Aéroport de Stuttgart
La télérelève des compteurs combinée à la gestion technique des bâtiments
Le nombre croissant de compteurs de consommation compatibles M-Bus a mis l'aéroport de Stuttgart au défi de développer la télérelève des compteurs à un coût raisonnable. La solution, d'une simplicité déconcertante, consiste en des passerelles universelles de MBS GmbH avec un micrologiciel de Baeris. De cette manière, les données peuvent désormais être transmises de manière sûre et fiable. En même temps, une infrastructure durable est créée, qui offre aux exploitants un accès illimité à l'automatisation des bâtiments.
Avec environ 8 millions de passagers par an et près de 10.000 employés dans plus de 300 entreprises ou administrations, l'aéroport de Stuttgart est un facteur important dans la capitale du Bade-Wurtemberg. D'ici 2040, l'aéroport veut réduire ses émissions de CO2 à un minimum absolu. Son concept de protection du climat comprend entre autres une production d'énergie respectueuse de l'environnement grâce au développement d'installations solaires ainsi que la mise en place d'un réseau électrique numérique intelligent. En effet, en tant que fournisseur d'énergie, il exploite un réseau de distribution en circuit fermé via une filiale.
Surmonter les limites de performance
Le nombre de compteurs électriques communiquant via le protocole M-Bus sur TCP/IP ou via des adaptateurs pour convertir les données série d'une interface RS-485 en paquets IP n'a cessé de croître au fil des ans. Alors qu'ils étaient initialement reliés par une solution développée en interne à l'aide de systèmes API en cascade, cette solution a atteint ses limites en termes de performances lorsque le volume a augmenté et a inclus de plus en plus d'appareils de différents fabricants. "Klaus Sieker, chef de projet Facility Management à l'aéroport de Stuttgart, se souvient : "Par la suite, la maintenance et le développement n'étaient pratiquement plus possibles avec les ressources internes.
En outre, les données de consommation devaient être mises à la disposition des systèmes en aval : par exemple le système de gestion des données énergétiques (EDM) BelVis de Kisters, le système de décompte des frais de chauffage Heiko ainsi que le système de gestion technique des bâtiments (GTB) Siemens Desigo CC nouvellement acquis avec une interface BACnet.
Mais la recherche d'une solution appropriée s'est avérée difficile. Selon l'expérience de Sieker, les fournisseurs de matériel, de logiciels ou de systèmes complets ne manquent pas, mais les responsables n'ont pas trouvé de solution simple et sur mesure pour connecter les 256 compteurs électriques à l'infrastructure existante. Finalement, ils ont rencontré Baer Energie- und Messtechnik GmbH de Fürth. Leur technologie Baeris est souvent utilisée pour lire les données de consommation d'électricité, de gaz, de chaleur ou d'eau. Lorsque les gens de Baeris ont mentionné qu'ils souhaitaient utiliser des passerelles de la société MBS GmbH de Krefeld pour leur proposition, Sieker a été immédiatement séduit : "Nous utilisions déjà une passerelle MBS pour la communication de BACnet vers OPC, qui fonctionne de manière fiable".
Une solution simple pour les tâches à venir
La solution créée pour l'aéroport de Stuttgart sous la forme d'un boîtier mural se compose d'une Baeris Box APS. Elle contient un contrôleur de ressources Baeris avec le logiciel Baeriscon, qui est connecté à une passerelle universelle de MBS comme interface de communication pour les protocoles de bus M-Bus et BACnet. Le boîtier est complété par un appareil de saisie d'impulsions à deux entrées, un maître Mbus plus un convertisseur M-Bus sans fil pour les appareils qui ne sont pas accessibles par câble. "Cela permet de collecter toutes les données de consommation afin de les mettre à la disposition des différents systèmes", explique André Wankelmuth, associé gérant chez Baeris.
Pour le relevé à distance, un total de sept de ces boîtiers, chacun connecté via TCP/IP à un certain nombre d'appareils de terrain, ont été connectés au réseau de compteurs. "Nous avons ainsi la solution simple que nous souhaitions pour nos tâches actuelles, mais aussi pour les défis futurs", se réjouit Sieker. Il est également satisfait de l'exécution technique sans interruption du service. En effet, en tant que gestionnaire de réseau de distribution, l'aéroport doit fournir en permanence certaines données pour la communication avec le marché et ne peut se permettre aucun temps mort.
Télérelevé plus échange de données
"Notre partenariat réussi nous permet de surmonter les frontières entre le télérelevé des compteurs et l'automatisation des bâtiments", souligne Nils-Gunnar Fritz, PDG de MBS GmbH. Le point fort est que les protocoles de collecte de données de la télérelève sont utilisés pour la GTB, quel que soit le fabricant ou le secteur d'activité. Lors du portage du logiciel spécial Baeris sur les passerelles universelles, le protocole réseau MQTT (Message Queue Telemetry Transport) est utilisé pour la communication interne. Le mappage des données entre les deux mondes logiciels est automatisé. "Au final, le boîtier peut être utilisé non seulement pour le relevé fiable à distance des compteurs électriques, mais aussi pour l'échange sécurisé de données dans le domaine de la domotique", affirme Wankelmuth.
Les avantages de cette approche sont multiples : les boîtiers ne sont pas seulement fiables et faciles à entretenir, ils sont aussi parfaitement adaptés à la gestion de l'énergie. "Les installations de l'aéroport peuvent être exploitées plus efficacement qu'auparavant, ce qui profite à l'objectif de durabilité ainsi qu'aux coûts d'électricité de nos locataires", cite Sieker comme exemple. De plus, le dépassement coûteux de seuils de consommation critiques peut être évité sans trop d'efforts. "Le compteur fournit les données de consommation au système de contrôle, qui prend automatiquement en charge le contrôle approprié des installations et les arrête si nécessaire", explique Wankelmuth.
Adopter le point de vue de l'exploitant
Avec leur solution, Baeris et MBS créent une nouvelle approche de l'automatisation des bâtiments, car l'utilisation de l'interface BACnet ne nécessite pas l'utilisation d'une station d'automatisation supplémentaire. "Même si d'autres appareils de terrain tels que des capteurs de température ou des applications innovantes doivent être ajoutés, aucun matériel ou logiciel supplémentaire n'est nécessaire", souligne M. Fritz. Au contraire, ils peuvent être intégrés au réseau par câble ou par radio afin de transmettre les données directement à la GTC. Si un autre protocole de bus est nécessaire, les passerelles peuvent être étendues de manière flexible. Les aéroports qui souhaitent sécuriser leur infrastructure avec BACnet/SC disposent en outre de l'équipement adéquat avec les boîtiers, car les passerelles MBS sont également certifiées pour BACnet/SC depuis deux ans.
De plus, en regroupant plusieurs fonctions dans une seule passerelle, il est possible de réduire les investissements dans l'achat, l'exploitation et la maintenance de l'infrastructure et des protocoles logiciels. Parallèlement, les coûts d'exploitation sont réduits lorsque les données collectées ne sont envoyées qu'une seule fois. De cette manière, l'exploitant d'un immeuble peut améliorer son bilan écologique, car un réseau plus petit consomme moins d'énergie. "Ce projet montre qu'il peut être très utile de définir, du point de vue de l'exploitant, quels sont les équipements réellement nécessaires", concluent Wankelmuth et Fritz.
