Analyse et amélioration d'un système électrique de comptage d'énergie des compteurs intelligents de Cassou

II. Présentation du compteur intelligent et concentrateur

1. Compteurs intelligents

Les compteurs électriques sont des organes électrotechniques servant à mesurer la quantité d'énergie consommée dans une habitation, une industrie.etc. Ils sont utilisés par les fournisseurs d'électricité afin de facturer la consommation d'énergie aux abonnés. A l'origine ils étaient électromécaniques cependant avec l'évolution de l'électronique et de l'informatique ils ont été progressivement remplacés par des compteurs électroniques. A nos jours, les nouvelles versions de compteurs sont des compteurs communicants souvent appelés compteurs intelligents.

Les compteurs d'Alioth sont une nouvelle génération de compteurs intelligents certifiés STS, qui contrairement aux compteurs classiques électromécaniques se différencient par des voyants lumineux, un écran électronique et un clavier numérique à 12 chiffres. Tout comme n'importe quel autre appareil de comptage, il possède un numéro de série unique permettant de le distinguer. Muni de module de communication PLC ou GPRS^5(*) ils utilisent plusieurs sortes de moyen de communication de données. ^6(*)

Figure 7: Compteur Triphasé

Figure 8: Compteur monophasé

Les compteurs électriques fonctionnent suivant des principes et des logiques électroniques qui leurs permettent de faire des calculs complexes en un temps record. Comme présenté dans le schéma ci-dessous, la structure des compteurs intelligents est composée decapteurs électroniques,microcontrôleur, afficheur, mémoire interne, accumulateur, interface de communication. Les capteurs sont de minuscules composant électroniques permettant de recueillir des données électriques. De forme et de nature différente, ces composants sont utilisés par les compteurs pour mesurer la tension, le courant ainsi que les intrusions frauduleuses. Recueillies sous forme analogique (données électriques) ces informations subissent de multiples modifications pour être facilement interprétées, ainsi les données passent d'un état analogique à un état numérique par le biais de convertisseurs analogiques/ numériques (CAN). Une fois ces données converties elles sont interprétées et organisées par un microcontrôleur programmé à cet effet. Un afficheur est connecté au système et une interface de communication pour inter agir avec le compteur. (ZELLAGUI D. , 2018)

Figure 9: Architecture interne des compteurs (ZELLAGUI D. , 2018)

2. Présentation du concentrateur de données

Le concentrateur de données est un appareil électronique conçu pour effectuer une collecte de données des compteurs d'électricité, et transférer les données collectées vers le système MDM. Il utilise le canal de communication PLC (POWER LINE COMMUNICATION) pour la collecte des données des compteurs, et le protocole DLMS (DeviceLanguage Message Specification) pour le transfert des données vers le système MDM. L'application de service DCU est basée sur la technologie WEB. L'interface utilisateur WEB implémentée permet de se connecter au concentrateur et de le gérer à partir de n'importe quel ordinateur en utilisant un navigateur Web. Le concentrateur peut utiliser une connexion Ethernet ou GPRS pour communiquer avec le système MDM. Dans notre cas nous avons, pour des raisons de commodité, choisi la communication GPRS.

En effet, la fonction principale d'une unité de concentration de données (DCU) est d'interroger en permanence les appareils de mesure connectés à la même sous-station secondaire où elle est connectée. Les données de compteur récupérées sont stockées dans le DCU et envoyées périodiquement au système de gestion (Technology).

Figure 10:Concentrateur de donnée

* ⁵ Le module GPRS est un module qui permet le transfert de données à travers des données mobiles.

* ⁶Les modules PLC sont des modules qui permettent le transfert de données à travers les lignes électriques.