Vers une nouvelle télégestion ?

Depuis quelques années, les termes des technologies liés à l’Internet envahissent les documentations des constructeurs d’équipements de télégestion. Aujourd’hui l'ensemble des constructeurs propose des équipements intégrant les technologies de l'Internet, ou faisant référence à celles-ci : DF@100 (Arcante) un « automate transmetteur multi-support et multi-protocole », XFlow (Napac) « le logiciel des postes locaux compatible Internet », PCWeb (Sofrel) un « module Internet/Intranet pour PCWin », T-Box (T-Box) intègre la technologie Internet pour le pilotage de son site distant au travers d'un browser classique », e@sy (Wit) une « solution entièrement exploitable via Internet »... Cependant, avant d’appréhender les apports éventuels d’Internet dans la télégestion, il convient d’expliquer quelques notions fondamentales relatives à ces « nouvelles technologies », en fournissant les éléments de base utiles permettant de juger de l’impact dans le domaine de la télégestion.

Un peu de vocabulaire

Tout d’abord, que se cache-t-il derrière les trois mots trop souvent confondus que sont Ethernet, Internet et Intranet ?

Dans le réseau informatique standard de bureau et parfois même d'usine, Ethernet regroupe l'ensemble des éléments de base permettant à des ordinateurs de communiquer entre eux (câbles, cartes interfaces, etc.), mais ne comprend pas les ordinateurs eux-mêmes, ni leurs logiciels.

Internet quant à lui peut se traduire par « interconnexion de réseaux », cette interconnexion étant réalisée sur une échelle mondiale. Sur Internet sont connectés aussi bien

Des “supercalculateurs” que de simples PC situés dans des entreprises, universités, administrations, et même chez des particuliers. Le réseau Internet est constitué de toute l’infrastructure permettant à ces machines de puissance, d'origine et de localisation très disparates de communiquer entre elles (fibres optiques haut débit, liaisons spécialisées, interfaces de gestion du transport et des flux d'informations, etc.). Il faut bien noter qu’Internet réunit des machines connectées de façon permanente entre elles. Aussi, un micro-ordinateur ne disposant que d'une ligne téléphonique ne peut pas faire partie, en permanence, de ce réseau. Par contre, équipé du logiciel adéquat et d’un modem RTC, cette machine peut appeler un point d’entrée sur Internet et s'y connecter : pendant tout le temps de la communication, elle fera partie intégrante du réseau Internet ; elle en disparaîtra dès la fin de communication.

Pour se connecter à Internet, il faut utiliser les services d’un fournisseur d’accès Internet (ou provider, par exemple Wanadoo), moyennant un abonnement dépendant du type de connexion souhaité. Ce qui fait la popularité du réseau Internet, ce sont les services qu'il autorise. Le plus utilisé est sans doute l’e-mail qui permet l’échange de courriers électroniques entre utilisateurs d'Internet. Un autre service très populaire est le Web. Sur Internet, un serveur Web est une machine qui dispose de documents multimédias (textes, images, animations) consultables depuis n’importe quelle autre machine du réseau. Le format de ces documents particuliers est appelé « HTML » et le logiciel permettant de les visualiser est appelé en français « Navigateur » (le plus couramment utilisé est « Internet Explorer » de Microsoft, fourni en standard avec Windows). Depuis quelques années, l'usage du format HTML et du Navigateur est devenu très courant en dehors du cadre d’Internet. Par exemple, des logiciels tels que Word ou Excel peuvent générer des documents au format HTML, permettant ainsi leur consultation à partir d'un simple Navigateur. De même, un serveur Web n'est pas nécessairement connecté sur Internet. Un autre service, dont le nom moins connu est pourtant très utilisé, est le service FTP (File Transfer Protocol) qui permet le téléchargement de fichiers : documentations, morceaux de musique.

Internet a rendu célèbre le protocole TCP/IP, utilisé par les machines pour communiquer entre elles. En fait, il s’agit de deux protocoles : IP (Internet Protocol) qui se charge de la communication des données d’une machine à une autre, et TCP (Transmission Control Protocol) qui est chargé de la gestion des erreurs.

TCP/IP est aussi utilisé sur Intranet. Il s'agit d'un réseau informatique privé, celui d'une entreprise ou d'une collectivité, par exemple. Il offre des services comparables à ceux que l’on retrouve sur Internet (messagerie interne, serveur Web interne). Ces services sont accessibles aux seuls utilisateurs du réseau privé.

