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RAPPORT D’ACTIVITE DU SYSTEME DE MESURE BARCARIN

Livrable Observatoire des sédiments du Rhône

Novembre 2012

Mesure des Flux de Matière en suspension dans le Rhône

PARTIE I

Descriptif technique de l’appareillage et bilan du fonctionnement

Auteur : Boris HANOT

CEREGE UMR 7330, Europôle de l’Arbois, BP 80, 13545 Aix en provence

Responsables: O Radakovitch, F Sabatier, P Dussouillez, M Thal

La première partie de ce livrable traite de l’ensemble des données techniques de l’appareillage, synthétise les expériences acquises et les problèmes rencontrés. Les résultats scientifiques sont présentés dans une deuxième partie.

Partie I -‐ Bilan de fonctionnement du système Barcarin -‐ Boris Hanot -‐ UMR7330 -‐ 2

Table des Matières

1. DESCRIPTIF SUCCINCT DES APPAREILS DE MESURES ............................................................................... 5

1.1. L’ADCP 600 KHZ : ...................................................................................................................................... 5

1.2. LE TURBIDIMETRE ANALITE NEP395-‐MS: ...................................................................................................... 6

1.3. LE CAPTEUR DE PRESSION PR-‐46X: ................................................................................................................. 7

1.4. MONTAGE DU SYSTEME SUR LE BARCARIN V .................................................................................................... 7

2. DESCRIPTIF DES APPAREILS D’ACQUISITION ET DE TRANSMISSION ........................................................ 9

2.1. BOITIER DE DECOUPLAGE GALVANIQUE ........................................................................................................... 9

2.2. DECK ADCP .............................................................................................................................................. 9

2.3. AMPLIFICATEUR NMEA OCTOFAX : ............................................................................................................. 10

2.4. BOITIERS D’ALIMENTATION DIVERS ............................................................................................................... 10

2.5. SYSTEME INFORMATIQUE ........................................................................................................................... 10

2.6. SYSTEME DE CONNEXION ............................................................................................................................ 11

3. FONCTIONNEMENT GLOBALE DU SYSTEME .......................................................................................... 12

4. BILAN DE FONCTIONNEMENT DU SYSTEME DEPUIS 18 MOIS ............................................................... 14

4.1. BILAN TECHNIQUE DES INSTRUMENTS DE MESURES .......................................................................................... 16

4.1.1. Dysfonctionnement de l’Adcp ..................................................................................................... 16

4.1.2. Dysfonctionnement du turbidimètre et du capteur de pression ................................................. 17

4.1.3. Dysfonctionnement et instabilité du GPS .................................................................................... 18

4.2. BILAN DES DUREES D’ACTIVITES DES INSTRUMENTS DE MESURES ......................................................................... 20

5.2. RECETTE TECHNIQUE DES APPAREILS ELECTRIQUES ........................................................................................... 21

5.2.1. Dysfonctionnement du boitier de découplage galvanique .......................................................... 21

5.2.2. Dysfonctionnement au niveau de l’onduleur .............................................................................. 22

5.2.3. Problèmes de connexions par liaison WIFI .................................................................................. 22

5.3. BILAN TECHNIQUE DES POSTES INFORMATIQUES ET DES SUITES LOGICIELLES .......................................................... 22

6. RECOMMANDATIONS .......................................................................................................................... 23

6.1. GENERALITES ........................................................................................................................................... 23

6.2. PARTICULARITES : ..................................................................................................................................... 24

ANNEXE 1 ................................................................................................................................................... 25

ANNEXE 2 ..................................................................................................................................................... 28

ANNEXE 3 ..................................................................................................................................................... 29


Tables des Figures

FIGURE 1 : ARCHITECTURE DU SYSTEME DE MESURE DU PROJET BARCARIN .............................................................................. 4

FIGURE 2 : ADCP WORKHORSE MARINER 600 KHZ ............................................................................................................ 5

FIGURE 3 : SCHEMA DU PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DE L’ADCP ....................................................................................... 5

FIGURE 4 : TURBIDIMETRE ANALITE NEP395 –MS ......................................................................................................... 6

FIGURE 5 : SONDE DE PRESSION KELLER PR-‐46X ................................................................................................................ 7

FIGURE 6 : COUPE DU MONTAGE DES INSTRUMENTS DE MESURE ........................................................................................... 8

FIGURE 7 : POSITION DE L’ADCP SUR LE BARCARIN V .......................................................................................................... 8

