Solutions de télémétrie pour citernes
avec des sondes de pression
et des sondes à ultrasons

StockView: solution de télémétrie citernes

Sondes de pression et sondes à ultrasons

Introduction

L’introduction de l’Internet des Objets ouvre un choix plus large d’options technologiques mais complexifie les processus d’installations. Le support clients de SilentSoft se charge de la gestion de projet pour la campagne d’installation, couvrant la disponibilité de produits pour les techniciens, les prises de rendez-vous avec les responsables de sites, et des demandes spécifiques des clients. Avec plus de 20 ans d’expérience dans l’installation de solutions de télémétrie pour les citernes, SilentSoft a construit un réseau d’installateurs européens qualifié. Nous vous invitons à nous contacter pour vous aider à gérer votre projet d’Internet des Objets pour vos citernes.

Depuis le début de la télémétrie en 2000, deux solutions technologiques sont principalement utilisées pour suivre les niveaux de liquide des citernes : les sondes de pression et les sondes à ultrasons. Avec 20 ans d’expérience dans les installations de systèmes de télémétrie, SilentSoft partage son expérience avec des cas pratiques dans lesquels un installateur peut sélectionner la meilleure implémentation.

Comment fonctionnent les sondes?

Les sondes de pression se placent au fond des citernes. Elles mesurent la pression absolue et parfois la température. La pression au fond de la citerne est comparée avec une autre sonde de pression « extérieure » intégrée au transmetteur (nous appelons cette solution différentielle) ou à des informations de pression venant de sites météo. La différence de pression permet de calculer une hauteur de produit en prenant en compte la densité du produit dans la citerne. Le volume du produit est calculé à partir de la géométrie et des dimensions de la citerne.

télémétrie de citernes: sonde de pression couplée à un data logger

Les sondes à ultrasons mesurent l’absence de produit dans un environnement confiné (comme les liquides dans une citerne). Le calcul du volume de produit restant dans la citerne se fait en prenant en prenant le niveau en hauteur maximum de la citerne (jusqu’au niveau de sécurité de remplissage) et en y soustrayant le niveau de vide mesuré par la sonde. Il faut parfois prendre en compte un ajustement de niveau (par ex. si le bas de la sonde est au-dessus du niveau maximum de remplissage).

télémétrie de citernes: sonde à ultrasons couplée à un data logger télémétrie de citernes: sonde à ultrasons (zoom) couplée à un data logger

Quelles sont les différences techniques?

Les sondes de pression utilisées par SilentSoft ont une précision de +/- 3mbar sur une plage de mesure de 800 à 1400 mbar. Il y a besoin d’une sonde différente si la citerne est en altitude au-dessus de 1500m ou si la citerne fait plus de 4m de hauteur.

Les sondes à ultrasons ont une précision de +/- 2cm et n’ont pas besoin d’information de pression. Il peut y avoir de légères différences d’estimations de volumes avec les variations de températures qui peuvent conduire à une dilatation du produit mesuré.

Quelles sont les contraintes d’installations?

Toutes les solutions de télémétrie ont besoin d’avoir accès à un point de piquage . S’il est disponible, et qu’il n’y a pas de problème de connexion réseau, l’installation de la sonde peut se faire en 30mn.

En cas d’absence de point de piquage, et du moment que les règles de sécurité le permettent, il y a la possibilité de percer la plaque de la trappe d’accès pour créer un piquage et insérer une sonde de pression. Dans l’éventualité où le piquage est déjà utilisé, le technicien peut installer un « T » pour permettre l’insertion de la sonde de pression.

télémétrie de citernes: sonde de pression installée à un point de piquage

Les sondes à ultrasons ont besoin d’être placé sur un piquage au centre de la citerne.

télémétrie de citernes: sonde à ultrasons couplée à un data logger

Si le piquage est trop proche du bord (comme montré ci-dessous), ou si la citerne est rectangulaire avec des renforts métalliques, il y a la possibilité que le radar interprète que la citerne est pleine alors qu’elle est vide.

télémétrie de citernes: sonde à ultrasons mal installée télémétrie de citernes: sonde à ultrasons mal installée

Dans ces situations, il est possible de diriger le signal à travers un tube PVC pour éviter les interférences. Cette solution fonctionne quand il n’y a pas de contraintes physiques pour insérer le tube au fond de la citerne. Certaines citernes situées dans des caves n’ont pas de hauteur de plafond suffisante pour installer ce type de solutions. Le technicien doit percer de petits trous (pas trop larges pour ne pas impacter les mesures par ultrasons) en haut du tube PVC pour laisser échapper l’air lors des remplissages.

