Les SIG et SCADA dans le transport de l'énergie

Les organisations industrielles combinent de plus en plus des systèmes d'information géographique (SIG) et traitent des données provenant de systèmes de contrôle et d'acquisition de données (SCADA). Dans les salles de contrôle des opérateurs de réseaux de transmission et de distribution, ainsi que dans les services municipaux, la combinaison de ces deux technologies s'avère précieuse depuis de nombreuses années.

zenon de COPA-DATA vous permet d’accéder à de nombreux avantages qu’offre l'intégration des SIG et SCADA, notamment :

• Intégration des données de procédé dynamiques aux géoinformations statiques
• Surveillances des informations d'état avec affichage de données de géolocalisation
• Intégration des avantages de zenon Energy Edition, tels que la coloration topologique au sein des schémas unifilaires et la localisation des défauts dans les réseaux électriques

Qu'est-ce que la géoinformation ?

La géoinformation fait référence aux données qui peuvent être représentées dans l’espace. Généralement, ces données spatiales sont combinées avec des données d'attributs, qui sont des informations supplémentaires sur les caractéristiques spatiales. À titre d'exemple, prenons les sous-stations électriques. Dans ce contexte, les données spatiales sont les emplacements des sous-stations. Les données d'attribut quant à elles comprennent des détails sur chaque sous-station, tels que son nom, son type, sa fonction et l'équipement qu'elle contient.

L'objectif d'un système d'information géographique (SIG) est de collecter, stocker, gérer, analyser et présenter des informations géographiques. D’autres types de systèmes d'information géographique comprennent la télédétection (remote sensing, ou RS) et les systèmes mondiaux de navigation par satellite (global navigation satellite systems, ou GNSS).

La télédétection consiste à collecter à distance des données sur des zones ou des objets et implique généralement l'utilisation de satellites ou d'avions. Ces données sont utiles pour étudier et surveiller les changements dans l'environnement. Le GNSS, dont l'exemple le plus connu est le système de positionnement global (global positioning system, GPS), est utile pour la surveillance et la localisation rapides et précises des mouvements des objets et des personnes.

L'utilisation de ces types de données et de ces technologies fournit des solutions dans un large éventail d'applications dans différents secteurs tels que l'énergie, la préservation de l'environnement, le rétablissement après sinistre, les transports, l'urbanisme, l'agriculture, le commerce, les forces militaires et bien d'autres encore. La combinaison de ces capacités avec d'autres technologies telles que le SCADA peut les rendre encore plus précieuses.

L'idée simple qui se cache derrière la combinaison des SIG et SCADA

Les lignes électriques, de gaz, d'eau et de technologies de l'information et de la communication (TIC), ainsi que d'autres types de lignes, doivent être documentées au sein d’un système en fonction de leur emplacement. Les organisations combinent de plus en plus ces données de géoinformation numérique avec des systèmes SCADA dans les salles de contrôle. Cette technique permet d'accéder facilement à des informations relatives à l'état de lignes dans leur emplacement géographique précis, dès que cela est nécessaire. Pour y arriver, il suffit d’attribuer les informations à différentes couleurs et de colorier ensuite les lignes en conséquence. Ces couleurs permettent de surveiller facilement l'état des équipements et de visualiser les informations sur leur emplacement géographique.

L'association des SIG et SCADA peut apporter de nombreux avantages aux fournisseurs énergétiques et à d'autres types d'organisations dont les équipements sont répartis sur différents sites. Voici quelques-uns de ces avantages :

Surveillances des informations d'état avec affichage de données de géolocalisation correctes

Le terme « données dynamiques » fait référence aux données qui sont continuellement mises à jour lorsqu'elles changent, tandis que les données statiques restent les mêmes une fois enregistrées. Les données dynamiques permettent de surveiller les conditions en temps réel et de voir les tendances dans le temps, tandis que les données statiques constituent une base et un point de référence.

La combinaison des SIG et SCADA permet de visualiser des données dynamiques liées aux conditions actuelles avec des informations géographiques statiques. Par exemple, vous pouvez voir quelles lignes électriques sont sous tension et à quels endroits. On obtient ainsi une vue précise et en temps réel du système, plus facile à comprendre que si les données étaient répertoriées dans un tableau. Vous êtes aussi en mesure d’identifier plus facilement les tendances liées à l'emplacement de vos données.

Vous pouvez également sélectionner facilement les couches de données que vous souhaitez voir, ce qui vous permet d'utiliser vos données pour résoudre un large éventail de problèmes. Étant donné que le SCADA et le SIG vous permettent de surveiller l'état de votre réseau en temps réel, ils peuvent également vous aider à détecter et à corriger les problèmes plus rapidement.