FIGURE 8 : BOITIER DE DECOUPLAGE GALVANIQUE .............................................................................................................. 9

FIGURE 9 : DECK ADCP ................................................................................................................................................. 9

FIGURE 10: DECOUPEUR DE TRAMES NMEA .................................................................................................................. 10

FIGURE 11 : CONVERTISSEUR DE TENSION ....................................................................................................................... 10

FIGURE 12 : INTERFACE GRAPHIQUE DU LOGICIEL BARCARIN V ............................................................................................ 13

FIGURE 13 : EXEMPLE DU FICHIER LOG DE L’APPLICATION BARCARIN V (JOURNAL DES EVENEMENTS) ......................................... 14

FIGURE 14 : FREQUENCE DES TRAVERSEES EFFECTUEES PAR LE BARCARIN V ........................................................................... 15

FIGURE 15 : DUREE MOYENNE DES TRAVERSEES EFFECTUEES PAR LE BARCARIN V ................................................................... 15

FIGURE 16 : NOMBRE DE COUPURE DE L’ADCP EN FONCTION DES TRAVERSEES EFFECTUEES PAR LE BARCARIN V ........................... 16

FIGURE 17 : ETAT DU CABLE ADCP ET DES FAISCEAUX DE L’ADCP APRES 175 JOURS DE FONCTIONNEMENT .................................. 17

FIGURE 18 : NOMBRE DE COUPURE DU TURBIDIMETRE EN FONCTION DES TRAVERSEES EFFECTUEES PAR LE BARCARIN V ................. 17

FIGURE 19 : NOMBRE DE COUPURE DU CAPTEUR DE PRESSION EN FONCTION DES TRAVERSEES EFFECTUEES PAR LE BARCARIN V ....... 18

FIGURE 20 : MESSAGE D’ERREUR DU LOGICIEL VMDAS ...................................................................................................... 19

FIGURE 21 : NOMBRE DE COUPURE GPS EN FONCTION DES TRAVERSEES EFFECTUEES PAR LE BARCARIN V ................................... 19

FIGURE 22 : COMPARAISON DES MESURES GPS (REF: GGA) & ADCP (REF: BTM) DU CAP SUIVI PAR LE BARCARIN V LORS D’UNE

TRAVERSEE ....................................................................................................................................................... 19

FIGURE 23 : TRAMES NMEA ERRONEES DU GPS A BORD DU BARCARIN V (LES DONNEES ENTRE LES BALISES ‘<>’ SONT FAUSSES) . .. 20

FIGURE 24 : TABLEAU RECAPITULATIF DES DUREES D’ACTIVITES DES INSTRUMENTS PENDANT 311 TRAVERSEES ............................. 21

FIGURE 25 : REPARTITION DE LA DUREE D’INACTIVITE DES INSTRUMENTS DE MESURE SELON LES TRAVERSEES ............................... 21

FIGURE 26 : ANTENNES WIFI ET REFLECTEURS INSTALLEES SUR LE BARCARIN V ET AU NIVEAU DE LA MAISON DU PASSEUR .............. 22

FIGURE 27 : POSTE INFORMATIQUE D’ACQUISITION INSTALLE SUR LE BARCARIN V .................................................................. 23


Le bac de Barcarin (le Barcarin V) est un car-‐ferry faisant la traversée du Rhône en amont de Port

Saint-‐Louis. Il a été équipé d’instruments scientifiques pour évaluer les flux de matières en

suspension du Rhône, détecter la zone d’échange des eaux fluviales et marines et approfondir les

connaissances scientifiques sur la répartition verticale de l’écoulement des eaux du Rhône, de

manière continue et en temps réel.

Il est équipé de 3 instruments de mesures et de plusieurs appareils liés à l’acquisition et à la

transmission des données. L’intégralité du système est synthétisée dans le plan de câblage des

instruments de la Figure 1.

Figur

e 1 : Architecture du système de mesure du projet Barcarin


1. Descriptif des appareils de mesures

1.1. L’Adcp 600 kHz :

Un Adcp (Accoustic Doppler Current Profiler), Teledyne RDI WorkHorse Mariner 600khz

(Figure 2) dont les faisceaux sont positionnés sur le flan bâbord du bateau en partie

amont du Rhône (Figure 6 & Figure 7) à environ 40 cm sous la ligne de flottaison du

Barcarin V.

