Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng hệ thống nhúng và mạng thông tin di động để xây dựng và triển khai hệ thống đo điện năng từ xa trên các công tơ cơ khí cho Điện lực” đã được Hội đồng Khoa học và Công nghệ cấp tỉnh nghiệm thu đạt loại xuất sắc.

Đề án phát triển Lưới điện Thông minh tại Việt Nam đã được Thủ Tướng Chính phủ phê duyệt từ năm 2012, theo đó, Đề án đặt ra mục tiêu hiện đại hóa ngành điện với 3 nội dung trọng tâm: Nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống điện; phát triển hạ tầng công nghệ thông tin, viễn thông; và thay thế công tơ cơ khí bằng công tơ điện tử.

Tuy nhiên, trên thực tế, chi phí cho thiết bị công tơ điện tử 1 pha đọc dữ liệu bằng sóng RF này còn khá cao đối với hộ tiêu thụ, đặc biệt là so với chi phí của công tơ cơ khí hiện đang dùng phổ biến. Trước thực tế trên, có thể thấy việc nghiên cứu trang bị thêm thiết bị có khả năng nâng cấp công tơ cơ khí hiện tại có chức năng tương tự như công tơ điện tử, hay nói chung là nghiên cứu hệ thống tự động đọc từ xa công tơ cơ khí, với chi phí thấp, tin cậy và an toàn đã và đang là nhu cầu cấp thiết, đặc biệt là về hiệu quả kinh tế.

Do vậy, để đưa ra một giải pháp gồm thiết bị phần cứng và phần mềm hoàn chỉnh để ngành điện tiếp tục sử dụng hệ thống công tơ cơ điện hiện nay như hệ thống công tơ điện tử đang triển khai trong ngành, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Thái Nguyên đã tham mưu UBND tỉnh phê duyệt đề tài “Nghiên cứu ứng dụng hệ thống nhúng và mạng thông tin di động để xây dựng và triển khai hệ thống đo điện năng từ xa trên các công tơ cơ khí cho Điện lực”. Mục tiêu là thiết kế, chế tạo được 10 đến 15 hệ thống đọc tự động chỉ số công tơ cơ khí và tự động truyền dữ liệu về trung tâm xử lý dữ liệu thông qua mạng di động; thiết kế, xây dựng được phần mềm mã hóa và truyền dữ liệu qua mạng viễn thông cho hệ thống đọc chỉ số công tơ; thiết kế và xây dựng được phần mềm thu nhận, giải mã dữ liệu và quản lý công tơ qua hệ thống đọc số liệu công tơ từ xa, áp dụng tại Thái Nguyên.

Giáo sư, Tiến sĩ Ngô Như Khoa - Trường Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên - Thư ký đề tài chia sẻ: “Đề tài này xuất phát từ ý tưởng của một nhóm nghiên cứu của trường với nhu cầu thực tiễn của điện lực. Chúng tôi đặt vấn đề với Điện lực Thái Nguyên trong vấn đề cải tiến công tơ cơ điện hiện có thể có tính năng như công tơ điện tử thông minh giúp giảm nhân công đi đọc số, tăng độ chính xác và kịp thời. Để quản lý việc sử dụng điện năng của công dân nên chúng tôi đã trình UBND tỉnh và được hỗ trợ kinh phí cho toàn bộ dự án nghiên cứu này”.

Đề tài đã chỉ rõ phương pháp và kỹ thuật đọc dữ liệu đó là sử dụng cảm biến hồng ngoại phát hiện vạch dấu trên roto đĩa quay của đĩa công tơ cơ khí để ghi nhận vòng quay.

Với công nghệ, kỹ thuật mã hóa đảm bảo tính bảo mật đề tài sẽ giúp ngành Điện tiết kiệm nguồn lực đầu tư thay thế công tơ điện cơ mà vẫn đảm bảo có dữ liệu tiêu thụ điện năng nhanh và chính xác

Về phương pháp và kỹ thuật truyền nhận dữ liệu trong hệ thống: Tập trung theo hướng sử dụng công nghệ LoRa - RF và công nghệ GPRS trên mạng viễn thông.

Công nghệ, kỹ thuật mã hóa đảm bảo tính bảo mật trong truyền dữ liệu: Dữ liệu trao đổi giữa server với DCU và công tơ theo cơ chế mã hóa AES 128 (Advanced Encryption Standard); định danh duy nhất dựa trên số thuê bao di động. Theo đó, mỗi DCU chỉ nhận chỉ thị duy nhất từ server dựa trên số thuê bao của modem GSM tại server và ngược lại server chỉ nhận dữ liệu từ các số thuê bao gán cho mỗi DCU.

Giáo sư, Tiến sĩ Ngô Như Khoa, Trường Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên - Thư ký đề tài chia sẻ thêm: “Hiện nay, trong giai đoạn này tiếp tục được thử nghiệm trong khuôn viên của trường Đại học Công nghiệp. Trong quý II, chúng tôi sẽ thử nghiệm tại một trạm điện trên Đại Từ để tiếp tục hoàn thiện sản phẩm, sau đó áp dụng rộng rãi trên địa bàn tỉnh và ở các địa phương khác trong vùng”.

Khi triển khai lắp đặt công tơ điện loại có chức năng đo xa sẽ mang lại nhiều lợi ích cho khách hàng như: Được cung cấp các ứng dụng phục vụ việc vận hành hệ thống điện của khách hàng như biểu đồ phụ tải, các cảnh báo quá tải, cảnh báo các trường hợp bất thường để giúp khách hàng có kế hoạch sử dụng điện phù hợp; được cung cấp thông tin về tình hình tiêu thụ điện của khách hàng, từ đó khách hàng có cơ sở để xây dựng các biện pháp sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả; Góp phần nâng cao năng suất lao động...

Ông Ninh Vân Phong, Phó Giám đốc công ty Điện lực Thái Nguyên đánh giá: “Công ty Điện lực Thái Nguyên đã cử cán bộ tham gia đề tài nghiên cứu với trường đại học Kỹ thuật Công nghiệp. Cá nhân tôi đánh giá đây là đề tài hay, có tính ứng dụng cao đặc biệt ở những địa bàn còn ít công tơ điện tử và còn nhiều công tơ điện cơ khí. Cái này giúp tiết kiệm nguồn lực đầu tư thay thế công tơ điện cơ của ngành. Trong thời gian tới công ty sẽ thử nghiệm tại huyện Đại Từ”.

Thực tế cho thấy, việc phát triển công tơ điện tử và hệ thống thu thập dữ liệu đo đếm từ xa đã khẳng định hiệu quả rõ rệt, góp phần đáp ứng vận hành thị trường điện, tăng năng suất lao động, nâng cao hiệu quả trong quản lý điều hành sản xuất, kinh doanh điện năng, mang lại lợi ích cho khách hàng và xã hội./.