Centrale d'acquisition / Station hydrologique

CENTRALE D'ACQUISITION ou STATION HYDROLOGIQUE CPL+


Les centrales d'acquisition PARATRONIC CPL+ s’appuie sur l’expérience acquise avec les centrales d'acquisition ou stations hydrologiques CPL et Op@l. Ces trois modèles de centrales d'acquisition ou stations hydrologiques ayant été soit certifiés PLQ2000 par l’INERIS, soit validés par l’INERIS.

Les centrales d'acquisition ou stations hydrologiques CPL+ ont été retenues par le MINISTÈRE DE L’ECOLOGIE, DU DÉVELOPPEMENT ET DE L’AMÉNAGEMENT DURABLES français (MEDAD) pour l’hydrologie et la surveillance des crues, la gestion des inondations.

Elles présentent le double avantage d’être une des centrales d'acquisition ou stations hydrologiques, les plus performantes du marché en termes de communication et de fiabilité tout en restant une centrale d'acquisition ou station hydrologiques  très faible consommation.


La centrale d'acquisition ou station hydrologiques  CPL+ est une centrale d'acquisition ou station hydrologiques  modulaire destinée essentiellement à l’hydrologie, à l’annonce de crue et à la gestion des inondations. Elle est en capacité de réaliser l’acquisition de données issues de la plupart des capteurs du marché (Paratronic, OTT, hydrologic, WTW, Polymétron...). Ceci permet d’envisager l’évolution du site d’hydrologie, d’annonce de crue ou de gestion des inondations, dans le temps, sans que l’ajout de tel ou tel capteur n’oblige à modifier l’installation ou à remplacer la centrale d'acquisition ou station hydrologiques  .

Pour des raisons économiques, tous les types d’entrées présents sur les centrales d'acquisition ou stations hydrologiques CPL+ ne sont pas activés, mais seules sont fonctionnelles les entrée/sorties définies pour les besoin du site d’hydrologie, d’annonce de crue ou de gestion des inondations au quel la station hydrologique est destinée.

L’activation des autres entrées de la centrale d'acquisition ou station hydrologiques,  pourra se faire par la simple saisie d’un code d’activation (même principe que pour une licence de logiciel par exemple).
De plus la centrale hydrologique CPL+ permet, la transmission des données recueillies par modem GSM ou tout autre moyen de communication.

 

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1 CARACTERISTIQUES DE LA CENTRALE CPL+
 

 Nombre de voies de mesure d'une centrale d'acquisition ou station hydrologiques:

La centrale d'acquisition ou station hydrologiques présentée en photo dispose d’une voie de mesure analogique 4-20mA. Le nombre de voies de mesure de la centrale d'acquisition ou station hydrologiques peut être augmenté par l’activation de voies supplémentaires (1 seconde voie analogique 4-20mA, 2 voies comptage, 1 voie RS232, 1 voie RS485, 1 voie SDI12 et ce sans ajouter le moindre matériel ou la moindre carte d'entrée ou par l’ajout de modules d’entrées sorties supplémentaires (analogique [courant ou tension ou PT100] ou numérique (BCD, GRAY, Binaire) ou comptage ou liaison série pour capteur intelligent [RS232 ou SDI-12 ou RS 485]) .


 Il est à noter que


- La liaison RS485 (si activée) accepte jusqu’à 9 capteurs (ou paramètres) en bus au protocole « J BUS. » (19 si aucune voie SDI12 n’est utilisée) ou (sans activation) jusqu’à 9 modules d’entrées additionnelles. Cette fonctionnalité limite le nombre de voies d’extensions nécessaires pour recevoir les capteurs multiples ou multi paramètres utilisés, en particulier, pour les mesures de qualité des eaux( par exemple: QI sensor de WTW).
- La centrale d'acquisition ou station hydrologiques  peut recevoir autant de modules d’extension (une voie de mesure par module) qu’en supporte le bus RS 485 (avec les limites liées au protocole PLQ2000).
 