L’Adcp mesure les vitesses de courants ainsi que l’intensité du signal rétrodiffusé sur

toute une verticale (hauteur d’eau divisée en cellules). Pour ce faire, l’Adcp émet une

onde sonore qui se réfléchie sur les particules en suspension, quel que soit leur type. La

différence entre fréquence émise et réfléchie permet de déterminer vitesses et

orientations du courant ainsi UE l’intensité du signal de la masse d’eau (Figure 3).

Figure 2 : Adcp Workhorse Mariner 600 Khz

Figure 3 : Schéma du principe de fonctionnement de l’Adcp


Les différentes configurations de l’appareil doivent être définies soigneusement afin

d’obtenir des données de qualité. Tout d’abord, il faut choisir le nombre de cellule

de mesure le mieux adapté (22 cellules ici) ainsi que leur taille (50cm) puis évaluer la

hauteur de la zone d’ombre des faisceaux (88cm). Il faut également définir le

nombre d’impulsions sonores émises (pings) et leur intervalle de temps. La moyenne

des pings est appelée un ensemble correspondant à un cycle de mesure.

Dans le cadre du projet Barcarin toutes les impulsions sont conservées ; la

configuration est alors de 1 pings par ensemble d’une durée de 0.1 seconde.

Le fichier complet de la configuration de l’ADCP est consultable en Annexe 1.

1.2. Le Turbidimètre Analite NEP395-MS:

Un turbidimètre de type NEP395-‐MS (Figure 4) est placé proche de l’Adcp, il peut être dirigé

en sub-‐surface ou bien plus profondément à 1m de la ligne de flottaison du navire (Figure

6). Il mesure la turbidité de l’eau sur la base d’unités NTU (Nephelometric Turbidity Unit)

standards. Quatre gammes de mesures sont possibles sur ce turbidimètre:

0/1000NTU ; +/-‐ 0.2NTU

0/400NTU; +/-‐ 0.1NTU

0/100NTU; +/-‐ 0.01NTU

0/40 NTU; +/-‐ 0.02NTU

Dans notre cas il a été configuré par défaut à 400 NTU. Sachant que la gamme de mesure

peut être changée en temps réel, une réflexion est en cours pour décider s’il faut

configurer le turbidimètre à 1000 NTU afin de ne pas être limité lors des crues.

Couplé avec les données de l’Adcp et des mesures de terrains, le turbidimètre permettra

d’affiner l’évaluation des quantités de matière en suspension sur l’ensemble de la

colonne d’eau du Rhône.

Figure 4 : Turbidimètre ANALITE NEP395 –MS


1.3. Le capteur de pression Pr-46x:

Une sonde de pression Keller Pr-‐46x (Figure 5) est installé sur le même support que le

turbidimètre (Figure 6). Elle mesure la pression exercée du navire sur l’eau ou plus exactement

l’enfoncement des appareils en fonction de la charge du Barcarin V en mBar (mili-‐bar).

La gamme de mesure varie de 0 à 0.2 bar (+/-‐0.1mbar), soit 0 à 203.95cm d’eau (+/-‐ 0.1 cm).

Figure 5 : Sonde de pression Keller Pr-‐46x

1.4. Montage du système sur le Barcarin V

Les Figure 6 & Figure 7 montrent le montage des instruments sur leur support au niveau du flan

bâbord du Barcarin V.


Figure 6 : Coupe du montage des instruments de mesure

Figure 7 : Position de l’Adcp sur le Barcarin V


2. Descriptif des appareils d’acquisition et de transmission

L’architecture des appareils et leurs connexions sont synthétisés dans le schéma de la Figure 1.

2.1. Boitier de découplage galvanique

Un boitier de découplage galvanique (Figure 8) est disposé entre l’alimentation générale et

le système de mesure. Il permet une alimentation en 24 volts et de palier aux problèmes

d’oxydation et des fuites de courants des appareils.

Figure 8 : Boitier de découplage galvanique

2.2. Deck ADCP

Cet appareil (Figure 9) permet une régulation homogène du courant pour l’alimentation de

l’ADCP et l’amélioration de la réception des données en raison de la longueur du câblage

(30m) disposé entre l’ADCP et le PC de Barcarin.

Figure 9 : Deck Adcp


2.3. Amplificateur NMEA Octofax :

Les trames du GPS du Barcarin V sont dupliquées (Figure 10) pour que l’Adcp et les capteurs

indépendants (turbidimètre et pression) reçoivent leur positionnement géographique.

