Introduction : Enregistreur de données
Un enregistreur de données est un équipement électronique équipé d’un programme informatique qui enregistre de manière fréquentielle et en continu des données, soit à l’aide d’une interface intégrée, soit par l’intermédiaire d’une interface externe, contenue dans un boitier.
Les enregistreurs de données sont principalement composés d’un processeur numérique intégré généralement à l’intérieur d’une boîte étanche, comprenant des batteries d’alimentation, une antenne, du câblage, la carte mémoire de stockage des données, d’un module programmable, et éventuellement d’un système de communication
Les Data logger possèdent une interface permettant de connecter un PC, qui grâce à un logiciel de lecture permet l’affichage des données.
Il est également possible de connecter un appareil (LCD, PC, Téléphone mobile) au data logger, permettant de visualiser les données, et de les télécharger.
Les enregistreurs de données sont couramment utilisés dans la surveillance et l’instrumentation géotechnique à grande échelle parce qu’ils recueillent automatiquement des données en temps réel à partir des capteurs et peuvent les afficher sur un appareil mobile. A l’aide de batterie haute performance, ces équipements ont une grande autonomie.
Enregistreurs de données : Qu’est-ce que c’est, types, applications et comment cela fonctionne ?
L’enregistrement des données signifie enregistrer systématiquement des événements, des observations ou des mesures. Les enregistreurs de données entrent en ligne de compte chaque fois qu’il est nécessaire de prendre des lectures continues d’un instrument. Largement utilisés dans le domaine de l’instrumentation et de la surveillance géotechnique, les enregistreurs de données sont un dispositif nécessaire.
Voici tout ce que vous aimeriez savoir sur les enregistreurs de données – leurs types, leur relation avec le système d’acquisition de données, le principe de travail, les spécifications, et bien plus encore.
De combien d’enregistreurs de données ai-je besoin ?
Le besoin d’enregistreurs de données dépend du nombre de points de mesure que vous avez ou du nombre de capteurs que vous souhaitez y connecter. Les enregistreurs de données sont disponibles en plusieurs configurations afin que vous puissiez choisir en fonction de vos besoins.
Par exemple, l’enregistreur de données ESCL-10VT est un enregistreur de données à canal unique alors que l’ESDL-30 est un enregistreur de données à canaux multiples jusqu’à 160 entrées. Grace à son interface SDI-12, le data logger peux être connecté à des capteurs différents, comme les piézomètres, les cellules de charge, les capteurs de température, etc, moyennant l’utilisation de boitier d’interface.
Combien de temps les enregistreurs de données peuvent-ils enregistrer ?
La durée de l’enregistrement des données dépend de deux paramètres :
- La puissance de la batterie permettant la sauvegarde de l’enregistreur de données.
- La capacité de mémoire.
Les enregistreurs de données distribué par NOVARENT sont alimentés par batterie et peuvent être programmés pour enregistrer des données de 5 secondes à 168 heures en mode linéaire. Toutefois, le nombre de lectures prises par jour doit être maintenu au minimum pour économiser la batterie. Ces enregistreurs de données vous permettent également plusieurs options d’alimentation (batterie, secteur, panneau solaire).
Le taux d’échantillonnage multiplié par le nombre de canaux enregistrés donne la durée pendant laquelle l’enregistreur peut fonctionner avant que la mémoire ne soit remplie. Certains enregistreurs de données sont programmés pour réécrire les données une fois que la mémoire est remplie tandis que certains d’entre eux arrêtent d’enregistrer des données une fois que la mémoire est pleine.
Où les alarmes sont-elles habituellement envoyées ?
Qu’il s’agisse de surveillance des tunnels, des barrages, des immeubles de grande hauteur, d’un mur de soutènement, …, le paramétrage d’un seuil d’alerte est déterminant. Dès que ce seuil est dépassé, (déformation importante, ouverture d’une fissure, tassement, inclinaison, charge, pression, …), les enregistreurs de données, s’ils sont équipés d’une carte SIM, envoient une alerte d’urgence soit par SMS, soit par e-mail, aux contacts identifiés.
Il est également possible d’adapter des alertes, avec des LED, des alarmes visuelles ou sonores pour alerter les personnes locales en cas d’urgence.
Comment récupérez-vous les données ?
