Tích hợp hệ thống SCADA và GIS để tối ưu quản lý cơ sở hạ tầng

Trong bối cảnh hiện nay, các doanh nghiệp & đơn vị quản lý hạ tầng đang đối mặt với yêu cầu quản lý khối lượng dữ liệu ngày càng lớn. Nếu SCADA giúp giám sát & điều khiển hệ thống theo thời gian thực, thì GIS lại cung cấp khả năng quản lý thông tin không gian thông qua bản đồ số. Tích hợp hệ thống SCADA và GIS tạo nên một nền tảng quản lý toàn diện, giúp doanh nghiệp trực quan hoá dữ liệu, tối ưu vận hành & nâng cao hiệu quả quản lý cơ sở hạ tầng. Vậy SCADA & GIS được tích hợp như thế nào? Hãy cùng atscada.net tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây!

Tổng quan về hệ thống SCADA & GIS

Hệ thống SCADA là gì?

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) là hệ thống giám sát, điều khiển & thu thập dữ liệu từ các thiết bị hiện trường như PLC, RTU, cảm biến, bộ điều khiển,… SCADA có khả năng thu thập dữ liệu theo thời gian thực, giám sát trạng thái thiết bị, điều khiển từ xa, cảnh báo sự cố ngay lập tức & lưu trữ dữ liệu phục vụ mục đích phân tích. 

Hệ thống GIS là gì?

GIS (Geographic Information System) là hệ thống thông tin địa lý cho phép thu thập, lưu trữ, phân tích & hiển thị dữ liệu theo vị trí địa lý trên bản đồ số. GIS hỗ trợ xây dựng bản đồ số, quản lý tài sản theo toạ độ, phân tích không gian, xác định vị trí thiết bị, lập kế hoạch mở rộng hạ tầng & đánh giá hiện trạng công trình.

Các đối tượng được quản lý trên GIS bao gồm: đường dây điện, trạm biến áp, hệ thống cấp nước, đường ống, cột điện, camera, thiết bị IoT, nhà máy, khu công nghiệp.

Tích hợp hệ thống SCADA và GIS là gì?

Tích hợp hệ thống SCADA và GIS là quá trình kết nối dữ liệu vận hành theo thời gian thực từ SCADA với dữ liệu vị trí địa lý trên nền tảng GIS. Thay vì chỉ xem thông số dưới dạng bảng dữ liệu, người quản lý có thể quan sát trực tiếp trạng thái thiết bị trên bản đồ. 

Nguyên lý hoạt động của hệ thống SCADA & GIS

Quá trình tích hợp hệ thống SCADA & GIS diễn ra theo các bước sau:

Bước 1: Thu thập dữ liệu hiện trường 

Các cảm biến, PLC, RTU gửi dữ liệu (nhiệt độ, áp suất, mực nước, lưu lượng, dòng điện, trạng thái van, trạng thái bơm,…) về SCADA.

Bước 2: Xử lý dữ liệu trên SCADA 

Hệ thống SCADA sẽ lưu trữ dữ liệu, phân tích, cảnh báo bất thường & điều khiển thiết bị. 

Bước 3: Đồng bộ dữ liệu sang GIS

Thông qua API/giao thức tích hợp, SCADA truyền dữ liệu sang hệ thống GIS. Mỗi thiết bị đều được gắn ID, toạ độ GPS, thông tin vận hành & lịch sử vận hành. 

Bước 4: Hiển thị trên bản đồ 

GIS hiển thị màu sắc trạng thái thiết bị, đường truyền, trạm điện, khu vực cảnh báo & phạm vi ảnh hưởng. Người quản lý có thể theo dõi toàn bộ hạ tầng chỉ trên một màn hình. 

Lợi ích khi tích hợp hệ thống SCADA và GIS 

Tích hợp hệ thống SCADA & GIS mang lại nhiều lợi ích nổi bật:

Trực quan hoá dữ liệu theo bản đồ

Thay vì đọc hàng nghìn dòng dữ liệu, người vận hành chỉ cần nhìn bản đồ để biết thiết bị nào đang hoạt động, thiết bị nào đang lỗi, khu vực xảy ra sự cố, phạm vi ảnh hưởng, giúp giảm đáng kể thời gian phân tích. 

Nâng cao khả năng giám sát theo thời gian thực 

Khi dữ liệu SCADA liên tục cập nhật lên GIS, thiết bị đổi trạng thái ngay trên bản đồ, cảnh báo xuất hiện kịp thời & hiển thị vị trí chính xác. Nhờ đó, người vận hành có thể phản ứng nhanh hơn trước những sự cố ngoài ý muốn.

Rút ngắn thời gian xử lý sự cố

Một sự cố mất điện/rò rỉ nước có thể ảnh hưởng đến hàng nghìn khách hàng. Nhờ GIS kết hợp SCADA, người quản lý có thể xác định chính xác vị trí, khoanh vùng ảnh hưởng, điều phối nhân lực & chọn tuyến đường ngắn nhất. Nhờ đó, thời gian khắc phục sự cố/rủi ro được rút ngắn đáng kể.

Quản lý tài sản hiệu quả

Mỗi tài sản đều được gắn với vị trí, mã thiết bị, lịch sử bảo trì, thông số kỹ thuật, tuổi thọ & tình trạng vận hành, giúp doanh nghiệp xây dựng kế hoạch bảo trì khoa học. 

Hỗ trợ ra quyết định nhanh chóng, chính xác 

Khi dữ liệu vận hành kết hợp với dữ liệu không gian, nhà quản lý dễ dàng phân tích xu hướng, dự báo rủi ro, lập kế hoạch đầu tư & xây dựng phương án mở rộng. 

Xu hướng phát triển của SCADA & GIS trong tương lai 

Trong những năm tới, sự kết hợp giữa SCADA & GIS sẽ tiếp tục phát triển cùng các công nghệ mới như:

– IoT (Internet of Things – Internet vạn vật): kết nối hàng triệu cảm biến để thu thập dữ liệu chính xác hơn

– AI (trí tuệ nhân tạo): phân tích dữ liệu lớn, dự báo sự cố & đề xuất phương án xử lý 

– Digital Twin: xây dựng mô hình số của cơ sở hạ tầng để mô phỏng & tối ưu vận hành 

– Cloud SCADA: triển khai trên nền tảng điện toán đám mây, giúp truy cập & quản lý từ xa

– Big Data Analytics: phân tích dữ liệu lịch sử nhằm tối ưu kế hoạch bảo trì & đầu tư

>>> Xem thêm: SCADA trong quản lý chuỗi cung ứng – Giải pháp toàn diện cho doanh nghiệp

Tích hợp hệ thống SCADA và GIS là xu hướng tất yếu trong quá trình số hoá, hiện đại hoá công tác quản lý cơ sở hạ tầng. Kết hợp dữ liệu vận hành theo thời gian thực của SCADA với khả năng trực quan hoá không gian của GIS không chỉ giúp doanh nghiệp giám sát hệ thống hiệu quả hơn, mà còn góp phần nâng cao năng lực phân tích, rút ngắn thời gian xử lý sự cố, tối ưu chi phí vận hành & hỗ trợ ra quyết định chính xác.

ATSCADA - Cung cấp phần mềm ATSCADA - Hệ thống điều khiển giám sát & thu thập dữ liệu là sự lựa chọn phù hợp cho các dự án tích hợp hệ thống, IoT, dự án thành phố thông minh, nông nghiệp 4.0...Được khách hàng tin dùng tại Việt Nam.