L'AFCEC réduit les coûts et augmente la fiabilité en convertissant les lignes terrestres en lignes cellulaires pour le contrôle et la surveillance des systèmes sur le site d'assainissement du Superfund.

AFCEC
"Verizon Wireless et Digi se sont pliés en quatre pour nous aider dans notre transition vers le cellulaire. Les deux entreprises ont travaillé avec diligence pour nous aider à réussir. Nous sommes très satisfaits de nos résultats et nous sommes impatients d'étendre cette transition réussie à l'ensemble de nos sites d'assainissement."

Brad Johnson, ingénieur de projet à l'AFCEC

L'Air Force Civil Engineer Center (AFCEC), situé à la Joint Base San Antonio-Lackland, au Texas, est une unité principale subordonnée de 1 900 personnes du Air Force Installation and Mission Support Center, Air Force Materiel Command. Le centre est chargé de fournir des services d'ingénierie d'installation réactifs, flexibles et complets.

Les missions de l'AFCEC comprennent la planification des investissements dans les installations, la conception et la construction, le soutien aux opérations, la gestion des biens immobiliers, le soutien énergétique, la conformité environnementale et la restauration, les assertions d'audit, l'acquisition et la gestion de programmes. L'unité mène ses opérations sur plus de 75 sites dans le monde. À la base conjointe de Cape Cod (JBCC), l'AFCEC gère les sites de contamination du sol et des eaux souterraines dans le cadre du programme de restauration des installations et du programme de réponse aux munitions militaires, conformément à la loi sur la réponse, l'indemnisation et la responsabilité environnementales globales (également connue sous le nom de "Superfund"), comme l'exige le programme de restauration de l'environnement de la défense.

Défi commercial

JBCC est une base militaire de 22 000 acres située à l'ouest de Cape Cod dans le comté de Barnstable, MA, à environ 60 miles au sud de Boston. La base est utilisée pour des activités d'entraînement militaire depuis 1911 et se trouve au-dessus d'un aquifère à source unique qui fournit de l'eau potable aux habitants de l'Upper Cape. En raison de la contamination due à des déversements de produits chimiques et de carburant, à des activités d'entraînement au tir, à des décharges et à des structures de drainage, la base a été ajoutée à la National Priorities List (NPL) en 1989 en tant que site Superfund. Il existe plus de 100 zones sources et 18 panaches d'eaux souterraines, dont neuf font l'objet d'une extraction et d'un traitement avec un débit combiné d'environ 11 millions de gallons par jour.

Depuis près de vingt ans, des équipes d'ingénieurs et d'autres experts en assainissement du JBCC construisent, exploitent et surveillent des systèmes de traitement des eaux souterraines situés à l'intérieur et à l'extérieur de la base, dans les communautés environnantes. Brad Johnson, ingénieur de projet chez Jacobs, l'entrepreneur de l'AFCEC, a expliqué que le processus d'assainissement continu de milliards de gallons d'eau contaminée exige une surveillance minutieuse et continue. Les mesures comprennent un large éventail de paramètres tels que les débits, les niveaux des réservoirs et les pressions des systèmes, avec des mises à jour aussi fréquentes qu'une fois par seconde.

"Nous avons de nombreux puits d'extraction et de réinjection d'eau souterraine qui se trouvent à des milliers de mètres - parfois à des kilomètres - des usines de traitement", a-t-il déclaré. "Les systèmes ont été construits à l'origine pour déployer des connexions utilisant principalement des paires torsadées en cuivre. Malheureusement, cela signifiait que l'AFCEC payait 2 000 dollars par mois pour des communications par ligne terrestre, et certains circuits avaient des problèmes matériels qui entraînaient de fréquentes interruptions de service. Nous avions besoin d'un moyen de garantir que les systèmes fonctionnent conformément aux exigences et aux spécifications.

Solution

Soucieuse de réduire ses coûts et d'accroître la fiabilité de ses connexions sur l'ensemble des sites, l'AFCEC s'est associée à Verizon Wireless et a accepté ses recommandations. L'équipe de l'AFCEC a commencé à passer à la connectivité sans fil pour ses sites d'équipement sur la base militaire. Après une évaluation minutieuse, l'équipe a procédé à un déploiement pilote du routeur cellulaire Digi WR21.

Ce routeur complet peut fournir une connectivité WWAN primaire et de secours sur 3G/4G/LTE avec un support série RS232/422/485 et un double Ethernet. Des options d'alimentation et de connectivité flexibles, ainsi que des plages de température étendues, font du Digi WR21 un produit polyvalent pour les environnements commerciaux et industriels. Digi Remote Manager®, une solution de gestion de réseau basée sur le cloud, facilite l'installation, la configuration, les mises à jour de firmware et la surveillance de grandes installations de routeurs cellulaires Digi distants.

Deux unités ont été déployées pour l'évaluation initiale - l'une dans un puits d'extraction et l'autre dans une station d'épuration - tandis que Verizon Wireless a fourni la connectivité sans fil.

"Nous avons dû travailler avec diligence pendant le déploiement en raison de problèmes liés à la force du signal et à l'antenne", a déclaré M. Johnson. "En fin de compte, il s'agissait d'un problème de configuration - les appareils étaient initialement configurés pour communiquer ouvertement sur n'importe quelle bande cellulaire. Mais avec les antennes et les emplacements d'antennes appropriés, et un verrouillage sur la bande 700 MHz, nous avons pu obtenir des signaux LTE cohérents sur les deux sites d'essai".

Les systèmes de contrôle modernes tels que les systèmes AFCEC/JBCC utilisent la norme Modbus, un protocole industriel conçu à l'origine pour les liaisons filaires en cuivre. Bien que la disponibilité des réseaux cellulaires soit désormais supérieure à celle des liaisons filaires, la latence accrue est souvent un problème pour les systèmes de contrôle hérités, habitués à des temps de réponse aux demandes de vote de l'ordre de la milliseconde. Cependant, la combinaison de la faible latence de Verizon LTE et du support Modbus série/TCP natif du Digi WR21 a permis un taux de réussite élevé pour la transition des systèmes de contrôle d'une liaison filaire à une liaison sans fil.

Résultats

"Il a suffi d'appuyer sur un bouton pour améliorer la fiabilité de nos communications", a déclaré M. Johnson. "Les économies réalisées grâce à la réduction des frais mensuels et les économies de main-d'œuvre attendues du fait que nous n'aurons plus à nous occuper des problèmes fréquents liés aux lignes terrestres sont également considérables. Nous utilisons ces deux unités d'essai depuis environ trois ans et nous prévoyons de les étendre à nos neuf autres systèmes de traitement. Les huit connexions terrestres que nous prévoyons de remplacer coûtent à l'AFCEC un total d'environ 1 300 dollars par mois. En revanche, les connexions sans fil de remplacement ne coûteront que 355 dollars par mois, avec une allocation mensuelle combinée de 60 Go de données. Le matériel devrait donc être amorti à 100 % en moins de six mois. Lorsque nous remplacerons les autres lignes terrestres, et si l'on considère que nous avons encore une vingtaine d'années de travaux d'assainissement devant nous, les économies seront encore plus importantes".

M. Johnson a ajouté : "Je tiens également à souligner que Verizon Wireless et Digi se sont pliés en quatre pour nous aider dans cette transition vers le cellulaire. Les deux sociétés ont travaillé avec diligence pour nous aider à réussir. Nous sommes très satisfaits de nos résultats et nous sommes impatients d'étendre cette transition réussie à l'ensemble de nos sites d'assainissement."

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