- La centrale d'acquisition ou station hydrologiques CPL+ ou ses extensions sont compatibles avec les capteurs intelligents :
          Limnimètres :
• CRUZOE radar PARATRONIC J Bus
• LPN8 bulle à bulle Hydrologic,
• Nimbus, bulle à bulle OTT
• Thalimedes, OTT
          Qualité :
• QI sensor de WTW J Bus
• Monec D9100 de Polymétron J Bus

Le protocole JBUS sur RS485 étant un standard utilisé par la quasi-totalité des fabricants de capteurs et/ou d’automates, le nombre de capteurs compatibles avec la centrale d'acquisition ou station hydrologiques CPL+ est quasiment infini. La liste ci-dessus est donc loin d’être exhaustive.
CPL+ gère, également les seuils, les alarmes, la commande d’automatismes ou de préleveurs.

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2 MEMORISATION ET STOCKAGE DES DONNEES


La centrale  d'acquisition ou station hydrologique CPL+ possède une capacité mémoire de 110 000 mesures et sauvegarde également les évènements liés aux modes de fonctionnement et aux communications.

La connection à la centrale  d'acquisition ou station hydrologique CPL+ ne nécessitant pas de logiciel spécifique, un simple navigateur web permet le paramétrage, la récupération des données et le tracé des courbes.

 La récupération des mesures stockées dans la centrale  d'acquisition ou station hydrologique CPL+ se fait au protocole PLQ2000, reconnu par les logiciels Sircade(Aquasys/Alcir), SIGMA II(PARATRONIC), NOE2000(centralp), Syrene, Cristal ….

 

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3 COMMUNICATION AVEC LA CENTRALE CPL+


La centrale d'acquisition ou station hydrologiques  CPL+ est paramétrable et déchargeable en local ou à distance par RTC, GSM, Radio, Satellite, Minitel, Ports série, Bluetooth,…

Le modem présenté en photo est de type ERCO GENER GENPRO20E associé à un abonnement DATA . Le modèle GENPRO20E étant le modem GSM utilisé sur la majorité des sites d’annonces de crues ou d’hydrologie générale du ministère (MEDAD).

Toutefois Les centrale  d'acquisition ou stations hydrologique CPL+ sont compatible avec la pluspart des modems GSM/GPRS et RTC du marché

 

 
4 CONSOMMATION ET AUTONOMIE

Les modes d’alimentation autonomes supportables par la centrale d'acquisition ou station hydrologiques CPL+ sont : batterie, panneau solaire, piles, piles à combustible ou toute autre source de courant 12Vcc. L’autonomie obtenue dépend directement des caractéristiques de la source d’énergie, du nombre et du type de capteurs utilisés, du pas de temps d’acquisition et du mode de transmission retenu pour le site  d’hydrologie, d’annonce de crue ou de gestion des inondations.

Pour les sites d’hydrologie, d’annonce de crue ou de gestion des inondations ne disposant pas du secteur, le fonctionnement de la centrale d'acquisition ou station hydrologiques est compatible avec une source d'alimentation autonome (piles ou batterie, panneau solaire, etc.).
Pour les sites d’hydrologie, d’annonce de crue ou de gestion des inondations disposant d’une alimentation 230V, la faible consommation de la centrale d'acquisition ou station hydrologiques permet une autonomie de plusieurs jours, ou de plusieurs mois, sur batterie en cas de coupure secteur.

La centrale  d'acquisition ou station hydrologique CPL+ est le plus souvent alimentée par un ensemble générateur d’énergie autonome composé d’un panneau solaire et d’une batterie couplés à un régulateur de charge.

La centrale d'acquisition ou station hydrologiques CPL+ intègre un ensemble de fonctionnalité visant une gestion fine de la consommation. Cette centrale  d'acquisition ou station hydrologique peut agir sur sa propre consommation ainsi que sur celle de ses périphériques (capteurs, modem etc.). Cette gestion est conditionnée par le cycle lié à la période d'acquisition et par des événements asynchrones (appel entrant, connexion terminal local etc.) aux quels peut etre soumis le site d’hydrologie, d’annonce de crue ou de gestion des inondations.