Les solutions existantes réclament un piquage de deux pouces minimum. Tout piquage plus petit réclamera une solution avec une sonde de pression. Les tubes PVC doivent être éloignés de l’arrivée de remplissage, la force de la pression pouvant endommager ou déplacer le tube PVC.

télémétrie de citernes: sonde à ultrasons sur le côté avec guidage par tube télémétrie de citernes: sonde à ultrasons au centre avec guidage par tube
télémétrie de citernes: sonde à ultrasons avec tube et point de décharge

Optimisation des installations

SilentSoft a introduit une solution qui permet de gérer 2 citernes avec un seul appareil communiquant. Cette option permet de réduire le coût de la télémétrie quand deux citernes sont physiquement côte à côte.

télémétrie de citernes: sonde de pression installée sur 2 citernes et reliée à un seul data logger

Comment gérer une installation sur site?

L’idéal avant d’entreprendre toute installation est d’avoir une photo de la situation de la citerne et une photo du trou d’homme pour vérifier s’il y a des points de piquages disponibles. Dans tous les cas, le technicien devra s’équiper d’adaptateurs en fonction de la configuration de la citerne, et d’adaptateurs « T » si le piquage est déjà utilisé. La mise en place des tubes PVC induit des contraintes d’installation et de transport.

Les techniciens de SilentSoft essaieront toujours d’installer la solution la moins onéreuse. En plus d’adapter le capteur en fonction de la configuration de la citerne, le technicien cherchera à sélectionner le meilleur réseau disponible. Le choix pourra se faire entre les réseaux cellulaires publics (2G/3G/4G) et les réseaux à basse consommation (LoRa, Sigfox, NB-IoT par exemple). Certains appareils ont une option antenne externe. Selon le produit mesuré, certains appareils nécessiteront une certification ATEX. Ceci est déterminant pour le choix de l’appareil avant l’installation.



Extinction (Sunset) des réseaux 2G / 3G: Gestion d’un cas concret

2G / 3G sunset

2G / 3G Sunset: La gestion d’un cas concret

En libérant des ressources réseau pour l’introduction de la 5G, certains opérateurs télécoms planifient un arrêt de leurs réseaux 2G et/ou 3G. Les clients souhaitant continuer de profiter de services M2M (Machine To Machine) utilisant ces technologies sont sévèrement impactés. Cet article partage quelques idées que les opérateurs de services peuvent prendre en considération en ce qui concerne la gestion de l’extinction (Sunset) des réseaux 2G/3G et l’extension de services liés à l’Internet des Objets.

Gardez le contact avec les opérateurs télécoms et commencez tôt

Chaque pays européen a sa propre stratégie de migration. On peut aussi constater des différences d’agendas au sein d’un même opérateur télécom. Les départements B2C peuvent avoir des priorités différentes des départements B2B/M2M/IoT. Il y a des considérations techniques, business (et parfois politiques) à prendre en compte avant la décision d’arrêter un réseau. Certains opérateurs préféreront par exemple un 3G Sunset pour mieux garantir un service voix sur un large territoire (les antennes 2G pouvant être installées à une plus grande distance les unes des autres). Dans l’éventualité de l’arrêt d’un réseau 2G, avec des appareils communiquant sur un modem 2G, il n’y a pas de mises à jour logicielles permettant la gestion du sunset. L’opérateur de service M2M/IoT doit financer l’acquisition de matériel et la gérer dans le cadre d’une large campagne de remplacement. Dans l’éventualité d’un arrêt du service 3G, la situation peut être plus simple, car les modems récents intègrent généralement la connectivité 2G.

