... Ronny Scherf Product Manager CentraLine c/o Honeywell GmbH 01 I 2009 Du point de vue de la technologie des systèmes au sein d un bâtiment, il existe deux approches en matière de réduction des coûts d exploitation : d une part, l optimisation des fonctions de contrôle et de régulation des sous-systèmes et d autre part, l optimisation inter-systèmes, d où une optimisation inter-fabricants du système dans sa globalité. Un exemple type de ce modèle d intégration système est présenté dans l article ci-dessous. Dans les magasins de la grande distribution, les systèmes de gestion sont composés de multiples sous-systèmes : systèmes de chauffage ; de refroidissement ; de réfrigération, notamment les congélateurs des rayons froids. Ces segments du système sont généralement des solutions isolées dotées d interfaces de communication. Les fonctions typiques d optimisation inter-systèmes telles que les programmes horaires centralisés ou la simple redirection des valeurs de consigne d un sous-système vers un autre sont des mesures simples mais efficaces pour réduire les coûts et économiser l énergie. L enregistrement inter-systèmes des données mesurées est indispensable dans l objectif d optimiser l utilisation de l énergie. CentraLine AX permet de réaliser une telle intégration globale des différents segments. La plate-forme d intégration HAWK joue le rôle de traducteur multilingue et comporte bon nombre d autres fonctions complémentaires.
Déterminer les facteurs de coûts Pour réduire les coûts d exploitation, il est important d en identifier les sources majeures en vue de déterminer ceux qui peuvent être réduits au moyen d une mise en réseau inter-systèmes et inter-fabricants. L enregistrement inter-systèmes des données mesurées est un élément essentiel dans le cadre de l analyse des coûts d exploitation et des mesures de gestion de l énergie ultérieures. Les principaux postes de dépenses relèvent des coûts d exploitation, mais aussi des coûts liés à la mise en service, à la maintenance des appareils. Typiquement, ces derniers se traduisent en heures de travail et en temps de déplacement. Si la technologie du système permet l accès à distance, ces coûts peuvent être fortement réduits. En outre, via l accès à distance, il est possible de réaliser des opérations allant de la programmation à la mise en service. Les tâches de maintenance sont automatiquement déclenchées et redirigées vers le prestataire de services en charge du contrat d exploitation, par e-mail ou SMS. L accès à distance centralisé aux systèmes de différents fabricants ouvre de nouvelles perspectives en matière d options de maintenance et de service, et ce, pour toutes les personnes impliquées. Le cerveau du bâtiment : CentraLine AX Les différents systèmes présents au sein d un bâtiment utilisent souvent des protocoles de communication différents : le chauffage et la ventilation avec BACnet, la régulation individuelle des pièces avec LON, la réfrigération avec ModBus, les mesures avec M-Bus, pour n en citer que quelques-uns. CentraLine AX est à même d intégrer ces différents protocoles au moyen d un seul outil de programmation. Si les problèmes d intégration sont généralement résolus via des passerelles, un élément matériel unique de CentraLine AX peut quant à lui remplacer plusieurs passerelles et offrir des fonctions centralisées, telles que l enregistrement des données et le stockage, la gestion des alarmes ainsi qu une interface graphique destinée aux utilisateurs.
(1) Le cerveau du bâtiment : CentraLine AX inclut la plate-forme d intégration HAWK, le poste de travail ARENA AX en option et le logiciel de configuration Coach AX. Comment tout cela fonctionne-t-il? La plate-forme d intégration HAWK joue le rôle de hub d information décentralisé lisant les informations provenant de divers sous-systèmes, à l aide de différents protocoles de communication (via des pilotes). CentraLine AX prend intrinsèquement en charge de nombreux protocoles (LON, BACnet, EIB/KNX, ModBus, M-Bus, OPC, etc.). Des pilotes propriétaires peuvent être intégrés pour gérer les protocoles spécifiques des clients. L ensemble des informations est indépendant du sous-système, et par conséquent, ces informations sont disponibles dans HAWK et peuvent y faire l objet de traitements. Les serveurs de réseaux (HAWK) peuvent être mis en réseau et reliés à la station de travail ARENA AX. Chaque hub embarque déjà les fonctions autorisant un accès Web direct et donc les fonctionnalités d accès à distance. Toutes les opérations, jusqu à la mise en service d un réseau LON, peuvent être réalisées à distance. HAWK gère les enregistrements de données mesurées, le transfert des alarmes via SMS ou e-mail, et bien plus encore.
