L’IoT (internet des objets) au service de la mesure et des essais dans le secteur ferroviaire

Les enjeux et les opportunités sont nombreux, l’objectif étant de développer de nouveaux produits et services tout en permettant :

• une économie réelle sur les coûts récurrents (énergie, maintenance, etc.)
• une amélioration de la qualité de production

EURAILTEST, dans son rôle d’assembleur de solutions d’essais sur-mesure et toujours plus pointue, a besoin de s’entourer de laboratoires performants, complémentaires et à la pointe de l’innovation. Le défi IoT est donc au cœur des projets de développement et d’innovation de nos laboratoires partenaires.

La thématique de l’IoT est bien connue dans le domaine de la maintenance des installations fixes et des matériels roulants car elle détient bien des solutions innovantes. Le défi des laboratoires partenaires d’Eurailtest est de déterminer quelles sont applications de l’IoT qui permettraient d’obtenir une réduction des coûts et de temps lors de la réalisation d’essais ferroviaires divers.

L’Agence d’Essai Ferroviaire (AEF), le Laboratoire Essais et Mesures (LEM) et le Département de la Mesure et des Essais (DGII ME) possèdent tous des pôles de recherche et développement.

En effet, outre la capacité à réaliser des essais et apporter au client les connaissances et compétences nécessaires à la réussite de leurs projets, ces mêmes experts se passionnent pour l’innovation technologique dans le domaine du ferroviaire.

Voici quelques exemples d’applications IoT développés par nos laboratoires partenaires.

Depuis 2016, l’AEF développe en interne « l’IoT box » qui consiste en un dispositif électronique dont l’objectif est l’échange d’informations pour un coût réduit et qui met en relation les éléments suivants : capteurs, utilisateurs, réseau et cloud. Depuis 2016, l’IoT box a considérablement évolué, intégrant les dernières technologies et protocoles de télécommunication et réseau (Lora, RFID).

Les objectifs de l’AEF sont les suivants :

• Récupération de données captées sur les trains d’essai afin de les interpréter sans intervention humaine
• Faible consommation électrique du système
• Utilisation de capteurs sans fil auto-alimentés
• Géolocalisation
• Maîtrise de la donnée de bout en bout
• Récupération des données issues de divers protocoles de communication

L’AEF continue à développer l’IoT box afin la rendre encore plus performante et de pouvoir la déployer sur diverses prestations d’essai et de mesure.

SENTINEL (Système d’Enregistrement Numérique Tensions et Intensités Electriques) est un dispositif industriel de télésurveillance des postes de distribution électrique (sous-stations de traction électrique et de signalisation, postes d’énergie des gares …).

Les algorithmes et traitements réalisés par l’applicatif SENTINEL permettent de disposer d’informations précises et nécessaires pour éviter les incidents et la dégradation anormale des installations, minimiser l’impact des incidents et optimiser la maintenance et l’exploitation …

Ce système est composé de capteurs et de cartes d’acquisition conditionnés sous forme de coffret pour les installations à demeure ou sous forme de valise mobile pour des expertises ponctuelles.

Les données sont mises à disposition, sur une plateforme WEB sécurisée, à différents types de profils utilisateurs (experts techniques, mainteneurs, régulateurs sous-station …), elle permet de :

• visualiser en temps réel les paramètres d’un poste électrique,
• détecter et d’enregistrer les phénomènes perturbateurs,
• surveiller et alerter par le biais de remontée d’alarmes (mail).

SENTINEL est en cours de déploiement sur le RFN avec déjà 57 postes équipés.

VIBRALERTE

Les travaux réalisés en emprise ferroviaire, peuvent générer des vibrations avec des conséquences potentielles sur le fonctionnement des installations de signalisation et donc la sécurité ferroviaire et l’exploitation. VIBRALERTE est un dispositif qui permet d’alerter de façon préventive une défaillance de ces installations de signalisation du fait de ces vibrations.

Comment ça fonctionne ?

VIBRALERTE est constitué d’un boitier électronique et de relais types, représentatifs de l’installation de signalisation à surveiller. Il déclenche une alarme sonore et visuelle lorsqu’il détecte le changement d’état d’un contact de ce relais supérieur à un seuil fixé. La dernière version de VIBRALERTE permet également une télétransmission automatique (par sms) d’une alerte aux agents désignés.

VIBRALERTE a été intégré dans plusieurs opérations de modernisation du RFN.

Le laboratoire d’Essais et Mesures de la RATP a mis en place plusieurs expérimentations faisant appel à l’IoT. Les dispositifs mis en place comprennent :

• Des capteurs permettant la collecte des données brutes,
• Un concentrateur et une passerelle réseau pour centraliser les données
• Un système d’informations « gestion IoT » pour remonter les données sur la plateforme IoT
• Un système d’informations « visualisation et exploitation » pour décrypter et exploiter les données.

Ces dispositifs IoT permettent notamment de mesurer les données suivantes : température de l’air, hygrométrie, température du rail, inclinaison de la plateforme, mouvement de la voie, etc.

L’IoT joue un rôle de plus en plus important dans la mise en œuvre des essais et de la mesure dans le domaine ferroviaire. En parallèle de ces projets et dispositifs qui viennent compléter et améliorer des méthodes classiques de mesure, la simulation numérique est également au cœur de la recherche et du développement dans nos laboratoires.