VNF : TOPKAPI pour surfer d'une écluse à l'autre

Voies Navigables de France (VNF) est un établissement public à caractère industriel et commercial chargé de gérer, d'entretenir et de développer les 6700 km de canaux et fleuves du réseau navigable français. Mue par un souci d'efficacité, VNF s'est attachée depuis sa création en 1991 (elle a succédé à l'Office National de la Navigation) à moderniser les infrastructures, et c'est ainsi qu'à l'instar des garde-barrière de nos campagnes, les éclusiers ont progressivement été remplacés par des installations automatisées.

Les ouvrages gérés par VNF comportent principalement des écluses et des barrages. Ces derniers sont souvent associés à des microcentrales hydroélectriques dont la gestion ne dépend pas de VNF. VNF doit prioritairement maîtriser la prévention des crues et le maintien de plans d'eau permettant la navigation, mais également assurer dans les meilleures conditions la gestion des étiages, la stabilité des écoulements, la protection de l'environnement et du patrimoine, etc.

Automatiser une écluse à petit gabarit est relativement facile, mais il est indispensable en l'absence de présence humaine d'assurer une télésurveillance. Pour de petites écluses souvent très éloignées les unes des autres, la seule solution économiquement acceptable pour transmettre les informations à distance consiste à utiliser le réseau téléphonique public, réseau filaire (RTC) ou réseau radio (GSM). Avec pour chaque ouvrage, un abonnement de base et une communication en moyenne par jour au tarif local, le coût des télétransmissions reste parfaitement abordable, de 15 à 30€ par mois (le nombre de communications est très variable en fonction des ouvrages, mais une moyenne d'un appel par jour est un ordre de grandeur parfaitement acceptable).

La fonction de renvoi à distance des informations est le plus souvent assurée par un automate de télégestion qui dialogue avec l'automate programmable. Le prix de revient de cet automate de télégestion posé, câblé et paramétré est de l'ordre de 3000 à 3500 € ; il convient d'y ajouter la quote-part du poste central de conduite qui s'élève à environ 500 € par station pour TOPKAPI.
On arrive ainsi pour la partie télésurveillance (hors automatismes dont on ne saurait aujourd'hui se passer, même en cas de présence humaine) à un coût d'investissement par site de l'ordre de 4000 € et à un coût d'exploitation annuel de l'ordre de 300 €.

Au sein de la direction régionale Nord-Est de VNF, TOPKAPI s'est progressivement imposé dans de nombreux projets parce qu'il répond à l'ensemble des besoins fonctionnels de VNF, principalement pour les raisons suivantes :

c'est un véritable superviseur industriel apte à gérer des ouvrages très importants en liaison locale avec des automates.

il est particulièrement bien adapté pour les applications de télégestion et est compatible avec les marques de tous les principaux constructeurs français.

il dispose d'un très bon éditeur graphique qui permet la réalisation d'écrans de qualité et une navigation fluide entre les écrans

le poste client déporté TOPKAPI permet d'intervenir à distance dans des conditions quasi identiques à la conduite locale.

TOPKAPI équipe en particulier le site de télécontrôle de FROUARD-CLEVANT près de Nancy, qui gère les barrages de Blénod, Pont à Mousson, Liégeot, Pompey, et Frouard.

En raison de l'importance des ouvrages concernés sur cette section canalisée de la Moselle (grand gabarit), c'est une version redondante de TOPKAPI qui a été retenue avec basculement automatique à chaud du traitement entre station principale et station de secours en cas de défaillance.

En exploitation courante, les deux stations redondantes sont utilisées de façon indifférenciée et simultanée pour la conduite. La conduite par poste client déporté a été mise à profit pour permettre à un barragiste de former et d'assister à distance des collègues connaissant encore mal certaines installations. Outre les fonctions habituelles de visualisation, traitement des défauts et télécommandes, TOPKAPI joue un rôle clef dans la surveillance des niveaux et des débits. Il détecte les discordances entre les informations transmises par les différents équipements, calcule les débits à partir de jaugeages, enregistre les courbes de niveau et de débit. Toutes ces données permettent d'analyser l'impact sur le cours d'eau des différentes manœuvres, d'agir pour stabiliser les plans d'eau et optimiser les régimes de fonctionnement de la rivière.

Sur le réseau à petit gabarit, TOPKAPI prend également en charge les comptages de temps de fonctionnement et de pompage pour l'élaboration de bilans et, si les équipements le permettent, le comptage du trafic.

Outre les gains de productivité qu'il permet en exploitation, TOPKAPI s'avère ainsi être un auxiliaire précieux pour mieux appréhender et améliorer le comportement des installations.

On peut ainsi avoir une surveillance plus stricte des activités humaines et de leur impact (effet des niveaux trop élevés sur les terres agricoles, variations de régime, maintien d'un débit minimal, ...) tout en maintenant des conditions de fonctionnement favorables (navigation, microcentrales, ...).

Nous remercions Pascal ANCEL, conseiller technique à la Direction Régionale Nord-Est de VNF, qui a fourni l'essentiel des informations utilisées, et également la société Perax, qui fabrique des automates de télégestion, et qui a grandement contribué à l'introduction de TOPKAPI aux VNF.