• Thứ Ba, 27/04/2004 15:50 (GMT+7)

    Công nghệ AMR từ Đà Nẵng: Dây điện đọc chỉ số điện

    AMR - Automatic Meter Reading, công nghệ tự động đọc và truyền chỉ số công tơ điện (điện kế) từ xa qua đường dây điện lực - đã có mặt tại Đà Nẵng từ hơn một năm nay và sẽ lan xa khắp 12 tỉnh miền Trung. Thậm chí thiết bị công nghệ AMR từ Đà Nẵng có thể được xuất khẩu sang Iran ngay trong năm tới. Nếu bạn không... ở Đà Nẵng và đã từng... 'khổ' vì những chuyện ghi chỉ số điện kế, bạn sẽ rất dễ đồng cảm với những người ủng hộ AMR...

    AMR, sự lựa chọn của Điện Lực III


    Dùng máy tính xách tay nối vào các concentrator tại tủ điện ở trạm biến áp để kiểm tra việc sử dụng điện của kháhc hàng. Ành chụp tại trạm biến áp Lê Đại Hành, TP.Đà Nẵng

    Mỗi năm, số lượng khách hàng của ngành điện lại tăng với tốc độ khoảng 13%. Trước tình hình đó, để nâng cao hiệu suất lĩnh vực kinh doanh, Tổng Công ty Điện Lực Việt Nam đã chỉ đạo tìm kiếm những giải pháp công nghệ để tăng năng suất lao động, cải tiến công tác kinh doanh và dịch vụ khách hàng. Trong đó, đáng chú ý là 2 khâu ghi chỉ số điện kế và thu tiền điện dù thu hút nhiều nhân lực nhất trong ngành nhưng lại vẫn rất 'thủ công', chưa áp dụng được các công nghệ mới.
    Trong nhịp điệu lao động thường ngày, các nhân viên ghi chỉ số điện kế vẫn phải vào tận nhà khách hàng, hoặc phải leo trụ điện để đọc chỉ số. Để đến tận điện kế trên cột hay trụ điện, thường phải có hai nhân viên để dùng... thang leo lên, vừa bất tiện lại vừa khó tránh những rủi ro có thể xảy ra như trượt ngã, bị điện giật trong mùa mưa bão,... Đến nhà khách hàng, gặp những hộ thường xuyên đi vắng, 'ghi điện viên' phải tới lui nhiều bận để ghi cho được chỉ số. Đặc biệt, dù phải tốn nhiều nhân viên cho khâu ghi chỉ số nhưng các công ty điện lực vẫn chưa tài nào ghi đồng loạt cùng lúc tất cả các điện kế trong một khu vực. Trong khi đó, sản lượng điện thanh cái được ghi vào 0 giờ ngày đầu tháng nên rất khó theo dõi và phân tích tỷ lệ tổn thất điện năng biến động. Việc kiểm tra sử dụng điện của khách hàng khó khăn, lại thiếu hệ thống biện pháp để theo dõi và phân tích biểu đồ phụ tải phục vụ cho công tác quản lý phụ tải. Đó là chưa kể sau khi các nhân viên mang những cuốn sổ ghi chỉ số điện kế về, ngành điện lại phải có sẵn nhiều nhân viên khác tốn nhiều thời gian để nhập các số liệu này vào máy tính và in ra hóa đơn.