(2) Le problème (à gauche) et la solution (à droite) avec CentraLine AX ARENA AX exploite l archivage centralisé des données (MSSQL, MvSQL, Oracle, etc.) au sein d une base de données. HAWK et ARENA AX offrent tous deux des interfaces vers les systèmes de gestion de l énergie. Étude de cas Une importante chaîne de supermarchés norvégienne a installé avec succès CentraLine AX dans plus de 50 de ses magasins nouvellement intégrés dans le groupe. L intégration des nouveaux magasins dans ce système imposait la refonte de l infrastructure en place, une occasion d apporter également des évolutions fonctionnelles afin d en renforcer l efficacité énergétique. La grande distribution consacre une part non négligeable de son capital aux systèmes de réfrigération. Il est donc crucial de préserver ce capital du mieux possible. C est pourquoi les systèmes d alarmes installés au sein des dispositifs de réfrigération sont redirigés vers un prestataire de service central pour une évaluation. Par ailleurs, le nouveau système devait intégrer le système d alarme existant. Dans le cadre de l intégration de CentraLine AX, la direction était confrontée aux contraintes suivantes :
Intégration des nouveaux magasins dans le système d alarme existant tout en optimisant l utilisation des installations en place, pour un fonctionnement sans faille. Enregistrement des données mesurées inter-systèmes et inter-fabricants (températures, consommation d énergie, signaux de réglage, etc.) à des fins d analyse des coûts d exploitation et de test de performances, en vue de réduire au maximum les coûts d exploitation. Couverture maximale du service via l accès à distance, afin de réduire au maximum les coûts liés au service. L accès à distance est la clé en matière d efficacité énergétique. En effet, au vu du nombre conséquent de magasins concernés et des distances qui les séparent, il est évident que cette possibilité d accès à distance permet de faire des économies substantielles en termes de frais de déplacement. Autre avantage offert par l accès à distance: un seul opérateur suffit pour surveiller le système et déclencher les actions appropriées en cas d urgence. Parmi les fonctions incluses en standard dans ce système figure l envoi automatique de messages aux interlocuteurs concernés, par SMS ou e-mail. Par ailleurs, l accès aux paramètres via Internet est pour le prestataire de service non seulement pratique mais économique, le système pouvant servir à assurer différentes tâches de service. Paramétrage de différents niveaux d accès en fonction des différents utilisateurs (propriétaires, gardiens, techniciens, etc.). Les gérants de supermarché peuvent utiliser un navigateur Web standard pour visualiser les systèmes techniques de leurs magasins, et le cas échéant intervenir à distance (dispositifs de réfrigération et congélateurs, chauffage/ventilation, consommation d énergie, commande de l éclairage, etc.). Un accès centralisé à l ensemble des magasins était nécessaire pour garantir un fonctionnement fiable. C est pourquoi des niveaux utilisateurs techniques et simplifiés devaient être mis à disposition. Coûts d installation minimaux Fiabilité des réseaux. Les dernières normes en matière de sécurité doivent être prises en charge.
