HEGE Simon

MINERY Loïc

Rapport Efficace Energie

Projet 2018/2019

Sommaire

Remerciements
Introduction
Cahier des Charges
1. Bêtes à corne
2. Diagramme pieuvre
3. Partage des tâches
4. Schéma de fonctionnement
5. Environnement logiciel
6. Environnement matériel
7. Capteurs utilisés
8. Comparaison capteurs
  1. Première partie
  2. Deuxième partie
Recensement capteurs
1. Création d’une interface VBA sur Excel
Logiciel EfficaceEnergie
1. Prise en main
2. Création plan IUT
3. Enregistrement nouveaux capteurs
4. Compte admin et utilisateur
5. Analyse de résultats
Conclusion
Annexes
1. Captures d’écrans Comparaison
2. Novembre
3. Septembre
4. Octobre

Remerciements

Nous tenons à remercier notre professeur référent, M. Ould qui nous a proposé ce projet et nous a guidé tout au long de ses semaines de recherches et de supervision. Nous souhaitons également remercier M.Marco SANGWA qui nous a permis d’utiliser son rapport de stage.

Introduction

Le but principal de ce projet était d’analyser les données de capteurs de la société Distrame afin d’avoir une meilleure efficacité énergétique au sein de l’IUT de Mulhouse. Notre projet Efficacenergie a donc consister en l’installation de capteurs dans l’établissement, puis en leur enregistrement dans le logiciel Efficacenergie afin de relever leurs courbes de consommation ou leurs courbes de température. Nous avons recenser les capteurs existants et nous avons analyser les données des capteurs déjà installés. Nous avons également utilisé le rapport de stage de M. Marco SANGWA, étudiant de l’année passée, qui nous as permis de comprendre le fonctionnement des différents logiciels afin d’installer les capteurs plus facilement et plus rapidement.

Cahier des Charges

Bêtes à corne

Diagramme pieuvre

Contraintes majeurs

Plan interactif : Le plan devait être clair et intuitif afin de pouvoir effectuer le suivi de la consommation pour chaque capteur.
Déclaration des capteurs : Chaque capteur devait être déclaré sur le logiciel wavenet, on lui a attribué ensuite un répéteur si cela était nécessaire.
Cohérence des valeurs : Trouver l’origine d’un décalage de ± 9 % entre les relevés des capteurs Distrame et UHA.

Contraintes mineurs

Esthétique : L’interface doit être esthétique dans la mesure du possible.
Fiabilité : L’interface doit fonctionner correctement ainsi que la déclaration des capteurs dans l’architecture.
Simplicité : Elle doit être simple d’utilisation.
Sécurité : Mise en place de comptes utilisateur et administrateur.

Partage des tâches

MINERY Loïc :

Création plan IUT interactif avec courbes et mesures pour chaque capteur de chaque bâtiment.
Comparaison capteurs UHA et Distrame
Recensement des capteurs
Installation des nouveaux capteurs
Powerpoint

HEGE Simon :

Création de l’interface pour le recensement des capteurs
Recensement des capteurs
Comparaison capteurs UHA et Distrame
Installation des nouveaux capteurs
Rapport

Schéma de fonctionnement

Environnement logiciel

Interface Distrame Efficacenergie
Logiciel Wavenet monitor
Logiciel Diris Digiware

Environnement matériel

Capteurs
Ordinateurs

Capteurs utilisés

Comparaison capteurs

Première partie

Notre enseignant référent, M. OULD nous a demandé de comparer sur plusieurs mois les valeurs de consommation électriques mesurées par les capteurs de la société DISTRAME et ceux de l’UHA. Nous avons utilisé le logiciel EfficaceEnergie ainsi que le logiciel Diris Digiware de l’UHA, auquel nous avons eu accès grâce au compte utilisateur de M. OULD. Nous avons ainsi comparé les données des capteurs installés dans différents bâtiments.

Tableau de la consommation des bâtiments selon le mois

Tableau de la consommation des bâtiments par semaines

Nous avons alors remarqué que les capteurs UHA ont toujours des valeurs plus élevées que ceux de DISTRAME sauf au mois de Juillet (valeurs en rouges) où nous constatons que les capteurs UHA du bâtiment A et Générale sont plus élevées que ceux de Distrame.

Nous avons calculé les pourcentages de différences entre les capteurs et il semble qu’en générale, sur trois mois, la différence soit d’environ 9 %.