Optimisez les solutions technologiques existantes

SilentSoft opère un service M2M (Machine To Machine) en Europe depuis 2000. Les services SMS et le GPRS ont été utilisés très tôt avec des qualités de service satisfaisantes et à des prix raisonnables. L’introduction de modems « dual mode » nous a permis d’installer des solutions 2G/3G. En cas d’absence de réseau sur un marché domestique, SilentSoft utilise un MVNO (Mobile Virtual Network Operator) pour autoriser un roaming national. Pour les territoires en dehors de la Suisse, SilentSoft utilise une carte SIM d’un opérateur Suisse pour permettre le roaming sur le meilleur réseau disponible.

Impliquez le client

L’accord de licence de SilentSoft se concentre sur la mise à disposition d’un service quotidien. Cependant, tout opérateur de service M2M/IoT ne peut pas garantir l’opération continue d’un réseau publique assuré par un opérateur télécom tiers. SilentSoft gère un défi opérationnel de taille depuis 2017. L’annonce commune des trois opérateurs télécoms Suisse de ne plus garantir le réseau 2G au-delà de 2020 nous oblige à contacter plus de 800 clients pour la gestion de près de 15’000 abonnements 2G. SilentSoft a pris le parti de partager les coûts en amont avec les clients finaux en échange d’une offre promotionnelle sur les abonnements à suivre. La procédure complète pour mettre à jour le parc prendra 4 ans.

Choisir la technologie de remplacement la plus adaptée

Il y a 3 considérations à prendre en compte: (1) la couverture du réseau, (2) le coût, et (3) la qualité de service.

1. SilentSoft opère un service pour l’Internet des Citernes: StockView. L’appareil qui transmet les données est souvent dans une situation de couverture « deep indoor » ce qui signifie que l’appareil qui communique est sous terre ou dans une cave. SilentSoft mesure les couvertures des différents réseaux depuis 2 ans. Le premier enseignement montre qu’il y a une différence entre l’affichage du détecteur de réseau, et le niveau de réseau reçu dans la structure de message de l’appareil communicant. Les résultats diffèrent selon les fournisseurs de technologie. Lors de tests de couverture de réseaux Low Power (comme LoRa par exemple) en Suisse, on remarque une meilleure couverture dans les zones urbaines que dans les zones rurales. Ceci peut être dû au fait que les opérateurs télécoms veulent proposer un maximum de scénarios d’usages pour les « Smart City ».

2. Après avoir reçu des devis de différents opérateurs télécoms et fournisseurs de technologies pour les modems et capteurs, il apparaît que les gains se situent dans les coûts des batteries plutôt que les coûts de télécommunications. Les technologies Low Power permettent d’avoir des batteries plus petites pour des durées de vie similaires par rapport aux solutions M2M existantes (plus de 5 ans selon les conditions réseaux et météos).

3. La qualité de service doit prendre en compte des considérations supplémentaires : (i) est ce que le capteur est connecté à un appareil qui enregistre la donnée – nous appelons un Logger – ou est-ce qu’il envoie la dernière donnée selon la période de transmission planifiée, (ii) est-ce qu’il existe une technologie de replie s’il y a une absence temporaire de réseau – SilentSoft interprète les messages SMS en cas d’absence de réseau GPRS, et (iii) est-ce qu’il faut revoir les stratégies d’accès réseau (niveau de puissance du signal transmis) lors d’une opération de service sur un réseau sans licence (LoRa ou Sigfox par exemple).

La sélection de la technologie dépend des stratégies d’introduction de la 5G des opérateurs de télécom (celles-ci peuvent être différentes entre opérateurs d’un même pays européen). Les réseaux Low Power (NB-IoT, CAT-M, LoRa, Sigfox) remplaceront la 2G et la 3G au-delà de 2025. La variété des options et des calendriers de transitions technologiques ont conduit SilentSoft à intégrer des solutions de fournisseurs de technologies tiers. Ceci nous permet de livrer plusieurs combinaisons de télécommunications pour offrir la meilleure qualité de service dans tous les pays européens. A ce jour, SilentSoft intègre des capteurs connectés en LoRa en plus des solutions 2G/3G existantes. L’intégration de capteurs communicants NB-IoT et Sigfox commenceront en 2020.

