TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG TRUNG TÂM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TRUYỀN NHẬN DỮ LIỆU TRONG CÁC HỆ THỐNG QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG TỰ ĐỘNG, LIÊN TỤC CÁC TRẠM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ, NƯỚC TỰ ĐỘNG Ông Văn Hùng Vỹ, PTP Dữ liệu Hệ thống thông tin Hải Phòng, 6/2014 Nội dung I Giới thiệu II Công nghệ truyền nhận số liệu III Xử lý liệu IV Các ứng dụng truyền nhận liệu V Định hướng phát triển ứng dụng truyền nhận liệu VI Kết luận Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 I Giới thiệu - Hệ thống thu thập truyền nhận liệu xây dựng phục vụ cho việc thu thập tổng hợp liệu quan trắc từ trạm quan trắc môi trường tự động truyền đơn vị đầu mối - Xây dựng ứng dụng khai thác liệu dành cho người dùng cuối việc áp dụng công nghệ truyền nhận liệu - Xây dựng ứng dụng điều khiển từ xa tự động hóa thiết bị bên trạm quan trắc môi trường tự động công nghệ truyền nhận liệu Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 II Công nghệ truyền nhận số liệu • Internet: 1.1 Cơ sở hạ tầng -Tại trạm: Các trạm quan trắc môi trường không khí, nước nằm mạng lưới quan trắc tự động, trang bị hạ tầng mạng internet đường truyền ADSL tương đối ổn định, phục vụ cho việc truyền nhận số liệu từ trạm đến trung tâm CSDL địa phương -Tại đơn vị đầu mối: Được trang bị thiết bị mạng đại (router, switch, checkpoint, firewall…) phục vụ trì mạng internet với tốc độ đường truyền Mix nước(20Mb/s) quốc tế lên đến 1,5Mb/s đảm bảo tính ổn định tốc độ nhận liệu từ nhiều trạm thời điểm Ngoài trung tâm có hệ thống tường lửa thiết lập chặt chẽ đáp ứng vấn đề bảo mật liệu Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 II Công nghệ truyền nhận số liệu 1.2 Hệ thống phần mềm truyền nhận liệu qua môi trường internet: • Các thành phần hệ thống truyền nhận liệu qua internet - Các dịch vụ cài đặt máy trạm (client) - Các dịch vụ truyền liệu qua internet - Các dịch vụ tổng hợp liệu cài đặt trung tâm Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 II Công nghệ truyền nhận số liệu Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 II Công nghệ truyền nhận số liệu * Chi tiết luồng liệu truyền từ trạm đến hệ thống máy chủ trung tâm Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 II Công nghệ truyền nhận số liệu - Hệ thống phần mềm truyền nhận liệu vận hành tự động theo chu trình khép kín từ bước đọc đóng gói liệu từ trạm việc đưa liệu vào CSDL - Hệ thống truyền nhận hoàn toàn tự thiết lập, cấu hình cho trạm theo tần suất đọc, gửi liệu, cấu trúc file liệu - Dữ liệu truyền sở liệu trung tâm đảm bảo tính bảo mật an toàn liệu Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 II Công nghệ truyền nhận số liệu Viễn thông không dây: 3G, GSM 2.1 Cơ sở hạ tầng: -Tại trạm: + Được lắp đặt thiết bị đọc, kết nối truyền liệu thông qua việc thu phát sóng 3G/GSM: SC-1000(HACH), MT-102 (INVENTIA), DCOM, Modem GSM… +Hạ tầng mạng viễn thông 3G/GSM sử dụng phủ sóng toàn quốc ổn định: Vina Phone, Viettel, Mobi Phone - Tại Trung tâm: Được trang bị hệ thống máy chủ cấp địa tiếp nhận liệu với phần mềm tiếp nhận liệu Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 II Công nghệ truyền nhận số liệu * Các thiết bị lắp đặt sử dụng đầu mối tiếp nhận liệu MT-102 Inventia SC-1000 Hach Modem 3G/GSM Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận liệu b Cảnh báo liệu: * Cảnh báo trạng thái truyền liệu: Ứng dụng vận hành 24/24h gửi cảnh báo đến cán bộ, lãnh đạo gặp cố truyền nhận liệu qua địa email, tin nhắn di động (SMS) cấu hình: Công cụ theo dõi Cảnh báo Email, SMS Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận liệu * Ứng dụng cảnh báo chất lượng liệu Lưu vực sông Cầu Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận liệu Lưu vực sông Nhuệ - Đáy Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận liệu Ứng dụng điều khiển, tự động hóa: Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận liệu * Trung tâm điều khiển: - Được xây dựng dạng webapplication giao tiếp với thiết bị trạm qua môi trường internet - Các tác vụ điều khiển tích hợp webapplication: - Các lệnh điều khiển gửi đến thiết bị đặt trạm thông qua địa IP tĩnh Internet thiết bị 3G - Các trạng thái điều khiển, cảnh báo lưu lại dạng lịch sử Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận liệu * Tại trạm: - Được thiết kế lắp đặt thiết bị thu nhận liệu có địa IP tĩnh có thiết bị nhận sóng 3G -Thiết bị thực phân tích gửi lệnh đến thiết bị đóng ngắt tín hiệu điện (analog) thực đóng mở rơ le thiết bị - Sau thực tác vụ điều khiển có kiện liên quan đến an ninh giám sát, thiết bị đảm nhận chức gửi phản hồi lại trung tâm điều khiển trạng thái thiết bị thông qua internet Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận liệu Màn hình trạng thái thiết bị Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận liệu Ứng dụng di động, Map Portal Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận liệu a Ứng dụng di động: - Phần mềm khai thác liệu thiết bị di động ứng dụng công nghệ truyền liệu thực chức kết nối đến sở liệu thông qua 3G/GSM theo: + Địa IP máy chủ CSDL (kết nối trực tiếp) + Webservices (hiện sử dụng) - Các lệnh truy vấn (request) gửi từ di động gọi đến thủ tục (Storedprocedure) thực thi trả lại kết theo truy vấn tương ứng (query) - Nhận liệu hiển thị lên giao diện người dùng thiết bị di động Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận liệu Đăng nhập ứng dụng Biểu đồ trực tuyến Khai thác liệu Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận liệu b Map Portal: - Ứng dụng kết nối đến CSDL trung tâm sử dụng dịch vụ webservices qua môi trường: + Internet ứng dụng Map Portal trình duyệt máy tính cá nhân + 3G/GPRS ứng dụng di động - Truyền nhận yêu cầu quản lý hành trình tuyến quan trắc - Hiển thị quản lý hành trình quan trắc giao diện ứng dụng sau nhận liệu trả từ CSDL Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận liệu Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 IV Định hướng phát triển ứng dụng truyền nhận liệu * Về mặt công nghệ: - Internet môi trường truyền liệu tối ưu tính ổn định bảo toàn liệu, thời gian tới ứng dụng đơn vị tập trung phát triển theo hướng khai thác môi trường - Công nghệ 3G không dây dần ổn định dó đơn vị tập trung phát triển ứng dụng sử dụng công nghệ truyền liệu qua 3G tận dụng tối ưu lợi công nghệ * Về mặt liệu: - Sẽ thực tiếp tục nghiên cứu phương thức đóng gói liệu, mã hóa loại liệu nhằm làm giảm dung lượng, lưu lượng truyền liệu, đảm bảo vấn đề bảo mật liệu trình truyền - Các liệu truyền với định dạng dễ xử lý tuân thủ theo chuẩn chung quy định nhằm tránh cố xáo trộn liệu, liệu… Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 V Kết luận - Ứng dụng công nghệ truyền liệu đóng vai trò then chốt hoạt động quan trắc môi trường trạm nằm mạng lưới quan trắc môi trường tự động - Cung cấp nguồn liệu liên tục, bảo mật an toàn liệu cho đơn vị quản lý, người dùng - Sử dụng công nghệ truyền liệu giảm cố liệu người gây ra, cho phép truy vấn, tự động lấy lại liệu - Với công nghệ truyền nhận liệu không dây đáp ứng nhu cầu người dùng cuối thật hiệu thông qua thiết bị di động, đáp ứng việc truyền nhận liệu trạm gặp khó khăn địa lý, sở hạ tầng Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 [...]... Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận dữ liệu 1 Ứng dụng truyền nhận dữ liệu trạm quan trắc tự động: - Hệ thống phần mềm truyền nhận dữ liệu đang được ứng dụng cho: 07 trạm quan trắc môi trường không khí tự động, 04 trạm quan trắc môi trường nước tự động sử dụng công nghệ truyền dữ liệu qua internet - Tần suất dữ liệu được nhận về từ hệ thống truyền nhận. .. Các ứng dụng truyền nhận dữ liệu 2 Ứng dụng quản lý dữ liệu quan trắc môi trường: Đơn vị đầu mối được cung cấp các dụng công cụ phần mềm làm việc với dữ liệu được tích hợp trên cổng thông tin điện tử Quan trắc môi trường + Công cụ biên tập, quản lý dữ liệu: Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận dữ liệu + Công cụ khai thác dữ liệu quan trắc môi trường: ... 