Deux options sont disponibles pour la récupération et la transmission de données par l’intermédiaire des enregistreurs de données :
1. Transmission via modem GSM/GPRS
Dans les zones couvertes avec le service GSM/GPRS, les données de l’enregistreur automatique de données peuvent être transmises à distance à un PC ou un serveur. Chaque enregistreur de données devra être équipé de carte SIM.
2. Lecture/récupération de données à l’aide d’un PC portable
Les données enregistrées par l’enregistreur de données peuvent directement être téléchargées sur un ordinateur portable. Les données peuvent ensuite être transférées depuis le PC vers le serveur à l’aide d’une clé USB ou via Internet.
Devez-vous apprendre à programmer ?
La plupart des enregistreurs de données de nos jours sont configurés plutôt que programmés. Encardio-Rite fournit un service à ses clients de surveillance web basé sur le cloud pour la récupération des données des enregistreurs de données ESDL-30 et ESCL-10VT.
Les données récupérées sont archivées dans une base de données SQL et présentées sous forme graphique ou tabulaire pour une compréhension facile. Les tableaux et graphiques liés à n’importe quel site ou ouvrage, peuvent être consultés par le personnel autorisé, une fois connecté à son espace à l’aide de l’identifiant de connexion fourni.
Figure 2 : Diagramme de traitement d’un enregistreur de données
Ces dispositifs d’enregistrement de données sont connectés à des instruments géotechniques tels que les capteurs d’inclinaison, les piézomètres, les extensomètres, etc. Ces instruments envoient les paramètres physiques mesurés à l’enregistreur de données.
Les signaux sont ensuite traités et transmis à un système de gestion de données basé sur le Web cloud afin que vous puissiez obtenir les données sous forme lisible sur vos appareils distants.
Les deux modèles de datalogger à la vente :
Les enregistreurs de données apparaissent généralement comme une petite boîte enfermant les batteries pour l’alimentation électrique, les microprocesseurs, le stockage interne de la mémoire, les capteurs et un module programmable. NOVARENT a deux modèles d’enregistreurs de données, le modèle ESCL-10VT et ESDL-30.
L’ESCL-10VT est un enregistreur de données à canal unique (1 voie) pour les capteurs de corde vibrantes, ce qui signifie qu’il peut être directement relié à des capteurs à corde vibrante tels que des piézomètres, des jauges de contrainte, des extensomètres, etc.
Attendu que l’ESDL-30 est un enregistreur automatique de données qui utilise l’interface SDI-12 pour se connecter aux capteurs.
Une fois que les capteurs sont connectés aux enregistreurs de données, les données à travers ces capteurs sont enregistrées à intervalles réguliers par les enregistreurs de données et stockées dans sa mémoire interne sécurisé. Les utilisateurs peuvent par la suite récupérer leurs données à distance sur leur appareil mobile à l’aide du service cloud d’Encardio.
Lors de la surveillance des structures, un certain niveau d’alerte est préfiguré. Si les données enregistrées dépassent les niveaux d’alerte, une alerte d’urgence par e-mail ou SMS est envoyée à l’utilisateur afin que des mesures préventives puissent être prises avant tout accident ou incident.
Domaine d’application et d’utilisation d’un enregistreur de données
Les enregistreurs de données ont un large éventail d’applications dans le processus de la surveillance géotechnique et de l’instrumentation. Ils peuvent être utilisés pour enregistrer toutes sortes de données physiques à travers divers instruments et capteurs.
Les enregistreurs de données sont utilisés :
- Surveillance de tunnel afin d’assurer sa sécurité sur le long terme. Etudier son comportement au fil du temps, en particulier en ce qui concerne le comportement rhéologique du béton, de la masse rocheuse, anticiper les changements géologiques dans les zones de faille, identifier les changements de pressions des sols, etc. Plusieurs instruments tels que les inclinomètres, les jauges de contrainte, et les extensomètres, etc. sont installés sur la doublure intérieure des tunnels pour surveiller les déformations le cas échéant. Les données de ces capteurs sont continuellement enregistrées par un enregistreur de données et stockées dans sa mémoire interne.
- Surveillance structurelle des bâtiments existants, suivre les performances de bâtiments au jour le jour et maîtriser les effets d’une construction ou d’une excavation à proximité. Les enregistreurs de données permettent d’avertir d’un danger précoce l’utilisateur, et lui permettra de prendre des mesures préventives.