Depuis quelques temps, un autre terme enrichit le vocabulaire « Internet » : ADSL. Il s'agit de transformer le câble téléphonique d’une installation en l’équivalent d’une ligne spécialisée, autorisant ainsi une connexion permanente sur le réseau Internet. Des fournisseurs d’accès Internet proposent des liaisons ADSL : moyennant un forfait mensuel, les communications sur Internet sont illimitées et sont immédiates, avec une vitesse élevée (au moins 128 kilobits/s) ; de plus les services classiques de téléphonie restent disponibles. D’un point de vue pratique, pour espérer bénéficier de l'ADSL, il faut que l'installation ne soit pas trop éloignée du central téléphonique.

Les fonctions de la télégestion

Dans le secteur de l'eau, la télégestion est apparue au milieu des années 70, avec des applications sur les réseaux d'eau potable. L’objectif était d’obtenir un contrôle à distance des différentes installations. Chaque

Chaque ouvrage est équipé d'un poste local de télégestion qui acquiert les informations et les retransmet vers un poste central de télégestion. Ce service a permis l’optimisation du fonctionnement du couple “Station de pompage et Réservoir”. À cette époque, la télétransmission permettait au réservoir d’envoyer à la station, par radio ou sur une liaison filaire, les ordres de marche/arrêt du pompage.

Puis, l’exploitant du réseau d’eau a eu besoin d’être prévenu rapidement des dysfonctionnements. Ce service a été apporté dès le début des années 80 par la téléalarme. En cas d’anomalie, telle que la fuite d'une canalisation ou le défaut de pompage, le poste local de l’installation surveillée prévient le poste central, ou informe directement, par téléphone, un agent d’astreinte.

Afin de gérer efficacement son réseau d'eau, l’exploitant a ensuite souhaité connaître les différents états de fonctionnement des équipements installés (marche/arrêt, niveaux, débits, etc.) et leur évolution dans le temps. Ce service a été apporté par la télégestion, qui, en local, enregistre les états des capteurs de l'installation de façon périodique, sur événement ou variation et calcule des bilans de fonctionnement (nombre de démarrages journaliers, volume pompé, énergie consommée, etc.). Tous ces historiques et ces bilans sont ensuite mis à disposition de l’exploitant, soit par l'intermédiaire d’un poste central, soit par consultation directe depuis le poste local à l'aide d'un Minitel. De plus, des fonctions d’automatismes simples, telles que la permutation de pompes, ont été réalisées directement par les postes locaux de télégestion. En cas d’automatisme complexe, cette fonction est plutôt confiée à un automate raccordé au poste local. Aujourd'hui, toutes ces fonctions sont réalisées sur les postes locaux de télégestion les plus couramment utilisés.

En France, le Minitel a façonné le métier de la télégestion, ce qui n’est pas le cas dans les pays étrangers. Pour la gestion à distance, ceux-ci utilisent plutôt des automates standard associés à des modems (la plupart du temps en radio), ou encore des RTU (Remote Terminal Unit), équivalent de postes locaux mais avec des fonctions plus rustiques et, dans tous les cas, nécessitant la présence d'un poste central.

Connexion permanente ...

D'un point de vue technique, il est facile de connecter en permanence un poste central sur Internet : il suffit de louer, auprès d’un fournisseur d’accès, une connexion de type ligne spécialisée ou ADSL. De même, la connexion permanente de postes locaux sur Internet est possible, avec le même type de liaison. Sur le poste central, il suffit alors d’ajouter un serveur Web et de développer des documents en HTML reliés à la base de données de la télégestion. Même chose pour les postes locaux. Ceci permet, depuis n’importe quelle machine connectée sur Internet, de consulter gratuitement et en temps réel, via un navigateur, tous les états du poste central ou directement des postes locaux. En allant un peu plus loin, le poste central et les postes locaux peuvent être équipés de serveurs FTP, ce qui permet le transfert sous forme de fichiers de toutes les informations de la télégestion sur Internet. Ce scénario est idyllique mais, dans la plupart des cas, il ne résiste pas à une analyse économique et industrielle.