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận dữ liệu * Ứng dụng cảnh báo chất lượng dữ liệu Lưu vực sông Cầu Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận dữ liệu Lưu vực sông Nhuệ - Đáy Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận dữ liệu 4 Ứng dụng điều khiển, tự động hóa: Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ...II Công nghệ truyền nhận số liệu 2.2 Hệ thống phần mềm truyền nhận dữ liệu qua môi trường 3G/GSM -Ứng dụng công nghệ truyền số liệu qua môi trường viễn thông không dây 3G/GSM có thể giải quyết được vấn đề truyền số liệu tại các trạm có vị trí địa lý phức tạp, chưa có internet -Ứng dụng công nghệ không dây phát triển các phần mềm khai thác, quản lý dữ liệu quan trắc tự động (cảnh báo,... trình truyền - Các dữ liệu sẽ được truyền về với các định dạng dễ xử lý và tuân thủ theo chuẩn chung đã được quy định nhằm tránh sự cố xáo trộn dữ liệu, mất dữ liệu Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 V Kết luận - Ứng dụng các công nghệ truyền dữ liệu đóng vai trò then chốt trong các hoạt động quan trắc môi trường của các trạm nằm trong mạng lưới quan trắc môi trường tự. .. dữ liệu liên tục, bảo mật và an toàn dữ liệu cho đơn vị quản lý, người dùng - Sử dụng các công nghệ truyền dữ liệu sẽ giảm được các sự cố về dữ liệu do con người gây ra, cho phép truy vấn, tự động lấy lại những dữ liệu đã mất - Với các công nghệ truyền nhận dữ liệu không dây sẽ đáp ứng được các nhu cầu của người dùng cuối thật hiệu quả thông qua các thiết bị di động, đáp ứng được việc truyền nhận dữ. .. từ CSDL Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận dữ liệu Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 IV Định hướng phát triển ứng dụng truyền nhận dữ liệu * Về mặt công nghệ: - Internet vẫn đang là một môi trường truyền dữ liệu tối ưu nhất bởi tính ổn định và bảo toàn dữ liệu, do đó trong thời gian tới các ứng dụng của đơn vị... trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 II Công nghệ truyền nhận số liệu Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 II Công nghệ truyền nhận số liệu 3 Hệ thống quản lý và lưu trữ dữ liệu tại trung tâm Quan trắc môi trường 3.1 Phần cứng - Hệ thống phòng máy chủ của được xây dựng với đầy đủ các trang thiết bị hiện đại, đảm bảo hoạt động phục vụ truyền nhận dữ liệu trực... thác môi trường này - Công nghệ 3G không dây đang dần ổn định dó đó đơn vị cũng sẽ tập trung phát triển các ứng dụng sử dụng công nghệ truyền dữ liệu qua 3G tận dụng tối ưu các lợi thế của công nghệ này * Về mặt dữ liệu: - Sẽ thực hiện tiếp tục nghiên cứu phương thức đóng gói dữ liệu, mã hóa các loại dữ liệu nhằm làm giảm dung lượng, lưu lượng truyền dữ liệu, đảm bảo được vấn đề bảo mật dữ liệu trong. .. lưu dữ liệu lớn (Tính đến 11/6/2014 CSDL Quan trắc đã có xấp xỉ 31 triệu bản ghi) - Về bảo mật: + Hệ thống: Được thiết kế tối ưu với firewall mềm, firewall cứng, checkpoint, nokia… + Ứng dụng: Tuân theo theo cơ chế phân quyền đối với các hệ thống quản trị CSDL, hệ thống khai thác dữ liệu theo các user Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Hải Phòng 19 - 20/6/2014 III Các ứng dụng truyền nhận dữ liệu ... (bigdata) mở rộng nâng cấp dung lượng cần thiết, hệ thống thiết kế theo chế Cluster máy chủ chạy song song đảm bảo tính bảo toàn liệu -Các ổ lưu trữ thiết kế tầng, cài đặt chia theo Rate cho phép... chủ cài đặt phần mềm quyền: + Hệ điều hành: Linux, Window Server 2008 + Hệ quản trị CSDL: Microsoft SQL Server Enterprise, Oracle, thiết kế theo mô hình DataWareHouse, Partition cho phép lưu