Conclusion première partie

Nous avons remarqué une différence d’environ 9 % entre les capteurs des deux sociétés. Nous avons alors contacté, par mail et téléphone, M. LALLEMANT, un agent de DISTRAME, pour lui demander s’il avait une explication à cette différence entre les capteurs. Il ne pouvait malheureusement pas nous répondre. Nous avons ensuite contacté par téléphone M. SCHMIDT qui nous a redirigé vers le support de Distrame. Un agent nous a demandé les références de nos capteurs ainsi que celles des compteurs. Il souhaitait aussi connaitre les valeurs de nos boucles de courants, mais nous n’y avons pas accès seul. Nous lui avons envoyé toutes les informations par mail par deux fois, sans réponse de sa part.

Deuxième partie

Notre enseignant référent nous a demandé, dans un second temps, de comparer les valeurs de consommation électriques des capteurs DISTRAME et UHA mais cette fois sur une période de 6 mois. Ainsi , nous avons comparé les données du mois de juillet 2018 au mois de décembre de la même année afin de vérifier si la différence de 9 % persistait sur une longue période.

Rapport de consommation sur la période juillet-décembre 2018

Consommation bâtiment A

La valeur du capteur Distrame de consommation du bâtiment A est plus élevée que celle du capteur UHA mais les valeurs sont cohérentes. Nous obtenons un point de pourcentage de 3.94%.

Nous observons un pic de consommation à environ 200 kWh pour le capteur UHA, à la date du 10 décembre 2018, qui n’est pas présent sur le relevé du capteur Distrame.

Consommation bâtiment B

La valeur du capteur Distrame de consommation du bâtiment B est plus élevée que celle du capteur UHA mais les valeurs sont cohérentes. Nous obtenons un point de pourcentage de 3.59%, ce qui est assez proche de la valeur obtenue pour le bâtiment A.

A la date du 10 décembre 2018, nous observons à nouveau un pic de consommation à environ 440 kWh pour le capteur UHA, qui n’est pas présent sur le relevé du capteur Distrame.

Consommation bâtiment C

La valeur du capteur Distrame de consommation du bâtiment C est plus élevée que celle du capteur UHA mais les valeurs sont cohérentes. Nous obtenons un point de pourcentage de 2.52%.

Nous observons encore un pic de consommation à environ 700 kWh pour le capteur UHA, à la date du 10 décembre 2018, qui n’est pas présent sur le relevé du capteur Distrame. Les relevés sont cohérents.

Consommation bâtiment E

La valeur du capteur Distrame de consommation du bâtiment E est plus élevée que celle du capteur UHA mais les valeurs sont cohérentes. Nous obtenons un point de pourcentage de 1.99%, ce qui est beaucoup moins élevé que les valeurs obtenues pour les bâtiments A et B.

A la date du 10 décembre 2018, nous observons de nouveau un pic de consommation à environ 760 kWh pour le capteur UHA, qui n’est pas présent sur le relevé du capteur Distrame. Les relevés sont cohérents.

Consommation bâtiments DFGH

La valeur du capteur Distrame de consommation des bâtiments D, F, G et H est cette fois-ci moins élevée que celle du capteur UHA mais les valeurs sont cohérentes. Nous obtenons donc un point de pourcentage négatif de -2.04%.

A la date du 10 décembre 2018, nous observons un pic de consommation à environ 1300 kWh pour le capteur UHA qui n’est pas présent sur le relevé du capteur Distrame.

Consommation logements de fonctions

La valeur du capteur Distrame de consommation des logements de fonctions est plus élevée que celle du capteur UHA mais les valeurs sont cohérentes. Nous obtenons un point de pourcentage de 1.14%, ce qui qui représente l’écart le plus faible entre les capteurs de l’UHA et ceux de Distrame.

On n’observe pas de pic de consommation au 10 décembre, les deux graphiques semblent équivalents.

Consommation générale de l’IUT

La valeur du capteur Distrame de consommation générale est plus élevée que celle du capteur UHA mais les valeurs sont cohérentes. Nous observons un plus grand écart avec un point de pourcentage de 4.74%.

On observe un pic de consommation le 10 décembre 2018 pour environ 3500 kWh.

Nous avons remarqué une différence entre les valeurs générales mesurées par les capteurs et celles obtenues en additionnant les valeurs obtenues précédemment. Ainsi, la valeur mesurée par le capteur UHA est plus petite que celle obtenue par la somme alors que la valeur mesurée par le capteur Distrame est plus élevé. Les valeurs obtenues par la somme sont plus cohérentes car plus rapprochées l’une de l’autre.

