La supervision permet de fournir à un exploitant une vision centralisée la plus juste possible de son installation. Cette supervision a généralement en charge l'acquisition des données aux travers de communications locales ou distantes avec des automates, régulateurs, ou postes de télégestion. Elle traite le plus souvent les données à leur arrivée par des mises à l'échelles et conversions diverses avant de les présenter à l'utilisateur sur un ou plusieurs postes d'exploitation généralement sous forme de synoptiques. Dans le contexte actuel de réduction des coûts, d'économie de la ressource et de protection de l'environnement, ces outils deviennent incontournables, même sur de moyennes ou petites installations.
Le principal enjeu d'une supervision dans le domaine de l'eau réside dans la continuité du service : assurer le bon fonctionnement des installations, la gestion des dysfonctionnements (détection, alertes au personnel en fonction ou d'astreinte), mais aussi gérer l'entretien et la prévision des opérations de maintenance, et de plus en plus optimiser les différentes étapes de traitement : consommer moins d'énergie, de réactifs, raccourcir les délais d'information, éditer rapidement les rapports etc. Ils prennent en charge plusieurs réseaux, plusieurs sites, voire une région entière comptant plusieurs dizaines ou centaines de sites.
Aspect non négligeable, les écrans de supervision sont aussi des moyens de communication efficaces de l'exploitant vis à vis des ses clients : il peut montrer les procédés, les réseaux faire des simulations, rappeler des épisodes critiques etc.
Des produits dopés par l'essor de l'approche objet
Les superviseurs ont profité de l'explosion de la puissance des ordinateurs et ont dû s'adapter à l'essor des télécommunications par GSM et le réseau internet. Les principaux produits présents sur le marché sont Topkapi d'Areal, PC Vue d'Arc Informatique, Panorama de Codra, Wonderware System Platform de Wonderware, Control Maestro de Elutions ou Factory Talk de Rockwell Automation ; ces sociétés sont des éditeurs de logiciels, parfois des spécialiste de l'informatique et de l'automatisation industrielles.
Ces logiciels disposent de milliers de références en France et bien sûr à l'international. Ils ne sont pas dédiés spécifiquement à l'eau et gèrent également d'autres installations (énergie dans les bâtiments, aéroports etc). En fait, il faut adapter cette polyvalence au domaine de l'eau au travers d'applications dédiées réalisées par des intégrateurs, qui vont dans le moindre détail des installations.
Le travail des intégrateurs est facilité quand les éditeurs ont réalisé en amont des développements particuliers pour le domaine de l'eau. On parle alors d'application native à la différence d'application externe. Exemple type, la gestion des alarmes et astreintes. Il existe sur le marché un logiciel spécialisé performant et très répandu (Alert de Micromedia). Certains éditeurs y ont recours, d'autres disposent de cette application de manière native. Areal affirme avoir le seul module d'astreinte complet.
La réalisation d'applications est simplifiée par l'approche objet, plus ou moins avancée selon les éditeurs. Pierre La Marle souligne l'avance de Topkapi en la matière. Il ne s'agit pas seulement d'objet graphique mais d'objet structuré : un moteur sera un objet avec un schéma et toutes les variables liées (tension, intensité, vitesse etc). Un type de moteur sera paramétré une fois pour une installation et les données répercutées sur tous les moteurs identiques. « Dès 2000 la télégestion était en autoparamétrage grâce à une collaboration avec Schneider Electric. Les objets font aussi gagner du temps en maintenance » précise Pierre La Marle.
Chez Codra, Panorama E2, version développée en 2007 et 2008, a été entièrement repensée avec l'approche objet, et a intégré toute la partie communication avec les derniers protocoles utilisés.
Alain Faisant d'Arc Informatique revendique également l'approche objet qui sera encore perfectionnée dans la version 10.0 de PC Vue qui sort fin mai, avec la notion d'objet polymorphe : « ainsi on ne gère plus qu'un seul objet, une vanne par exemple, ce qui facilite les évolutions d'installation ». Une autre évolution notable de cette version concerne l'optimisation énergétique : « un site, un client peut avoir plusieurs fournisseurs d'énergie, et même être lui-même producteur d'énergie. Pour gérer tout cela dans une optique ?Smart Grid', PCVue intègre les protocoles de communication IEC 61850 (distribution) et 60870-104 (production) ».
« Chez Wonderware, notre approche est différente de celle de nos confrères, nous ne raisonnons pas en logiciel de type SCADA (supervisory control and data acquisition) mais en terme de plateforme. Notre plateforme offre quatre services de base : communication avec tous les équipements indépendamment de leurs constructeurs, exécution des tâches pour l'ensemble de l'application en temps réel ?avec gestion des alarmes-, archivage en temps réel de toutes les données provenant des équipements, portail web » explique Gregory Guiheneuf, Responsable marketing chez Wonderware France. «Nous pouvons traiter de 250 entrées-sorties jusqu'à 1 million et jusqu'à 30 000 variables par seconde. Cette configuration nous permet d'être très souple et de faire évoluer facilement une installation sans avoir à redévelopper lorsque des équipements ou un nouveau site viennent se greffer sur une installation existante ».
