L'essentiel
Plusieurs savoir-faire du groupe Eiffage ont été mis à contribution pour la réalisation du Grand Stade Lille Métropole inauguré le 17 août 2012. Un logiciel de supervision commun à tous les métiers a été mis place pour la gestion des équipements techniques. C'est la solution de Codra qui a été retenue car elle correspondait le mieux aux critères de choix d'Eiffage tels que la programmation objet et la prise en charge de la redondance. |
En 2011, les Lillois, amateurs de football, n'étaient pas peu fiers. Leur équipe était sacrée championne de France de Ligue 1 devant l'Olympique de Marseille, l'Olympique Lyonnais et le Paris Saint-Germain, grosses cylindrées de la Ligue 1 plus habituées aux titres et aux podiums. Elle remporte même cette année-là la Coupe de France face au club parisien tenant du titre. L'exploit ne fut pas renouvelé en 2012, mais le LOSC termine toutefois à la troisième place du championnat. Il ne s'était pas illustré à ce niveau depuis 1955 année où il remporta la Coupe de France. Un tel renouveau méritait bien un stade digne de ses exploits. Le 17 août 2012, le LOSC inaugurait son nouvel écrin, le Grand Stade Lille Métropole. Il y accueillait l'AS Nancy Lorraine à l'occasion de son premier match à domicile de la saison, comptant pour la 2 e journée de Ligue 1. Cette ren-contre s'est soldée par un match nul et depuis, on ne peut pas dire que ce stade ultramoderne a porté chance aux Lillois qui pointent dans le ventre mou du classement (10 e à la 25 e journée). « Les joueurs sont tellement impressionnés par la beauté et la modernité de leur nouveau stade qu'ils en oublient de jouer », plaisante une jeune lilloise. Il faut dire que cette infrastructure sportive sort du commun sur au moins deux points.
Le toit mobile est composé de deux demi-toitures rigides de 7200 tonnes situées à 31 mètres de hauteur qui se déploient en seulement 30 minutes. La moitié nord de la pelouse est conçue pour se soulever et glisser au-dessus de la moitié sud, mettant à jour en salle de spectacle ou palais des sports. Cette opération, qui met en œuvre 12 vérins pour soulever un plateau de 5000 tonnes et qui exige de nombreuses manutentions et l'intervention de chariots mobiles, ne se fait toutefois pas en moins de 24 heures.
Toit rétractable et boîte à spectacle
Ce stade de 50000 places,retenu pour l'Euro 2016, dispose d'un toit rétractable et, sous l'aire de jeu, se cache la “boîte à spectacles”. Ce qui constituerait une première mondiale. En effet, une partie de la pelouse est rétractable pour laisser place à une salle de spectacle ou multisport offrant des jauges de 6500 à 30000 places, soit la plus grande salle couverte d'Europe, alors que Bercy n'offre que 17000 places. Elle pourrait accueillir des événements comme la Coupe Davis ou les Championnats du monde de basket en 2017. La moitié nord de la pelouse est conçue pour se soulever et glisser au-dessus de la moitié sud, mettant à jour la “boîte à spectacles”.Cette opération,qui met en œuvre 12 vérins pour soulever un plateau de 5000 tonnes et qui exige de nombreuses manutentions et l'intervention de chariots mobiles, ne se fait toutefois pas en moins de 24 heures. Le toit mobile est composé de deux demi-toitures rigides de 7200 tonnes situées à 31 m de hauteur qui se déploient en seulement 30 minutes. Il s'agit du premier stade français équipé d'un tel dispositif. Par mesure de précaution, l'opération d'ouverture ou de fermeture ne peut toutefois pour l'instant être réalisée qu'en l'absence de public.