Sur le plan économique, les communications via une ligne spécialisée ou ADSL sur Internet sont bien gratuites, mais il faut au préalable s'acquitter d’un abonnement mensuel d’au moins 100 € par mois (il existe bien des lignes ADSL à 30 € par mois, mais elles ne permettent pas l'installation de serveurs). Ce coût est rédhibitoire pour les postes locaux dont la facture de communication classique, en RTC, n’excède pas 15 € par mois (dont les trois quarts pour frais d’abonnement). Sur le plan industriel, le poste local doit intégrer les protocoles TCP/IP, et il faut lui ajouter un modem routeur ADSL externe, les deux équipements devant être reliés par un réseau Ethernet : la complexité de la mise en œuvre nécessite les compétences d'un ingénieur spécialiste des réseaux informatiques, sans parler du prix et de la fiabilité de l’ensemble.

Enfin une telle connexion directe sur Internet est hasardeuse : tôt ou tard, l’un de ceux que l’on appelle les “hackers” (pirates) risque de s’introduire sur l’installation ; à l’heure où l’on cherche à sécuriser, par du contrôle d’accès, les ouvrages des réseaux d’eau, ce risque doit être pris en considération.

La connexion permanente des postes locaux sur Internet n’étant pas viable, ces derniers peuvent donc garder leur traditionnelle ligne RTC (ou GSM).

… Semi-permanente ?

Si l’hypothèse du poste central connecté sur Internet est encore conservée, les postes locaux peuvent utiliser leur ligne téléphonique pour l’appeler via Internet : ceci réduit le coût de la communication à un simple appel local. Économiquement, cela n’a d’intérêt que si la distance entre le poste central et le poste local est importante (cas des postes locaux à l’étranger et d’un poste central en France), ou encore si les communications sont très fréquentes ou très longues. Dans le sens inverse, pour joindre le poste local, le poste central doit impérativement effectuer un appel téléphonique (ou GSM) au tarif normal. Nous sommes donc bien loin de la gratuité des communications ! Toutefois, il peut encore y avoir un intérêt au niveau du poste central, dans le cas où ses informations doivent être disponibles pour un grand nombre de personnes distantes. Alors, les consultations par Internet peuvent devenir viables, soit économiquement, soit pour leur facilité d’accès. « Mais, dans cette situation, il serait plus judicieux de séparer les deux fonctionnalités : avoir d’un côté un poste central de télégestion classique qui transmet ses informations à une autre machine qui, elle, serait connectée sur Internet », explique Jean-Marie Laurendeau, Chef de marché chez Sofrel.

Alors, si la connexion d’un système de télégestion sur Internet n’a que peu souvent d’intérêt… Qu’est-ce qu’un “poste central Internet” ou encore un “poste local Internet” ? Il s’agit, en fait, tout simplement d’un système consultable par navigateur. Au lieu de visualiser les informations sur Minitel (ou en complément, car les deux ne sont pas incompatibles), le système permet la connexion d’un PC, soit en local sur une liaison série classique, soit à distance par ligne téléphonique, et le navigateur du PC permet de consulter les informations du poste central ou du poste local, sans passage par le réseau Internet. De plus, si le poste central est connecté sur un réseau informatique interne, toutes les machines de ce réseau peuvent le consulter via le navigateur (il s’agit là d’un système Intranet).

Internet seul ne change pas la télégestion. Le Minitel et les émulations sur PC sont encore très utilisés aujourd’hui et le seront encore longtemps. Alors quelles évolutions attendre ? Quelle télégestion pour demain ? Des changements sont à attendre certes, mais ils ne seront pas dus aux seules technologies Internet. L’omniprésence du PC, la prolifération des téléphones portables, les PC miniatures (PDA), les liaisons sans fil, les équipements basse consommation participent autant que les “technologies de l’Internet” à l’évolution de la télégestion.

Le PC pour paramétrer le poste local

Le paramétrage d’un poste local peut être beaucoup plus rapide, beaucoup plus sûr, lorsqu’il est réalisé par un logiciel spécifique sur un PC au lieu d’un Minitel : saisie graphique des différents paramètres, copier/coller d’informations ou de fonctionnalités complètes. Tout ceci permet une économie significative de mise en œuvre.

La gestion des boues d’épuration domestiques en France : étude de marché

par Emmanuel ADLER

Le secteur de la gestion des sous-produits d’épuration des eaux usées en France connaît d’importantes évolutions tant au plan réglementaire et normatif que technique. Des transformations contribuent à modifier durablement le marché de la gestion des boues, en particulier au niveau des filières et des débouchés finaux. Si, en 2001, environ 66 % des 830 000 tonnes de matières sèches de boues d’épuration domestique était valorisé en agriculture (y compris sous forme de compost), les prévisions réalisées dans le cadre de cette étude anticipent une évolution croissante des procédés de transformation et d’élaboration de produits. Ainsi, à l’horizon 2005, la part des boues faisant l’objet de traitements spécifiques (par procédés biologiques, chimiques ou thermiques) est appelée à se développer. En matière de chiffre d’affaires associé, le marché de la gestion des boues (construction et exploitation) est évalué à environ 500 millions d’euros en 2001 avec une croissance globale de l’ordre de 15 % par an.

