Télémétrie Wi-Fi pour les opérateurs d'équipements à distance
Présentation de la passerelle « Messenger »
Pour les opérateurs chargés de faire fonctionner des moteurs, des générateurs et des pompes sur le terrain, les sites les plus difficiles à gérer ont toujours été ceux situés le plus loin d’une antenne-relais. Une pompe à eau sur une plate-forme de forage isolée, un générateur dans une station de compression de pipeline ou une pompe de transfert le long d’une conduite d’eau rurale peuvent se trouver à plusieurs miles d’une couverture mobile fiable. Autrefois, cela signifiait une chose : si l’on voulait savoir comment fonctionnait l’équipement, il fallait que quelqu’un se rende sur place en voiture pour vérifier.
La gamme de solutions de télémétrie «Messenger » de Cattron, en constante expansion, a progressivement résolu ce problème, et ce tout dernier ajout comble l’une des dernières lacunes restantes. La passerelle «Messenger » apporte une connectivité Wi-Fi et Ethernet à la gamme de solutions de surveillance à distance de Cattron, permettant ainsi aux opérateurs de transférer les données des équipements vers le cloud via n’importe quelle connexion Internet déjà disponible sur site, y compris les réseaux haut débit par satellite, de plus en plus courants dans les sites industriels isolés.
Wi-Fi et Ethernet Connectivité pour la surveillance à distance des équipements
Jusqu’à présent, les appareils « Messenger » de Cattron communiquaient avec la plateforme cloud RemoteIQ™ principalement via les réseaux mobiles. Cela fonctionne bien là où la couverture est assurée. Mais une part non négligeable des équipements utilisés par les clients de Cattron ne bénéficie pas de ce luxe.
« La gamme précédente d’appareils « Messenger » reposait entièrement sur des communications cellulaires vers le backend RemoteIQ », a déclaré Charles Christie, responsable des solutions IoT et RemoteIQ Cloud chez Cattron Global. « Nous avons reçu des demandes de clients souhaitant pouvoir utiliser une connectivité Wi-Fi ou Ethernet pour transmettre des données vers notre cloud, et ces demandes provenaient en grande partie de nos clients des secteurs du pétrole, du gaz et des mines, dont les équipements se trouvent en pleine nature, hors de la couverture cellulaire. »
Ces sites isolés disposent souvent d’une connexion Internet par satellite. Les sites de forage, les chantiers d’installation de pipelines et les stations de pompage isolées ont fréquemment recours au haut débit par satellite pour assurer les communications, la téléphonie et le fonctionnement d’autres équipements. La passerelle « Messenger » permet aux opérateurs d’exploiter ces liaisons montantes existantes plutôt que de payer pour une connectivité cellulaire distincte ou, pire encore, de se retrouver sans aucune visibilité.
Le déficit de connectivité ne se limite pas aux régions isolées. Christie a évoqué un deuxième cas d’utilisation très différent : les groupes électrogènes de secours dans des environnements commerciaux et industriels tels que les hôpitaux et les supermarchés. Ces établissements disposent généralement déjà de réseaux robustes. Pour eux, l’intérêt réside dans le fait d’éviter les frais supplémentaires liés à un forfait de données mobiles alors qu’une prise Ethernet en parfait état est déjà installée dans le mur ou qu’un point d’accès Wi-Fi se trouve à proximité. Dans ces deux scénarios, l’intérêt de la passerelle est le même : elle utilise l’infrastructure existante du client.
La surveillance à distance permet de réduire les déplacements sur site et les coûts d'exploitation
Le bénéfice le plus évident de la télémétrie à distance se mesure au nombre de déplacements évités. Chaque déplacement vers un site éloigné engendre des coûts liés à la main-d'œuvre, au carburant, à l'usure des véhicules et au temps passé. Lorsque le site se trouve à plusieurs heures de route, ces coûts s'accumulent rapidement.
« On peut en faire plus avec moins de personnel et obtenir des temps de réponse plus courts », a déclaré Christie. La surveillance à distance permet aux opérateurs de visualiser l’état des équipements sans avoir à envoyer un technicien sur place, tandis que le contrôle à distance leur permet d’intervenir en fonction de ce qu’ils voient. Pour de nombreux clients de Cattron, la possibilité de démarrer, d’arrêter et de régler les équipements depuis un ordinateur portable ou un téléphone est tout aussi précieuse que la surveillance elle-même.
