GIẢI PHÁP ĐO LƯỜNG NƯỚC THÔNG MINH
Hệ thống đo lường nước thông minh sử dụng công nghệ IoT có chức năng tự động thu thập các số đo của đồng hồ và chuyển đến cơ sở dữ liệu trung tâm để phân tích, thanh toán và xử lý sự cố.
Khi lựa chọn công nghệ và giao thức mạng cần phải đặc biệt đến yếu tố quan trọng sử dụng hiệu quả năng lượng điện, vì các đồng hồ chủ yếu chạy bằng pin. Và mong muốn rằng, tuổi thọ của pin phải cùng với chu kỳ bảo trì hoặc hiệu chuẩn của đồng hồ, thường là 6-12 năm.
brochure download
Giới thiệu
Giải pháp được xây dựng trên nền tảng mạng không dây Lora, hệ thống đo lường nước thông minh có ưu điểm có vùng phủ sóng rộng 10-15km khu vực trống 2-5km khu vực đô thị đông đúc với mức tiêu thụ điện thấp và không phải chi trả chi phí hòa mạng thuê bao như công nghệ GSM/NB-IoT.
Mô hình tổng quát hệ thống
Trong hệ thống đo lường nước thông minh, mỗi website điều khiển, giám sát được triển khai trên 1 tên miền riêng biệt trên cùng 1 nền tảng, cho phép người quản lý hệ thốngđo lường nước phân cấp theo dự án, khu vực, và từng đồng hồ.
Các gateway đảm nhận vai trò thu thập và truyền tải dữ liệu giữa đồng hồ nước và máy chủ.
Hệ thống sử dụng các công nghệ truyền dữ liệu hiện đại cho phép kết nối, điều khiển, phân tích dữ liệu tiêu thụ nước, báo cáo, cảnh báo và các chức năng khác như định vị địa lý.
Các phần tử trong hệ thống đo lường nước thông minh
Các thành phần chính:
- Các đồng hồ nước: gồm bộ thu thập dữ liệu được gắn vào đồng hồ nước cơ truyền thống.
- Thiết bị đầu cuối truyền dữ liệu từ bộ thu thập dữ liệu trong mạng Lora đến Gateways.
- Gateways thu thập dữ liệu từ tất cả các đồng hồ trong bán kính phủ sóng.
- Gateways sẽ gửi thông tin đến Cloud nơi dữ liệu được phân tích bởi một Server.
- Máy chủ – server quản lý dữ liệu, thiết bị
- Máy chủ ứng dụng: tương tác người dùng qua website, ứng dụng điện thoại, cảnh báo, báo cáo và các vấn đề khác
Giải pháp đo lường nước thông minh
Đồng hồ nước thông minh không đơn thuần cung cấp dữ liệu tiêu thụ nước, nó còn giúp kiểm soát lượng nước tiêu thụ hiệu quả, khả năng phát hiện và cảnh báo các sự cố bất thường. Những đổi mới trong công nghệ đo lường nước, hệ thống đo lường nước thông minh và đồng hồ nước thông minh đã giúp giảm chi phí nhân công, giảm tổn thất do rò rỉ, giúp khách hàng phân tích và chủ động sử dụng nước một cách thông minh hơn và cải thiện thời gian dịch vụ và trải nghiệm khách hàng trên nền tảng điện toán đám mây.
Giải pháp là số hóa dữ liệu đồng hồ nước cơ truyền thống phổ biến tại Việt Nam và thiết kế bộ thu thập dữ liệu đồng hồ nước thông minh lắp đặt vào các đồng hồ cơ cũ tồn tại trên hệ thống. Điều này, giúp giảm giá thành sản phẩm và tận dụng các đồng hồ nước cơ truyền thống đang sử dụng thay vì sử dụng một đồng hồ nước thông minh mới thay thế.
Sử dụng giải pháp truyền dữ liệu trên mạng Lora công suất thấp cho phép đồng hồ nước sử dụng pin với thời gian tốt hơn cũng như tầm phủ sóng các trạm rộng (bán kính 2-3km trong nội thành) mà không cần chi trả thêm chi phí nhà mạng. Ứng dụng thực tế thích hợp cho khu vực đông dân cư như nahf cao tầng, khu vực hộ gia đình.
Chuyển đổi số cho đồng hồ nước cơ truyền thống
Các công nghệ chuyển đổi số:
- Công nghệ hiệu ứng trường: sử dụng cảm biến từ Hall phát hiện vòng quay kim đồng hồ tích hợp nam châm.
- Công nghệ dao động LC: sử dụng cảm biến trường LC, phát hiện vòng quay kim đồng hồ tích hợp nam châm.
- Công nghệ quang: sử dụng tia hồng ngoại, phát hiện phản xạ ánh sáng trên kim đồng hồ chỉ thị màu phản quang.
Đánh giá mức độ tiêu thụ năng lượng: hiệu ứng trường < dao động LC < quang học
Các loại đồng hồ nước phổ biến ( chiếm 90% sử dụng)
Đồng hồ cơ KENT, xuất xứ: Malaysia 
Đồng hồ cơ Actaris, xuất xứ: Indonesia 
Đồng hồ cơ Itron
Giải pháp đồng hồ nước thông minh PELAB
Tính năng đồng hồ nước thông minh:
- Đếm thời gian thực
- Tự động thu thập dữ liệu
- Tính toán dữ liệu lượng nước tiêu thụ
- Cài đặt thông số của thiết bị
- Tính toán % dung lượng Pin còn lại
- Cảnh báo khi có hiện tượng bơm nước ngược ra mạng
- Cảnh báo khi có lưu lượng nước sử dụng tăng bất thường
- Cảnh báo khi bị từ trường xâm nhập, mở vỏ hộp.
