Sử dụng bộ điều khiển biên thông minh dòng WISE của ICP DAS và phần mềm quản lý đám mây IoTstar, dữ liệu thời gian thực của hệ thống cấp nước đặt tại thành phố Indore, Ấn Độ có thể được truyền đến trung tâm giám sát qua mạng di động 4G, cho phép người dùng giám sát hệ thống cấp nước từ xa khắp thành phố. Tình trạng của hệ thống cấp nước có thể được theo dõi bất cứ lúc nào bằng cách sử dụng màn hình hiển thị dữ liệu; sau đó, thông tin thu được có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho việc bảo trì phòng ngừa thiết bị.
Giới thiệu
Để giải quyết vấn đề phân bổ tài nguyên nước không đồng đều và tối ưu hiệu quả, trong những năm gần đây, Chính phủ Ấn Độ đã cam kết quản lý tài nguyên nước. Có tổng cộng 250 hệ thống cấp nước ở thành phố Indore, Ấn Độ. Phương pháp giám sát tài nguyên nước truyền thống là lắp đặt PLC tại mỗi hệ thống cấp nước để thu thập thông tin thu được từ các cảm biến về lưu lượng nước, áp lực nước và mực nước. Tuy nhiên, do các thiết bị được đặt ở những nơi cách xa nhau nên việc điều khiển hệ thống cấp nước tập trung gặp khó khăn.
Để đảm bảo hệ thống cấp nước hoạt động bình thường, công ty phân phối Nimbus Technologies và khách hàng của họ là Chavare Engineering đã quyết định sử dụng phương pháp đám mây IoT để truyền dữ liệu thu thập được đến trung tâm giám sát và giám sát từ xa trạng thái của 250 thiết bị theo thời gian thực thông qua 4G đồng thời duy trì cấu trúc ban đầu. Do đó, ngoài việc nhận biết được các vấn đề về phân phối nước bất cứ lúc nào, dữ liệu về hiệu suất của thiết bị cũng có thể được thu thập để giúp khách hàng thực hiện bảo trì thiết bị dự đoán.
Vị trí các hệ thống cấp nước (bản đồ do Nimbus Technologies cung cấp)
Bộ điều khiển WISE-5231M-4GE của ICP DAS và phần mềm IoTstar dành cho hệ thống giám sát từ xa theo thời gian thực
Cấu trúc hệ thống có thể được chia thành hai phần: hệ thống cấp nước và trung tâm điều khiển.
Về phía hệ thống cấp nước, khách hàng sử dụng PLC để thu thập dữ liệu về lưu lượng, áp suất và mực nước. Sau đó, dữ liệu được thu thập sẽ được truyền từ PLC đến bộ điều khiển WISE-5231M-4GE của ICP DAS thông qua giao thức truyền thông Modbus RTU. Sau đó, WISE-5231M-4GE sẽ gửi dữ liệu đến trung tâm điều khiển bằng giao tiếp không dây 4G và phần mềm quản lý đám mây IoTstar IIoT được cài đặt trong trung tâm điều khiển có thể đồng thời giám sát trạng thái thời gian thực của hệ thống cấp nước tại hiện trường. Cấu trúc hệ thống như sau:
Cấu trúc hệ thống giám sát cấp nước
Sơ đồ hoạt động của 250 hệ thống cấp nước
Bộ điều khiển Edge IIoT WISE của ICP DAS có các tính năng như điều khiển logic tự động, giám sát từ xa, thu thập dữ liệu và cảnh báo. Chúng cung cấp các phép toán, lập kế hoạch và chức năng thông báo e-mail. Câu lệnh IF-THEN-ELSE tích hợp có thể kiểm soát việc truyền các thông báo cảnh báo trong thời gian thực khi các quy tắc logic được đặt. Trong trường hợp này, khách hàng sử dụng WISE-5231M-4GE để truyền trạng thái của hệ thống cấp nước tại hiện trường đến trung tâm giám sát thông qua liên lạc không dây 4G.
Với phương thức liên lạc 4G của WISE-5231M-4GE, người dùng có thể giải quyết vấn đề nối dây khó khăn và gửi một lượng lớn thông tin trong thời gian ngắn nhất. Ngoài ra, WISE-5231M-4GE còn cung cấp chức năng khôi phục dữ liệu, có thể ghi lại dữ liệu đã thu thập và tự động gửi đến trung tâm điều khiển thông qua FTP hoặc email.
IoTstar là phần mềm quản lý đám mây IIoT do ICP DAS phát triển, có thể giám sát và điều khiển từ xa các bộ điều khiển IIoT, mô-đun I/O, thiết bị và thiết bị được kết nối với bộ điều khiển dòng WISE/PMC/PMD. IoTstar có thể được cài đặt không chỉ trên các nền tảng đám mây riêng trong HĐH Windows mà còn trên các nền tảng đám mây công cộng như Microsoft Azure, IBM Bluemix, Google Cloud hoặc Amazon Web Services. Trong trường hợp này, khách hàng sử dụng IoTstar để thu thập dữ liệu trạng thái thiết bị từ các cảm biến được kết nối với bộ điều khiển WISE, lưu trữ vào cơ sở dữ liệu rồi hiển thị trên bảng điều khiển. Tất cả điều này giúp có thể trực quan hóa dữ liệu và tạo ra một hệ thống giám sát IIoT thời gian thực hoàn chỉnh dựa trên đám mây.
Bên trong trung tâm điều khiển (ảnh do Nimbus Technologies cung cấp)
Màn hình giám sát trong trung tâm điều khiển (ảnh do Nimbus Technologies cung cấp)
Tủ điện cho trạm cấp nước (ảnh do Nimbus Technologies cung cấp)
Giải pháp giám sát từ xa của ICP DAS (bộ điều khiển WISE + camera IP + ứng dụng liên lạc)
Người dùng có thể xây dựng hệ thống giám sát từ xa theo thời gian thực bằng bộ điều khiển dòng WISE cùng với camera IP dòng iCAM và ứng dụng liên lạc. Câu lệnh IF-THEN-ELSE tích hợp của bộ điều khiển dòng WISE có thể đưa ra các phán đoán logic dựa trên thông tin từ PLC. Trong trường hợp xảy ra lỗi về trạng thái thiết bị hoặc ví dụ như mực nước nằm ngoài phạm vi bình thường, bộ điều khiển dòng WISE sẽ kích hoạt camera IP dòng iCAM tại chỗ để ghi lại hình ảnh thời gian thực và truyền chúng đến bộ điều khiển. nhân viên trung tâm và quản lý thông qua các ứng dụng liên lạc như LINE hoặc WeChat.
Kết luận
Tài nguyên nước là một trong những vấn đề quan trọng nhất của sự phát triển bền vững. ICP DAS cung cấp nhiều giải pháp đa dạng giúp khách hàng tiết kiệm và sử dụng tài nguyên nước hiệu quả.
Khách hàng này đã đạt được mục tiêu là xây dựng hệ thống giám sát và bảo trì dự đoán từ xa với giải pháp trực quan hóa dữ liệu đám mây của ICP DAS. Thông qua giám sát dữ liệu theo thời gian thực, khách hàng có thể ngăn chặn các lỗi trong hệ thống một cách hiệu quả bằng cách kiểm tra thông tin liên quan để tìm ra nguyên nhân của sự cố. Mô hình ứng dụng này cũng đã được áp dụng thành công ở các nước khác.
Trong tương lai, ICP DAS sẽ tiếp tục phát triển các giải pháp có thể áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng về thu thập dữ liệu và giám sát thiết bị cũng như hướng tới sự phát triển bền vững.