- Surveillance des glissements de terrain pour éviter les incidents et créer des alertes précoces afin que les pertes en vies et en biens puissent être évitées.
- Surveillance des eaux souterraines, gestion des précipitations afin que les ressources en eau douce puissent être sauvegardées d’un épuisement. Permette une répartition géographique équitable des ressources d’eau.
- Surveillance de la déformation des terres et des zones environnantes lors de fouilles profondes. L’excavation en sol mou induit un mouvement du sol qui menace, dans sa zone d’influence, les structures sensibles. Par conséquent, l’évaluation approfondie des risques d’excavation et la surveillance des fissures, des fondations sont cruciales à tous les niveaux.
- Surveillance des déformations dans les ponts afin que l’alerte précoce puisse être générée en cas d’urgence
- Surveillance des barrages et des centrales nucléaires afin d’éviter les accidents mortels. Les enregistreurs de données enregistrent les données de différents capteurs et les envoient directement à l’utilisateur.
- Surveillance des changements météorologiques pour mieux maîtriser les activités agricoles.
- Surveillance de l’état des relais dans la signalisation ferroviaire.
Présentation du modèle ESDL – 30
Modèle ESDL-30 Enregistreur automatique de données pour capteurs d’interface SDI-12
Le modèle ESDL-30 est un enregistreur de données conçu pour enregistrer tous types de capteurs. Grâce à son interface SDI-12, n’importe quel capteur, (corde vibrante, potentiométrique, analogique, technologie MEMS,…) peuvent être connecté avec une interface spécifique à un seul data logger.
ESDL-30 peut être utilisé pour connecter un grand nombre de capteurs à l’interface SDI-12. L’enregistreur de données est entièrement compatible avec tous les signaux de commande de mesure selon la norme SDI-12.
Ils peuvent être programmés pour prendre une mesure entre une plage de 5 secondes à 168 heures en mode linéaire. L’autonomie de la batterie, dépendra du nombre de mesures prises par jour. Plus la fréquence de mesure est élevée, plus la batterie se videra rapidement.
L’interface numérique série SDI-12 nécessite un câble à trois conducteurs pour connecter les capteurs à l’enregistreur de données.
Un seul câble de 3 conducteurs est nécessaire pour interconnecter tous les capteurs et les périphériques de stockage de données dans un bus en série.
SDI-12 est une interface multi-drop qui peut communiquer avec des capteurs multi-paramètres. Multi-paramètres signifie qu’un seul capteur peut retourner plus d’une mesure, comme le déplacement et la température des capteurs de déplacement de corde vibrante.
Toutes les données mesurées sont stockées ; date, heure, tension de la batterie, enregistrement de données seront stockées dans la mémoire interne du périphérique d’enregistrement.
Schéma fonctionnel d’un montage avec le modèle ESDL-30
Exemples de présentation des données graphiques
Les tableaux et les graphiques liés à n’importe quel site peuvent être consultés par le personnel autorisé.
Figure 3 : Représentation graphique de la sortie de l’enregistreur de données ESDL-30 sur un PC
Sauvegarde et Plateforme Web de visualisation des données.
Les utilisateurs peuvent avoir deux types d’accès – tout utilisateur ayant un accès de niveau inférieur ne peut afficher ou accéder aux données que si un utilisateur de niveau supérieur a le pouvoir de définir ou de modifier certains paramètres.
Aucun logiciel spécial n’est nécessaire pour accéder aux sites utilisateur car les informations peuvent être consultées en utilisant la plupart des navigateurs Web standard et populaire comme Microsoft Internet Explorer, Mozilla Firefox, et Google Chrome, etc.
