Địa điểm / Quốc gia: Seville, Tây Ban Nha
Giới thiệu
Giới thiệu dự án
Seville – một thành phố ở Tây Ban Nha – nổi tiếng là một nơi ấm áp, sinh động nhưng cũng là một nơi tình trạng giao thông vô cùng tồi tệ. Thành phố này được xây dựng từ thời La Mã, kiến trúc cổ hang thế kỷ trước là sự minh chứng rõ ràng nhất cho lịch sử phong phú của nơi đây. Là thành phố lớn thứ tư Tây Ban Nha, vấn đề giao thông ở Seville trở nên tồi tệ hơn bởi hệ thống giao thông hẹp, quanh co như mê cung, không đáp ứng được nhu cầu giao thông. Các hướng dẫn viên du lịch khuyên rằng không nên lái xe tại Seville, thay vào đó, du khách hãy đi bộ đến nơi họ muốn đến. Seville đã tìm kiếm sự hỗ trợ từ một Công ty kỹ thuật nổi tiếng tại Châu Âu chuyên về các hệ thống giao thông thông minh (ITS) để nâng cấp hệ thống điều khiển giao thông. Thành phố cần một hệ thống cho phép quản lý tập trung hệ thống đèn giao thông trải rộng khắp thành phố. Thêm vào đó, thành phố muốn hệ thống có thể kết hợp giám sát giao thông ở những nút giao thông lớn, và cho phép truyền thông âm thanh. Do nhu cầu truyền tải một lượng lớn dữ liệu qua các khu vực lớn tại thành phố, các kỹ sư cần lựa chọn các sản phẩm mạng có thể kết nối nhiều điểm dữ liệu trên một khoảng cách dài.
Giải pháp của Moxa
Hệ thống điều khiển giao thông của Seville đã được thiết lập để truyền tải video, âm thanh, và dữ liệu trên một hệ thống mạng duy nhất. Do yêu cầu về băng thông cao, các kỹ sư đã quyết định sử dụng các switch Ethernet công nghiệp để thiết lập hệ thống mạng quang tốc độ gigabit. Đường truyền chính của hệ thống được thiết lập dựa trên các switch Ethernet công nghiệp mã EDS-726, với 8 nút trải đều trên các khu vực trong thành phố tạo thành một vòng Gigabit Turbo Ring. Cáp quang là lựa chọn tốt nhất do yêu cầu về khoảng cách dài và băng thông cao, và cấu trúc Turbo Ring có vai trò dự phòng truyền thông và phục hồi mạng trong khoảng thời gian chưa tới 300 ms. Với các cổng quang tốc độ Gigabit và hỗ trợ Turbo Ring, EDS-726 giúp xây dựng đường truyền chính mạnh mẽ có thể xử lý tất cả các video, âm thanh, và dữ liệu về giao thông.
Từ đường truyền chính, có 11 nút tỏa ra tới các khu vực cần giao thông kiểm soát và giám sát. Mỗi nút sử dụng môt switch công nghiệp EDS-726 để kết nối các camera IP, thiết bị điều khiển giao thông, và điện thoại IP tới đường truyền chính. EDS-726 với thiết kế mô đun linh hoạt, dễ dàng mở rộng và cho phép bố trí tùy chỉnh camera IP để giám sát video, và điện thoại IP cho truyền thông bằng giọng nói. Thiết bị đạt tiêu chuẩn IP có thể kết nối trực tiếp đến cổng Ethernet trên EDS-726, và converter quang IMC-21 được dùng để tăng khoảng cách, tốc độ truyền, và nâng cao tính linh hoạt khi bố trí thiết bị. Hỗ trợ VLAN và QoS giúp giảm thiểu sự nghẽn mạng, và dễ dàng quản lý từ xa qua mạng giúp giảm chi phí bảo trì.