    Liệu có thể tự động hoá các khâu đọc chỉ số điện kế và lập hoá đơn tiền điện để giảm số lượng nhân viên ghi chỉ số và nhân viên nhập số liệu, đồng thời hạn chế những sai sót (thậm chí có thể là tiêu cực) trong các việc ghi và nhập tin như vậy? Cụ thể hơn, liệu có thể tin học hoá toàn bộ các công đoạn nghiệp vụ chủ yếu trong kinh doanh điện?
    Hai câu hỏi trên vẫn luôn 'ám ảnh' từ Tổng Công ty cho tới các công ty điện lực trong cả nước. Tuy vậy, có vẻ Công ty Điện Lực III là đơn vị tìm ra lời giải sớm nhất và hoàn chỉnh nhất khi chọn đúng công nghệ AMR (tự động ghi chỉ số điện kế từ xa qua đường dây điện lực) và thiết kế được chương trình máy tính sử dụng dữ liệu đầu ra của hệ thống đo chỉ số từ xa như một thông tin đầu vào quan trọng của hệ thống quản lý khách hàng và lập hoá đơn tiền điện.
    Sau quá trình tìm hiểu nhiều công nghệ ghi chỉ số điện kế khác nhau ở các nước, Công ty Điện Lực III đã chọn công nghệ AMR vì cho phép dùng bộ đo xa (bộ RU- Remote Unit) lắp đặt được trên tất cả các điện kế để truyền dữ liệu trên đường dây hạ thế của điện lực nối vào điện kế.  Công nghệ AMR vì vậy cho phép khỏi phải thay thế các loại điện kế đang có trên lưới điện, đồng thời cũng không phải lắp đặt đường truyền dữ liệu riêng.
    Mặt khác, chính khả năng tạo được công nghệ giá rẻ nhờ chỉ nhập chip vi xử lý của công ty Intracoastal (Canada) để tự sản xuất lấy bo mạch RU từ các linh kiện được khai thác qua các nguồn ổn định ở trong nước nên Công ty đã quyết định  ký với họ một  hợp đồng về việc  Intracoastal chuyển giao công nghệ chế tạo bộ đo xa RU và bán chip vi xử lý cho Công ty. Các phần còn lại của bo mạch do Công ty tự thực hiện và độc quyền sản xuất, phân phối tại Việt Nam trong 10 năm liền.
    Tính ra, giá thành một bộ RU xuất xưởng từ Trung tâm Máy tính của Công ty Điện Lực III để cài đặt vào điện kế khách hàng chỉ tốn khoảng 15 USD.

    Khi những RU sang phía bên kia sông Hàn...
    Các bộ RU được lắp đặt bên trong các loại điện kế CV-140 5-A, 10-40A đang được sử dụng phổ biến trên lưới ở TP Đà Nẵng. Để thuận tiện trong công việc và tránh phiền hà cho khách hàng, Công ty đã chọn phương án thay điện kế định kỳ để lắp đặt điện kế có gắn RU cho khách hàng.
    Từ tháng 9/2000, Công ty đã bắt đầu cuộc thử nghiệm gắn bộ RU trong 520 điện kế khách hàng tại 3 trạm biến áp của Điện Lực Đà Nẵng để đánh giá tính năng kỹ thuật của công nghệ AMR. Trong đó, Trạm Biến áp Lê Đại Hành là trạm mới cải tạo, lưới sử dụng cáp vặn xoắn ABC; Trạm Triệu Nữ Vương và Trạm Trần Bình Trọng đều là trạm biến áp cũ, có lưới điện cũ nát và nhiều phụ tải biến động như hàn điện, gia công cơ khí, v.v...
    Mỗi trạm biến áp hạ thế có thể có một hoặc nhiều Concentrator (bộ tập trung số liệu của các RU) có mã phân biệt nhau. Concentrator hoạt động như một máy tính, được đấu nối vào đường dây điện lực để thu thập dữ liệu do các bộ RU phát lên đường dây điện lực rồi truyền về trạm máy tính cơ sở qua modem và đường dây điện thoại. Dữ liệu này chính là thông tin đầu vào của hệ thống thông tin kinh doanh điện năng do Trung tâm Máy tính thuộc Công ty thiết kế, làm cơ sở cho việc phát hành hoá đơn và cập nhật vào kho dữ liệu chung để có thể phục vụ cho các chức năng khác như kết xuất dữ liệu khách hàng lên trang web phục vụ khách hàng, theo dõi công nợ khách hàng, kết xuất báo cáo phục vụ công tác quản lý,... (Xem Sơ đồ 1)

    Sơ dồ 1: Chu trình hoạt động của hệ thống kinh doanh kết hợp với hệ thống đọc chỉ số từ xa (sử dụng CSDL SQL Server 7.0)

    Qua thời gian lắp đặt và theo dõi từ tháng 6/2000, số liệu được truy cập bằng máy tính có cài đặt phần mềm tại ba trạm biến áp trên đến các bộ RU được lắp đặt tại nhiều vị trí khác nhau (trong nhà, ngoài trụ, mưa, nắng) đều khớp hoàn toàn với số liệu thực tế tại điện kế ở nhà khách hàng, chưa có trường hợp nào sai.