Conclusion deuxième partie

Nous avons remarqué que les relevés des capteurs UHA et Distrame sont cohérents entre eux. Les valeurs des capteurs Distrame sont généralement plus élevées que celles des capteurs UHA sauf pour les bâtiments D-F-G-H.

Nous avons également remarqué un pic de consommation au 10 décembre 2018, uniquement présent sur les relevés des capteurs UHA. Ce pic n’est pas présent sur le relevé de la consommation des logements de fonctions ni sur les relevés des capteurs Distrame. Il s’est donc produit quelque chose au niveau des capteurs UHA ce jour-là.

Enfin, la moyenne de la différence des pourcentages entre les valeurs obtenues sur 6 mois par les capteurs UHA et Distrame est de 1.99%, en comptant le pourcentage négatif des bâtiments D-F-G-H. On remarque donc que la différence de 9% sur une semaine diminue à 2 % sur 6 mois ce qui est une très bonne chose. Les différents capteurs ne donnent donc pas des valeurs trop différentes.

Recensement capteurs

Tout d’abord, nous avons recensé tous les capteurs non-installés physiquement, car il y en avait des nouveaux et des anciens, puis nous avons vérifiés lesquels étaient déjà enregistrés dans EfficacEnergie. Nous en avons également profité pour vérifier les noms de tous les capteurs sur le logiciel et repérer les doublons, les capteurs obsolètes ou bien tout simplement les capteurs mal déclarés.

Ainsi, nous avons comptés 14 capteurs-émetteurs et 5 répéteurs non-installés physiquement. Sur ces 14 capteurs, 10 sont des capteurs waveflows, 3 sont des nouveaux capteurs et 1 seul est un capteur wavesense. Sur les 3 nouveaux capteurs, nous avons 2 capteurs wavetherms et 1 capteur LEM.

Nous avons également recensé 5 répéteurs dont 2 sont des wavetalks.

Certains capteurs non-installés physiquement étaient déjà enregistrés sur le logiciel EfficacEnergie, nous n’aurons donc pas besoin de les enregistrer mais juste les installer sur un compteur. Ils étaient enregistrés sous le collecteur Ethernet qu’il faudra changer pour le collecteur Webdyn. C’était le cas des WFL3 à 9.

Ensuite, nous avons recensés les capteurs physiquement installés dans l’enceinte de l’IUT. Certains capteurs étaient enregistrés sous le collecteur Ethernet dans le logiciel EfficacEnergie, ils ne donnaient donc aucun relevé sur le logiciel. Ainsi le capteur WFL de la salle B010 n’envoyait aucun résultat depuis avril, date à laquelle il a été mis sur le mauvais collecteur. Afin de les faire fonctionner, nous les avons enregistrés sous le collecteur Webdyn qui reçoit toutes les données et les envois au serveur.

Mise en place du capteur sur le collecteur webdyn

Nous avons aussi remarqué que certain capteur enregistré ne correspondait en réalité à aucun capteur réel, il faudra donc les supprimer.

Capteurs ne relevant aucunes données car n’existant pas physiquement

D’autres capteurs étaient utilisés en double sous deux noms différents, nous allons donc en supprimer un des deux.

Création d’une interface VBA sur Excel

Cette interface permet de rechercher rapidement l’adresse radio, la localisation ainsi que le type de capteur associés au nom d’un capteur ou répéteur. Elle permet également d’ajouter à tout moment un capteur ou un répéteur en plus.

Tableau Excel recensant les capteurs + Interface

Logiciel EfficaceEnergie

Prise en main

Pour débuter, nous avons créé un fichier à notre nom, dans lequel nous avons créé tous les graphiques et tableau. Afin d’obtenir ces fameux graphiques, nous nous sommes aidés du rapport de projet de l’année dernière ainsi que de l’aide présente sur le logiciel. Nous avons ainsi créé notre premier graphique.

Paramétrages permettant la création d’un graphique

Comparaison de la consommation entre les bâtiments de l’IUT (RGB) et la courbe de consommation générale (Noir)

Nous remarquons sur ce graphique que la consommation générale n’est pas l’addition de toutes les consommations mais plutôt leur moyenne.

Après la création d’un graphique nous avons voulu créer un tableau.

Graphique et tableau montrant la consommation du bâtiment B sur une journée (Les graphiques barres ont été remplacés par des graphiques linéaires depuis)

Création plan IUT

Après avoir pris en main le site EfficacEnergie, nous avons été capable de créer une carte de l’IUT avec la position des capteurs et ce qu’ils mesurent. Pour cela, nous nous sommes aidés du rapport de projet de l’année dernière dans lequel toutes les positions des capteurs étaient précisées. Après vérification, certains capteurs avaient malheureusement été changés de place comme le capteur de température WTH salle B016 qui à été déplacé dans l’amphithéâtre nord et que nous avons donc renommé. Nous avons également nous-mêmes rajouté certains capteurs, comme le capteur de température de la cave A ou bien encore celui du bureau de M.Ould.