Các bộ điều khiển tín hiệu trên nền tảng serial được sử dụng để kiếm soát giao thông qua mạng, được kết nối tới bộ điều khiển giao thông chính ở trung tâm bằng cách sử dụng một cặp bộ chuyển đổi một cổng serial sang Ethernet mã NPort 5110, giúp giảm thiểu chi phí đầu tư thiết bị giao thông mới. Bằng cách sử dụng chế độ kết nối cặp (pair connection mode) của NPort 5110, các kỹ sư tại trung tâm điều khiển có thể dễ dàng theo dõi tình trạng của mỗi đèn giao thông, và cập nhật chương trình kiểm soát khi các điều kiện giao thông thay đổi.
Hệ thống quản lý giao thông mới mang lại cho thành phố Seville một phòng điều khiển tập trung có thể giám sát, điều khiển đèn giao thông trên tất cả các khu vực đô thị. Giám sát video trực tiếp và quản lý từ xa đèn giao thông cho phép xử lý tức thì tình trạng giao thông thực tế, và điện thoại IP là một công cụ truyền thông bổ sung có chi phí thấp.
Tại sao nên chọn sản phẩm của Moxa?
Giải pháp sản phẩm
EDS-728 SeriesSwitch Ethernet công nghiệp 24+4G-port Layer 2 Gigabit | |
IMC-21 SeriesConverter quang từ 10/100BaseT(X) thành 100BaseFX | |
NPort 5110/NPort 5130/NPort 5150 SeriesBộ chuyển đổi serial 1 cổng RS-232/422/485 sang Ethernet |
IMC-101 Series Converter quang cấp công nghiệp 10/100BaseT(X) to 100BaseFX |
Môi trường tại trạm biến áp rất đặc biệt, các cấu hình IT sẽ chỉ đòi hỏi một số đặc tính chính. Do đó, đơn giản hóa và tinh giản quá trình mang lại nhiều ý nghĩa: tinh giản giao diện cấu hình chỉ để lại những tính năng mạng có liên quan, quá trình cài đặt và bảo trì sẽ trở nên hiệu quả hơn. Sử dụng thuật cấu hình dựa trên trình duyệt của Moxa, có thể cấu hình thiết bị một cách hiệu quả chỉ trong vòng 7 bước. |
Quản lý hệ thống mạng SCADA PRP/HSR Máy tính DA-820, đa tính năng, hiệu suất hoạt động cao là sự lựa chọn phù hợp cho các nhiệm vụ đa năng. Trong trạm, các nhiệm vụ này gồm giám sát và điều khiển từ xa, truyền thông đầu cuối (front – end communication – các ứng dụng phần mềm), back-end hosting (máy chủ xử lý các thông tin từ front-end commucation – các thiết bị phần cứng), điều khiển giám sát video từ xa.DA-820 đã được thử nghiệm thành công với VMware ESXi, có thể hỗ trợ nhiều nhiệm vụ khác nhau cùng một lúc. Chỉ cần cài đặt VMware với hiệu suất cao và máy DA-820 với đầy đủ tính năng để hỗ trợ và chuyển đổi giữa những hệ điều hành khác nhau của các ứng dụng khác nhau. |
Converter quang mã ICF-1150 Series Chuyển đổi từ RS-232/422/485 sang quang | TRC-190 Series Rackmount chassis cho NRack System™ |
Tại sao nên chọn sản phẩm của Moxa?
IMC-101 Series Converter quang 10/100BaseT(X) sang 100BaseFX | NPort 5610/NPort 5630 Series Bộ chuyển đổi 8 và 16 cổng RS-232/422/485 sang Ethernet |
Tại sao nên chọn sản phẩm của Moxa?