• • Activités et marchés : état des lieux actuel, acteurs & marché
• • Techniques et réalisations : procédés conventionnels & innovants
• • Tendances et Prospectives : flux, réglementation, normalisation, homologation, technologie & marché

Pour réaliser ces opérations, les différents acteurs du marché proposent des outils de paramétrage et la consultation des postes locaux à l'aide d'un PC. Ainsi, Kervisu et XFlow de Napac, Arlequin 2000 (Perax), Softools de Sofrel, Twinsoft de T-Box sont des logiciels PC permettant la consultation, l'exploitation et la maintenance des postes locaux des constructeurs. Cet outil permet également la création, la visualisation et la sauvegarde des paramétrages. Le logiciel Arlequin 2000 de Perax assure la sauvegarde et le téléchargement de la configuration de station P200Xm en local par PC et liaison série ou à distance par liaison RTC. Quant à Kervisu, par exemple, il permet la configuration du matériel Napac, le téléchargement de fichiers de configuration ou inversement le transfert de la configuration d’un matériel existant pour initialiser par simple copie la configuration d'un nouveau site similaire. Il assure la conversion des configurations des postes locaux au format HTML pour un archivage et une consultation via le réseau Intranet. À signaler que le paramétrage du matériel Napac est directement modifiable via le navigateur sans l'aide d’un logiciel spécifique. Quant à Softools, il permet un paramétrage entièrement graphique, ce qui le rend très intuitif. « De plus, cet outil de paramétrage peut intégrer un langage d'automatisme standard, comme le langage ST, facilitant ainsi la réalisation des automatismes directement par le poste local », explique Jean-Marie Laurendeau (Sofrel).

Tous les appareils communicants d’aujourd'hui disposent d’un écran d’affichage permettant une communication simple et directe avec l'utilisateur ; de même, l’intégration d'un petit écran directement dans un poste local offre à l’exploitant sur site un accès immédiat à son installation : consultation, commandes, diagnostic. Ceci, de façon beaucoup plus souple et pratique qu'un Minitel ou un PC portatif qu'il n’est pas toujours aisé de manipuler sur le terrain. Prévu pour une commercialisation mi 2003, le S 550 de Sofrel intègre un afficheur graphique avec navigation par molette et accès aux états courants, alarmes, historiques, bilans, consignes… et aux fonctions de diagnostic en local, sans PC ni Minitel. Il dispose encore d'un serveur SMS et vocal pour une consultation des alarmes et des informations par téléphone. De plus, la consultation des informations en temps réel, des historiques, des tableaux, des courbes, l’envoi de consignes, la gestion des paramètres d'exploitation : tout cela se fait à l'aide d'un navigateur Internet. Cette interface est adaptée aux Pocket PC et se fait en local via le port infrarouge intégré. Une utilisation à distance du PDA est possible en le connectant à un téléphone mobile. Il dispose alors des mêmes services.

Une autre tendance voit actuellement jour, avec l'arrivée d'une nouvelle gamme de produits de très faible consommation.

Des équipements de très faible consommation

Les équipements de télégestion permettent de déporter dans des endroits parfois inaccessibles la gestion d’équipements vitaux comme par exemple des barrages, des cha-

Basse consommation + Internet : première mondiale chez TBOX

Techno Trade, qui a très tôt proposé le protocole TCP/IP dans ses appareils de télégestion, réintroduit sa technologie dans ses systèmes ultra-basse consommation. Au-delà d'un simple recours à l'environnement Windows CE et ses stacks TCP/IP, TBOX a réussi à embarquer le protocole Internet au sein même de son système d'exploitation. Les TBOX Low Power offrent ainsi la technologie Internet intégrale pour les sites ne disposant pas d’alimentation et/ou de moyen de communication câblée (RTC, LS...). Le TBOX Low Power combine à la fois un serveur Web intégré, un générateur avancé de rapports statistiques pour l'envoi périodique d’e-mails ainsi qu’une compatibilité avec l'envoi et la réception de fichiers par FTP.