Un système qui a fait ses preuves par exemple chez Eau de Paris pour la supervision des installations de distribution d'eau. Globalement, cette offre s'adresse plutôt à de gros systèmes.
L?offre de Rockwell Automation en terme de supervision est une offre intégrée à la partie contrôle-commande de l'architecture Rockwell Automation conçue autour d'une base de données unique mais qui se distingue des SNCC complètement packagés par sa modularité et sa capacité à s'ouvrir sur d'autres systèmes.
L?application supervision proprement dite peut concerner des applications très simples et s'étendre à des exploitations bien plus importantes, multi-clients, multi-serveurs. « Quoique plus généraliste que les offres spécifiquement dédiées au domaine de l'eau, elle présente l'avantage d'être plus homogène par sa solution globale » souligne Olivier Vallée, Rockwell Automation. L?Architecture Intégrée facilite la collecte et l'analyse des données en provenance de de n?importe quel point de l'exploitation. La puissance de l'offre, en termes de mise à disposition d'informations et d'exploitation de ces informations, permet à l'exploitant de disposer de tous les tableaux de bords et indicateurs propres à assurer une gestion optimale de ses différents process.
Rockwell travaille également à l'enrichissement des bibliothèques orientées métiers, et consacre de gros efforts au traitement de l'information et notamment à l'historisation et aux fonctions reporting. « Les industriels sont de plus en plus nombreux à souhaiter disposer en quasi temps réel d'informations de production disséminées » explique Olivier Vallée. « FactoryTalk ViewPoint leur fournit un accès aux données d'exploitation par simple connexion à un navigateur Internet. Les utilisateurs, où qu'ils soient, ont ainsi accès aux affichages et tableaux de bord de FactoryTalk View. »
Autre point fort de l'offre, « l'assurance de bénéficier d'un support technique sur plus de 80 pays à travers le monde, un point qui peut avoir son importance pour les majors français de l'eau qui exportent leur savoir-faire sur plusieurs continents à travers le monde».
Un volume de données toujours plus important
La grosse évolution des superviseurs ces dernières années concerne les télécommunications et la télégestion des installations. Le mouvement s'est encore accentué avec le souci des exploitants, surtout sur les réseaux d'eau potable d'améliorer le rendement, donc surveiller les fuites et, si possible, les localiser par la sectorisation (débitmètries) et l'utilisation de détecteurs autonomes installés à demeure.
Ceci multiplie le volume des données, le plus souvent horodatées à la source. Tous ces équipements ne sont pas systématiquent reliés de façon permanente avec le superviseur. Il faut collecter les données (parfois sous forme SMS) à intervalles réguliers ou lors d'un événement particulier et les intégrer dans le système. Aujourd'hui ces données sont transmissibles par le réseau téléphonique commuté RTC, par GSM, GPRS, et de plus en plus par internet iP et ADSL. Pour les données très sensibles il y a redondance de moyen : l'iP est doublé par GSM et/ou RTC ; ce qui implique qu'un même équipement (automate programmable par exemple) soit relié par ces différents moyens. « C?est une préoccupation nouvelle des clients qui veulent un maximum de disponibilité mais un minimum de frais de communication il faut donc savoir sélectionner la bonne liaison à un moment donné » explique Jean Claude Hallinck de Codra ; en effet les communications sont facturées au paquet d'information, (il faut donc savoir bien comprimer l'information).
Pour intégrer au mieux ces besoins, les éditeurs travaillent avec les spécialistes de télégestion comme Sofrel et intègrent les caractéristiques de produits type dans leur logiciel. « L?idée est de disposer der l'information la plus à jour possible, avec la régularité souhaitée tout en profitant des infrastructures existantes » souligne Pierre La Marle d'Areal qui accompagne cette montée en puissance de la métrologie sur réseau et la multiplication de solution de communication. Multiplication des voies de communication, des protocoles qu'il faut savoir traiter : « Nous supportons plus de 170 protocoles de communication au sein de ControlMaestro » affirme Dominique Gueguin d'Elutions qui insiste sur l'utilisation native du web dans ce produit.
Les réseaux sont sans cesse en évolution. Les systèmes de supervision sont de plus en plus connectés au travers des bases de données aux SIG système d'information géographique. Pour s'affranchir des mises à jour manuelles de cartographie des réseaux Areal a implémenté dans Topkapi le support des fonctions WMS Web Map Services. Ainsi, d'où que l'on consulte le système les cartes sont à jour. Ce qui soulève un autre problème : la mise à jour des différentes versions de logiciels sur les postes dans une région. Pierre La Marle affirme qu'il y a compatibilité ascendante et descendante entre versions de Topkapi. Autre amélioration de la récente version V5.0, l'adaptation automatique à la résolution de l'écran où se fait la consultation.
Wonderware a réalisé des évolutions récentes utilisant les SIG avec un pack spécial traitement d'eau basé sur les logiciels ESRI (aussi bien les rondiers que la gestion de crise), a intégré des Factory widgets pour faciliter la visualisation aux exploitants (agrégation de données spécifiques) et grâce à l'outil ArchestrA Workflow BPM facilite les opérations de maintenance (vision transverse des opérations dans tous les services concernés).