Để xây dựng một trạm biến áp theo chuẩn IEC 61850, cần quan tâm đến 3 nhân tố chính: khả năng thực thi của trạm, tính ổn định và khả năng quản lý. Noise Guard™: Công nghệ Zero Packet Loss - Không làm mất gói tin
Tính ổn định của trạm ứng dụng chuẩn IEC 61850
Để đáp ứng chuẩn IEEE 1613 Class I, thiết bị mạng phải có khả năng tương thích điện từ cấp độ 4 nhằm đảm bảo chúng có thể hoạt động ổn định trong điều kiện nhiễu điện từ. Ưu tiên các gói tin quan trọng
Chẩn đoán giao diện quang với Fiber Check™ cho ST, SC hay SFP
FiberCheckTM của Moxa có thể sử dụng cho các switch trong trạm biến áp để giám sát các dạng đầu nối ST/SC cũng như SFP và thông báo cho hệ thống SCADA thông qua SNMP hoặc MMS khi phát hiện vấn đề bất thường, giúp các vận hành viên nhanh chóng tiến hành bảo trì. Báo cáo và cảnh báo có thể được gửi đi đi bằng một trong các cách sau: cổng mạng, cổng điều khiển serial, CLI, báo cáo MMS, rơ le số, SNMP traps, các mục được ghi trong lịch sử của hệ thống. Năng lượng, nhiệt độ và dòng điện được truyền tải dọc theo các kết nối quang trong thời gian thực.
PT-G503-PHR-PTP RedBox của Moxa được tích hợp nhiều tính năng mới với giao thức PRP/HSR hỗ trợ Gigabit, PTP, Coupling, và QuadBox giúp hệ thống mạng linh hoạt, dễ dàng mở rộng và gần như không mất thời gian trễ để chuyển mạch, đơn giản quá trình quản lý và triển khai.
Quadbox
Công nghệ Smart Recovery™ của Moxa cho phép các kỹ sư giám sát từ xa tình trạng của máy tính và kích hoạt nội dung đã được ghi lại khi có phát sinh vấn đề. Những nội dung này lấy từ một bản sao được lưu trữ trên máy tính cục bộ của hệ thống, được tạo thành khi lần đầu tiên cài đặt thành công máy tính.
không có một hệ điều hành thông minh khôi phục hệ thống, sự sai hỏng của phần mềm hệ thống có thể gặp phải trong hệ điều hành hoặc trong những trạm tích hợp cục bộ, có nghĩa là sự hỏng hóc nghiêm trọng cho việc cài đặt điều khiển công nghiệp từ xa và nơi triển khai tập trung các máy tính. Với một số ước tính lỗi máy tính do lỗi từ phần mềm khá là cao chiếm khoảng 30%, hệ thống tự động khôi phục phần mềm BIOS là một sự thiết kế bổ sung vô cùng cấp thiết để cài đặt các trạm biến áp
Công cụ tạo hình ảnh OS chỉ với 1 click
Tắt nguồn: Tự động khởi động
Hệ thống vận hành chậm: Khôi phục cấu hình theo định kỳ nâng cao tốc độ hoạt động
Có khả năng tự khởi động nhưng gây hư hại hệ thống: Cấu hình một quy trình tạo bản ghi cho biết hư hại gây ra bởi phần cứng hay phần mềm
Sự cố hệ thống và lỗi khởi động: Sử dụng tính năng tự động khôi phục xác định nguyên nhân là ở phần mềm hay phần cứng, khôi phục hoạt động của máy móc nếu nguyên nhân là do phần mềm
Tự động kiểm tra trạng thái và dung lượng máy tính, đưa ra các cảnh báo khi trạng thái không đáp ứng tiêu chuẩn.
Synmap, quá trình ảo hóa phần mềm của Moxa cho máy tính công nghiệp là một bước tiến vượt bậc trong điều khiển thiết bị mạng. Synmap không chỉ cung cấp tính năng SNMP mà còn cho phép giám sát, điều khiển từ các yếu tố nội tại của thiết bị như nhiệt độ, các thông số BIOS và giao diện cục bộ. Synmap là phần mềm cảnh báo và quản lý trạng thái được xây dựng trên nền tảng SNMP, các thiết bị Synmap có thể nâng cấp dễ dàng với mức chi phí vừa phải và mang lại lợi ích cho mọi hệ thống mạng IA.