La construction du Grand Stade Lille Métropole a été réalisée par le groupe Eiffage dans le cadre d'un partenariat publicprivé avec Lille Métropole Communauté Urbaine. Elisa (Eiffage Lille StadiumAréna), filiale commerciale d'Eiffage, est chargée de son exploitation pour une durée de 31 ans. Pour ce projet, dont l'étude a démarré en 2009 et les travaux en 2010, tous les savoirfaire du groupe ont été mis à contribution: Eiffage Travaux Publics pour la partie gros œuvre, Eiffage Construction Métallique pour la structure du toit et le dispositif de boîte à spectacles, Eiffage construction pour les bâtiments annexes et Eiffage Énergie pour la gestion technique et énergétique. On le met rarement en avant mais la réussite d'une rencontre sportive (qu'il s'agisse de rugby ou de football) ne tient pas seulement à la spectaculaire confrontation de deux équipes sur une belle pelouse bien éclairée sous les encouragements d'un public enthousiaste confortablement installé dans les gradins. Elle repose aussi sur la gestion optimale d'importantes infrastructures techniques. Quelques chiffres parlent d'eux-mêmes. Un jour de match, le stade réclame une puissance électrique de 2,2MW. Il faut alimenter en électricité 50 buvettes, 350 projecteurs pour l'éclairage de l'aire de jeu, 456 ventilo-convecteurs, 2 écrans géants de 60 m², une sono de 70 000W sur 1 000 haut-parleurs, une façade animée avec des Led… sans oublier les cars régie chargés des retransmissions télévisés. Par ailleurs, 40 m 3 d'eau sont consommés. Pour répondre aux critères de haute qualité environnementale (HQE), lors d'une rencontre, le stade n'est pas alimenté par des groupes électrogènes (comme cela se fait habituellement) mais directement par le réseau EDF. En cas de coupure, des onduleurs dynamiques alimentent le stade pendant 30 secondes avant que les groupes électrogènes de sécurité, qui procurent une puissance maximale de 2,8 MW et qui démarrent en 10 secondes, ne prennent le relais. La priorité d'alimentation est donnée à l'éclairage de l'aire de jeux, aux régies de télédiffusion et à la salle de presse dotée de 300 connexions au réseau informatique et accès Wi-Fi.
Le Grand Stade Lille Métropole, retenu pour l'Euro 2016 de football, est doté d'une toiture amovible et d'une pelouse mobile qui lui permettent de se transformer en salle de spectacle ou palais des sports de 6 500 à 30 000 places. En configuration stade, il offre une jauge de 50 000 places. L'équipe de football du LoSC y jouera en moyenne 25 journées par an et des matchs de rugby y seront organisés.
ELISA/Valode&Pistre Architectes/Atelier Ferret Architectures/Max LerougeC'est l'équipe d'exploitation d'Eiffage qui a la charge de la bonne marche du stade et de son confort. Pendant un match une trentaine de personnes de la société sont chargées des aspects techniques: éclairage, réseau informatique, vidéosurveillance, sécurité, etc. Toutes les informations et alarmes techniques remontent sur plusieurs postes de supervision. De plus, les techniciens s'y connectent avec leurs tablettes communicantes via le réseau Wi-Fi. Ainsi, ils peuvent constater directement sur le terrain près d'un équipement le résultat d'un changement de configuration. Ce qui fait gagner du temps puisqu'ils n'ont pas besoin d'appeler le poste de commandement pour réaliser les manœuvres.
Toutes les informations et alarmes techniques remontent sur plusieurs postes de supervision. L’ensemble des paramètres propres aux équipements de différents métiers (énergie, chauffage/ventilation/climatisation, plomberie, éclairage) sont traités par le système de supervision développé sous Panorama E2 de Codra. L’un des postes installé dans le centre de commandement permet de surveiller et de piloter les infrastructures techniques pendant un match.