Figure 10: Découpeur de trames NMEA

2.4. Boitiers d’alimentation divers

Deux appareils de conversion (Figure 11) et de régulation des tensions pour les capteurs

turbidimètre & pression et pour l’alimentation du Deck Adcp ont été ajoutés au système.

Figure 11 : Convertisseur de tension

2.5. Systèmes informatique

3 Postes de travail sont fonctionnels :

• 1 PC à bord (réf. Nexcom fan-‐les type NISE 3150e) sur le Barcarin V qui reçoit les

données ADCP 24h/24h 7j/7j ainsi que les données des capteurs de pression & du

turbidimètre 22/24h 7 j/7j.

• 1 PC d’exploitation (réf. HP pro 3010) localisé à quai au niveau de la maison du

Passeur. Ce poste permet une sauvegarde quotidienne de données enregistrées sur

Barcarin V. De plus un onduleur (réf. APC smart-‐UPS RT 3000) est installé à la

maison du Passeur afin d’assurer une alimentation électrique du PC de la maison du

Passeur en cas de coupure de courant.


• 1 PC de post-‐traitement des données (réf. HP Z800) localisé au laboratoire de

recherche du Cerege.

2.6. Systèmes de connexion

3 modems sont installés :

• Un modem (réf. Westermo RM 640) sur le Barcarin V qui permet d’obtenir un réseau

local avec le PC de la maison du Passeur via une connexion Wifi.

• Un modem (réf. Westermo RM 640) à la maison du Passeur qui permet d’obtenir un

réseau local avec le PC de Barcarin V via une connexion Wifi.

• Un modem Routeur (réf. LiveBox Inventel) qui permet en outre, d’obtenir une

connexion internet sur un réseau privé accessible depuis le laboratoire du Cerege.


3. Fonctionnement global du système

Toutes les données des capteurs (Adcp, turbidimètre, capteur de pression & GPS) sont

réceptionnées sur le PC à bord du Barcarin V.

Deux suites logicielles gèrent l’acquisition des données :

• Le logiciel Vmdas.exe (V1.46, société RDI) gère les paramètres d’acquisition des mesures de

l’ADCP (configuration de la fréquence des mesures et des enregistrements, taille des

cellules…) et il réceptionne les trames GPS. Les données de l’ADCP sont enregistrées en

continue 24h/24h, 7j/7j. Plusieurs fichiers de caractéristiques et de formats différents sont

générés par cette application (Annexe 2).

• Le logiciel Barcarin.exe (société NKE) gère les paramètres d’acquisition des capteurs de

pression et du turbidimètre (configuration des cadences des mesures et des

enregistrements). Il réceptionne également les trames GPS. Les données sont enregistrées

pendant les traversées du bac 22h/24h, 7j/7j.

Outre l’acquisition des données, l’application Barcarin.exe comporte d’autres fonctionnalités :

• Fonctionnalité d’assemblage :

Cette fonctionnalité a pour objectif de prendre en compte seulement les mesures acquises

pendant les traversées. Lors des appontages (arrêts du bac à quai), les mesures des

capteurs de pression et de turbidité ne sont pas enregistrées.

Les enregistrements des capteurs (turbidimètre & pression) effectués lors des traversées

subsistent dans un premier fichier journalier au format ASCII (.txt).

Les enregistrements des données de l’Adcp étant continus (même à quai), le logiciel

Barcarin.exe découpe ces données par traversée puis assemble ces mesures moyennées

(Long Term Average) fournies par l’application Vmdas dans un second fichier journalier au

format de l’Adcp (Annexe 3).

Ces deux fichiers de données en provenance de l’Adcp et des capteurs sont transmis

automatiquement et quotidiennement vers un poste à quai situé dans la « maison du

passeur » par liaison WIFI.


• Fonctionnalité d’affichage

Une interface graphique permet de visualiser la turbidité, la pression et la température du

Rhône en temps réel (Figure 12) sur les PC du projet mais aussi de l’extérieur du réseau via

un navigateur internet. La position ainsi que la trajectoire du navire est également visible

sur un fond d’image aérienne ou satellite à très haute résolution.

Figure 12 : Interface graphique du logiciel Barcarin V

• Fonctionnalité de suivi technique :

L’application génère un journal des événements portant sur le fonctionnement et

dysfonctionnement des appareils ainsi que des suites logicielles. Un fichier au format ASCII

(.Log) est créé lors du lancement et de l’arrêt de l’application (Figure 13). Cependant, l’arrêt

inopiné du PC ou bien un blocage du système ou de l’application ne sont pas répertoriés

dans ce fichier.