Cet avantage se répercute également sur la manière dont les problèmes sont résolus. Lorsqu'un opérateur peut consulter le code d'erreur spécifique signalé par un contrôleur, cela transforme complètement la réponse du service après-vente. Plutôt que d'envoyer un expert effectuer un long trajet en voiture pour diagnostiquer un problème sur place, un responsable peut identifier le problème à distance, puis guider un technicien local qui n'est peut-être pas spécialisé dans cet équipement, s'assurant ainsi que ce dernier se présente sur place avec les outils et les pièces adaptés.
« Ils savent à quoi s'attendre », a déclaré Christie. « Quand on fait deux heures de route pour réparer quelque chose, on veut être sûr d'emporter les bons outils et les bonnes pièces. »
De plus en plus, l'objectif est d'anticiper les problèmes avant qu'ils ne se transforment en défaillances. Cattron renforce ses capacités en matière d'analyse prédictive et de maintenance prédictive, permettant ainsi aux opérateurs de remédier à un problème naissant tant qu'il est encore mineur.
Surveillance en temps réel des moteurs, générateurs et pompes
Une fois connectée à un contrôleur compatible, la passerelle « Messenger » lit l'ensemble des données collectées par le contrôleur, y compris celles provenant des capteurs qui y sont raccordés. Elle transmet ensuite ces données via MQTT, un protocole de messagerie largement utilisé dans les applications d'appareils connectés, par le biais d'une connexion sécurisée et chiffrée vers le cloud RemoteIQ.
Gateway est préconfiguré pour communiquer les paramètres de fonctionnement les plus importants pour les opérateurs de moteurs, de générateurs et de pompes, et Christie a clairement identifié ceux que les clients surveillent de plus près. Le niveau de carburant figure parmi les paramètres les plus importants, en particulier pour les pompes et les générateurs portables, car il indique aux opérateurs quelles unités nécessitent une intervention. Les codes d’erreur sont essentiels, car ils signalent l’apparition de problèmes. Le régime du moteur permet aux opérateurs de suivre les durées de fonctionnement et la charge du moteur, ce qui révèle à son tour l’efficacité avec laquelle l’équipement fonctionne. Enfin, pour les applications de pompage, les tendances en matière de pression et de débit peuvent signaler de réels problèmes physiques dans une conduite, qu’il s’agisse d’une rupture provoquant une chute de pression ou d’un encrassement naissant entraînant une hausse de la pression.
Pour les clients qui associent la passerelle à un panneau de commande de pompe CANplus™, des diagnostics plus avancés sont possibles. Avec les capteurs appropriés installés, la fonctionnalité d'apprentissage automatique peut même détecter la cavitation de la pompe, un phénomène qui endommage l'équipement au fil du temps, avant qu'il ne cause des dommages irréversibles.
Système de télémétrie robuste et prêt à l'emploi pour les équipements distants
Les équipements surveillés par ces unités fonctionnent dans des conditions extrêmes, et la passerelle est conçue en conséquence. Elle est logée dans un boîtier étanche conforme à la norme NEMA 4X et homologuée pour une installation en extérieur et dans des environnements difficiles, sur une large plage de températures de fonctionnement. Bien que la passerelle elle-même soit nouvelle, elle s’inscrit dans une lignée éprouvée. Les appareils « Messenger » précédents ont fait leurs preuves depuis longtemps dans ce type d’environnements, et Cattron a conçu la passerelle pour répondre aux mêmes exigences.
La mise en service est conçue pour être rapide. Les utilisateurs peuvent connecter la Gateway de deux façons. Via Ethernet, il n’y a pratiquement rien à configurer. L’appareil utilise le protocole DHCP ; ainsi, tout réseau capable de lui attribuer une adresse IP et d’accéder au cloud permettra à l’appareil de se connecter sans aucune configuration. Via Wi-Fi, le processus est presque aussi simple. Un technicien connecte un téléphone ou un ordinateur portable au point d’accès Wi-Fi intégré à la passerelle, recherche le réseau du site, saisit le mot de passe, et le tour est joué.
Connexion des contrôleurs CANplus et DynaGen au cloud
Pour les exploitants qui utilisent déjà des contrôleurs Cattron, l’ajout de la connectivité via la passerelle est conçu pour se faire presque sans effort. La passerelle Messenger prend en charge les panneaux de commande de pompes CANplus CP1000 et CP750-E, ainsi que les contrôleurs de moteur DynaGen™ PRO600, TG410 et TE410. Avec le faisceau de câbles adapté, la mise en service est rapide, car l’appareil est livré préconfiguré pour lire tous les paramètres du contrôleur et, par extension, du moteur.