Spécifications du modèle ESDL-30 Datalogger
| Entrée | Capteur avec interface de signal SDI-12 |
| Nb de canaux | 3 |
| Nb de capteurs/canal | 61 |
| Intervalle scan/téléchargement | 5 secondes à 168 heures |
| Capacité de mémoire | Mémoire flash (64-Mbit); 2 millions de points de données |
| Format de sortie de données | Fichier texte CSV. Peut être facilement importé dans de nombreuses applications tierces comme Microsoft® Excel |
| Version SDI-12 | Version 1.3 |
| Port de communication | RS-232 (Standard) 115 kbps |
| Plage de mesure Temp. | -20 à +70°C avec résolution 0.1°C |
| Fonctionnement plage de température | -30° à 70°C |
| Humidité | 100 % |
| Alimentation |
2 x D taille 3.6 V/19 Ah Cellules au lithium, ou 2 x D taille 1,5 V Cellules alcalines de haute puissance, ou Batterie 12V SMF rechargeable à partir du réseau AC ou du panneau solaire |
| Logement | Boitier, résistant aux intempéries et à la corrosion |
| Antenne (en option télémétrie) | Antenne intégrée ou montée séparément |
| Dimensions LxlxH | 220 x 140 x 90 mm |
Présentation du modèle ESCL – 10VT
Modèle ESCL-10VT Enregistreur de données à canal unique pour capteurs de corde vibrante
Le modèle ESCL-10VT est un enregistreur de données de capteurs à corde vibrante à une voie, conçu pour surveiller un seul capteur de corde vibrante (y compris la température) tel qu’un piézomètre, un extensomètre de fissure ou un transducteur de déplacement. Cet enregistreur de données utilise un modem Bluetooth pour s’interfacer avec le téléphone mobile. L’enregistreur de données peut être connecté via un téléphone mobile à l’aide du logiciel d’application ESCL-10VT. L’enregistreur de données peut en outre surveiller la pression barométrique et les précipitations, à l’aide d’un pluviomètre à bascule.
Le modèle ESCL-10VT-BX enregistreur de données peut être programmé pour prendre une mesure de 5 secondes à 168 heures en mode linéaire. L’enregistreur de données est livré avec un certain nombre d’options d’alimentation. Il dispose d’un logiciel d’application Windows avec des fonctionnalités qui permettent à l’utilisateur de définir les coefficients d’étalonnage du capteur, intervalles d’enregistrement, enregistreur de données ou information du forage (numéros d’identification), numéro de série du capteur, date et heure en temps réel, etc.
Figure 1 : Diagramme de l’enregistreur de données ESCL-10VT
L’utilisateur peut surveiller les lectures et la force du signal GPRS afin de diagnostiquer l’équipement. L’utilisateur peut également démarrer ou arrêter, numériser ou gérer des fichiers de données, télécharger des données à partir de l’enregistreur de données, effectuer la correction des données, enregistrer et exporter les fichiers de données.
ESCL-10VT-BX est un enregistreur de données robuste qui peut être utilisé dans une variété d’applications pour fournir des données précises et fiables. Il dispose d’une large plage de température de fonctionnement, d’un fonctionnement autonome fiable, d’une faible consommation d’énergie, d’une compatibilité avec de nombreuses options de télécommunication et d’une flexibilité pour prendre en charge une variété d’applications de mesure et de contrôle. Il est de construction durable et très adapté aux applications sans surveillance.
Le processus de récupération et de transmission de données pour ESCL-10VT est similaire à celui de l’enregistreur de données ESDL-30.
Spécifications du modèle ESCL-10VT Datalogger à une voie
| Entrée | Capteur de pression |
| Résolution | 18 bits (mieux que 1 mm pour capteur WC de 70 m) |
| Plage de mesure de température | -20 à +70°C avec résolution 0.1°C |
| Intervalle d’enregistrement | 5 secondes à 168 heures |
| Capacité de mémoire | RAM Flash de 8 Mo. Peut stocker 3 145 728 points de données |
| Format de sortie de données | Fichier texte CSV. Peut être facilement importé dans de nombreuses applications tierces comme Microsoft® Excel |
| Port de communication | Un port en série RS-232. Câble d’interface pour se connecter au port USB 2.0 fourni en standard |
| Plage de température de fonctionnement | -30 à 70ºC |
| Alimentation en boîte version (BX) | 2 x D taille 3.6 V/19 Ah Cellules de lithium, ou 2 x D taille 1.5 V Cellules de haute puissance Alkaline, ou 12 V SMF batterie rechargeable à partir de panneaux solaires, ou 12V SMF batterie rechargeable à partir des conduites AC |
| Logement |
Boîte : Enceinte à l’épreuve des intempéries Cylindrique : Acier inoxydable résistant à la corrosion, AISI grade 316L. |
| Dimensions (BX) (WxLxH) | 120x 220 x 91 (mm) pour la version boîte avec suffixe BX |
| Humidité | 100 % |
| Antenne (En option télémétrie) | Quad Band GSM/GPRS/ EDGE, 850/800/1800/1900 MHz |
| Modem (en option télémétrie) | Antenne montée intégrée ou séparée disponible |