Cette dernière fonctionnalité permet de réaliser un bilan de fonctionnement des

instruments de mesures.


Figure 13 : Exemple du fichier Log de l’application Barcarin V (journal des événements)

4. Bilan de fonctionnement du système depuis 18 mois

Cette partie ne concerne pas la qualité des données. Il est à noter qu’une partie des données

acquises peut être de mauvaise qualité en raison des multiples tests de configuration réalisés sur les

instruments et plus particulièrement sur l’Adcp.

Le nouveau bac de Barcarin (Barcarin V) été mis en service en Avril 2011. Depuis cette date les

équipements scientifiques installés sur le navire sont fonctionnels mais les premières données

acquises en continue ont débuté qu’à partir du mois de Juillet 2011 en raison des problèmes

techniques propre au Barcarin V.

Depuis cette date, le dispositif d’acquisition est fortement sollicité car il est sous tension continue

24/24h et 7/7jours. Par ailleurs, les contraintes du milieu physique (humidité, température, vent,

poussière…) ainsi que ceux propres à la navigation (vibrations, corrosion, à-‐coups lors des

appontages…) entrainent une détérioration rapide du matériel. De ce fait, de nombreux incidents

sont intervenus durant cette période et des journées d’acquisitions ont été malheureusement

perdues.

Le journal des événements du logiciel Barcarin.exe consigne les principaux dysfonctionnements des

instruments de mesures. Il est alors possible de connaitre la fréquence des événements inscrits

dans ce fichier.


Le bilan des acquisitions des données pendant la période du 03/03/2011 au 10/09/2012 indique

que les mesures ont été prises pendant 311 jours soit 51% de la période d’activité (Figure 14).

Figure 14 : Fréquence des traversées effectuées par le Barcarin V

La durée réelle des traversées est d’environ 2 à 3 minutes selon les conditions du milieu et le pilote

du bateau. Plus de la moitié des traversées (environ 52%) enregistrées ont une durée supérieure à 3

minutes (Figure 15). Les enregistrements des traversées commencent et s’arrêtent en fonction des

coordonnées géographiques du bateau à quai avec une marge d’erreur estimée +/-‐ 5m. La faible

précision du GPS engendre des enregistrements continus qui ont pour conséquence une baisse de

la fréquence quotidienne des traversées et une hausse de leur durée. Ceci impacte directement la

qualité des fichiers qui présentent alors des enregistrements où des traversées se composent de

plusieurs aller-‐retour ainsi que des mesures à quai.

Figure 15 : Durée moyenne des traversées effectuées par le Barcarin V

Nombre de traversées : Max=142/jours ; Min=1/jours

Nombre moyen de traversées : 88/jours

Minutes


4.1. Bilan technique des instruments de mesures

4.1.1. Dysfonctionnement de l’Adcp

L’Adcp s’est interrompu sur plus de 20% des enregistrements (Figure 16). Le fichier log ne

discerne pas les interruptions manuelles lors des phases de configuration ou celles des incidents

techniques.

Figure 16 : Nombre de coupure de l’Adcp en fonction des traversées effectuées par le Barcarin V

L’ADCP n’a plus fonctionné à partir du mois d’octobre 2011 en raison d’une forte corrosion des

fiches et du câble de connexion. Celui-‐ci a été révisé par les services techniques de la société

Teledyne RDI et le câble d’alimentation a dû être provisoirement remplacé. L’Adcp a été de

nouveau opérationnel à partir du 23/03/2012.

Le 14/09/2012, soit un peu moins de 6 mois après la dernière intervention, le câble provisoire a

été de nouveau endommagé suite à son frottement contre la structure (Cf. Figure 17). Celui-‐ci a

été remplacé par un câble « sans fiche » fixé directement sur l’Adcp. Un nettoyage des faisceaux

de l’Adcp a été également effectué en raison du dépôt d’algue recouvrant les têtes.

De ce fait, un carnet d’entretien a été élaboré où la fréquence de nettoyage des instruments a

été fixé à 3 mois.


Figure 17 : Etat du câble Adcp et des faisceaux de l’Adcp après 175 jours de fonctionnement

4.1.2. Dysfonctionnement du turbidimètre et du capteur de pression

Environ 25% des journées d’enregistrement ont connu des coupures du turbidimètre (Figure 18).