Extinction des réseaux 2G/3G en Europe

Vous trouverez ci-dessous notre compréhension actuelle des dates prévisionnelles d’extinction des réseaux 2G/3G en Europe:

Country Operator 2G/3G sunset date*
Norway Telia Norge AS Final 3G shutdown 2021, phasing out starts in 2019
Norway Telenor Norge AS 2G shutdown 2025, 3G shutdown 2020
Sweden Three 3G shutdown 2020
Sweden Telenor Sverige AB 3G shutdown 2020
Sweden Tele2 AB 3G shutdown 2025
Sweden Telia Company AB 3G shutdown 2025
Denmark Three 3G shutdown 2020
Netherlands KPN B.V. 3G shutdown Jan 2022
Germany Vodafone GmbH 2G shutdown 2025, 3G shutdown 2020
Austria Three 3G shutdown 2020
Liechtenstein Telecom Liechtenstein AG 2G shutdown Jan 2021
Switzerland Swisscom Ltd 2G shutdown 31.12.2020
Switzerland Sunrise Communications AG 2G shutdown 31.12.2021
Switzerland Salt 2G shutdown 31.12.2020
United Kingdom EE Limited 3G shutdown 2022
United Kingdom Three 3G shutdown 2020
United Kingdom BT 3G shutdown 2021
Ireland Three 3G shutdown 2020
Italy Vodafone Italia S.p.A 2G shutdown 2025, 3G shutdown 2020
Italy Three 3G shutdown 2020

*Les informations fournies ici ne sont pas toujours officielles et peuvent donc comporter des erreurs. N’hésitez pas à nous proposer des corrections en envoyant des liens vers des communications officielles sur le sujet à l’adresse: info@silentsoft.com



Du M2M à l’Internet des Citernes

télémétrie citerne - connected tank telemetry

L’Internet des Citernes

La télémétrie des citernes est une proposition de valeur qui existe depuis 2000. Les régies d’immeubles et les distributeurs utilisent la connectivité M2M (Machine-To-Machine) pour éviter les ruptures de stocks produit. Les dernières technologies de l’Internet des Objets (que nous appelons l’Internet des Citernes) permettent de préparer de nouveaux modèles économiques, de réduire les coûts opérationnels, d’élaborer de nouvelles propositions de vente et marketing, de numériser et d’optimiser les processus métier avec une efficacité accrue.

Cela fait presque deux décennies que les solutions cellulaires M2M permettent à une machine de communiquer avec une autre. L’installation, le matériel, les plateformes et portails sont présentés par un même prestataire. Les briques technologiques (matériel, plateformes et applications) sont généralement propriétaires et proviennent d’un même fournisseur.

Ce modèle a l’avantage d’échanger avec un seul intervenant, et de recevoir une seule facture. Les campagnes d’installations sont gérées par le prestataire sur réception d’une liste d’adresses de citernes reçue des distributeurs ou des régies d’immeubles. Le prestataire est le chef de projet. Il récupère la géométrie et les dimensions des citernes, la disponibilité ou non d’un piquage (pour placer le capteur), gère les rendez-vous des techniciens, configure les alarmes et surveille le parc. Le chef de projet planifie les ordres d’interventions s’il y a besoin d’une visite de maintenance. Le technicien a la responsabilité de sélectionner le capteur le plus adapté (ultrason vs. sonde de pression) sur le meilleur réseau (cellulaire vs. LoRa ou Sigfox).

L’Internet des Objets (IoT) ouvre ce modèle. Des opérateurs de service comme SilentSoft peuvent extraire chaque brique technologique de la chaîne de valeur de l’Internet des Objets. SilentSoft a pris la décision stratégique de promouvoir cette évolution, en passant d’un modèle fermé à un modèle ouvert. Les offres de services sont personnalisées allant d’une licence pour opérer la plateforme My SilentSoft jusqu’à une solution complète clé en main. L’option de licence plateforme seule est actuellement utilisée par certains distributeurs.

La télémétrie – Pour quoi faire?

La télémétrie des citernes est principalement utilisée pour éviter les ruptures de stocks produits. Ce premier service essentiel peut être complété par des propositions de valeurs commerciales et marketing.

