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ASSEM : A rray of S ensors for long term S eab E d M onitoring of geohazards

ASSEM : A rray of S ensors for long term S eab E d M onitoring of geohazards. Jérôme Blandin, Julien Legrand. Plan 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

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ASSEM : A rray of S ensors for long term S eab E d M onitoring of geohazards

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Presentation Transcript

  1. ASSEM : Array of Sensors for long term SeabEd Monitoring of geohazards Jérôme Blandin, Julien Legrand

  2. Plan 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

  3. Vecteur d'instrumentation Pas de lien physique avec la surface Opère de manière autonome sur le fond Les stations benthiques Définition • Du grec Benthos : appartenance au fond sous marin

  4. Domaines d'investigation: Activité biologique Paramètres physiques Activité sismique ... Les stations benthiques Missions

  5. Les stations benthiques Mise en oeuvre • Engin pesant (lesté) • Descente libre ou à l'aide d'un outil de déploiement • Eventuellement repositionné au fond

  6. Actionneurs: piège à particules, cloche à mouvoir... Capteurs: température, conductivité, turbidité, courant, pH, résistivité, accélération... Photos, vidéos ..... Les stations benthiques Contenu instrumental

  7. Consommation Encombrement / poids Vibrations Stabilité dans le temps FIABILITE Les stations benthiques Contraintes

  8. Le projet ASSEM Array of Sensors for long term SeabEd Monitoring of geohazards • Projet Européen : de 2002 à 2004 • Plusieurs partenaires • 2 expériences pilotes • Nouveauté : notion de réseau de fond de mer

  9. La notion de réseau

  10. La notion de réseau • Une architecture distribuée constituée de plusieurs stations (nœuds) • Couverture ~ 1km2 • Communication - Latérale et verticale - Bidirectionnelle • Notion de temps réel

  11. Le 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 envisagéesex : surveillance d ’épaves...

  12. La 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

  13. Liaison série inductive, sans fil Station Capteur Accès local (par sous-marin)

  14. Hydrophone Lien acoustique vertical + horizontal Hydrophone Station Capteur Accès distant depuis la surface

  15. Serveur Internet Lien GPRS Utilisateur Lien acoustique vertical + horizontal Station Capteur Accès distant depuis la terre

  16. 2 m 40, 600 kg Le nœud ASSEM

  17. Le nœud ASSEM

  18. Le COSTOF Rôles COmmunication and STOrage Front-end  Unité électronique de la station • Interfaçage avec les capteurs • Stockage local des données • Interfaçage acoustique - avec les autres stations - avec la surface • Interfaçage avec la liaison sans fil

  19. Architecture distribuée Bus de terrain Multi processeurs Utilisation du bus CAN (Controller Area Network) Protocole très répandu (automobile nottament) Protocole éprouvé  temps de dvpt réduit Le COSTOF Architecture Modularité Evolutivité Capteurs hétérogènes, Fonctionnalités diverses, ...

  20. Le COSTOF Le bus CAN • 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...

  21. Com.locale Com.acoust. Carte capteur 6 Carte capteur 3 Carte capteur 2 Carte capteur 1 Carte com. locale Carte com. Acoust. Bus CAN COSTOF ..... Capteur 6 Capteur 1 Capteur 3 Capteur 2 ..... Le COSTOF Architecture

  22. Bus CAN Interface réseau CAN Micro Horlogetemps réel Régulateurde tension Mémoire Flash DriverRS232 Mémoire RAM Le COSTOF La carte passerelle

  23. Le COSTOF Photos

  24. L ’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

  25. L ’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

  26. Expériences pilotes • Norvègemise en place : février 2004 • Grècemise en place : avril 2004

  27. Finneidfjord (Norvège) Situation Etude de la stabilité des pentes sous-marines

  28. Golfe de Corinthe (Grèce) Situation Etude de l ’activité sismique

  29. Golfe de Corinthe (Grèce) Topologie

  30. bouée A M2 M1 OR Lien GPRS Station Aegion Liens acoustiques -160 m -380 m Golfe de Corinthe (Grèce) Topologie

  31. Conclusions • 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...

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