Le capteur de pression est fonctionnellement plus stable ; seulement 11% des journées

d’enregistrement ont subi des coupures (Figure 19).

Figure 18 : Nombre de coupure du turbidimètre en fonction des traversées effectuées par le Barcarin V


Figure 19 : Nombre de coupure du capteur de pression en fonction des traversées effectuées par le Barcarin V

Il est parfois difficile de connaitre l’origine des coupures des capteurs. Cela peut être

intentionnel lors des configurations ou bien technique.

En octobre 2012, le turbidimètre a connu une casse, son tuyau de protection (en acier) étant

coupé net. Il s’agit probablement d’une usure associée à des forces de traction permanentes lors

de l’avancée du bateau. Le turbidimètre est actuellement en réparation.

4.1.3. Dysfonctionnement et instabilité du GPS

La faible précision du GPS a été évoquée ci-‐dessus par la variabilité de la fréquence et de la durée

des enregistrements des traversées. En plus de ceci, on constate une divergence des trajectoires du

bateau (le cap) estimées par l’Adcp (mode bottom track) et calculées par le GPS (Figure 22). En

effet, il apparait à certaines périodes et de façon aléatoire de nombreuses coupures du GPS (Figure

21) et aussi une dégradation des trames NMEA émises par le GPS (Figure 23).

Ceci engendre d’une part un blocage du logiciel d’acquisition Vmdas.exe (Figure 20) des données

de l’ADCP et d’autre part une perte d’information de localisation pour les capteurs de pression et

du turbidimètre.


Figure 20 : Message d’erreur du logiciel Vmdas

Figure 21 : Nombre de coupure GPS en fonction des traversées effectuées par le Barcarin V

Figure 22 : Comparaison des mesures GPS (Réf: GGA) & Adcp (Réf: Btm) du cap suivi par le Barcarin V lors d’une

traversée


Sur la Figure 22 ci-‐dessus, les trajectoires (ou cap) du navire calculées en fonction de l’Adcp (bottom

track, Réf : Btm) ou du GPS (Réf : GGA) doivent plus ou moins se chevaucher. Ici, on observe très

bien une divergence qui apparait dès le début d’une traversée et montre l’imprécision du GPS.

Une série de tests réalisée en septembre 2012 avec la société RDI et un GPS Différentiel à haute

précision montre bien des trajectoires concordantes entre l’Adcp et le DGPS. Ceci prouve que le GPS

du Barcarin V est imprécis et qu’il ne peut être utilisé pour améliorer les données acquises par

l’Adcp.

Figure 23 : Trames NMEA erronées du GPS à bord du Barcarin V (les données entre les balises ‘<>’ sont fausses) .

4.2 Bilan des durées d’activités des instruments de mesures

En termes de durée de fonctionnement lors des phases d’enregistrements pendant les traversées,

les instruments de mesures ne présentent pas de divergence majeure mais quelques différences

existent (Figure 24). En effet, sur la totalité des 311 traversées, les instruments les plus fiables selon

le critère de durée de fonctionnement, sont le capteur de pression (~92% d’activité), le turbidimètre

(~84% d’activité), l’Adcp (~82% d’activité) puis le GPS (~78% d’activité). Les plus longues coupures

(>21 heures) concernent les capteurs de pression et le GPS (plus de 6% d’inactivité chacun), l’Adcp

(~4% d’inactivité) et le turbidimètre. Les dysfonctionnements inférieurs à 3h représentent environ

10 à 12% de la durée d’activité des instruments à l’exception du capteur de pression.

Durée en heure Adcp Turbidimètre Pression GPS


Activité

81.7% 84.2% 91.6% 78.1%

inac

tivité

3h 11.6% 11.9% 1.0% 10.0%

6h 0.6% 1.3% 0.3% 0.6%

9h 0.6% 0.3% 0.0% 0.6%

12h 0.3% 0.0% 0.0% 0.6%

15h 0.3% 0.3% 0.0% 0.3%

18h 0.3% 0.0% 0.3% 2.3%

21h 0.3% 0.3% 0.3% 1.3%

24h 4.2% 1.6% 6.4% 6.1%

Figure 24 : Tableau récapitulatif des durées d’activités des instruments pendant 311 traversées

Les mesures les plus importantes sont réalisées par l’Adcp et le turbidimètre. Il apparait que ces

deux instruments sont inactifs au même moment seulement 7 jours sur 311 (Figure 25). De ce fait,

chaque traversée dispose d’un nombre de jeu de données exploitable.