Applications et usages industriels

La combinaison des SCADA et SIG s’avère utile pour diverses applications dans le secteur des services publics. Elle constitue un excellent investissement grâce à la polyvalence de leurs capacités. Leurs utilisations sont les suivantes :

1. Localisation des équipements

Au niveau de base, le SIG est utile pour visualiser l'emplacement de tous les équipements de votre organisation. Vous pouvez consulter une carte de tous vos équipements et même afficher cette carte sur plusieurs écrans pour que tous les détails soient bien visibles. L'accès à des informations précises et faciles à lire sur la localisation des équipements facilite le travail des opérateurs et les aide à planifier les itinéraires et à effectuer d'autres tâches liées à la localisation des équipements.

2. Visualisation de l'état du système

Les SIG et SCADA facilitent également la visualisation et le suivi de l'état de votre système. zenon offre une visualisation claire, avec coloration topologique automatique, qui indique l'état de vos équipements en temps réel. Avec zenon, vous pouvez surveiller un large éventail de facteurs essentiels à un fonctionnement fiable et sûr.

zenon propose également plusieurs outils qui facilitent la visualisation de votre système. Worldview, par exemple, vous permet de visualiser le réseau complet et d'afficher différents niveaux de détail.

3. Localisation des défauts

zenon facilite également la détection et la visualisation des défauts. Vous recevez une alerte lorsqu’une erreur se produit. Grâce aux données SIG, vous visualisez l'emplacement de la panne, ce qui peut vous aider à localiser et à corriger cette dernière plus rapidement. Cette visualisation peut aussi vous aider à identifier des tendances en cas de défaillances multiples, ce qui peut vous donner des indices quant à leur cause. Vous pouvez également analyser où se situent les défauts dans le temps, ce qui peut vous aider à déterminer pourquoi les problèmes se répètent.

4. Contrôle à distance des systèmes

La capacité à visualiser l'emplacement des sous-stations, des équipements de production et d'autres installations peut également aider à contrôler les systèmes à distance. L'exploration des géoinformations au sein des SIG et SCADA peut aider les opérateurs à voir plus facilement où se trouvent tous les équipements disponibles, ce qui peut leur permettre de prendre de meilleures décisions sur la manière de les gérer.

Intégrer les avantages de zenon Energy Edition

La combinaison des SIG et SCADA permet d'intégrer les caractéristiques des deux technologies, ce qui les rend plus utiles l'une comme l'autre. Avec les solutions SCADA modernes, l'intégration des SIG est plus facile que jamais et ne nécessite pas de système de gestion de la distribution (advanced distribution management system, ADMS) complet et avancé.

zenon Energy Edition, par exemple, peut comprendre un module SIG intégré. Ce dernier peut afficher sur une couche cartographique SIG tout type d'équipements, tels que des lignes électriques et des sous-stations, ainsi que leur emplacement géographique. Les données de processus acquises à partir du système SCADA sont affichées en temps réel pour indiquer l'état des équipements. Une vue schématique du réseau, par exemple le diagramme à ligne unique, vient compléter la visualisation SIG dans un écran de zenon appelé Worldview. Lorsqu'un événement se produit, l'opérateur de la centrale peut passer en toute facilité à la vue schématique et approfondir n'importe quel niveau de détail concernant l'équipement concerné afin de se pencher sur la question.

Worldview facilite l'affichage des écrans de processus qui ne peuvent pas être affichés en tant qu’écrans individuels sur le moniteur en raison de la grande quantité d'informations. C'est généralement le cas du diagramme à ligne unique d'un grand avant-poste, d'une sous-station, d'un réseau de distribution et d'autres types de réseaux de distribution publics. Avec Worldview, vous pouvez utiliser le zoom, les objets liens et les différentes sections pour naviguer à travers les écrans. Grâce à la fonction de désencombrement, vous pouvez visualiser différents degrés de détail à différents niveaux de zoom. Worldview est compatible avec les fonctions tactile et multi-touch, ainsi qu’avec la souris. Ces fonctionnalités vous donnent plus de flexibilité dans l'exploration de vos données de processus, qui, combinées à la vue spatiale du SIG, vous fournissent toutes les informations dont vous avez besoin pour prendre une décision éclairée.

La coloration automatique des lignes (CAL) est une autre fonction utile à l’utilisation des données SCADA au sein d’un affichage SIG. Cette fonction fournit des informations basées sur la structure topologique du réseau, telles que les sources, les commutateurs, les connexions, etc. Avec zenon, vous disposez d'un outil intégré et standardisé permettant d'utiliser les services liés au réseau topologique. Par exemple, le logiciel calcule la topologie du réseau et colore automatiquement les éléments en fonction de leur état actuel. Cette coloration permet de voir facilement, par exemple, quels sont les équipements alimentés, non alimentés, mis à la terre, hors ligne, etc. Et ceci sans programmation ou script supplémentaire.