L'ensemble des paramètres propres aux équipements de différents métiers (énergie, chauffage/ventilation/climatisation, plomberie, éclairage) sont traités par le système de supervision développé sous Panorama E2 de Codra. « Mais ce n'est pas ce qui était prévu à l'origine par le cahier des charges, indique Stéphane Gauthereau, chef de projet Eiffage Énergie. Chaque métier devait choisir son système de supervision tournant sur des postes distincts. Imaginez une salle de contrôle avec pour chaque métier un poste de surveillance spécifique ! On a réfléchi en terme industriel. Une installation adoptant une logique commune pour tous serait plus facile à développer et à maintenir ». Au final plusieurs profils d'utilisateurs partagent la même application de supervision.Mais selon leur spécialité, ils ne peuvent accéder qu'à certaines pages et réaliser des actions spécifiques. Une dizaine de profils ont été configurés selon les métiers.
Le superviseur propose de nombreuses vues autorisant la navigation depuis la vue globale du stade vers les plans des différentes zones afin d'accéder aux objets représentant les équipements. on peut donc retrouver un éclairage ou un ventilo-convecteurs sur le site, le sélectionner, visualiser via une fenêtre ad hoc ses modes et plages horaires de fonctionnement, le paramétrer ou même le commander manuellement.
Le choix de Panorama E2 de Codra n'est évidemment pas le fruit du hasard. C'est à Stéphane Gauthereau et Nathanaël Morelle, les deux chefs du projet chez Eiffage Énergie, qu'a été confiée cette mission. Ils avaient déjà employé divers systèmes de supervision pour d'autres applications. Mais là, il ne s'agissait pas de la simple gestion d'un bâtiment ou d'un processus industriel. L'exploitation d'un stade réclame un tout autre savoir-faire. D'importants échanges ont donc eu lieu avec les services techniques du stade Bollart pour savoir comment fonctionne un stade et quelle est la meilleure façon de l'exploiter. Les deux hommes ont également visité le Stade de France. Il leur a fallu trouver des réponses à de nombreuses questions et déterminer tous les processus et les informations essentiels au bon fonctionnement d'un stade (qui est différent s'il est plein ou vide). « Finalement, ce fut la partie la plus difficile du projet ! Comment gérer le stade ? confie Nathanaël Morelle. Il a fallu se mettre dans la peau d'un exploitant,s'affranchir de la technique pour penser process ».
Cinq critères de choix ont donc été établis par les deux ingénieurs.Leprixdelasolu-tion en faisait partie mais pour eux de nombreux aspects liés au développement étaient tout aussi importants.Aussi ils ont demandé à plusieurs éditeurs de venir leur présenter techniquement leur plate-forme de supervision. «Nous souhaitions nous rendre compte réellement comment leur logiciel fonctionnait, comment créer des alarmes,des vues,etc.Surtout,le développement objet était très important pour nous. Nous ne voulions pas nous contenter de manipuler de beaux objets graphiques», insiste Stéphane Gauthereau.
Une solution orientée développement objets
Les deux hommes ayant travaillé dans l'industrie cherchaient un produit industriel car dans le domaine de la GTB (GestionTechnique du Bâtiment) les produits de supervision ne répondent pas aux mêmes contraintes. Et comme tous les métiers devaient fonctionner sur le même modèle,il fallait aussi que la solution de supervision propose une certaine souplesse de développement.
Grâce à la programmation objet, il n'est pas nécessaire de tout redévelopper et de reconfigurer les éléments individuellement lorsqu'une nouvelle fonctionnalité ou l'accès à certaines informations sont demandés. De plus, cela simplifie le dépannage, la maintenance et l'évolution du système. Les outils disponibles pourront par ailleurs être déployés sur d'autres projets. « Panorama E2 est réellement une solution orientée développement objets. Une fois le composant créé avec ses fonctionnalités,on peut simplement le modéliser et l'instancier directement.C'est un gain de temps important pour le développement de l'application en cours mais aussi pour les applications futures, affirme Nathanaël Morelle. Ce sont de vrais objets techniques contrairement à d'autres qui ne font que du graphisme. Nous avons modélisé le plus d'éléments possibles (éclairage, ventilation, etc.). Cela facilite la maintenabilité et l'évolutivité de l'application sans nous obliger à effectuer de nouveaux développements.»