Figure 25 : Répartition de la durée d’inactivité des instruments de mesure selon les traversées

4.3 Recette technique des appareils électriques

4.3.1 Dysfonctionnement du boitier de découplage galvanique

Le boitier de découplage galvanique (Figure 8) disposé entre l’alimentation générale et le système

de mesure est tombé en panne le 23/03/2012 et il a été remplacé le 20/04/2012. Ce dernier permet

de palier aux problèmes d’oxydation et aux fuites de courants, il alimente tout le système

d’acquisitions.


4.3.2 Dysfonctionnement au niveau de l’onduleur

L’onduleur installé le 26/07/2011 au niveau de la maison du Passeur est tombé en panne au bout de

6 mois d’activités. Les batteries ont dû être remplacées et l’onduleur a été mis en service le

26/04/2012.

4.3.3 Problèmes de connexions par liaison WIFI

Pour rappel, la connexion WIFI entre le PC du Barcarin et celui de la Maison du Passeur assure une

sauvegarde quotidienne des données d’acquisition la nuit lors de l’arrêt du bac. Elle permet

également l’affichage en temps réel de la position du bateau et des mesures de turbidité, pression

et température du Rhône.

Cette connexion n’entraîne pas d’incidence au niveau des données mais la liaison est coupée à mi-‐

traversée en direction de la rive gauche du Rhône. Cela implique une perte de l’affichage sur

l’interface graphique.

Deux réflecteurs ont été installés au niveau de l’antenne du bac et l’antenne de la maison du

passeur (Figure 26) afin d’améliorer la liaison Wifi.

Figure 26 : Antennes Wifi et réflecteurs installées sur le Barcarin V et au niveau de la maison du Passeur

4.4 Bilan technique des postes informatiques et des suites logicielles

Des coupures de courant ont généré des bugs au niveau de la carte graphique entrainant un

blocage complet du système. Une mise à jour des pilotes de la carte graphique et une optimisation


du bios ont été réalisées le 26/04/2012 afin que le PC redémarre automatiquement en cas de

coupure du courant.

La prise d’alimentation du PC se débranche avec les vibrations, une sécurisation de la fiche a

été préconisée (Cf. Figure 27).

Figure 27 : Poste informatique d’acquisition installé sur le Barcarin V

Au niveau de suites logicielles, les applications Barcarin.exe et Vmdas se sont figées arrêtant les

enregistrements. Les mauvaises trames NMEA du GPS sont la cause de l’arrêt de l’application

Vmdas. L’arrêt inopiné de Vmdas entraine le dysfonctionnement du logiciel Barcarin.exe.

5 Recommandations pour la continuation du projet

5.1 Généralités

− Les phases de tests et les recettes techniques des instruments et des logiciels doivent

faire l’objet d’un suivi rigoureux dès leur mise en place même si la navigation du bateau

n’est pas fonctionnelle.

− Concernant les commandes effectuées aux prestataires de service sur les différents

instruments du système et des développements spécifiques de logiciels, ceux-‐ci doivent

assurer un service sur la totalité du projet sinon offrir un transfert de compétence aux

équipes du projet pour des interventions indépendantes.

De ce fait, les codes sources des programmes doivent être délivrés et les instruments

interchangeables afin que le personnel ingénieur puisse intervenir de façon autonome.

− Par ailleurs, sur des projets à moyen et long terme, comme le projet Barcarin, la

compatibilité des instruments et des logiciels doit pouvoir être adaptée aux évolutions

technologiques (systèmes d’exploitation, connectivités…).


Les remarques ci-‐dessus peuvent être prises en compte dans un cahier des charges détaillé qui

sera fourni au prestataire ou lors d’un appel d’offre.

− Les appareils de mesures doivent être sélectionnés selon des critères qualitatifs

(précisions, durée de vie…) répondant aux objectifs définis dans un cahier des charges

précis. Sinon, des frais supplémentaires seront fort probablement nécessaire au

remplacement des instruments ou bien l’achat de matériels complémentaires.

− Il faut également prévoir un complément budgétaire pour la maintenance et le

remplacement des appareils d’acquisition, de mesures et de traitement.

− Enfin, le nettoyage des instruments est préconisé avec une fréquence minimum de 3

mois et maximum de 6 mois afin de préserver la qualité des données et celle des

instruments.

