Centrales hydrauliques: les prises d’eau surveillées à distance!

Dans le cadre du projet d´optimisation de sa production hydraulique, EDF innove dans les systèmes de supervision de ses prises d'eau. La société Satxpro a proposé une solution qui intègre des commutateurs-routeurs RedFox et les prolongateurs de ligne Wolverine de Westermo.
Pour pouvoir optimiser sa production, EDF doit détecter le plus en amont possible toutes pertes d´eau. Deux principales raisons peuvent en être la source : le colmatage des grilles par des débris ou une défaillance mécanique comme par exemple le blocage d´une vanne. Il est donc nécessaire de surveiller et pour se faire, EDF effectue très régulièrement des tournées pour aller inspecter de visu les prises d´eau. En s´équipant d´un système de surveillance à distance, EDF peut soit éviter de faire des tournées dans la mesure où la prise d´eau, surveillée à distance, se comporte conformément aux attendus soit anticiper l´avarie en se déplaçant pour non plus surveiller mais pour directement remettre en état.

La solution proposée par Satxpro

La société Satxpro a été retenue par EDF sur appel d´offre pour équiper ses prises d´eau bénéficiant d´une alimentation électrique soit 10% du nombre total des prises d´eau d´EDF. " Chaque prise d'eau est équipée de différents capteurs (capteurs de débit de l'eau, d'opacité, etc.) ainsi que de caméras de surveillance paramétrées pour visualiser l´ensemble de la prise d'eau. Les données ainsi recueillies sont collectées par un automate intégré dans un coffret industriel étanche (IP65) placé auprès de chaque prise d'eau principale ou secondaire. Ces données, vidéos et mesures, sont ensuite transmises à un serveur de supervision via un réseau commun par le biais d'une liaison satellite ou à l'aide de liaisons ADSL ou à fibres optiques qui empruntent le même chemin que les canalisations qui acheminent l'eau vers la centrale. Le choix du type de liaisons étant fonction des contraintes, notamment en l´absence de couverture ADSL ou en cas de portée importante de la liaison (distance de la prise d'eau à la centrale). Au niveau de la centrale, les informations (données, images) qui affluent des différentes prises d'eau peuvent être consultées à partir d´un simple poste de travail connecté à Internet, permettant une supervision à distance, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. " explique Pierre Le Coz, responsable de Satxpro. Ce dispositif de supervision en réseau présente bien des avantages, à commencer par un gain en terme de coût d'exploitation : le déplacement d'agents EDF sur les sites isolés peut ainsi être optimisé et réservé pour les interventions de réparation et de maintenance. La supervision 24 heures sur 24 permet de mieux prévenir les arrêts intempestifs de production en anticipant les avaries ou, quand les avaries surviennent, de localiser facilement la ou les prises d'eau qui posent problème. Dans ce dernier cas, une opération de réparation sur site est déclenchée aussitôt. Cette fonctionnalité de prévention s'accompagne d'une fonctionnalité de levée de doute du fait de l'inspection visuelle à distance réalisée à l'aide des caméras implantées sur les prises d'eau (par exemple, une prise d'eau obstruée par un amoncellement de bois charriés). Le réseau autorise également le technicien de maintenance à prendre la main à partir de son poste de supervision situé dans la centrale afin d'affiner le diagnostic si besoin est. Il est en effet possible de commander à distance la caméra de surveillance pour changer son orientation ou zoomer afin de mieux détecter le problème et affiner le diagnostic.

Etendre la portée des liaisons cuivre

Pour développer ce dispositif de supervision de prises d'eau, Satxpro a fait appel aux gammes de commutateurs réseaux RedFox et de prolongateurs de liaisons Wolverine de la société Westermo. Les prolongateurs Wolverine permettent d'étendre la portée des liaisons cuivre. Alors qu'un réseau Ethernet standard présente une portée maximum de 100 mètres sur câbles cuivre de type paire torsadée non blindée (câbles UTP), l'ajout d'un prolongateur de ce type peut étendre cette portée à plusieurs kilomètres. Des débits maximum de 5,7 Mbit/s et une portée de 15 km (à un débit moindre) sont ainsi possibles. Parce qu´elle autorise des liaisons longues distances sans forcément avoir recours à la fibre optique, cette technologie capable de prendre charge de nombreux types de câbles et compatible avec les lignes en place, constitue une solution économique. Qui plus est, les appareils de la gamme Wolverine sont dotés d´un boîtier robuste à fixation directe ou sur rail DIN et fonctionnent sur une très large plage de températures ambiantes (de -40 °C à 70 ° C). Véritables pierres angulaires de ce type de réseau, les commutateurs hautes performances RedFox, qui sont également dotés de fonctions de routage avancées, ont été spécifiquement conçus pour des applications critiques dans les secteurs de la Défense, du ferroviaire, de l'aérospatiale et des liaisons sous-marines, ainsi que pour les débouchés industriels prenant place dans des environnements particulièrement sévères. Cette unité ultra-robuste montable sur rail DIN possède un boîtier renforcé en aluminium qui lui garantit une résistance maximum. Elle bénéficie également d´un système de dissipation de la chaleur et résiste à des niveaux d´interférences électromagnétiques extrêmement élevés (300 A/m).

Un MTBF de 65 ans en fonctionnement cumulé !

Fabriqués à partir de composants de qualité industrielle, les commutateurs-routeurs RedFox peuvent fonctionner dans une plage de températures allant de -40 °C à +70 °C et présentent un MTBF de 600 000 heures, ce qui correspond à plus de 65 ans en fonctionnement cumulé ! Ce nouveau commutateur est conforme aux normes en vigueur en matière de compatibilité électromagnétique (CEM), d´applications ferroviaires, de vibrations, d´humidité, de résistance aux chocs et à l´altitude. Toutes ces caractéristiques en font un outil adapté à tous types d´environnement, notamment celui rencontré à proximité des prises d'eau dans l'application d'EDF. " La robustesse et la fiabilité constituaient des critères de tout premier plan dans le choix des équipements que nous voulions intégrer dans notre solution de supervision dédiée à EDF et les garanties offertes par les équipements Westermo, notamment en terme de plage de température de fonctionnement, de niveau d'étanchéité et de MTBF, ont été décisives dans notre choix ", souligne Pierre Le Coz, qui précise que " l'accès aux prisesd'eau est généralement difficile pendant quatre à six mois de l´année à cause de la neige, ce qui impose, pour des raisons de sécurité, que ces équipements fonctionnent tout ce temps en continu sans la moindre panne, ce qui est le cas des produits Westermo ". L'autre critère que la solution choisie devait absolument remplir concerne la facilité d'intégration de ces réseaux locaux de supervision dans le réseau national d'EDF. " Le réseau national d'EDF impose de grosses contraintes réseaux qui compliquent sérieusement l'intégration de réseaux locaux tels que ceux que nous avons développés pour la supervision des prises d'eau. Les équipements de Westermo satisfont pleinement cet élément du cahier des charges car ils présentent un paramétrage des performances réseaux de niveau 3. Par ailleurs, les équipements Westermo peuvent gérer la plupart des configurations de réseaux (cuivre, optique) et des protocoles, ce qui a également contribué à son choix dans cette application." conclut Pierre Le Coz.