Môi trường trạm yêu cầu dải nhiệt độ vận hành rộng bởi tại đây nhiệt độ có thể lên đến 75°C hoặc thấp ở mức -40°C. Hầu hết máy tính không thể hoạt động trong điều kiện nhiệt độ như vậy. Các nhà cung cấp điện phải đối mặt với thách thức làm sao để đảm bảo hệ thống vận hành ổn định và thực hiện đầy đủ các chức năng được cấu hình ngay cả trong điểu kiện môi trường khắc nghiệt nhất.
Nhằm đảm bảo hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt và đạt hiệu suất tối ưu ngay cả trong điều kiện nhiệt độ rất cao, Moxa giới thiệu bộ phận tản nhiệt L-type™ (đã được cấp bằng sáng chế). Tản nhiệt L-type™ là một cơ chế tản nhiệt với chức năng làm mát nhiệt độ bên trong của thiết bị và hoạt động bằng cách đặt một bản tiếp xúc trực tiếp với nguồn nhiệt chính bên trong thiết bị.
Sau nhiều năm sử dụng FloTHERM để hoàn thiện kỹ thuật, Moxa có thể liệt kê một danh mục đa dạng các phương pháp, thiết kế trong quá khứ và đánh giá từng bộ phận mỗi khi chế tạo ra một thiết bị mới. Dữ liệu này mang lại những thông tin giá trị cho các kỹ sư về các bộ phận, giúp họ dễ dàng đánh giá một loạt các phương pháp nhằm đạt được dung sai nhiệt nhất định. Bằng cách sử dụng kỹ thuật mô hình tiên tiến của FloTHERM, các kỹ sư có thể tạo ra mô hình ảo của thiết bị điện tử một cách nhanh chóng và dễ dàng cho phép họ phân tích các giới hạn nhiệt một cách hiệu quả, tiến hành điều chỉnh trước khi xây dựng các vật mẫu.
Để loại bỏ hiện tượng nghẽn cổ chai cần phân tích cẩn thận để có thể cấu hình chính xác các “bridge” trong hệ thống mạng. Dòng dữ liệu có thể được lọc hoặc bị hạn chế với những domain cụ thể trong hệ thống mạng nhờ công nghệ VLAN
Để chia nhỏ luồng dữ liệu trên toàn hệ thống mạng
Giảm thiểu khối lượng tin nhắn mà thiết bị cuối cùng cần xử lý
Công nghệ đồng bộ thời gian trong truyền thông Trạm biến áp Truyền thông hiệu quả và đáng tin cậyGiao thức đồng bộ thời gian | Yêu cầu về độ chính xác | Đáp ứng chuẩn IEC 61850 về tốc độ truyền tại mức trạm (1ms) | Đáp ứng chuẩn IEC 61850 về tốc độ truyền tại mức quá trình (1μs) |
NTP/SNTP | 1 đến 10 ms | v | - |
IEEE 1588 V1 | 1 μs | v | v |
IEEE 1588 V2 | 1 μs | v | v |
Mục tiêu cuối cùng của IEC 61850 là biến đổi ngành công nghiệp phân phối điện năng bằng cách xây dựng trạm biến áp theo hướng tự động hóa và thông minh hơn. Với các thiết bị điện tử thông minh (IED), hoàn toàn có thể mở rộng khả năng kiểm soát và tự động hóa sâu vào lớp quá trình của trạm, do đó cho phép giám sát từ xa và quản lý trong thời gian thực từ trung tâm hoặc trạm. Theo tiêu chuẩn IEC 61850, một trạm thông minh phải có đầy đủ 3 đặc tính sau:
Trạm biến áp thông minh theo chuẩn IEC 61850: Tối đa hóa tính khả dụng của hệ thống
moxa-archives-page-5-of-8-safenergy-i-din-moxa-ti-vit-nam