Cette philosophie de conception s’applique à l’ensemble de la gamme « Messenger ». Étant donné que tous les appareils « Messenger » communiquent de la même manière avec le même cloud RemoteIQ, les opérateurs peuvent combiner différents appareils au sein d’un parc en fonction de la connectivité disponible sur chaque site. Un « Messenger » cellulaire sur un site et une «Gateway» sur un autre apparaissent identiques pour l’utilisateur final une fois que leurs données atteignent le cloud. La seule différence réside dans la manière dont les données y parviennent.
Surveillance et contrôle à distance via le cloud avec RemoteIQ
La passerelle « Messenger » nécessite un abonnement à RemoteIQ, et c’est sur cette plateforme que les données prennent tout leur sens. Une fois connectés, les opérateurs peuvent visualiser tous leurs appareils sous forme de liste ou de carte. En cliquant sur un appareil, ils accèdent à des tableaux de bord présentant les paramètres du moteur et des capteurs connectés, ainsi que les tendances au fil du temps. Les opérateurs peuvent configurer des alarmes et des notifications pour les conditions qui les intéressent, alerter le personnel de terrain par message vocal, SMS ou e-mail, et télécharger des rapports dans plusieurs formats, ou les recevoir par e-mail à intervalles réguliers.
La commande à distance est une fonctionnalité essentielle pour les utilisateurs disposant des autorisations appropriées attribuées par les administrateurs de compte. Pour une pompe, cela implique de démarrer et d'arrêter l'appareil, de régler la vitesse afin d'augmenter ou de réduire le débit et la pression, et de déclencher un arrêt d'urgence à distance. Pour un groupe électrogène, la commande est plus simple et se limite généralement au démarrage et à l'arrêt, la vitesse du groupe étant fixe.
RemoteIQ propose des forfaits de données à plusieurs niveaux, et Christie a souligné que la plupart des clients exploitant des groupes électrogènes et des pompes optent pour le niveau le plus élevé. Ces opérateurs souhaitent généralement disposer de données de diagnostic en continu qu'ils peuvent analyser pour identifier des tendances, ainsi que de la possibilité de prendre le contrôle à distance en cas de besoin. Les niveaux inférieurs conviennent aux opérateurs qui n'ont besoin que d'alertes en cas d'anomalie : le système les avertit lorsqu'un problème survient, plutôt que de transmettre des données en continu.
Connectivité IoT industrielle sécurisée et communication dans le cloud
Les équipements industriels connectés étant de plus en plus la cible de cybermenaces, la passerelle a été conçue avec une protection de niveau entreprise, comprenant notamment un chiffrement sans fil WPA3 et des communications chiffrées vers le cloud. Le protocole MQTT, qui achemine ses données, constitue en soi un atout en matière de sécurité ; il est particulièrement adapté aux applications impliquant des appareils connectés, notamment grâce à la manière dont il sécurise la connexion.
« Aujourd’hui, la question de la sécurité des applications IoT est au cœur des préoccupations de tout le monde », a déclaré Christie. C’est une préoccupation que Cattron prend très au sérieux pour l’ensemble de sa gamme de systèmes connectés, et qui reflète les décennies d’expérience de l’entreprise dans le développement de ses propres solutions de communication renforcées.
L'avenir de la télésurveillance et de la maintenance prédictive
Christie a présenté la plateforme « Messenger » comme un outil axé avant tout sur le choix. Les clients de Cattron exploitent un parc important et hétérogène d’équipements, regroupant différentes marques et différents modèles répartis sur des sites dispersés, et l’entreprise vise à rester neutre, en proposant des options de surveillance et de contrôle adaptées à chaque équipement. La logique est cumulative : plus un opérateur connecte d’équipements, plus l’ensemble de l’exploitation peut être optimisé, un effet de réseau qui s’amplifie à chaque unité mise en ligne.
Cette vision intègre de plus en plus l'intelligence artificielle. Cattron intègre activement des outils d'analyse avancés à la plateforme RemoteIQ afin de fournir des informations plus approfondies pour la prise de décision opérationnelle, et d'autres fonctionnalités sont en cours de développement. Pour les opérateurs qui doivent encore parcourir des heures de route pour relever un compteur au milieu de nulle part, l'avenir de la télésurveillance est en marche, et il n'est désormais plus nécessaire de disposer d'un réseau mobile pour les joindre.