- Lưu trữ dữ liệu nội bộ phục vụ cho việc truy xuất và bảo trì
Thiết kế chỉ can thiệp vào kim đồng hồ cơ cũ bằng cách thay thế kim đồng hồ nam châm hoặc kim loại và sử dụng các công nghệ số hóa số vòng quay thành tín hiệu điện nhằm đọc được số vòng quay cũng như phát hiện các hiện tượng bất thường trong khi tiêu thụ nước của khách hàng.
Sản phẩm đồng hồ nước thông minh
Đồng hồ nước thông minh Actaris:
- Sử dụng công nghệ Hall
- Truyền dữ liệu qua mạng Lora
- Lưu trữ dữ liệu theo ngày 6 tháng gần nhất, lưu trữ 100 tháng gần nhất.
- Cảnh báo: pin yếu, phát hiện xâm nhập, mở vỏ, bơm nước ngược ra mạng, tiêu thụ bất thường, rò rỉ.
- Tần suất gởi dữ liệu thông thường: 1-3 lần/ngày
Đồng hồ nước thông minh Itron:
Gateway Lora
Gateway công nghệ Lora VEGA BS được thiết kế để triển khai mạng LoRaWAN ở tần số 863-923 MHz đã được cục tần số cấp phép cho sử dụng đối với các thiết bị IoT theo thông tư 38/2020/TT-BTTTT. Gateway công nghệ Lora chạy trên hệ điều hành Linux và được cài đặt sẵn bộ chuyển tiếp Packet forwarder.
Ứng dụng thu thập dữ liệu và điều khiển cho cụm đèn, bán kính phủ sóng lý thuyết 10km, thực tế tốt nhất 2-5km tùy độ cao trụ lắp anten và vật cản xung quanh.
Gateway công nghệ Lora chạy trên hệ điều hành Linux và được cài đặt sẵn bộ chuyển tiếp Packet forwarder. Tích hợp module 3G cung cấp thêm kênh liên lạc và mô-đun GPS để xác định vị trí của Gateway công nghệ Lora. Đồng bộ hóa đồng hồ tích hợp bằng tín hiệu vệ tinh điều hướng.
Phần mềm quản lý
Tính năng:
- Đăng nhập: phần quyền tài khoản (Super admin, Admin, User), tài khoản admin có thể tạo tài khoản user và cài đặt điều khiển, tài khoản user chỉ xem được các trang thống kê.
- Thống kê: theo dự án, khu vực, đồng hồ nước với các thông tin như vị trí, trạng thái hoạt động, giám sát các thông số, cài đặt điều khiển. Các cài đặt thay đổi từ xa một cánh nhanh chóng và hàng loạt
- Cảnh báo: qua web gồm cảnh báo tình trạng hoạt động tín hiệu, kết nối và các sự cố, hư hỏng đồng hồ… để kịp thời xử lý đảm bảo an toàn
- Quản lý: tài khoản người dùng, các lệnh điều khiển do người dùng gởi, trạng thái thực thi, các sự kiện truyền dữ liệu từ thiết bị và logs toàn bộ các hoạt động xảy ra.
- Xuất báo cáo: pdf, excel
- Cung cấp dữ liệu cho bên thứ 3: qua API truy xuất dữ liệu quan trắc, cảnh báo…
Trang đăng nhập
Tài khoản được phân quyền, xem được các thẻ được chia
Trang quản lý
Thống kê toàn bộ khu vực, thiết bị, cảnh báo, trạng thái, so sánh tiêu thụ hàng tháng các khu vực hệ thống (tài khoản admin)
Thẻ khu vực
Quản lý các khu vực lắp đặt
Thẻ đồng hồ [thông tin]
Liệt kê các đồng hồ hiện hữu, vị trí, thông tin đồng hồ, khách hàng
Thẻ đồng hồ [theo dõi]
Giám sát trạng thái, lượng nước tiêu thụ, năng lượng, tín hiệu sóng của đồng hồ
Thẻ quản lý tài khoản
Quản lý tài khoản, tạo mới, cập nhật, cài đặt quyền hạn
Mô hình quản lý
Phân cấp người dùng: bao gồm người quản trị (super administrator), người điều khiển giám sát(admin), người sử dụng (user)
Người quản trị: có quyền tạo mới trang dự án, tạo tài khoản admin cấp cho người điều khiển giám sát cũng như tài khoản người sử dụng (user).
Người điều khiển giám sát: có quyền cài đặt thêm bớt các khu vực và thiết bị, cài đặt chế độ hoạt động và giám sát theo dõi toàn bộ hoạt động trên hệ thống quản lý. Đồng thời, cũng có quyền tạo tài khoản người sử dụng, thêm bớt thông tin, giới hạn quyền hạn người dung.
Người sử dụng: chỉ được quyền xem, theo dõi, giám sát mà không thể cài đặt điều khiển hệ thống, các thông số được xem được người điều khiển giám sát quy định
Phân cấp quản lý hệ thống: bao gồm quản lý theo dự án, mỗi dự án quản lý nhiều khu vực, mỗi khu vực quản lý nhiều đồng hồ.