Une approche innovatrice de télémétrie pour étendre le réseau de contrôle DeltaV à des km de la salle de commande pour contrôler un pipeline de saumure de potasse.

1. Étendre le système de
contrôle au-delà de
l’usine
Francis Paul

2. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Francis Paul, ing. P.Eng.
Directeur – Groupe Projets
Contrôles Laurentide
Montreal, QC
• Ingénieur aux ventes systèmes (5 ans)
• Ingénieur aux ventes instrumentation (2 ans)
• Directeur de l’équipe aux ventes projets (5 ans)
• Directeur et Gestionnaire de projet (5 ans)

3. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Ville de Sussex au
Nouveau Brunswick
Mine de Potasse

4. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Nouvelle usine
•2300 E/S 60 boîtiers CHARM
•Mise en service 2013
Usine existante
650 E/S “Classique” (Series-M)
366 E/S - 9 boîtiers CHARM

5. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
• Le prix de Potasse (à la tonne)
est passée de 900$ en 2008 à
200$ en 2016.
• La mine suspend indéfiniment
ses activités en janvier 2016
entrainant la mise à pieds de
plus de 420 employés
• l’usine doit être maintenue en
vie « artificielle » par une équipe
de 40 employés pour une
relance possible dans le futur

6. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
• Des fuites totalisant 4,500 Litres eau salée à la minute
doivent être transporté à tous les jours afin d’éviter
que les mines inondent
• Au total, 300 camions par jour cheminent l’eau salée
dans le bassin de rétention « Cassidy Lake »
• Un pipeline de 30 KM achemine par la suite l’eau salée
pour être déversée dans la Baie de Fundy

7. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
• En 2010, un pipeline de 35km reliant l’usine à Cassidy
Lake et ajoutée éliminant ainsi 200 voyages de camion
par jour
• En 2017, l’ancienne mine est fermée de façon
permanente et elle laissé à être inondée
• Aujourd’hui, la nouvelle mine doit toujours être
maintenue en opération, et les opérations de
pompage d’eau salée doivent être maintenues

8. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
• Les normes environnementales requiert que la mine
récolte le données du pipeline (pression, fuite, débit,
etc.) et émettent des rapports mensuels
• Les données du nouveau pipeline (Piccadilly à
Cassidy Lake) sont acheminé au système DeltaV par
un réseau de fibre optique existant sur toute la
longueur
• Les données de l’ancien pipeline (Cassidy Lake à la
Baie de Fundy) sont acheminé au système DeltaV via
une technologie de télémétrie radio VHF désuète
(Moscad) qui doit être modernisée

9. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Contraintes du projet
• 4 sites à monitorer à partir de Central Mill
(Poodiac, Booster Pump House, Chamber #9,
Chamber #23)
• Agrandir l’infrastructure DeltaV existante
• Choisir une technologie télémétrie
permettant un bande passante minimale de 3
à 5 Mbits (DeltaV)
• Disponibilité du réseau 24/7/365 jours
• Sites demeurent opérationnels si il y a perte
de signal
Cassidy Lake
25 KM

10. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Quel Technologie?
900 Mhz
Cellulaire
2.4 / 5 Ghz
VHF/UHF
Satellite

11. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Technologies non-retenues
Cellulaire
Satellite
• Frais mensuels élevés
• Licences radio privées requises
pour VHF/UHF ($)
• Frais de données pour cellulaire
($$) et satellite ($$$)
• Manque de couverture à certains sites
(Cellulaire)
• Equipment dispendieux (Satellite)
• Sécurité (Satellite / Cellulaire)
• Bande Passante inadéquate (VHF/UHF)
VHF/UHF

12. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Technologies Retenues
900 Mhz
2.4 / 5 Ghz

13. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Technologies Retenues
Fréquence Avantages Inconvénient
900 Mhz Plus robuste, moins sujet aux interférences
Atténuation plus faible, voyage plus loin à
travers plus d'obstacles
Une faible bande passante empêche une grande
vitesse de transfert de données
2.4 Ghz Une bande passante plus élevée permettant
un transfert de données plus volumineux à
plus grande vitesse
Les composantes sont plus petits, moins
dispendieux
Bande encombrée en raison de l'abondance de
signaux WI-FI, bluetooth, micro-ondes,
téléphones sans fil, etc..
Atténue beaucoup plus rapidement, ne passera
pas à travers le métal
5 Ghz Une bande passante plus élevée permettant
un transfert de données plus volumineux à
plus grande vitesse
Bande moins encombré, peu de dispositifs RF
utilisant cette bande
Limité par sa faible de puissance de transmission
Forte atténuation dans les câbles, nécessite des
antennes à très haut gain

14. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Partenaire Télémétrie Local 45 33 31.20N 065 34 27.40W
45 33 07.50N 065 33 25.90W
45 28 20.40 N 065 38 30.80 W
45 25 10.60 N 065 37 51.00 W
• Aide à faire la sélection de la
technologie selon les besoin du projet
• Valide les hypothèses retenues
• Possèdent les données topographiques
(logiciel)
• 1ère Étape – Fournir les coordonnées
GPS de chaque station
45 20 19.90 N 065 35 44.40 W

15. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Rapport « Path Study »

16. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Rapport « View Shed Analysis »
• Les limitations technologiques et
géographiques des bandes 900
Mhz/2.4 & 5 Ghz nécessitent
l’addition de deux (2) répéteurs afin
d’assurer un lien stable.
• 2 site potentiels pour répéteurs sont
alors localisés (Upham et Wood Lake)

17. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Coûts de construction pour 2 tours de 30mètres ?
• Permis de la province
• Chemins
• Électricité
• Fondations
• Matériaux
• etc…
212,500$
par site

18. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Couts de location pour 2 tours de communication
500$/mois
par site

19. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Audit au
site
Chamber #9
Chamber #23
PoodiacMill Central
Booster Pump House

20. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Architecture Réseau DeltaV

21. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
• Contrôleur DeltaV
• E/S CHARM
• Chauffe radiateur
• UPS
• Injecteur POE (télémétrie)
Cabinet CHARM typique
• Alimentation 24VDC redondante

22. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Validation (FAT)
• RADIO 900 mHZ
• Injecteur (POE)

23. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Validation (FAT)
• RADIO 900 mHZ
• Antennes YAGI
• Cabinets CHARM

24. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine

25. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Mise en service
• Design original: 900 Mhz
• Interférences aléatoires (perte de signal)
• Changement de technologie (5Ghz)
• Utilisation de « Spectrum Analyzer »

26. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Conclusion et leçons apprises
• Mise en service en novembre 2017 et aucune pertes de signal
ont été rapportés depuis (100% fonctionnel)
• Valider si interférence avec « Spectrum Analyzer »
• Importance de s’associer avec un partenaire expert en
communication / télémétrie (planification/rapports)

27. Étendre le système de contrôle
au-delà de l’usine
Questions?