Accéder aux cartes en ligne et hors ligne

Avec zenon, vous pouvez accéder aux cartes, que vous soyez en ligne ou non. Certains systèmes de contrôle de réseau ne disposent pas d'un accès à Internet et, de ce fait, ne peuvent pas utiliser de cartes en ligne. Cependant, il existe plusieurs alternatives pour travailler avec des données cartographiques locales :

Lorsque la cartographie en ligne est consultée alors qu'une connexion Internet est disponible, les informations sont stockées dans un cache local. Une fois la carte stockée, elle devient disponible, même lorsque vous êtes hors ligne.

Certains opérateurs de réseau utilisent également leurs propres données cartographiques au lieu de cartes accessibles au public. COPA-DATA a développé un convertisseur qui permet de convertir des cartes de différents formats au format OpenStreetMap (OSM), qui est pris en charge par zenon.

Des processus plus efficaces

De nombreuses organisations disposent de systèmes SIG et SCADA distincts. Lorsque ces deux systèmes sont séparés, vous devez souvent saisir les mêmes données deux fois, c’est-à-dire une fois dans chaque système. En combinant les deux systèmes pour qu'ils partagent les données, vous rendez vos processus de saisie de données beaucoup plus efficaces. Cela peut également vous aider à éviter les incohérences entre vos données SIG et SCADA. Les fonctions automatisées fournies par des plateformes telles que zenon peuvent également vous aider à gagner un temps considérable.

Dans zenon, une vue SIG peut être ajoutée librement à n'importe quel écran, comme un simple élément d'écran supplémentaire. La taille, la position et la visibilité sont configurables. Ainsi, d'une part, un écran peut être configuré comme vue SIG plein format pour obtenir une vue d'ensemble optimale. D'autre part, un élément SIG peut être placé de côté sur un écran afin de servir de champ de navigation, tandis que les détails relatifs à l'élément sélectionné dans la carte sont affichés au centre. zenon prend en charge à la fois une configuration simple multi-moniteurs, et une configuration SIG et SCADA dans laquelle les écrans peuvent coexister et interagir, affichés sur des moniteurs placés les uns à côté des autres.

Le SIG couche par couche

La création du contenu SIG est assez simple et ne nécessite pas de connaissances supplémentaires. L'affichage des SIG dans zenon fonctionne par couches. La couche primaire représente le contenu cartographique que vous souhaitez utiliser dans votre vue SIG. La configuration se fait en sélectionnant un fournisseur de cartes, tel que Google, Bing, OpenStreetMap ou Baidu. Vous pouvez ainsi également choisir le style de carte utilisé, comme les cartes habituelles, les cartes de terrain ou les cartes satellites.

Les objets qui illustrent votre réseau et vos équipements de processus sont organisés en couches personnalisées, qui sont successivement superposées dans la vue graphique du SIG. Chaque couche peut contenir un arrangement personnalisé de lignes, de zones et de repères. Les coordonnées géographiques peuvent être ajustées avec précision. L'éditeur SIG de zenon permet également d'importer des objets à partir de fichiers KML. Le « Keyhole Markup Language » est un format de description des caractéristiques géospatiales normalisé par l'Open Geospatial Consortium.

Une meilleure visualisation pour une meilleure analyse de la situation

Il est possible de contrôler la visibilité d'objets individuels, mais aussi la visibilité d'une couche complète. La coloration des objets peut être liée à une coloration topologique ou à des valeurs limites de variables SCADA. Pour chaque objet, un menu contextuel peut être configuré afin qu’il contienne toutes sortes de fonctions de l'application SCADA. Utile, par exemple, pour ouvrir les listes d'alarmes correspondantes, passer à des écrans de processus détaillés ou générer et afficher des rapports relatifs aux équipements. La position et l'apparence des repères peuvent être mises à jour de façon dynamique grâce à l'application SCADA, ce qui constitue une fonction puissante permettant d’indiquer l'emplacement des actifs mobiles ou de signaler des événements spécifiques, comme la localisation d'une panne de réseau, et ce directement dans la vue du SIG.

La configuration technique des vues SIG dans zenon est basée sur un format XML ouvert qui contient tous les paramètres, les caractéristiques géospatiales et les coordonnées précises. Des outils personnalisés permettent la génération, l'adaptation et l'extension automatiques des vues SIG lors de la configuration.

Pour tirer le meilleur parti de vos géoinformations et de vos données SCADA, vous avez besoin des outils adéquats. zenon Energy Edition de COPA-DATA est une plateforme logicielle intégrée qui propose un SCADA, un SIG, une interface homme-machine (IHM), un système de gestion de la distribution (DMS) et d’autres fonctions. Elle s'appuie sur une série de drivers et de protocoles de communication créés en interne et offre une visualisation et un contrôle intuitifs.

COPA-DATA est riche de plus de 30 ans d'expérience et met continuellement à jour le logiciel zenon afin de s'assurer qu'il possède la logique, les algorithmes et les fonctionnalités dont vous avez besoin. Pour en savoir plus sur l'intégration SIG et SCADA avec zenon, contactez-nous dès aujourd'hui.