Chaque capteur est ainsi représenté par un point avec son nom sur lequel on peut cliquer afin d’avoir le détail de ses mesures. S’il s’agit d’un capteur de température, il est représenté par un point rouge tandis qu’un capteur de consommation est lui représenté par un point vert. Lorsqu’il s’agit de la consommation de plusieurs bâtiments, le capteur est représenté par une maison.

Détail des mesures du capteur de température du bâtiment A

Enregistrement nouveaux capteurs

Le cahier des charges du projet impliquait d’installer de nouveaux capteurs aussi bien physiquement que sur le logiciel. Ainsi, nous avons installé deux capteurs de température Wavethermes que nous avons appelés respectivement WTH15 et WTH16. Le capteur-transmetteur WTH15 a été installé dans le bureau de M. Ould tandis que le WTH16 à lui été installé dans la cave du bâtiment A par un technicien de l’IUT. Avant de les installer physiquement, nous les avons d’abord configurés dans le logiciel wavenet monitor, permettant de vérifier qu’ils fonctionnent correctement et de créer l’architecture réseau.

Ajout d’un capteur à l’aide de son adresse radio

Capteur assigné par défaut. Mauvaise architecture.

Capteur assigné au waveport. Bonne architecture.

Puis nous avons rentrés les capteurs dans le logiciel Efficaceenergie grâce à leurs codes. Nous avons ensuite pu effectuer toute sortes de tests comme le test RSSI, qui permet de vérifier le pourcentage de signal qui arrive au collecteur, le test de batteries, qui permet de voir le pourcentage de batteries restantes dans chaque capteurs et transmetteurs, ainsi qu’un test de rapatriement, qui permet d’enregistrer la valeur que le capteur lit à l’instant présent.

Activation du collecteur WebdynRF obligatoire pour ajouter des capteurs

Ajout du capteur avec sa période d’échantillonnage

Test des valeurs rapatriées depuis le capteur

Compte admin et utilisateur

Nous avons créé un compte admin dans lequel nous pouvons ajouter des capteurs et créer des tableaux et courbes. Le compte utilisateur ne permet pas de créer de courbes mais uniquement de visualiser les relevés dont l’admin a donné les droits de visualisation. Nous ne pouvons malheureusement pas créer de compte où l’on pourrait créer des graphiques mais ne pas avoir accès aux configurations.

Fichiers et paramètres auxquels l’admin à accès

Seul le fichier avec le plan et le paramètre de déconnexion sont accessibles au compte utilisateur

Analyse de résultats

Le capteur WFL salle B010 donnait des courbes inadéquates. En effet, les courbes étaient sous formes de pulsions complètement irréalistes pour une valeur de consommation. Nous avons vérifier son branchement au compteur et cela ne changeant rien, nous avons décidé de l’enlever car il ne servait à rien.

Le capteur de température de la cave A marche correctement et on remarque que la température reste bien constante à 16 degrés Celsius.

Température de la cave par jour durant une semaine

Le capteur de température du bureau de M. Ould marche lui aussi correctement et on remarque que la température baisse jusqu’à 18 degrés Celsius le week-end, notamment le dimanche. En effet, l’IUT pour baisser sa consommation ne chauffe pas les salles le week-end. Le dimanche 3 mars, la température dans le bureau reste à 20 degrés Celsius car il y avait les portes ouvertes ce week-end là.

Température du bureau de M.Ould tous les jours sur un mois

Conclusion

Notre projet abouti permet la visualisation et l’analyse des données des capteurs de la société Distrame afin d’avoir une meilleure efficacité énergétique au sein de l’IUT de Mulhouse. La surveillance de la consommation par les intervenants de l’IUT sera aussi plus efficace et rapide grâce à la carte interactive. Cette carte devrait être mise sur grand écran au sein même de l’IUT afin que le public puisse y accéder à tous moment grâce au compte utilisateur. La justesse des données pourrait être améliorée si l’on découvre d’où vient la légère différence entre les capteurs UHA et Distrame. Notre projet a également permis la surveillance de la température de la cave A afin que la bière du projet micro-brasserie automatisée soit toujours à bonne température. Il permettrait également la surveillance de la production énergétique du projet Centrale d’autoconsommation solaire.