Comment se développe une solution innovante dans le secteur de l’électricité ? L’équipe de Recherche et Développement de NOVUS a travaillé sur certaines possibilités lorsqu’elle a reçu une demande pour un appareil qui pourrait améliorer la gestion des actifs. Sandro Santos, directeur de la R&D, révèle comment un concept s’est concrétisé dans un produit sur le point d’être lancé sur le marché.

Prometteur en termes de modernisation du réseau de distribution d’électricité, nous avons réalisé le projet Telik Trafo Lite, un produit aux caractéristiques IdO (Internet des objets) dont la mission est de mesurer la température des transformateurs (ceux qui sont généralement au sommet des poteaux de rue). Dès le départ, l’objectif était d’envoyer sans fil les mesures de la température à une « centrale » où les données seraient mises à disposition, généralement via un tableau de bord (dashboard).

Comme il existe des transformateurs répartis dans le monde entier, il a été identifié que la meilleure chose serait de pouvoir envoyer ces données sur de grandes distances et nous avons donc dirigé le projet pour trouver la meilleure façon de le faire. De même, afin de faciliter l’installation de l’équipement sur les transformateurs, il devrait fonctionner sur batterie, éliminant l’installation de câbles pour alimenter l’appareil. De cette façon, nous évitons également la déconnexion probable de l’alimentation du transformateur lors de la connexion des câbles au produit. Conjuguant ces deux besoins, la communication sans fil sur de longues distances et l’utilisation de batteries pour alimenter les équipements, le choix évident pour la transmission des données était d’utiliser un réseau LPWAN.

Les réseaux LPWAN (Low-Power Wide Area Network) ont été créés afin de permettre l’envoi de données sur de longues distances et avec une très faible consommation d’énergie. L’effet secondaire de la réalisation de cet exploit est la nécessité de limiter la quantité de données envoyées, ce qui n’entrave pas l’efficacité de l’application Telik Trafo Lite.

 

LoRa comme meilleure option

Lorsque nous avons imaginé le produit, l’une des rares solutions matures qui existaient pour les réseaux LPWAN était la technologie LoRa (Long Range), qui a finalement été choisie par l’équipe. LoRa présente les avantages susmentionnés d’une faible consommation d’énergie, ce qui permet aux petites batteries de durer quelques années dans l’appareil, et de longues distances de communication de données (généralement quelques kilomètres). De plus, il dispose toujours d’alternatives de réseaux publics avec une bonne couverture dans plusieurs régions du monde.

Son fonctionnement est assez simple. Par analogie, imaginez la couverture du réseau cellulaire de votre téléphone : un réseau public LoRa a une solution similaire, où vous payez un forfait pour que votre appareil puisse se connecter à une antenne qui fournit la connectivité souhaitée. Pour que cela fonctionne, le standard a été créé par la , qui normalise tous ces protocoles.

Dans le cas de Telik Trafo Lite, en plus d’utiliser un module LoRa qui suivait cette norme, nous avons obtenu la certification Ethingz pour l’équipement. Ce sceau certifie la compatibilité de notre appareil avec le réseau LoRaWAN d’, le plus grand fournisseur mondial de réseaux publics de ce type. Il est important de mentionner que, dans les cas où l’emplacement n’a pas l’option d’un réseau public ou que l’application ne veut pas l’utiliser, il est toujours possible d’utiliser une passerelle LoRa pour créer une zone de couverture pour vos appareils !

 

Installation électrique sans fil?

Au cours du développement de ce produit, en plus de l’apprentissage de toute nouvelle technologie et des défis inhérents à la conception d’appareils à très basse consommation, nous avons eu quelques autres pépins à résoudre. Deux d’entre eux concernaient l’installation du produit : comment raccorder un appareil à un transformateur ?

Concernant sa fixation, la première idée pour coupler le Telik Trafo Lite à l’emplacement de destination était d’utiliser un aimant, car la grande majorité des transformateurs sont métalliques. Cependant, nous n’avions pas la moindre confiance qu’un imam puisse supporter cette tâche. Une étude détaillée réalisée par une équipe d’ISI SIM − Institut SENAI d’Innovation dans les Systèmes de Détection, Division de Technologie et d’Innovation de SENAI (en portugais, Instituto SENAI de Inovação em Sistemas de Sensoriamento, Divisão de Tecnologia e Inovação do SENAI RS), notre partenaire au début de ce projet, a indiqué le type d’aimant adapté pour résister aux vents forts et aux températures élevées que l’appareil doit supporter. L’étude comprenait la phase d’exécution et les tests nécessaires à la consolidation de notre confiance dans l’aimant proposé.

Quant à son installation, l’autre défi était lié à la difficulté imposée pour positionner l’appareil sur le transformateur. Notre première proposition était de faire appel à un technicien pour positionner l’appareil manuellement. En contactant des gens spécialisées dans le domaine, nous avons découvert que l’utilisation de perches de manœuvre est une pratique courante et une possibilité pour notre projet.

Cela nous a fait penser à adapter le boîtier du Telik Trafo Lite pour qu’il soit facilement attaché à une perche de manœuvre, afin qu’il puisse être positionné (et retiré si nécessaire) facilement et rapidement par les techniciens de terrain. La création d’un adaptateur en forme de cône dans l’appareil et la création d’un autre adaptateur pour fixer à la perche de manœuvre ont permis d’atteindre cet objectif avec succès. En pratique, ce mode « installation » peut prendre aussi peu que deux minutes, ce qui permet à un professionnel d’installer plusieurs unités en peu de temps.

 

Qu’est-ce qui a défié les experts en mesure de température?

Un troisième défi digne de mention était lié à la mesure de la température du transformateur. C’est ironique, étant donné que NOVUS travaille avec la mesure de la température depuis des décennies ! Cette nouvelle application avait des caractéristiques différentes qui rendaient beaucoup plus difficile la mesure de la température avec la précision attendue par notre produit. Heureusement, grâce à l’expertise de longue date de NOVUS en matière de mesure de température, nous avons pu trouver une excellente solution.

Beaucoup de ces améliorations n’auraient pas eu lieu sans quelques tests préliminaires avec des entreprises qui ont vu la valeur de la solution dans des applications réelles. L’historique de développement d’appareils et de technologies chez NOVUS permet à l’équipe R&D de tester de nombreuses façons de résoudre les défis d’un projet. S’appuyer sur des partenaires qui mettent leur expertise et leurs finalités au service de ces projets est également essentiel pour obtenir un produit final digne de la qualité valorisée par NOVUS.

 

 

Cet article a été rédigé par M.Sandro Santos, directeur de la Recherche et du Développement chez NOVUS

 

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