Giải pháp HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THÔNG MINH
Bối cảnh: Trong thời gian dài, ngành cấp nước tồn tại nhiều điểm đau. Đa số doanh nghiệp cấp nước vẫn sử dụng phương pháp ghi chỉ số thủ công truyền thống, một đến hai tháng hoặc thậm chí lâu hơn mới ghi chỉ số một lần, thậm chí gặp thời tiết khắc nghiệt không tiện ghi chỉ số, sẽ ước tính lượng nước sử dụng dựa trên lượng nước sử dụng của cư dân trong quá khứ, dẫn đến mâu thuẫn cấp nước. Đồng thời, do chu kỳ quản lý nhân lực của mạng lưới đường ống dài, dễ phát sinh hành vi sử dụng nước trái pháp luật, mỗi năm do rò rỉ mạng lưới đường ống, tổn thất đo lường, nước tình cảm, trộm nước và các nguyên nhân khác dẫn đến chênh lệch sản tiêu cao, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả kinh tế của doanh nghiệp cấp nước. Vì vậy, để giải quyết vấn đề này, nhiều doanh nghiệp cấp nước đã áp dụng nhiều biện pháp đối phó, nhưng do quy mô khu vực cấp nước lớn, chi phí giám sát nhân lực cao, quản lý nhân lực chậm trễ và các nguyên nhân khác, tình hình kiểm soát chênh lệch sản tiêu vẫn nghiêm trọng, vẫn cao trên 20%. Đồng hồ nước là cơ sở quan trọng để doanh nghiệp cấp nước và khách hàng quyết toán, một khi xảy ra sự cố hoặc lỗi ghi chép dữ liệu thủ công, cũng sẽ gây thiệt hại cho khách hàng hoặc doanh nghiệp cấp nước, đồng thời tăng thêm rắc rối phát sinh và xử lý tranh chấp. Vì vậy, đồng hồ nước thông minh ngày càng được nhiều doanh nghiệp cấp nước ưa chuộng.
Tổng quan kiến trúc hệ thống
Đồng hồ nước thông minh dựa trên NB-IoT/4G được xây dựng theo kiến trúc hệ thống gồm lớp thiết bị đầu cuối, lớp mạng và lớp quản lý nền tảng đám mây, thông qua các công nghệ như Internet of Things, điện toán đám mây, dữ liệu lớn để tích hợp các tầng thành một thể, đáp ứng nhu cầu phát triển trong tương lai.
Một: Lớp thiết bị đầu cuối
- Lớp thiết bị đầu cuối được cấu thành bởi vô số thiết bị đầu cuối NB-IoT/4G, mỗi thiết bị đầu cuối bên trong tích hợp mô-đun tiêu chuẩn NB-IoT/4G, có thể thông qua giao diện không khí kết nối đến trạm gốc. Thiết bị đầu cuối là nền tảng cơ sở của Internet of Things, thông qua việc tăng thêm các cảm biến dùng để giám sát chất lượng nước, giám sát áp suất nước, giám sát lưu lượng, v.v., mô-đun truyền thông NB-IoT/4G khiến thiết bị đầu cuối có thể kiểm soát, quản lý, tương tác.
Hai: Lớp mạng
- Lớp mạng dựa trên trạm gốc của nhà khai thác, thông qua kênh được ủy quyền để thực hiện tương tác dữ liệu với thiết bị Internet of Things.
Ba: Lớp quản lý nền tảng đám mây
- Lớp quản lý nền tảng đám mây được cấu thành bởi máy chủ cổng, máy chủ dữ liệu, máy chủ ứng dụng và phần mềm điều khiển nền tảng đám mây, v.v., là lõi điều khiển cấp trên của nghiệp vụ Internet of Things.
1. Máy chủ cổng: Thông qua giao thức và giao diện thống nhất để thực hiện việc kết nối của các thiết bị đầu cuối khác nhau, tập hợp dữ liệu và thông tin lệnh thu được từ các mạng truy cập khác nhau, sau khi phân loại sẽ truyền dữ liệu đến máy chủ dữ liệu, đồng thời gửi thông tin lệnh tức thời đến máy chủ ứng dụng, để máy chủ dữ liệu trong trường hợp dữ liệu tích tụ vẫn có thể thực hiện lệnh tức thời nhanh chóng, đồng thời hỗ trợ hàng triệu thiết bị giao tiếp cùng lúc.
2. Máy chủ dữ liệu: Tập hợp dữ liệu Internet of Things thu được từ máy chủ cổng, lưu trữ dữ liệu một cách hệ thống hóa. Thuận tiện cho máy chủ ứng dụng truy cập và gọi nhanh hơn.
3. Máy chủ ứng dụng: Là điểm tập hợp cuối cùng của dữ liệu Internet of Things, là lõi điều khiển cấp trên của nghiệp vụ Internet of Things, thực hiện các thao tác xử lý dữ liệu theo nhu cầu của khách hàng. Thông qua máy chủ cổng và máy chủ dữ liệu để lấy dữ liệu từ lớp thiết bị, và quản lý thống nhất các thiết bị ngành nước như đồng hồ nước, đồng hồ đo lưu lượng, v.v.
4. Phần mềm điều khiển nền tảng đám mây: Phần mềm điều khiển nền tảng đám mây là phần mềm điều khiển thực hiện tương tác giữa dữ liệu thiết bị và nhu cầu người dùng, chia thành phiên bản PC và phiên bản điện thoại, có thể tùy chỉnh chức năng theo nhu cầu thực tế của người dùng.