    Toàn bộ hệ thống hoạt động tốt và chưa xảy ra hư hỏng gì, kể cả trong các đợt giông sét lớn (nhất là sét mùa hè rất dữ dội) tại Thành phố bên sông Hàn này. Nhờ vậy, từ việc ghi chỉ số điện kế, quản lý phụ tải, kiểm tra sử dụng điện của khách hàng cho đến tính toán và phát hành hóa đơn tiền điện của các khách hàng thuộc 3 trạm biến áp này đã được tự động hóa hoàn toàn.
    Đặc biệt, cuộc thử nghiệm cũng cho thấy nhiều kết quả rõ mười mươi: nhờ khả năng kiểm tra từ xa việc sử dụng điện của khách hàng nên không ảnh hưởng tới quan hệ giao tiếp với khách hàng; chẳng những tiết kiệm được nhân lực do không phải tổ chức lực lượng ghi chỉ số điện kế và nhập liệu vào máy tính mà

    còn ghi được biểu đồ phụ tải của từng khách hàng 24 giờ trong ngày và 40 ngày trong tháng để làm cơ sở dữ liệu cho công tác quản lý phụ tải, giúp theo dõi chính xác điện năng và tổn thất điện năng hàng ngày, tháng, năm,...
    Chính vì vậy, Công ty Điện Lực III đã quyết định triển khai tiếp Chương trình AMR với gần 10.000 bộ RU mới thuộc 7-8 trạm biến áp tại các quận Sơn Trà và Ngũ Hành Sơn phía bên kia sông Hàn...

    Từ hàn giang đến...Iran, bao giờ?
    Hiện nay, Công ty Điện Lực III đã lập xưởng lắp ráp các bo mạch RU đặt tại Trung tâm Máy tính, có năng lực sản xuất khoảng 500.000 bộ RU/năm và có thể tăng lên 1-2 triệu bộ/năm với vốn đầu tư thêm về thiết bị và nhà xưởng là không lớn. Trước mắt, sẽ sản xuất 20.000 bộ RU phục vụ cho nội bộ Công ty.
    Trong khi đó, đã xuất hiện lời mời của chính Công ty Intracoastal khi đề nghị Công ty Điện Lực III bán lại cho họ mỗi năm khoảng 200.000 bộ RU để cấp cho thị trường Châu Á. Trước mắt, Iran đã liên tục gởi email sang để đề nghị mua từ Việt Nam 90.000 bộ RU trong năm 2001, với đợt I là 13.000 bộ. Tuy vậy, vấn đề 'ngắc ngứ' tạm thời với Công ty Điện Lực III không phải là năng lực sản xuất và chất lượng xuất xưởng các bo mạch RU (đạt tiêu chuẩn kỹ thuật của Intracoastal), mà là chuyện... ISO 9001 như đòi hỏi từ phía Iran!
    'Nói chung, chưa bao giờ ngành điện Việt Nam tính đến chuyện xuất khẩu điện mà chỉ kinh doanh điện trong phạm vi lưới điện quốc gia, nên chúng tôi hoàn toàn bất ngờ khi phía bạn hỏi về tiêu chuẩn ISO.' - ông Trần Dũng, giám đốc Trung tâm Máy tính thuộc Công ty, nói. Dù sao, ông cho biết lãnh đạo Công ty đã khẳng định Điện Lực III sẽ tính đến chuyện ISO để sẽ tham gia đấu thầu quốc tế hẳn hoi trong những hợp đồng cung cấp bo mạch RU cho các nước Châu Á nói chung.
    Trước những chuyến 'buôn xa', hẳn phải lo dứt chuyện trong nhà. Dự kiến trong giai đoạn 2002-2005, mỗi năm Công ty sẽ lắp đặt 100.000 bộ RU cho các khách hàng ở các Điện lực. Việc triển khai sẽ được thực hiện hoàn chỉnh ở từng chi nhánh điện, để đảm bảo đến hết năm 2005 sẽ phổ biến công nghệ AMR phủ khắp 12 tỉnh miền Trung. Kinh phí đầu tư cho chương trình vào khoảng 6,3 triệu USD và dự kiến sẽ thu hồi vốn trong khoảng 6,5 năm. Ước tính chỉ riêng khoản chi phí lương và các khoản chế độ tiết kiệm được do cắt giảm và chuyển sang công việc khác 550 biên chế (450 nhân viên ghi chỉ số điện và 100 nhân viên nhập số liệu vào máy tính) sẽ là khoảng 14,4 tỷ đồng nhờ áp dụng công nghệ AMR.
    Ngoài ra, bên cạnh những lợi ích không tính hết được nhờ công nghệ AMR giúp điều chỉnh hành vi đầu tư do quản lý được biều đồ phụ tải, hay giúp chống tổn thất điện năng..., dĩ nhiên phải kể đến sự ủng hộ rất lớn của khách hàng đối với những tiện ích mà Chương trình AMR mang lại cho họ. AMR rồi đây hẳn sẽ tạo được một 'bước ngoặt lịch sử' trong việc đổi mới phong cách... bán điện theo hướng chính xác, hiện đại và văn minh, lịch sự nơi Công ty Điện Lực III.
    Hữu Định.