Tous les équipements des différents métiers remontent leurs informations au superviseur par le réseau Ethernet via le protocole BacNet. Chaque métier dispose toutefois d'un réseau virtuel (VLAN) qui lui est dédié. Pour assurer la disponibilité maximale de l'application, la solution tourne sur deux serveurs redondants au niveau des cœurs de réseau avec un double rattachement au niveau des switches. Deux cartes réseaux de 1 Gbits sont installées dans chaque serveur. Elles sont connectées à deux switches différents. «Chaque switch étant relié par deux endroits, cela procure une plus grande sécurité de communication qu'une topologie en anneau, indique Nathanaël Morelle. Codra affirmait sur sa documentation que la gestion de la redondance s'effectuait en deux clics de souris.Je voulais le voir pour le croire.Et c'est vrai!». Outre ces points techniques d'autres aspects ont compté lors du choix final du superviseur. «Nous voulions avoir à faire à des gens qui maîtrisent leur sujet. Ils devaient pouvoir répondre précisément à toutes questions techniques et se montrer disponibles », rappelle Stéphane Gauthereau. L'équipe d'Eiffage Energie a noté chaque superviseur étudié selon chacun des cinq critères retenus et au final c'est la solution Panorama E2 qui a remporté le marché. Le choix des automates a subi le même processus de sélection mais là 9 critères étaient en jeu. Mais avant de sélectionner le matériel, il a fallu définir l'architecture la plus appropriée. Pour le pilotage des 350 projecteurs de l'aire de jeu plusieurs options ont été envisagées: deux automates redondants installés au nord et au sud du stade, un automate pour la gestion d'un quart du stade ou conserver la même configuration que les tableaux de distribution. C'est cette dernière option qui a été retenue. Un automate a été intégré dans chaque tableau afin de se trouver au plus près des équipements et des problèmes à remonter. « Cette solution a facilité la mise en service. Nous n'avions pas à nous soucier de la disponibilité du réseau pour communiquer avec un automate distant.Et si on doit apporter une modification au programme automate,on peut couper l'éclairage que d'un 60 e du stade », explique Nathanaël Morelle. Et si un automate tombe en panne seulement un soixantième de l'installation est touché.
La modularité de la plate-forme d'automatismes était un critère de choix primordial. Mais il fallait aussi que le matériel puisse embarquer des pages web et que l'import et export de codes s'effectuent simplement pour éviter les erreurs de saisie. Concernant la modularité automates, la même CPU devait pouvoir être employée pour les plus petites configurations (8 entrées/8 sorties) jusqu'aux plus grandes (quelques centaines d'E/S) sans passer à des modèles plus puissants. La qualité du support technique était tout aussi cruciale. « Nous n'avions pas le droit à l'erreur car on ne devait pas retarder l'ouverture du stade. Nous devions donc avoir à faire à des gens disponibles et compétents », insiste Stéphane Gauthereau. Après consultations de l'offre de plusieurs constructeurs, c'est la gamme de Wago qui a été retenue pour la gestion de l'éclairage, de la plomberie, des courants forts et des alarmes techniques. La structure d'automatisme de tous les métiers repose sur le même principe pour faciliter l'exploitation et la maintenance : compartimenter la commande en plusieurs zones plutôt que d'employer un automate pour une large zone.
Un jour de match, le stade réclame une puissance électrique de 2,2 MW. Pour répondre aux critères de haute qualité environnementale (HQE), lors d'une rencontre, le stade n'est pas alimenté par des groupes électrogènes (comme cela se fait habituellement), mais directement par le réseau EDF. En cas de coupure, des onduleurs dynamiques alimentent le stade pendant 30 secondes avant que les groupes électrogènes de sécurité, qui démarrent en 10 secondes, ne prennent le relais.
L'ensemble de l'installation exploite 71 automates Wago 750-881, 21 automates Sauter EY-modulo 5 et 1 automate Schneider Modicon M340 avec entrées/ sorties déportées. Ce qui représente un total de 8 000 entrées/ sorties.