Du point de vue de la consommation, la centrale d'acquisition ou station hydrologiques possède principalement deux états : un mode actif et un mode de veille. Le mode veille est l'état dans lequel la centrale d'acquisition ou station hydrologiques a une consommation minimale. Lorsque la centrale d'acquisition ou station hydrologiques n'a aucune tache à traiter et, si son paramétrage le lui permet, elle bascule automatiquement dans ce mode. Le retour vers le mode actif est conditionné par les événements suivants :
 Appel entrant,
 Acquisition sur une voie de mesure,
 Action sur une touche de l'interface intégrée,
 Connexion du terminal local,
 Changement d'état des entrées logiques.

La centrale d'acquisition ou station hydrologiques gère l'alimentation des capteurs par un paramétrage individuel. L'alimentation des liaisons séries et de la liaison modem est également contrôlée par paramétrage de la centrale d'acquisition ou station hydrologiques .

Caractéristiques de consommation de la centrale d'acquisition ou station hydrologiques  CPL+ :
 Mode Actif : 62 mA,
 Mode Veille : 0,7 mA,
 Liaison Série 20 mA.
 Exemple de d’autonomie :
L’autonomie d’un site d’hydrologie, d’annonce de crue ou de gestion des inondations dépend à la fois de la consommation de la centrale d'acquisition ou station hydrologiques , du nombre et du type de capteur, de la nature des modems, de la fréquence et de la profondeur des collectes et de la nature et de la capacité de la source d’énergie.
Configuration retenu pour les calculs :
 Centrale d'acquisition ou station hydrologiques CPL+ connectée à un capteur de niveau d'eau analogique de type RADAR CR420 (12mA en moyenne, durée d’alimentation totale du capteur: 5s),
 Périodes d’acquisition et de stockage en fichier glissant : 15 minutes,
 Communication GSM (PROGEN20e de chez ERCO-GENER) journalière avec le système de collecte SIGMA II.
Dans cette configuration, l’ensemble photovoltaïque présentaté ci-dessus autorise un fonctionnement en complète autonomie et permet même une autonomie de 21 jours en l'abscence totale de soleil. Cette information intègre la possibilité de générer cinq communications GSM par jour sur quarante huit heures en période de crise.
Dans tous les cas, le superviseur SIGMA II sera informé du faible niveau de charge des batteries du site d’hydrologie, d’annonce de crue ou de gestion des inondations.

 

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5 LOGICIEL CPL+


Le logiciel de paramétrage, d’exploitation et de récupération des données est fourni avec chaque centrale d'acquisition ou station hydrologiques CPL+.

L’ensemble des paramètres de configuration de la centrale d'acquisition ou station hydrologiques est consultable et modifiable à partir d’un terminal local et d’un système informatique distant (si liaison RTC ou GSM data existante).
Le logiciel est hébergé dans chaque centrale d'acquisition ou station hydrologiques sans limitation du nombre de postes utilisateurs.

Ce logiciel fonctionne dans l’environnement Microsoft Windows 98/2000, XP, Vista, 7 et dans tout autre environnement si la machine virtuelle JAVA est active. (Chargement gratuit sur le site http: //java.sun.com).

L'interface homme machine (IHM) est utilisée lors des connexions à la centrale d'acquisition ou station hydrologiques pour les connexions locales ou distantes avec PC (si liaison RTC ou GSM data existante).

Dans le cas d’une connexion avec un superviseur, les paramètres et les données sont présentés selon les modalités prévues par le superviseur.

 

5.1 Configuration requise


Les PC utilisés pour réaliser les connexions à la centrale d'acquisition ou station hydrologiques doivent présenter au minimum les caractéristiques et équipements suivants :
 Pentium III, 512 Mo de RAM, 1 port série et/ou un port USB avec convertisseur,
 Un navigateur sachant interpréter le langage JAVA (V 1.5).