    Các giải pháp khác tại Việt Nam: Từ thiết bị cầm tay đến... camera hồng ngoại gắn đầu sào
    Công ty Điện Lực Hà Nội áp dụng thí điểm hai công nghệ ghi chỉ số tự động AMR của IntraCoastal (Canada) và công ty GTL (Hongkong). Công nghệ AMR của IntraCoastal, tương tự như của Công ty Điện Lực III áp dụng tại Đà Nẵng, được thử nghiệm từ tháng 4/2001 với 91 điện kế. Trong đó, có 40 điện kế đếm xung 1 pha của Trung Quốc, 50 điện kế trong nước - loại CV-140 của EMIC, và 1 điện kế 3 pha. Công nghệ đọc chỉ số điện kế từ xa AMR của GTL (Hongkong) theo nguyên lý truyền số liệu hữu tuyến theo đường cáp riêng, kết nối từ xa bằng vô tuyến, được áp dụng thử nghiệm từ tháng 8/2001 tại Trạm Biến áp Nguyễn Biểu (Điện Lực Ba Đình) cho 114 điện kế 1 pha của Trung Quốc, 9 điện kế 1 pha và 1 điện kế 3 pha Việt Nam có lắp bộ số của Trung Quốc. Các điện kế này được lắp nối tiếp với điện kế của khách hàng.
    Ngoài ra, Công ty Điện Lực Hà Nội còn áp dụng giải pháp dùng camera gắn  đầu sào để đọc chỉ số các điện kế lắp trên cột. Nhân viên ghi chỉ số nhờ vậy khỏi phải... leo thang như trước, chỉ cần đứng dưới đất dùng sào có gắn camera hồng ngoại đưa lên sát lỗ hộp điện kế để đọc chỉ số.
    Hà Nội cũng dùng giải pháp đo chỉ số điện kế bằng máy tính cầm tay, tương tự cách làm của Công ty Điện Lực TP.HCM.
    Công ty Điện Lực TP.HCM chọn giải pháp ghi chỉ số điện kế bằng thiết bị máy tính cầm tay và ứng dụng thí điểm tại Điện Lực Bình Phú, Chợ Lớn. Với thiết bị Psion Workabout, nhân viên điện lực bấm nút nhập chỉ số đọc được vào thiết bị. Giải pháp này giúp hạn chế tới 50% sai sót trong việc ghi chỉ số điện kế, và giúp rút ngắn thời gian từ 5 ngày xuống còn 3 ngày cho các khâu từ ghi chỉ số đến thu tiền điện. Vì vậy, Công ty Điện Lực TP.HCM vừa quyết định triển khai giải pháp này tại các chi nhánh điện kế từ ngày 1/1/2002. 