Par conséquent, le système devait répondre aux contraintes techniques suivantes: Contraintes au niveau du gérant Intégration dans un système d alarme existant Enregistrement inter-systèmes et inter-fabricants des données mesurées, technologie ouverte, en vue d une évolution future Accès à distance Plusieurs niveaux d accès Contraintes techniques Développement d un pilote spécifique pour l intégration au système d alarme existant. Plate-forme d intégration évolutive et flexible intégrant des fonctions d archivage des données mesurées et assurant la prise en charge de protocoles tels que BACnet, ModBus, LON, M-Bus, EIB, etc. mais permettant également le développement de pilotes supplémentaires. Accès Internet. Accès aux applications, points de données, paramètres, programmes horaires, etc. des sous-systèmes. Prise en charge d un grand nombre de niveaux d accès utilisateur, paramétrables librement, avec plusieurs interfaces utilisateur et fonctions complexes. Coûts d installation minimaux Un hub de communication central (M2M, Enterprise) pour un coût minimal au niveau matériel. Accès distant pour la prise en charge des fonctions principales telles que la programmation et la mise en service. Paramétrage et mise en service possibles en ligne et hors ligne. Un seul outil logiciel pour tout le système, du niveau intégration au niveau graphique. Paramétrage intuitif et performant de l intégration à la visualisation. Fiabilité des réseaux Le système prend en charge les protocoles standard Internet, tels que https et peut donc s intégrer à une infrastructure informatique classique.
La solution (3) Un projet d intégration CentraLine AX en Norvège 1. Siège social, Oslo (analyse des tendances et alarmes centralisées, gestion centralisée de l énergie, front-end Web, serveur central avec accès à l ensemble des magasins). 2. Prestataires de service : alarmes et transferts centralisés, accès, mise en service, maintenance et ingénierie à distance, afin de réduire les coûts liés aux services. Le partenaire CentraLine norvégien a équipé les supermarchés concernés avec la plate-forme d intégration CentraLine AX, qui est à même de répondre à toutes les contraintes et objectifs susmentionnés. CentraLine AX a fait évoluer le système existant conformément au cahier des charges et a mis au point des interfaces graphiques permettant l accès au système via un navigateur Web : surveillance à distance, transfert au prestataire de service central des alarmes émanant de différents systèmes, et prise en charge de l enregistrement centralisé des données mesurées concernant les informations clés. Le siège du groupe, le gérant de magasin, ainsi que le prestataire de service disposent chacun d un accès en ligne spécifique à l ensemble des données qui leur sont pertinentes, et sont donc à même de réagir rapidement et à moindre coût face à toute situation. Le fait de relier en réseau les différents magasins illustre à merveille l intégration et la mise en œuvre de CentraLine AX.
La mise en œuvre au niveau de chaque magasin se présente comme suit : (4) La structure dans chaque magasin 1. TCP/IP 2. Protocole propriétaire de gestion des alarmes RS232 3. Gestionnaire des alarmes 4. Bus propriétaire RS232 5. MBus 6. Dispositifs de mesure de la consommation d énergie 7. Dispositifs de commande pour les équipements de refroidissement et de congélation Grâce à la plate-forme d intégration HAWK, CentraLine AX a permis la communication entre les différents langages utilisés au sein du système, ce qui simplifie la surveillance des composants individuels, ainsi que le service et la maintenance. Outre de grandes opportunités d économies d énergie, l accès à distance a également permis de générer à ce jour 40 % d économies supplémentaires, notamment au niveau des mises en service. L installation de CentraLine AX offre donc un double avantage et peut servir d exemple pour d autres projets d intégration.
Sources (1) Photo : CentraLine (2) Illustration : CentraLine (3) Illustration : Ronny Scherf, CentraLine (4) Illustration : Ronny Scherf, CentraLine Auteur : Ronny Scherf Product Manager CentraLine c/o Honeywell GmbH Vous pouvez trouver tous les articles liés à la performance énergétique dans le bâtiment sur notre site Internet CentraLine, ou en nous contactant directement. www.centraline.com CentraLine 72, chemin de la Noue 74380 Cranves Sales Tél +33 (0) 4 50 31 43 28