On peut atteindre la centrale d'acquisition ou station hydrologiques avec un navigateur ou directement par l’exécution d’un programme CPL+.jar qui aura été préalablement installé sur PC.
Ce programme est aussi hébergé par la centrale d'acquisition ou station hydrologiques , il suffit donc de se connecter à la centrale d'acquisition ou station hydrologiques avec un navigateur et de le télécharger.

Pour l’installer sur le disque dur du PC, local ou distant, on procède à une installation qui se résume à la copie d’un fichier.
Cette opération terminée et sans déconnecter le PC de la centrale d'acquisition ou station hydrologiques , on peut lancer le programme CPL+.

 

5.2 Présentation des informations
 

Le logiciel CPL+ est une interface homme machine (IHM) qui permet, selon votre niveau d’accès, la configuration de tous les paramètres présents dans la centrale CPL+.

Le logiciel permet, en plus de la configuration de la centrale d'acquisition ou station hydrologiques, la consultation des informations suivantes :
 de mesures instantanées,
 des 3 fichiers de stockages (collecte, glissant, mémoire de masse),
 des mesures horodatées sous forme graphique et de tableaux de valeurs et de l’état de fonctionnement de la centrale d'acquisition ou station hydrologiques (octet de statut),
 La visualisation et édition d’un fichier de configuration (sans devoir être connecté à la centrale d'acquisition ou station hydrologiques ),
 L’enregistrement et chargement d’un fichier de configuration,
 L’impression de l’ensemble du paramétrage de manière claire et lisible,
 Le déchargement des mesures horodatées au format compatible « tableur » et au format « brut standard » compatible avec DP+,
 L’acquittement manuel d’une alarme destinée à un système distant.

 
 
5.3 Version PDA


Une version « allégée » du logiciel est également disponible sur PDA (Personal Digital Assistant = assistant numérique personnel). Toutes les fonctionnalités sont présentes à l’exception de la consultation des enregistrements (Mémoire de masse, fichier glissant et fichier de collecte).C’est à dire que sont notamment possible les  fonctionnalités les suivantes :

 Visualisation des mesures instantanées et de l’état de fonctionnement de la centrale d'acquisition ou station hydrologiques (octet de statut),
 Le déchargement des mesures horodatées  au format compatible « tableur » et au format « brut standard » compatible avec DP+,
 Enregistrement et chargement d’un fichier configuration,
 Consultation et modification des principaux paramètres de la centrale d'acquisition ou station hydrologiques.

L’apparence et l’ergonomie de la version PDA sont proches de celles de la version PC.

Le PDA devra posséder obligatoirement les caractéristiques suivantes :
• Windows mobile 5.0
• Ecran 240*320
• Processeur
• Intel ARM, PXA series
• Samsung S3C series
• TI OMAP series
• X86
• MIPS
• RAM 64MO
• Liaison RS232 ou Bluetooth pour connexion directe sur la CPL+
• Environnement java CreME V4.12

Le logiciel CPL+.jar est fourni avec chaque centrale d'acquisition ou station hydrologiques (en téléchargement dans la centrale d'acquisition ou station hydrologiques ), sa version allégée (pour PDA) est fourni sur simple demande.

 Documentation, logiciel de paramétrage, configuration.

Les centrales d'acquisition ou stations hydrologiques de mesure sont livrées avec :
 La documentation en français nécessaire à leur installation, à leur configuration et à leur maintenance :
• Exploitation du Terminal local et du terminal distant des CPL+,
• Exploitation Interface intégrée des CPL+,
• Installation des CPL+,
• Maintenance des CPL+,
 Le logiciel de paramétrage en téléchargement dans chaque centrale et sur CD (sur demande). Le logiciel est également mis à disposition, en téléchargement, sur un site FTP,
 La documentation en français pour l’installation et l’utilisation du logiciel.

Les documentations sont également mises à disposition, en téléchargement, sur un site FTP.

NB : La documentation d’installation de la centrale d'acquisition ou station hydrologiques spécifie notamment l’ensemble des travaux d’équipement et de mise en sécurité nécessaires pour un fonctionnement optimum de la centrale d'acquisition ou station hydrologiques, ainsi qu’une liste complète des matériels compatibles ou recommandés.

 

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