L'architecture de pilotage des équipements HVAC (chauffage, ventilation et climatisation) qui comptent 456 ventilo-convecteurs (dont 250 maîtres) reprend la même logique mais recourt à des automates de Sauter dont la compatibilité avec le superviseur Panorama E2 était également assurée. L'ensemble de l'installation exploite au final 71 automates Wago 750881, 21 automates Sauter EY-modulo 5 et 1 automate Schneider Modicon M340 avec E/S déportés. Ce dernier est chargé de la gestion technique de l'énergie et du contrôle de la boucle haute tension (gestion du démarrage des groupes électrogènes, des disjoncteurs de têtes desTGBT, ainsi que des cellules haute tension). Ce qui représente un total de 8 000 entrées/sorties. Les paramètres de fonctionnement remontent via le réseau Ethernet sécurisé et les deux serveurs redondants vers l'application de supervision.
Différents scénarios d'éclairage (aire de jeu et tribunes) et de chauffage (salles de réceptions des zones VIP) ont par exemple été programmés afin qu'en fonction des événements ou des plages horaires, la configuration des équipements dans certains modes de fonctionnement s'effectue automatiquement en fonction du scénario choisi depuis le superviseur. Ce dernier propose de nombreuses vues autorisant la navigation depuis la vue globale du stade vers les plans des différentes zones du stade afin d'accéder aux objets représentant les équipements. Il affiche l'ensemble de l'installation, équipement par équipement, réparti dans chacune des 6 zones.
On peut donc retrouver un éclairage ou un ventilo-convecteurs sur le site, le sélectionner, visualiser via une fenêtre ad hoc ses modes et plages horaires de fonctionnement, le paramétrer ou même le commander manuellement. Lors d'un événement, l'accès à certains locaux techniques est interdit et les déplacements des ascenseurs sont limités à certains niveaux.L'ouverture d'une porte qui n'a pas lieu d'être est constatée via le superviseur. « Le temps de réaction est d'une minute. Lorsqu'une telle alarme survient, il faut immédiatement envoyer quelqu'un pour voir ce qui se passe », rapporte Nathanaël Morelle. De même, l'état des 450 portes d'entrée au stade est contrôlé depuis l'application. Il est possible d'en commander l'ouverture individuellement ou par travées selon les consignes et les conditions d'exploitation.
Déploiement d'outils d'analyse des consommations
Mais personne n'avait pensé qu'il fallait ouvrir les 450 portes au même moment à 15 minutes de la fin du match. « Le jour de l'inauguration du stade,il a fallu créer dans l'application de supervision un bouton “libération” pour débloquer toutes les portes simultanément » , se souvient Stéphane Gauthereau. Depuis l'inauguration, il n'y a pas eu de défaillances, chaque scénario ou l'intégration de nouvelles procédures sont simulés pour limiter les erreurs potentielles et vérifier le fonctionnement des équipements. « Mais la plus grande difficulté c'est que le stade fonctionne en pleine charge seulement les jours de matchs. Du coup, lorsqu'on apporte une modification,il n'est possible de la tester et de la valider en grandeur réelle que tous les 15 jours pendant 2 h 30 lorsque le LOSC joue à domicile », noteArmel Lourioux, directeur des lots techniques Eiffage Énergie.
Panorama IT est également en cours de déploiement pour visualiser et analyser les consommations des différentes zones du stade en temps différé. « On commence à alimenter la base de données avec des informations qui nous semblent pertinentes », précise Armel Lourioux. Les différentes données vont alimenter un outil de suivi clients pour optimiser leur consommation au sein du site depuis leur arrivée jusqu'à leur départ.Ainsi couplé à la supervision, qui elle-même est capable de récupérer les données d'info-trafic, il sera par exemple possible de conseiller les spectateurs sur leur heure de départ suivant les bouchons, les encourager à rester dans l'enceinte du stade afin de réguler le trafic et assurer la sécurité.