5.2 Particularités :

− L’Adcp peut disposer d’autres capteurs tels qu’un profondimètre ou un capteur de

salinité. Dans le cadre du projet scientifique de Barcarin, ces options auraient pu être

utilisées évitant ainsi l’utilisation d’autres instruments en parallèle qui apporte un

surcoût financier et un traitement supplémentaire de synchronisation des données

acquises.

Une attention particulière doit être apportée lors de la mise en place de l’Adcp sur son

support (type de support, position verticale et horizontale) et du choix des données

d’entrée pour le fonctionnement de l’appareil (notamment pour le GPS et le gyro-‐

compas).

− Les câbles d’alimentations doivent être fixés et protégés contre la corrosion, les

intempéries et les vibrations. Il est préférable de les gainer sur toute leur longueur.

− Au niveau des autres appareils, la sécurisation des accès et des commandes des postes

(bouton marche arrêt protégé,…) doit être envisagé pour éviter des erreurs de

manipulation.

− Enfin, compte tenu de la multitude des appareils utilisés et de la complexité du système

d’acquisition, une veille technique hebdomadaire, voire quotidienne doit être mise en

place.


Annexe 1 ;-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐

; ADCP Command File for use with VmDas software.

;

; ADCP type: 600 Khz Workhorse

; Setup name: BARCARIN

; Setup type: Optimisation pour l'acquisition de profils en travers sur un cours d'eau

;

; NOTE: Any line beginning with a semicolon in the first

; column is treated as a comment and is ignored by

; the VmDas software.

;

; NOTE: This file is best viewed with a fixed-‐point font (e.g. courier).

; Modified Last1: 25 juillet 2011

; Modified Last1: 16 Mai 2012

; Modified Last3: 06 juin 2012

; Modified Last3: 13 juin 2012

; Modified Last4: 18 Septembre 2012

;-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐

; Restauration des paramètres par defaut de l'aDcp

cr1

; Paramètre de diverses données d'enregistrement, le "0" à la fin supprime

; la fonction d'enregistrement dans la mémoire de l'aDcp

CF11110

; Paramètres de connexion RS232

; baud rate to 38400 bps,

; no parity, one stop bit, 8 data bits

; NOTE: VmDas sends baud rate change command after all other commands in

; this file, so that it is not made permanent by a CK command.


CB611

; Paramètres d'acquisition de profils

; (WB) 1 mode narrow band, 0 mode wide band

; (WP) ping par ensemble 10

; (WN) nombre de cellules en profondeur 30

; (WS) taille verticale de la cellule en cm 20

; (WF) taille de la zone de blanc entre l'aDcp et la première cellue de mesure

; en cm 10, 88 valeur par defaut

; (WV) Vitesse relative maximum en cm/s 175 est la valeur par defaut

; (TP) Temps entre les pings format hhmmssdd 0.10 sc

; (TE) Durée d'un ensemble format hh:mm:ss.dd 1sc

; (valeur à la date n°1: WP010,WN030,WS020,WF10)



WB0

WP1

WN022

WS050

WF88

WV175

TP000010

TE00000000

; Paramètres de Bottom Track

; (BP) Nombre d'ensemble moyenne pour calculer le Battom Track 1, 0 mode désactivé

; (BX) Profondeur maximale de recherche du fond en dm 250, maximum 1250

BP001

BX250

; ba20

; bc200

; be5000


; Données enregistrées, vitesse, correlation, intensité de l'écho et pourcentage de bon,

; les autres valeurs à 0 n'existent pas

WD111100000

; Paramètres environnementaux

; (EZ) Source des donnéesformat cdhprst, c vitesse du son caluler à partir de ED,

; ES et ET 1, d profondeur 1, h compas 1, pr pitch and roll 11, s sallinity utilise

; la valeur de ES 0, t température 1

; (EX) Définition des corrections d'orientation, les modification sont effectués en

; post traitement automatique par VmDas

; (EB) Correction du compas

; (ED) Profondeur du capteur en dm 4, mais fonction non utlilisée au profit de (EZ)

; (ES) Défini la salinité en ppm 0

EZ1111101

EX00000

EB00000

ED004

ES00

; force le reveil (empeche les timeout)

CL0

; Sauve la config dans la mémoire non volatile de l'aDcp

CK

rapport!d’activite!dusystemedemesurebarcarin...

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