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lfre
mer
ASSEMASSEM : AArray of SSensors for long term SSeabEEd MMonitoring of geohazards
Jérôme Blandin, Julien Legrand
Plan de la présentationPlan de la présentation
•Les stations benthiques•ASSEM : présentation générale•La notion de réseau•Le rôle d ’ASSEM•La chaîne de communication•Le nœud ASSEM•Le COSTOF•L ’énergie•Les expériences pilotes
Les stations benthiquesLes stations benthiques
•Du grec Benthos : appartenance au fond sous marin
• Vecteur d'instrumentation
• Pas de lien physique avec la surface
• Opère de manière autonome sur le fond
DéfinitionDéfinition
Les stations benthiquesLes stations benthiques
• Domaines d'investigation: Activité biologique Paramètres physiques Activité sismique ...
MissionsMissions
Les stations benthiquesLes stations benthiques
• Engin pesant (lesté)• Descente libre ou à l'aide d'un
outil de déploiement• Eventuellement repositionné au
fond
Mise en oeuvreMise en oeuvre
Les stations benthiquesLes stations benthiques
• Actionneurs: piège à particules, cloche à mouvoir...
• Capteurs: température, conductivité, turbidité, courant, pH, résistivité, accélération...
• Photos, vidéos• .....
Contenu instrumentalContenu instrumental
Les stations benthiquesLes stations benthiques
• Consommation• Encombrement / poids• Vibrations• Stabilité dans le temps• FIABILITE
ContraintesContraintes
Le projet ASSEMLe projet ASSEM
•Projet Européen : de 2002 à 2004•Plusieurs partenaires•2 expériences pilotes•Nouveauté : notion de réseau de fond de
mer
AArray of SSensors for long term SSeabEEd MMonitoring of geohazards
La notion de réseauLa notion de réseau
La notion de réseauLa notion de réseau
•Une architecture distribuée constituée de plusieurs stations (nœuds)
•Couverture ~ 1km2•Communication
- Latérale et verticale - Bidirectionnelle
•Notion de temps réel
Le rôle d ’ASSEMLe rôle d ’ASSEM
•2 applications principales:
•Pétrolière surveillance des pentes près de zones d ’exploitation
•Sismique Etude de zone à risque et prévoyance de mouvements
•D ’autres applications envisagées ex : surveillance d ’épaves...
La chaîne de communicationLa chaîne de communication
Une chaîne complexe : Liaison série, Bus CAN, Acoustique,
GPRS, internet
3 types de communications possibles :•locale depuis le fond•depuis la surface•depuis la terre
Accès local (par sous-marin)
Liaison série inductive, sans fil
CapteurStation
Accès distant depuis la surface
StationCapteur
Lien acoustique
vertical + horizontal
Hydrophone
Hydrophone
Accès distant depuis la terre
Serveur
StationCapteur
Internet
Lien acoustique
vertical + horizontal
Lien GPRS
Utilisateur
Le nœud ASSEMASSEM
2 m 40, 600 kg
Le nœud ASSEMASSEM
Le COSTOFLe COSTOF
•Interfaçage avec les capteurs•Stockage local des données•Interfaçage acoustique
- avec les autres stations - avec la surface
•Interfaçage avec la liaison sans fil
COCOmmunication and STOSTOrage FFront-end
RôlesRôles
Unité électronique de la station
Le COSTOFLe COSTOFArchitectureArchitecture Modularité
EvolutivitéCapteurs hétérogènes, Fonctionnalités diverses,...
Architecture distribuéeBus de terrain Multi processeurs
Utilisation du bus CAN (Controller Area Network)Protocole très répandu (automobile nottament) Protocole éprouvé temps de dvpt réduit
Le COSTOFLe COSTOF
• Multi-maîtres
• Capable de réveiller des noeuds endormis
• Composants faible consommation
• Transmission de données sécurisée
• Vitesse: 1 Mbit/s sur câble de 40 m
• Facile à mettre en oeuvre
• Largement diffusé...
Le bus CANLe bus CAN
Le COSTOFLe COSTOFArchitectureArchitecture
Capteur 1
Capteur 2
Capteur 3
Capteur 6
.....
Com.locale
Com.acoust.
Carte com. locale
Carte com.
Acoust.Bus CAN
Carte capteur
1
Carte capteur
2
Carte capteur
3
Carte capteur
6
.....
COSTOF
Le COSTOFLe COSTOFLa carte passerelleLa carte passerelle
Interface réseau CAN
Mémoire Flash
Mémoire RAM
Horlogetemps réelMicro
Régulateurde tension
DriverRS232
Bus CAN
Le COSTOFLe COSTOFPhotosPhotos
L ’énergieL ’énergie
• 2 tensions distinctes : 24 V modem acoustique 12 V COSTOF + capteurs
• Piles lithium
• Remplaçables par un ROV ou un sous-marin
• Element critique de la station mode veille déterminant
L ’énergieL ’énergie
• COSTOF (12V) :100µA en veille / carte60 ma en actif / carte
• Modem (24V) :2 mA en veille3A en émission100 mA en réception
• Capteurs (12V):de 0 à quelques centaines de mA
Expériences pilotesExpériences pilotes
• Norvègemise en place : février 2004
• Grècemise en place : avril 2004
Finneidfjord (Norvège)Finneidfjord (Norvège)
Etude de la stabilité des pentes sous-marinesSituationSituation
Golfe de Corinthe (Grèce)Golfe de Corinthe (Grèce)
Etude de l ’activité sismique
SituationSituation
Golfe de Corinthe (Grèce)Golfe de Corinthe (Grèce)TopologieTopologie
Golfe de Corinthe (Grèce)Golfe de Corinthe (Grèce)
Station Aegion
A M1 ORM2
Liens acoustiques
bouée
Lien GPRS
-160 m
-380 m
TopologieTopologie
ConclusionsConclusions
• ASSEM est un projet innovant- deploiement d ’un reseau- longue durée d ’exploitation- architecture modulaire
• Extension à différents domainesbiologie, surveillance, ....
• Evolutions technologiques :Mémoire de masse (1Gbits)Messagers largables...