Mise en œuvre du JANITZA® pour l’analyse

de la qualité de l’énergie

 

 

I) Cahier des charges:

But du projet:

 

Ce projet a pour but de permettre à des techniciens ou autres personnes d’avoir les informations nécessaires pour connaître la qualité de l’énergie présents dans une installation. Il serait donc intéressant de pouvoir  accéder en direct à ces informations mais aussi aux mesures précédentes afin de mieux comprendre le fonctionnement et les éventuels défaut d’une installation.

 Solution:

 

Afin de répondre aux mieux à cette problématique nous avons utilisé un JANITZA® UMG 96 RM-E équipé de transformateurs permettant de faire les mesures. De plus nous avons choisi de créer une base de donnés permettant de stocker toute ces mesures afin d’y avoir accès en temps voulu.

 

 

Bête à cornes:

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II) MATERIEL UTILISE:

 

1) Le JANITZA® UMG RM-E et ses capteurs de courants

LE JANITZA:

 

Le JANITZA® UMG RM-E est un analyseur de puissance avec mesure du courant différentiel. Il est possible de l’équiper de transformateurs de courants et de tensions permettant différentes mesures ( courant et tension des différentes phases, taux de distorsion harmonique, puissance, valeurs moyennes des courants et tensions…). Ce module propose plusieurs options de communication (Modbus, TCP/IP, HTTP, FTP…). De plus il est équipé d’interfaces éthernets, RS485, d’entrés/sorties numériques et analogiques.  On peut visualiser les mesures via des graphiques grâce au logiciel GridVis. Il est également possible de retrouver ces mesures sur une page internet grâce au serveur de l’appareil.

 

 

SOURCE: www.janitza.com

Transformateur de courant 

Ces transformateurs de courant sont très pratiques du fait de leur simple intégration dans différentes installations. Il est possible d’installer ces transformateurs sans interrompre le process d’une installation. En plus de leur praticité ces équipements sont fiable et très précis dans leur mesures. Ils transmettent le courant nominal à l’extrémité du câble au secondaire.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SOURCE: http://www.wago.fr/media/france/prsentation_ti_ouvrants_855_fr_en.pdf

 

 

2) RASPBERRY et serveur web

 

Dans notre cas nous avons utilisé une Raspberry pi 3 model B. Une Raspberry Pi  est un nano-ordinateur monocarte qui possède son propre système d’exploitation sous linux. On peut naviguer sur internet, développer des programmes  et gérer des sorties.

 

Cette Raspberry va nous permettre d’héberger le serveur nous permettant de stocker la base de données. En effet, cette solution est la plus pratique et la plus économique, en choisissant la Raspberry nous avons la possibilité de modifier nos services a souhait (taille du disque, hébergement de database…).

3)Base de données

 

Une fois le serveur prêt nous avons crée une base de données. Nous avons mis en place un  SGBD ( système de gestion de base de données ) , MySQL puissant SGBD et très répandu.

 

 

III) Réalisation

 

1)Préparation et configuration du JANITZA® UMG 96 RM-E

 

 Cet appareil n’étant pas livré avec un câble d’alimentation, nous avons dû débuter ce projet par la fabrication de ce câble à partir de celui d’un autre appareil.  Pour se faire nous avons rajouter un fusible de calibre 1 A.

 

Ce fusible aura pour but de protéger le JANITZA. Une fois fait, le JANITZA peut être alimenté et est opérationnel. Il est donc nécessaire de le configurer de manière à pouvoir communiquer avec un ordinateur afin de visualiser les mesures via une page internet ou le logiciel GridVis®.

Il est donc indispensable de mettre en place une IP sur le même réseau que l’ordinateur utilisé pour communiquer. Dans notre cas nous utilisons un câble RJ45 et les interfaces ethernet.

Pour configurer l’appareil il faut passer en mode programmation et rentré l’adresse IP manuellement (169.254.0.88 dans notre cas), ainsi que le masque de sous réseau (255.255.0.0)

 

lorsque la liaison est en marche il est possible d’utiliser GridVis® et la page internet du JANITZA. Nous pourrons ainsi récupérer les mesures des capteurs.

PAGE INTERNET                                                                         GridVis®

 

 Nous n’avons aucune mesure étant donné que les courant pouvant être mesuré dans notre salle ( alimentation ordinateur, raspberry…)  sont trop faible. En revanche nous avons essayé et testé le fonctionnement des capteurs en prenant un soudeur ( plus grande consommation énergétique) et faisant des boucles.

2)Raspberry Pi et serveur

 

  Afin de récolter les données nous nous sommes servis d’une Raspberry Pi 3, Modéle B. Tout d’abord il a fallut la configurer. Après l’avoir mis à jour via son invité de commandes, nous avons du lui donnée une adress IP statique pour qu’elle puisse communiquer avec d’autres appareils(dans notre cas avec un ordinateur puis avec le Janitza). Son adresse IP est désormais 169.254.0.2.

    Nous avons ensuite résolu le problème du WiFi. En effet nous n’arrivions pas à nous connecter sur internet, nous avons donc installé un écran afin de facilité la configuration de la Raspberry Pi. Pour connecté l’écran, nous nous sommes servis des pins 2 et 6 du GPIO ainsi que du port Display. L’écran installé, il ne nous resta plus qu’à cliquer sur l’icone du Wifi apparue en haut à droite de l’écran puis de lancer le navigateur pour arriver sur l’écran de connexion. Une fois les identifiants rentrés, la Raspberry Pi sera connecté à Internet.

  Nous avons alors pu installer les logiciels nécessaire à notre projet:

 

Apache est un logiciel qui va ici nous servir de serveur HTTP.

 

 

 

 

MySQL est un un système de gestion de base de données.

 

 

 

 

PHPMyAdmin est un logiciel optionel qui va nous permettre d’avoir une interface simplifiée pour MySQL.

 

 

Après plusieurs semaines passées, nous ne sommes pas parvenu à enregistrer les données mesurées par le Janitza. Nous n’avons pas réussi à exploiter les données via la sortie Ethernet de la Raspberry Pi. En effet le logiciel GridVis, ayant déjà la particularité de capturer des mesures, une protection à probablement été faite par la marque pour éviter la création d’un logiciel tiers.

 

3)Analyse de trame ethernet

 

Une autre méthode que nous avons utilisé est l’analyse de trame Ethernet. Pour cela, nous avons branché le Janitza à un ordinateur portable où Wireshark était déjà installé via un câble Ethernet. Wireshark est l’analyseur de protocole réseau plus utilisé au monde. Il nous permet de voir les échanges qui se font entre l’ordinateur et le Janitza, nous pouvons ainsi voir toutes les données émises et reçues par chacun des deux appareils.

 

Les trames sont en hexadécimal et seule une partie de cette trame retranscrit les données que nous désirons avoir. Le problème que nous avons rencontré était que ce logiciel ne permet pas d’enregistrer les captures qu’il fait, nous n’avons donc pas pu nous servir de Wireshark pour traduire ces données en temps réels et les stocker par la suite sur une base de données externe.

4)Interface REST

 

Actuellement nous essayons de récolter des données via l’interface REST. Cette interface servirait à voir le dialogue entre le Janitza et l’ordinateur, toujours branché en Ethernet. Pour y accéder il faut taper l’url suivant: « http://169.254.0.88/data/records », une fois que le Janitza est complètement allumé. Pour n’afficher que la mesure désirée, il faut entrer: « http://169.254.0.88/data/records/<Variable-Name>;<Modbus-Address> ».

 

 

Quentin CERNO et Lucas FARICELLI