Station Météo avec serveur

Voir aussi,les spécifications d'une station météo grand public :

Contexte

Le système comporte:

- une station météo avec serveur sur connexion ADSL, fournissant (au pas de 2 mn pour les mesures normales et de 20mn pour la mesure d'anticipation de -2°C):

- la température de l'air,

- la température du sol,

- un signal de précipitation (rien, petite pluie, pluie, neige)

- un signal d'humidité (sec, humide, mouillé, très mouillé, ruisselant)

- un signal de formation de glace à la température ambiante

- un signal de formation de gel à la température ambiante moins 2°C

- un indice de salinité: (?/sans sel/sel pour -5°C/sel pour -10°C)

- une alarme de synthèse: préalarme, alarme anticipée, alarme d'intervention

Il n'y a pas de sonde GT mesurant le point de congélation, ni d'anémomètre (a priori inutile pour l'évaluation du verglas compte tenu des capteurs existants)

L'objectif est de donner à tout client autorisé équipé d'un navigateur Internet les éléments nécessaires à la programmation du salage

- aux endroits équipés d'une station météo

- sur les différents secteurs autoroutiers

La programmation du salage repose sur:

- l'évaluation des risques de verglas

- L'évaluation des priorités entre secteurs

- L'analyse historique

Spécifications

1.1. Acquisition

Les capteurs sont interrogées

- toutes les 6 minutes si la liaison permanente est opérationnelle.

(compte tenu de la lenteur des évolutions, il apparaît superflu et compliqué d'interroger la station plus souvent)

- tous les jours à 18h du matin si la liaison permanente est HS (phase conditionnelle)

- à la demande les 10 dernières mesures 6 mn (phase conditionnelle)

Sur status temps réel incorrect, recherche des défauts

- Défaut mineur: sonde 1, sonde 2, capteur optique, EDF

- Défaut majeur: sonde 1, sonde 2, capteur otptique, électronique, batterie

1.2. Mémoire immédiate

Les 2000 dernières données 6mn (8 jours) sont conservées

- jour

- date (jj/mm/aa)

- heure (hh:mm)

- air: température de l'air en 1/10°C

- sol: température du sol étalon en 1/10°C

- précipitation: aucune, petite pluie, pluie, neige

- surface: sec, mouillé, très mouillé, ruisselant

- glace: sur sonde refroidie, sur sonde non refroidie, sur les 2 sondes

- sel: ?, sans sel, sel pour -5°C, sel pour -10°C

- A1: préalarme station: absente, acquittée ou non

- A2: alarme anticipée: absente, acquittée ou non

- A3: alarme verglas: absente, acquittée ou non

On rajoute à ces données acquises de la station le résultat des alarmes spécifiques générées par les algorithmes de risques :

- A4: Front froid

- A5: Baisse rapide

- A6: Sol gelable

- A7: Verglas probable

1.3. Interface Homme-Machine

A l'occurrence d'une alarme, les abonnés reçoivent un message Internet avec un fichier .kmz qui leur permet de situer immédiatement la station sur une cartographie du portail IGN (ou Google Earth)

1.3.1. Fenêtre météo

Le clic sur le lien associé à l'icône sur la cartographie IGN ou Google Earth ouvre la page HTML qui comprend les éléments propres à l'alarme et les éléments donnant

- un cadre rouge d'alarme

Ce cadre n'apparaît pas lorsque la fenêtre est ouverte par un simple clic.

Un bouton "j'ai lu" permet de supprimer le cadre rouge avec mention sur la main-courante

Le texte est blanc sur noir :

Préalerte:

"Chaussée humide et température de l'air inférieur à zéro.

Surveiller l'évolution des températures

Surveiller l'arrivée des précipitations

Alarme anticipée:

"Chaussée humide et température du sol inférieure à zéro

Vérifier la salinité, en vue d'un salage préventif

Surveiller l'évolution des températures

Surveiller l'arrivée des précipitations

Demander une vérification sur le site

Alarme d'intervention:

"Verglas sur chaussée:

Vérifier le salage

Demander une vérification sur site

Alarme de dysfonctionnement

"Défaut sur la station Météo de <Caronte>

<type de défaut>

Alerter la maintenance

- un cadre mesures courantes

contenant la valeurs de toutes les mesures, états et alarmes courants, ainsi que les 4 précédentes valeurs.

- un graphe des 300 dernières mesures 6mn

(soit 30h= une journée+6 heures): le temps en absisse, la température en ordonnée, avec une échelle pour l'été et une échelle pour l'hiver et avec une légende.

Une courbe simple épaisseur pour la température de l'air

Une courbe double épaisseur pour la température du sol (pour édition noir et blanc)

- un graphe des états station

Compte tenu de la complexité des états fournis, une représentation "en clair" est nécessaire.

Une ligne est affectée à chaque nature d'information.

Lorsqu'une information change d'état, elle est notée en clair à l'absisse temporelle correspondante et soulignée. Le soulignement est prolongé tant qu l'état subsiste, ou jusqu'au prochain état.

- un graphe des alarmes

Une ligne est affectée à chaque type d'alarme. Le graphe fonctionne comme le graphe des états station.