« Sans maintenance », annonce le constructeur. Ainsi le TBOX LP100 est un poste de gestion autonome assurant les fonctions de datalogging et d’alarmes sans recourir à une alimentation extérieure. Il s’adapte à la télésurveillance de sites isolés ; il peut par exemple effectuer un suivi permanent des consommations d'un réseau d’eau et détecter les fuites éventuelles. Il effectue l’acquisition d’informations et alarmes, de comptage et de mesure Tout ou Rien sur 8 entrées et les archive sous forme d'historiques, de bilans ou de calculs statistiques. Le modèle LP200 dispose en sus de 3 entrées analogiques permettant la lecture de valeurs de pression ou toute autre valeur au standard 0/4-20 mA et d'une entrée pour la mesure de la protection cathodique. Ces deux produits intègrent un modem RTC et sont étanches IP66. Ils envoient e-mail, SMS et fichiers historiques vers un serveur Web. Quant au LP300, il communique par radio jusqu’à 10 km et intègre un modem GSM.

Autonome et elle aussi de basse consommation, la solution TwinY de Wit est conçue pour effectuer des missions de comptage et de mesure dans les milieux isolés ou humides. Commercialisée depuis février 2003, son autonomie est de cinq ans. Dans sa version étanche (IP68) elle peut être totalement immergée sans risque pour le matériel, qui est scellé dans un boîtier chromé résistant aux eaux d'infiltration ou aux équipements de pompage.

Inaccessibles veut dire souvent sans électricité et sans réseau téléphonique filaire. Il se pose alors le problème de l'alimentation électrique des postes locaux. La sortie ces derniers mois de toute une gamme d’équipements basse consommation permet de faire face à ces besoins : gamme BOX (Sofrel), gamme TBOX LP (T-Box), solution TwinY (Wit). Ainsi, T-Box propose la gamme TBOX LP, des produits très basse consommation « capables de fonctionner de manière autonome pendant dix ans ».

Cet équipement dispose de deux modes de communication : RTC ou GSM. Autre tendance, l’arrivée d’applications spécifiques.

Des développements spécifiques

Un certain nombre de configurations se retrouvent, de façons répétitives, comme la gestion des stations de pompage. Alors pour optimiser les coûts, les constructeurs ont développé des solutions spécifiques, permettant de résoudre le problème posé. Ainsi, avec Rio Phenix, Napac apporte une solution dédiée au relevage des eaux usées. Cet équipement intègre dans le logiciel embarqué XFlow un module dédié à l’automatisation et à la surveillance des postes de relèvement des eaux usées.

Chez Arcante, la station autonome DFT 80 trouve elle aussi son application dans la télégestion des postes de relevage grâce à un logiciel spécialisé qui évite l’adjonction d’équipement de mesure.

D’autres acteurs, issus du monde du pompage présentent une offre télégestion pour piloter et gérer leurs équipements. Ainsi, ITT Flygt fournit le système FMC pour la télégestion et la commande de pompes et agitateurs. Cette offre inclut tout le matériel : unité de télégestion, capteurs, équipements électriques de démarrage et les câbles, ainsi que les logiciels nécessaires au fonctionnement du système. Cette famille de produits est exploitable par Minitel ou par système Scada tel le superviseur AquaView ou autre logiciel de supervision. Cet équipement possède les fonctions de renvoi direct d’alarmes vers les “pager” et messageries SMS.

Quant à KSB, pour fiabiliser le fonctionnement de ses pompes et vannes, il les a rendues communicantes, les transformant en capteurs avancés à la fois pour surveiller le composant lui-même et le procédé. Sönke Brodersen, directeur de la recherche sur les pompes “industrie et procédés” (issu du monde de la régulation et non plus de l’hydraulique) confirme ces évolutions, notamment la surveillance, le diagnostic précoce et la communication.

Le boîtier Pump Expert S recueille les données numériques et analogiques de capteurs situés sur la pompe (température de palier, vibration, marche à sec), il les traite et les envoie par l’intermédiaire d’un mini web-server intégré au groupe de pompage.

Pour éviter que n’importe qui puisse sur le Net récupérer des données, voire intervenir, KSB a imaginé un portail spécifique avec d’un côté une liaison téléphonique point à point avec la pompe et d’autre part l’accès Internet à l’utilisateur qui pourra consulter les paramètres de pompe surveillés, recevoir des alarmes par message SMS, etc.