17 août 2014 | La Revue POLYTECHNIQUE 08/2014 | Hydraulique

Modernisation de la distribution de l’eau du lac de Côme

Le lac de Côme, dans le nord de l'Italie, est desservi par près de 60 km d'aqueducs. Ces aqueducs pompent l'eau du lac, qui est ensuite stockée dans des réservoirs, avant d’être acheminée jusqu'aux entreprises voisines du lac. La fiabilité du réseau de distribution d'eau est essentielle, car les coupures provoquent des pertes de production pour les fabricants de la région. Âgé de 30 ans, le système SCADA en place avait besoin d'être modernisé.

Les coûts énergétiques de la région du lac de Côme ont augmenté de manière importante au cours des 30 dernières années. La géographie du lac, situé sur un terrain montagneux, est particulièrement difficile pour la gestion de l'eau. La modernisation du système SCADA était l'occasion de tirer parti des avancées technologiques, de réévaluer les concepts de gestion de l'eau et d'introduire celui de la gestion des profils énergétiques.

Un pompage énergivore

L'étape consommant le plus d'énergie est celle du pompage. La gestion des profils énergétiques implique d'analyser la consommation quotidienne et de la comparer avec les niveaux du lac, afin d'obtenir une projection du stockage requis. Les pompes sont gérées de telle sorte que les réservoirs soient remplis la nuit, lorsque l'électricité coûte moins cher. L'utilisation des pompes pendant la journée est limitée afin de réduire les coûts.

Le système SCADA collecte des données de fonctionnement importantes, notamment l'enregistrement en continu de la pression, du niveau, des débits et des relevés volumétriques. À l'avenir, des optimisations supplémentaires des coûts énergétiques seront possibles.

Passage à un réseau Ethernet

Les télécommunications ont fait l'objet d'une évaluation pendant les premières phases du projet. Il a été décidé de passer à un réseau Ethernet. Les lignes de téléphonie fixe existantes connectent les automates et l'hôte SCADA. La technologie HDSL fournit le réseau Ethernet via le système de téléphonie.

Le réseau Ethernet comporte de nombreux avantages par rapport à une architecture de bus de terrain, notamment un potentiel de futures sources de revenus. Ainsi, d'autres sites du lac de Côme pourront louer un tiers de la bande passante pour leurs protocoles industriels, et d'autres applications telles que la surveillance ou la téléphonie pourront être hébergées. Par ailleurs, le projet a été conçu pour que les télécommunications ne dépendent pas des fournisseurs d'automates et de systèmes SCADA.

Sécurité et disponibilité du réseau

Deux aspects vitaux de la fiabilité des communications ont été pris en compte: la sécurité et la disponibilité du réseau. Des pratiques de sécurité informatique standard sont ainsi appliquées. Des pare-feu et VPN garantissent le déploiement d'une stratégie appropriée, autorisant uniquement l'accès aux utilisateurs connus du système. En outre, des modems cellulaires sont connectés à chaque automate. Ainsi, en cas de panne du réseau de téléphonie fixe, les opérateurs systèmes peuvent atteindre l'automate directement via des équipements mobiles.

Une architecture client-serveur a été retenue pour le système SCADA. La conception simplifiée repose sur du matériel grand public avec une architecture modulaire ouverte pour la maintenance.

Le système PcVue d'ARC Informatique a été retenu pour sa polyvalence et sa facilité de maintenance. Les graphiques fournissent un affichage très clair, grâce à des symboles modernes pour la visualisation et l'animation. Utilisant une structure en arborescence, les variables (balises) de PcVue limitent le nombre d'écrans à développer. Le déploiement de stations clientes s'effectue en grande partie automatiquement. Les clients sont activés de manière simple, en partageant le fichier du projet. Les modifications à apporter au projet peuvent être effectuées sur le serveur, puis copiées sur les clients.

Le système inclut un millier d'alarmes, réparties en différents niveaux de priorité. Toutes les alarmes sont stockées et disponibles sous forme de texte, avec des animations graphiques. Lors du déclenchement d'une alarme, le système SCADA utilise une logique contextuelle pour déterminer les mesures à appliquer. Pour les alarmes à priorité élevée, des SMS sont envoyés à l'opérateur pour que celui-ci se connecte au réseau et prenne connaissance de l'alarme. Si l'opérateur ne répond pas dans un délai défini, le système renvoie un SMS jusqu'à ce que l'alarme ait été consultée.

Le choix du sous-traitant avait aussi une dimension stratégique: seuls des intégrateurs systèmes qualifiés, capables de concevoir et de mettre en œuvre la totalité du système avec une autonomie complète sur le projet ont été pris en compte.

Autre aspect essentiel: la mise en ligne devait s'effectuer avec un minimum de perturbations. Il n'était pas facile de faire fonctionner le système manuellement, et cela était possible uniquement pendant de courtes périodes, en cas d'urgence. Pour remplacer le système SCADA, un arrêt complet du système de distribution d'eau était nécessaire. Des équipes ont travaillé de concert sur tous les sites pour réduire au maximum les temps d'installation et de mise en service.

L'intégrateur systèmes retenu, T.S.A., a fourni une analyse détaillée des systèmes similaires existants. T.S.A a conclu un partenariat avec Borghi, responsable de la conception et de l'installation précédentes d'un nouveau système de commutation électrique et de contrôle. La synergie entre les deux partenaires a débouché sur une proposition compétitive, permettant de réaliser des économies substantielles. Plus important encore, l'équipe bénéficiait des connaissances suffisantes dans tous les domaines concernés pour réaliser toutes les étapes, de la conception à la mise en service, sans dépendre de sous-traitants extérieurs.

ARC Informatique, dont le siège social se situe à Sèvres en région parisienne, est un éditeur indépendant de logiciels HMI/SCADA. Fondée en 1981 et certifiée ISO 9001 et 14001, cette société bénéficie d’une forte présence au plan international, grâce à son réseau de filiales et de distributeurs, aux Etats-Unis, en Europe et en Asie. Le système PcVue Solutions fournit une gamme de produits flexibles pour la supervision des procédés industriels, des secteurs des infrastructures et de l’eau.

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