L'alarme non acquittée donne lieu à un double soulignement.

- un bouton "valeurs précédentes

Une sélection date/heure permet d'afficher les mesures antérieures par groupe de 300

- un lien "Wiki"

Une liste des internautes ayant consulté l'alarme est disponible (avec l'horodate) sur un site Wiki permettant de voir en tant réel l'état des interventions (sous réserve que les intervenants assurent (ou fassent assurer) le compte-rendu de leurs actions.

1.4. Iso-météo toutes stations (phase conditionnelle)

Le graphe iso-météo est ajouté à la liste des iso-trafics.

L'objectif est d'éditer les courbes iso-météo hiver et iso-météo été, qui permettent de corréler entre stations les données disponibles:

En ordonnée, les stations (10 max)

En absisse le temps (1 jour, une semaine, 1 mois, 1 an)

En couleur

- graphe 1: température de l'air

- graphe 2: température du sol

- graphe 3 : états et alarmes

	température hiver	température été	états et alarmes
blanc			panne
noir	<-15	<0	bruine
gris	<-10	<5	pluie
bleu sombre	<-5	<10	neige
bleu-vert	<-2	<15	front froid
vert	<0	<20	forte baisse
vert-jaune	<1	<25	sol gelable
jaune	<3	<30	verglas possible
jaune-orange	<5	<35	préalarme
orange	<10	<40	alarme anticipation
rouge	>10	>40	alarme intervention

1.5. Statistiques (phase conditionnelle)

La main-courante conserve toutes les occurrences d'alarme dans une rubrique Météo.

Un fichier de données conserve

- toutes les mesures 6mn pendant les alarmes

- les 50 mesures qui précèdent une alarme

- les 50 mesures qui suivent la fin d'une alarme

Un fichier de données conserve:

- toutes les températures de l'air et du sol et l'humidité à l'heure juste

1.6. Bilan d'une station (phase conditionnelle)

Les bilans météo sont ajoutés à la liste des bilans trafics

Dans le tableau supérieur:

Le nombre d'alarmes de chaque type et les heures d'alarmes de chaque type

Températures moyennes, max et min sur la période considérée

En absisses, le temps (1 jour, 1 semaine, 1 mois, 1 an)

- graphe 1: température air, sol, humidité

- graphe 2: alarmes

1.7. Algorithmes risque météo (phase conditionnelle)

Les alarmes fournies par la station ne prennent pas en compte les tendances (c'est à dire les mesures antérieures). Une algorithmie simple devrait permettre une mise en alerte plus précoce que l'alarme station.

1.7.1. Déclenchement du calcul:

Toutes les 6 minutes si les températures de l'air et du sol sont inférieures à des seuils paramétrables.

1.7.2. Alarme "Capteur en panne":

Si la température (sol et air) est égale pendant plus d'une durée paramétrable, le capteur est déclaré en panne.

Si les 2 capteurs sont en panne, la station est considérée en panne

1.7.3. Alarme "Front froid":

Si la différence entre les n dernières mesures de température air est supérieure à un seuil

1.7.4. Alarme "Forte baisse":

Le "Potentiel" est défini comme la différence entre la température du sol et celle de l'air.

La "Puissance" est donnée par le produit:

(potentiel) X (pourcentage d'humidité) X (10+(vitesse vent))

La forte baisse est annoncé lorsque la puissance est supérieure à un seuil paramétrable.

1.7.5. Alarme "Sol gelable"

Le gradient est la droite reliant deux mesures de la température du sol à intervalle de temps paramétrable (6mn par défaut). Le risque est annoncé lorsque le gradient passe à zéro dans moins de n intervalles, n étant paramétrable (10 par défaut)

1.7.6. Alarme "Verglas possible"

Le risque est annoncé dans trois cas:

- si l'humidité est supérieure à un seuil paramétrable (20% par défaut)

et si la température du sol est inférieure à t degrés paramétrables (3° par défaut)

- si la température sol est inférieure à un seuil paramétrable (5° par défaut)

et si la puissance est supérieure à un seuil paramétrable (200)

- si l'humidité est supérieure au seuil

et si le risque "sol à zéro" a été annoncé

1.8. Jeu d'essai pour algorithmes (phase conditionnelle)

Le jeu d'essai comprend un jeu de mesures virtuelles pour 3 stations et un tableau des paramétrages.

Ces tableaux peuvent être modifiés couramment et joués (séparément ou non) en lieu et place des données réelles.

1.9. Cas des Stations sur RTC (phase conditionnelle)

1.9.1. - Interrogation quotidienne

Les stations connectées au RTC sont interrogées chaque jour à 18h (programmable) pour acquérir les mesures du moment et les mesures 6 minutes sur les 24 heures précédentes. Ces mesures sont proposées automatiquement à l'acquit de l'opérateur.

1.9.2. - Interrogation sur alarme

Les stations sont programmées pour émettre une alarme téléphonique lorsque la température du sol descendra au-dessous d'un seuil. A partir de cette alarme, proposée à l'acquit de l'opérateur, Marius téléphone à la station toutes les 6 minutes pour en connaître toutes les mesures et appliquer les algorithmes de risques, jusqu'à la fin du risque.