Ville d'Aix-la-Chapelle
Surveillance des données énergétiques à grande échelle
La ville d'Aix-la-Chapelle a profité du remplacement nécessaire d'une ancienne génération d'enregistreurs de données pour relier ses compteurs de consommation compatibles M-Bus à la communication MQTT. Les passerelles de MBS GmbH assurent une plus grande sécurité de fonctionnement et une grande flexibilité.
La plus occidentale des grandes villes allemandes est très active en matière de politique énergétique et de protection du climat depuis 30 ans. Déjà récompensée en 2011 par la médaille d'or du European Energy Award, la municipalité participe depuis 2022 à la mission de l'UE "100 villes neutres pour le climat". L'exploitant de nombreux immeubles a en outre lancé il y a trois ans un concept intégré de protection du climat afin d'accélérer la réduction des gaz à effet de serre.
"L'évaluation énergétique des biens immobiliers de la ville joue un rôle essentiel", explique Markus Gilliam, chef d'équipe de la gestion de l'énergie et de l'automatisation des bâtiments à la ville d'Aix-la-Chapelle. Son équipe de 16 personnes gère non seulement les installations d'automatisation des bâtiments par le biais d'un système de contrôle centralisé, mais est également chargée depuis peu de la planification et de la réalisation des installations photovoltaïques de la ville. Elle collecte également toutes les données de consommation des bâtiments municipaux, tels que les écoles, les crèches, les piscines et les gymnases, pour le système de gestion de l'énergie (EMS).
En point de mire : l'évaluation énergétique des immeubles
Le matériel et les logiciels utilisés dans ce cadre avaient pris de l'âge et ne pouvaient parfois plus être exploités qu'au prix d'efforts considérables. Les nouveaux appareils - enregistreurs de données ou passerelles - devaient avoir une longue durée de vie, être compatibles avec le système de bus M existant et offrir la possibilité d'une maintenance à distance. Les données devaient être envoyées à l'EMS via le format de fichier CSV de manière transitoire.
La première phase du projet a commencé par le test de différents produits de différents fabricants. "Le résultat était extrêmement insatisfaisant", se souvient Jannik Zimmer, responsable de l'exploitation et du développement de l'EMS à Aix-la-Chapelle. Un appareil n'était pas adapté à un fonctionnement continu, un autre n'avait pas d'interface avec l'EMS, d'autres n'arrivaient pas à échanger des données par CSV (futur MQTT), ou à assurer une maintenance à distance. Les participants au projet ont alors dressé une liste de priorités qui, outre la compatibilité industrielle des produits recherchés, comprenait une interface directe pour MQTT (Message Queue Telemetry Transport), le principal protocole réseau pour la communication de machine à machine (M2M). Une interface web pour la maintenance à distance et une alimentation en courant continu et alternatif complétaient la liste.
Demandé : compatibilité industrielle, support M-Bus ...
Les critères de compatibilité industrielle, de longévité et de support M-Bus ont finalement conduit les responsables à la société MBS GmbH de Krefeld. Leurs passerelles univers elles polyvalentes sont basées sur une plate-forme de produits. De nombreuses fonctions - telles qu'une interface web pour le diagnostic, le balayage et la lecture des compteurs, les valeurs en direct, le redémarrage et la création libre d'un fichier CSV - aident les utilisateurs dans leur travail. Avec de nombreux protocoles de communication, les appareils offrent une solution adaptée à presque toutes les exigences.
L'entreprise d'Aix-la-Chapelle a opté pour 204 passerelles Double-X Universal Gateways M-Bus avec RS-485 et 25 à 200 points de données ainsi que la configuration de pilote M-Bus plus MQTT. En outre, 12 passerelles Single-X Universal Gateways Modbus RTU avec RS-485 et BACnet et 400 à 2.500 points de données devaient être utilisées. Gilliam : "Le grand choix de différents protocoles de bus ainsi que la flexibilité d'utilisation qui en découle nous ont rapidement convaincus".
... et flexibilité
Avec ce nouvel équipement, l'équipe s'est maintenant concentrée sur la transmission de données via MQTT. Mais il s'est avéré que l'EMS ne pouvait pas communiquer sans problème avec les pilotes de passerelle, car chaque fabricant peut personnaliser un pilote MQTT dans le cadre de sa spécification. Il était alors utile que MBS GmbH puisse apporter au projet non seulement les produits adéquats, mais aussi ses compétences en matière de solutions : "Nous avons clarifié les caractéristiques des interfaces respectives et pris en charge la coordination entre les trois parties", explique Nils-Gunnar Fritz, directeur général de MBS GmbH. "Finalement, nous avons décidé d'étendre notre interface MQTT pour tester à nouveau cette solution par la suite". Le succès a donné raison aux personnes impliquées. Diverses adaptations ont permis de stabiliser la communication, de sorte que les données ont finalement été transmises de manière conforme du terrain à l'EMS.
Produits plus compétence en matière de solutions
Depuis décembre 2021, la plupart des passerelles M-Bus sont en service régulier sans aucune défaillance. "Nous avons donc atteint notre objectif, car la communication fonctionne parfaitement", résume Zimmer. La stabilité de l'accès à Internet pose encore problème sur certaines stations de lecture. Mais le fait que la passerelle stocke rétroactivement les données pendant trois jours suffit à surmonter de telles perturbations.
Pour les spécialistes de la gestion de l'énergie d'Aix-la-Chapelle, les avantages de la solution sont évidents. Leur nouveau matériel est plus fiable, produit moins de pannes et offre définitivement une meilleure sécurité de fonctionnement. La simplification du transfert de données réduit également les risques d'erreur. La flexibilité est également importante pour Gilliam : "Si nous voulons utiliser d'autres protocoles de communication, les passerelles peuvent également être utilisées pour ces applications". Zimmer ajoute : "Comme les données lues toutes les 15 minutes ne sont plus traitées quatre fois par jour, mais toutes les cinq minutes, nous pouvons réagir beaucoup plus rapidement si nécessaire". Les habitants d'Aix-la-Chapelle sont également unanimement satisfaits de la qualité du service et de l'assistance de MBS GmbH, qui a répondu à toutes leurs questions avec autant de rapidité que de compétence.
Une communication parfaite à tous égards
Encouragés par cette expérience positive, d'autres projets d'utilisation des passerelles universelles sont déjà en cours. Par exemple, pour la communication entre Modbus RTU et BACnet/IP ou pour la surveillance des installations photovoltaïques récemment construites via Modbus TCP et MQTT. Enfin, Gilliam aimerait utiliser les passerelles comme enregistreurs de données BACnet pour la gestion de la mise en service. De cette manière, il est possible de vérifier le bon fonctionnement des installations avant la réception sur le chantier.
