành
Tất cả các sự kiện hệ thống và người vận hành được ghi lại và thể hiện ở 2 màn hình
LogEventSystem và LogEventUser. Trong đó thể hiện thông tin các hoạt động của hệ
thống và các thao tác của người vận hành tác động lên hệ thống. Các thông tin này lưu
trữ trong CSDL và có thể xem lại khi có yêu cầu.
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 21
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
H19. Màn hình hệ thống và màn hình người dùng
3.5. Đọc và xem dữ liệu Offline
Dữ liệu được đọc về trong quá trình giám sát được gọi là dữ liệu mới nhất Online.
Còn dữ liệu được đọc theo SCADA tự động và lưu theo nhật ký (dd/mm/yy) trên PC104

gọi là Offline. Thông thường dữ liệu Offline sẽ được lấy về khi có nhu cầu. Để đọc dữ
liệu Offline chọn mạch vòng trên cây sau đó chọn biểu tượng trên thanh công cụ.
Màn hình ViewStoreData xuất hiện.Để đọc mới dữ liệu của 1 ngày nào đó thì chọn vào
, chờ cho tiến trình đọc kết thúc dữ liệu được hiện ra lưới mặc định là RTU
hiện tại đang chọn. Muốn xem dữ liệu đã được đọc về của những ngày trước đó thì chọn
ngày và nhấn vào nút . Để kết xuất ra HTML nhấn . Trang chủ có
tên là Index.htm với danh sách các RTU của mạch vòng, chọn RTU để xem chi tiết.
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 22
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
H20. Màn hình dữ liệu lưu trữ

3.6. Kết xuất dữ liệu OffLine ra HTML
Để kết xuất ra HTML nhấn . Trang chủ có tên là Index.htm với danh sách
các RTU của mạch vòng, chọn RTU để xem chi tiết.

H21. Màn hình chuyển đổi dữ liệu thành dạng HTM
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 23
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
4. Các thiết bị sử dụng ngoài hiện trường
4.1. Tủ điều khiển khu vực
4.1.1 Sơ đồ khối
Ngoài chức năng thực hiện như một bộ điều khiển chiếu sáng, tủ điều khiển khu vực
thực hiện chức năng quản lý, điều khiển mạng truyền thông PLC giữa tủ khu vực và các
tủ chiếu sáng, đồng thời kết nối nhận lệnh điều khiển từ trung tâm.
H22. bố trí thiết bị trong tủ điều khiển khu vực
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 24
ĐƯỜNG ĐIỆN THOẠI CÔNG CỘNG
ĐƯỜNG ĐIỆN LỰC ĐI
ĐƯỜNG ĐIỆN LỰC TỚI
CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ

BỘ QUẢN
LÝ, ĐIỀU
KHIỂN MẠNG
PLC
( PLC –
MASTER )
BỘ TRUYỀN THÔNG PLC
& ĐIỀU KHIỂN CS ( PLC – RTU )
TRANSDUCE
R
U, I 3 PHA
CƠ CẤU
CHẤP HÀNH

MODE
M
Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng Hà Nội
H23. Sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển khu vực
Bộ quản lý điều khiển mạng quản lý các tủ điều khiển chiếu sáng trong mạch khu
vực về mặt truyền thông ( đóng vai trò Master, viết tắt là: PLC-Master). Mỗi tủ điều
khiển chiếu sáng sẽ có 01 bộ truyền thông ( PLC-RTU: Remote Terminal Unit, đóng vai
trò Slave). PLC-Master có chức năng nhận lệnh từ trung tâm sau đó truyền tới RTU cần
thực hiện. PLC-Master cũng sẽ lưu giữ thời gian cần đóng/cắt của từng tủ chiếu sáng và
sẽ tự động ra lệnh khi đến giờ. Trong thời gian đóng đèn, bộ quản lý mạng sẽ phát lệnh
đọc các thông số của từng tủ chiếu sáng, lưu trữ vào bộ nhớ với chu kỳ 5 phút 1 lần. Khả
năng lưu trữ của bộ này rất lớn, có thể thay đổi được (16Mb hoặc 64 Mb) và không bị
mất số liệu khi mất điện. PLC-Master phải có khả năng lưu trữ số liệu, trạng thái từng tủ
thiết bị ít nhất 30 ngày số liệu gần nhất.
Một trong những yêu cầu quan trọng, không thể thiếu trong kiểm tra lỗi, bảo dưỡng
hay cập nhật, mở rộng chương trình, tính năng trong những hệ thống hiện đại là khả

năng cập nhật chương trình, kiểm tra lỗi từ xa thông qua đường đIện thoại mà không
phải đi đến từng thiết bị. Có nghĩa là chương trình phần mềm trong mỗi PLC-Master có
thể cập nhật các tính năng, kiểm tra lỗi hệ thống từ xa tại trung tâm điều khiển.
PLC-Master cũng có khả năng giao tiếp với máy tính, trong trường hợp đường điện
thoại đến tủ khu vực bị sự cố, người vận hành có thể sử dụng máy tính xách tay cài đặt
hoặc nhận số liệu từ PLC-Master thông qua cổng RS232.
Modem: Ghép nối bộ quản lý mạng với đường điện thoại công cộng để liên lạc với
trung tâm điều khiển (loại 56K V90).
4.1.2 Tính năng kỹ thuật của tủ điều khiển khu vực
Tủ điều khiển khu vực có chức năng như một tủ điều khiển chiếu sáng, ngoài ra nó có
thêm các chức năng sau:
• Quản lý và điều hành mạng truyền thông PLC cho các tủ chiếu sáng trong một
khu vực (mạch vòng hoặc hình tia).
• Điều khiển các tủ điều khiển chiếu sáng trong một khu vực. Việc chiếu sáng
được thực hiện theo các cơ chế sau:
• Nhận lệnh bật/tắt trực tiếp từ trung tâm: Đây là chế độ cơ bản, thời điểm bật tắt
hoàn toàn phụ thuộc vào người vận hành.
• Bật tắt theo hẹn giờ: Đây là chế độ tự động, giờ bật tắt đặt từ trung tâm vào bất
cứ lúc nào và có thể thay đổi theo ngày, theo tuần hay theo tháng. Hệ thống chủ
yếu sẽ hoạt động theo chế độ này.
• Thực hiện việc đọc, lưu trữ các thông số U, I, tình trạng hoạt động của các tủ
điều khiển chiếu sáng trong mạch khu vực. Tần suất đọc/ghi là 5-10 phút/1 lần,
thời gian lưu trữ it nhất 01 tháng số liệu mới nhất.
Phan Ngọc Hòa – K49 – Khoa Điện tử Viễn Thông 25