  • Ventes “Push”: De nombreux distributeurs négocient des contrats annuels avec leurs clients B2B. Cela peut se faire pour le chauffage (mazout et propane), les lubrifiants ou les huiles usagées. Des commandes ouvertes sont liées avec des propositions de télémétrie permettant des remplissages automatiques. Ce modèle aide à atteindre les revenus prévisionnels et soulage le client final.
  • Ventes “Pull”: Nous avons des distributeurs qui décident de partager un accès à la plateforme My SilentSoft (tableau de bord pour la télémétrie) avec leurs clients finaux. Dans cette situation, SilentSoft propose sa plateforme en marque blanche. Le client final est dans l’environnement du distributeur. La gestion des commandes (et la responsabilité en cas de ruptures) est transférée au client final. Ce service peut être facturé par le distributeur. SilentSoft voit un grand nombre de garages qui souhaitent avoir leur propre vue sur les niveaux de lubrifiants et d’huiles usagées. Il est important de noter que le distributeur garde un accès aux données. Les commerciaux ou l’administration des ventes se connectent quotidiennement sur la plateforme My SilentSoft et encouragent les clients à placer des commandes.
  • Intégration ERP: Nous voyons des distributeurs et transporteurs qui utilisent leur propre ERP et donnent accès à leurs clients finaux. Dans ce cas, les données collectées par SilentSoft sont transmises par « Web Services ». Les données transmises donnent les informations requises pour avoir une vue en ligne des stocks restants.

Optimisation Logistique

L’optimisation logistique pour les remplissages prend tout son sens quand un certain pourcentage du parc de citernes est équipé de systèmes télémétriques. Nous avons vu des distributeurs donner un accès aux données pour renégocier leurs contrats de services de livraisons. Certains distributeurs de lubrifiants ont optimisé leurs livraisons en vérifiant toutes les citernes d’un site dès qu’une alerte est reçue. Ceci permet de préparer tous les compartiments d’un camion avant d’aller sur site. Ceci est particulièrement pertinent quand un distributeur gère plusieurs types de lubrifiants sur site.

Optimisation Opérationnelle

SilentSoft a travaillé sur un cas spécifique en Afrique du Nord. Le distributeur a décidé d’équiper toutes ses citernes pour non seulement éviter les ruptures de stock mais aussi pour mieux planifier les commandes de produits en amont. Les gains opérationnels ont couvert les coûts de la télémétrie dès la première année. Un distributeur peut-il placer des commandes dans de meilleures conditions s’il a la visibilité sur ce qui peut être rempli à n’importe quel moment ?

Migration vers les réseaux “Low Power”

De nouveaux réseaux dédiés à l’Internet des Objets sont déployés à travers l’Europe. Les capteurs IoT peuvent désormais opérer sur des réseaux publics (avec un modèle abonnement) ou sur des réseaux privés (avec un service opéré par le client).

Les réseaux privés sont utilisés dans deux cas spécifiques: Les solutions B2C pour les maisons connectées (en passant par la passerelle internet du client) ou des sites (campus, sites industriels ou logistiques) avec une large catégorie d’équipements à surveiller.

Dans la grande majorité des cas, les réseaux publics sont bien adaptés à la télémétrie des citernes. A ce jour, SilentSoft opère des solutions sur des réseaux publics cellulaires (2G ou 3G) et supporte désormais les solutions « Low Power » comme LoRa, NB-IoT et Sigfox. Les appareils Low Power sont plus compacts (avec des batteries plus petites offrant la même durée de vie) et les abonnements de connectivités sont proches des solutions 2G en termes de coût.

SilentSoft a décidé de commencer à intégrer des capteurs de pression et ultrasons sur base LoRa et NB-IoT et dans un second temps sur base Sigfox. Dans certains cas, SilentSoft ouvre la possibilité aux distributeurs de négocier directement avec les sociétés d’installateurs.

La plateforme MySilentSoft récupère et décode les messages des capteurs et les transforme en données pertinentes (litres). SilentSoft a déjà intégré des équipements venant de 5 fabricants et supporte plusieurs références.

Avec plus de 20 ans d’expérience dans les solutions de télémétrie en tant que prestataire de service M2M, SilentSoft entend profiter des nouvelles opportunités offertes par l’Internet des Objets. Vous pouvez nous contacter pour voir comment nous pouvons vous aider pour mieux gérer vos citernes de lubrifiants, diesel, mazout, propane ou huiles usagées.