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lfre
mer
ASSEMASSEM : AArray of SSensors for long term SSeabEEd MMonitoring of geohazards
Jérôme Blandin, Julien Legrand
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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
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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
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Les stations benthiquesLes stations benthiques
• Domaines d'investigation: Activité biologique Paramètres physiques Activité sismique ...
MissionsMissions
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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
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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
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Les stations benthiquesLes stations benthiques
• Consommation• Encombrement / poids• Vibrations• Stabilité dans le temps• FIABILITE
ContraintesContraintes
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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
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La notion de réseauLa notion de réseau
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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
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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...
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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
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Accès local (par sous-marin)
Liaison série inductive, sans fil
CapteurStation
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Accès distant depuis la surface
StationCapteur
Lien acoustique
vertical + horizontal
Hydrophone
Hydrophone
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Accès distant depuis la terre
Serveur
StationCapteur
Internet
Lien acoustique
vertical + horizontal
Lien GPRS
Utilisateur
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Le nœud ASSEMASSEM
2 m 40, 600 kg
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Le nœud ASSEMASSEM
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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
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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
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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
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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
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Le COSTOFLe COSTOFLa carte passerelleLa carte passerelle
Interface réseau CAN
Mémoire Flash
Mémoire RAM
Horlogetemps réelMicro
Régulateurde tension
DriverRS232
Bus CAN
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Le COSTOFLe COSTOFPhotosPhotos
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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
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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
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Expériences pilotesExpériences pilotes
• Norvègemise en place : février 2004
• Grècemise en place : avril 2004
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Finneidfjord (Norvège)Finneidfjord (Norvège)
Etude de la stabilité des pentes sous-marinesSituationSituation
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Golfe de Corinthe (Grèce)Golfe de Corinthe (Grèce)
Etude de l ’activité sismique
SituationSituation
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Golfe de Corinthe (Grèce)Golfe de Corinthe (Grèce)TopologieTopologie
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Golfe de Corinthe (Grèce)Golfe de Corinthe (Grèce)
Station Aegion
A M1 ORM2
Liens acoustiques
bouée
Lien GPRS
-160 m
-380 m
TopologieTopologie
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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...