Tóm tắt chính: Triển khai thành công đòi hỏi tuân thủ quy trình khép kín từ khảo sát hiện trường, lắp cảm biến, cấu hình gateway đến kết nối và hiệu chỉnh phần mềm SCADA. Checklist dưới đây giúp đảm bảo từng bước được thực hiện đầy đủ, giảm rủi ro vận hành và tối ưu hóa chất lượng dữ liệu đo đếm.
1. Khảo sát hiện trường (Site Survey)
Mục tiêu: Xác định vị trí gắn cảm biến, độ phủ sóng mạng, nguồn cấp điện và điều kiện môi trường.
1.1. Kiểm tra bản vẽ P&ID, layout đường ống/đường điện để chọn vị trí gắn thiết bị đo áp suất, lưu lượng, công suất điện.
1.2. Đo đạc điều kiện môi trường: nhiệt độ, độ ẩm, hóa chất ăn mòn, bụi bẩn để chọn chuẩn cấp bảo vệ (IP-rating) và vật liệu cảm biến.
1.3. Khảo sát sóng không dây (NB-IoT, LoRaWAN, Wi-Fi) tại vị trí gắn gateway: đo RSSI/SNR, đánh giá vị trí cần thêm repeater hay anten ngoài.
1.4. Xác định nguồn cấp điện (AC/DC) cho gateway và cảm biến; kiểm tra UPS hoặc tủ điện phụ trợ nếu cần.
1.5. Phân vùng đấu nối điện, nối đất theo chuẩn IEC 61000-4-5 để tránh nhiễu và bảo vệ ESD.
2. Lắp đặt và đấu nối cảm biến
Mục tiêu: Đảm bảo tín hiệu đo chính xác, độ bền cao và an toàn.
2.1. Gắn cảm biến lưu lượng/áp suất/công suất theo khuyến nghị nhà sản xuất:
-
Vị trí thẳng 10D trước và 5D sau quãng ống thẳng cho lưu lượng.
-
Chiều cao, hướng lắp đặt để tránh bọt khí hoặc bùn cặn.
2.2. Siết chặt kết nối cơ khí (flange, ren) với lực siết và sealant phù hợp (PTFE, O-ring EPDM).
2.3. Đấu nối tín hiệu: -
Cáp tín hiệu chống nhiễu (STP RS-485 hoặc cáp 2-core shielded)
-
Nối đất một đầu cho lớp giáp cáp và vỏ cảm biến
-
Ferrite choke gần cổng RS-485 nếu có nhiễu.
2.4. Cấp nguồn: kiểm tra điện áp đầu vào, bật máy nguồn, quan sát dòng khởi động.
2.5. Kiểm thử tín hiệu thô tại đầu cảm biến: đo mV/mA, kiểm tra tuyến tính bằng đa năng kế hoặc calibrator.
3. Cấu hình gateway và mạng truyền dẫn
Mục tiêu: Thiết lập kết nối ổn định, bảo mật và tương thích với SCADA.
3.1. Lắp đặt gateway tại tủ điều khiển gần cảm biến, đảm bảo tản nhiệt và chống ẩm (IP65–IP67).
3.2. Đấu nối cáp từ cảm biến vào cổng RS-485/4–20 mA/M-Bus của gateway.
3.3. Cấu hình thông số giao thức:
-
RS-485: baudrate 9600/19200, parity Even, stop bit 1, timeout ≥ 100 ms.
-
Thiết lập slave ID duy nhất tránh trùng lặp.
3.4. Thiết lập kết nối mạng: -
NB-IoT/LoRaWAN: cấu hình APN, ADR, DevEUI/JoinEUI cho LoRa
-
Ethernet/Wi-Fi: IP tĩnh/ DHCP, VLAN SCADA, whitelist IP server.
3.5. Bật mã hóa TLS1.2+ hoặc VPN site-to-site cho đường truyền.
3.6. Kiểm thử uplink/downlink với công cụ ping/traceroute và đo RSSI, SNR.
4. Kết nối và cấu hình phần mềm SCADA
Mục tiêu: Số hóa dữ liệu đo đếm, thiết lập giao diện giám sát và cảnh báo.
4.1. Tạo tag dữ liệu trong SCADA cho mỗi sensor:
-
Đặt tên chuẩn: Plant_Area_DeviceType_Tag
-
Chọn data type (Int32, Float32), scale factor, engineering unit.
4.2. Định nghĩa nhóm địa chỉ (address mapping) tương ứng slave ID và register trên gateway.
4.3. Thiết lập polling interval 1–5 phút, đặt retry và đa đường kênh fallback (MQTT/OPC-UA/Modbus TCP).
4.4. Xây dựng màn hình giao diện: -
Biểu đồ thời gian thực (trend) cho áp suất, lưu lượng, năng lượng
-
Bản đồ khu vực hiển thị tình trạng online/offline.
4.5. Cấu hình cảnh báo và alarm: -
Ngưỡng cao/thấp, mất kết nối > 15 phút
-
Gửi email/SMS/SCADA event cho vận hành.
4.6. Thiết lập ghi lịch sử (historian) và báo cáo tự động (daily/weekly summary).
5. Hiệu chỉnh, chạy thử và bàn giao
Mục tiêu: Đảm bảo hệ thống vận hành ổn định, dữ liệu chính xác và người dùng làm chủ.
5.1. Hiệu chuẩn tại chỗ (field calibration) so với chuẩn chuẩn:
-
So sánh lưu lượng/áp suất/công suất với thiết bị chuẩn.
-
Điều chỉnh offset/scale factor trong SCADA.
5.2. Test end-to-end: -
Tạo kịch bản thay đổi dòng, áp suất, quan sát dữ liệu về SCADA
-
Kiểm tra thời gian trễ end-to-end ≤ 5 phút.
5.3. Đào tạo vận hành: hướng dẫn đọc giao diện, xử lý alarm, export báo cáo.
5.4. Bàn giao tài liệu: -
As-built wiring diagram, IP-rating certificates, config file gateway & SCADA.
-
Checklist hoàn thiện và bản ghi log test.
5.5. Lập kế hoạch bảo trì định kỳ: -
Kiểm tra cảm biến & cáp: 6 tháng/lần
-
Cập nhật firmware gateway & SCADA: theo khuyến cáo vendor.
Kết luận: Thực hiện đầy đủ checklist trên giúp đảm bảo hệ thống đo đếm từ xa tích hợp SCADA vận hành ổn định, dữ liệu tin cậy và dễ dàng mở rộng cho các khu công nghiệp quy mô lớn.