    Công nghệ ghi chỉ số điện kế ở các nước
    Thu phát sóng vô tuyến:
    -   Tại mỗi vị trí điện kế đặt 1 bộ phát sóng vô tuyến, hoặc nhiều điện kế nối chung nhau và nối với 1 bộ phát vô tuyến.
    -   Dùng các bộ thu thập dữ liệu đặt trên các xe di động để thu thập dữ liệu các bộ phát tại mỗi điện kế.
    Dữ liệu được thu thập chính xác, nhanh chóng nhưng giá đầu tư lại rất cao (ước tính chi phí đầu tư thêm cho 1 điện kế khoảng 40-45 USD). Mặt khác, phải đăng ký tần số sóng vô tuyến sử dụng với các cơ quan quản lý tần số.
    Dùng thiết bị cầm tay Hand Held Unit:
    - Dùng thiết bị ghi thay sổ ghi điện: nhân viên điện lực có thể nhập... bằng tay chỉ số điện kế vào máy, dữ liệu được truyền vào máy tính để phát hành hóa đơn.
    - Dùng Hand Held Unit để đọc các điện kế có gắn bộ thu phát hồng ngoại: nhân viên có thể hướng thiết bị ghi vào từng điện kế để ghi chỉ số.
    Hai giải pháp trên chưa thay thế được người ghi chỉ số điện kế.
    Công tơ có thẻ từ bán trước: công nghệ này có giá thành cao (khoảng 80 USD cho 1 điện kế), đồng thời cần có sự đồng bộ về thiết bị; chưa kể đến những vấn đề liên quan đến các cơ chế, quy định của Nhà Nước.
    AMR. Công nghệ ghi chỉ số điện kế tự động bằng đường dây điện lực(patent của Công Ty Intracoastal-Canada), được áp dụng rộng rãi tại Mỹ, Canada và đang triển khai tại Trung Quốc, Philippines.

    Cơ cấu và và chức năng của hệ thống AMR

    Bộ đo xa (RU - Remote Unit) là một mạch điện tử số có cấu trúc đơn giản, gọn nhẹ được lắp đặt vào tất cả các loại điện kế mà không làm ảnh hưởng đến các cơ cấu đo lường của điện kế. Nhờ phần mềm cài đặt bên trong, RU ghi số vòng quay điện kế để chuyển thành số điện năng qua điện kế (kWh) rồi truyền chỉ số này theo đường dây điện lực về bộ thu thập và xử lý dữ liệu.

    Bộ thu thập và xử lý dữ liệu (Concentrator) có chức năng như một máy tính để thu thập dữ liệu từ các RU (có thể cách xa tới 2km) phát lên đường dây điện lực. Concentrator được đấu nối vào đường dây điện lực và thường lắp ngay tại tủ điện tổng của trạm biến áp phân phối để tiện quản lý. Concentrator có khả năng tiếp nhận và lưu trữ thông tin từ 300 đến 700 điện kế (tuỳ theo có ghi hay không chi tiết biểu đồ phụ tải). Concentrator nhận biết các bộ RU mới đưa vào, cảnh báo các RU hỏng, kiểm tra chỉ số điện kế bất thường, tách điện năng theo các thời gian sử dụng trong ngày. Khi mất điện, toàn bộ dữ liệu nơi Concentrator đều được ghi lại. Nhờ Concentrator, có thể cập nhật chỉ số của từng điện kế ở những thời điểm ấn định và chốt chỉ số các điện kế vào thời gian ấn định, ghi biểu đồ phụ tải của từng điện kế từng giờ trong ngày và trong 40 ngày.

    Trạm máy tính cơ sở phục vụ kinh doanh tại Công Ty hoặc Điện Lực, hay các Chi nhánh điện. Việc truyền dữ liệu từ các concentrator về trạm máy tính cơ sở có thể qua đường điện thoại bưu điện nội bộ, qua mạng máy tính , qua đường truyền viba, radio...để xử lý và khai thác, phục vụ cho công tác quản lý kinh doanh bán điện và tính hoá đơn tiền điện.

     

    ID: B0201_22