Brevet FR2922664A1 — publié le 20090424

PROCÉDÉ DE GÉNÉRATION AUTOMATIQUE D'UN FICHIER SSD DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention se situe dans le domaine de l'automatisation de processus industriels et concerne plus spécifiquement un procédé de génération automatique d'un fichier SSD (System Specification Description) à partir d'un schéma d'une installation électrique et/ou électrotechnique comprenant des symboles types représentant les éléments électriques et/ou électrotechnique de ladite installation et des attributs représentant les caractéristiques électriques spécifiques de chaque élément électrique et/ou électrotechnique. L'invention concerne également un dispositif comportant des moyens pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention et un programme d'ordinateur mémorisé dans un support et comportant des modules logicilels pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE La norme CEI 61850 a pour but de normaliser les réseaux et les systèmes de communication pour permettre à des appareils électroniques intelligents (IED, pour Intelligent Electronic Device) fabriqués par des constructeurs différents de partager les fonctions de contrôle/commande et de protection. Aussi, la norme CEI 61850 offre-t-elle des ressources pour modéliser les fonctions d'un poste au moyen du concept de noeuds logiques représentant la plus petite sous fonction dotée d'entrées/sorties formellement définies et qui peut traiter des données en provenance d'autres noeuds logiques. A cet effet, les noeuds logiques sont modélisés comme des classes composées d'objets de bases prédéfinis. Les échanges entre noeuds logiques sont effectués à l'aide de piles de protocoles normalisées. Specification ou fichier unifilaire ou le schéma fonctionnel de l'installation électrique. 15 Un problème de l'art antérieur provient du fait que les fichiers SSD sont crées manuellement, en définissant les fonctions électrotechniques et la topologie du poste. Ceci a pour effet d'augmenter les coûts d'ingénierie des systèmes de contrôle commande 20 des postes électriques et le temps de conception et de test des installations électriques. Un but de l'invention est d'automatiser la création et la vérification des fichiers SSD à partir d'une représentation graphique de l'installation, 25 typiquement un schéma unifilaire, afin de limiter le coût et la durée de configuration et de test des installations électriques. Un autre but de l'invention est de systématiser la représentation en format SCL des postes 30 électriques afin de faciliter les tests en usines et les tests sur sites de l'installation, la mise en place peut être présentée Ainsi, la description d'une réalisée par une syntaxe sous la forme d'un fichier normalisée et SSD (System Description) reflet de documents papiers informatiques représentant le schéma installation d'un système global d'asset management et le peuplement d'une base de modèle d'information commun CIM (pour Common Information Model). EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention préconise un procédé de génération automatique d'un fichier SSD (System Specification Description) à partir d'un schéma d'une installation électrique et/ou électrotechnique comprenant des symboles types représentant les éléments électriques et/ou électrotechniques de ladite installation et des attributs représentant les caractéristiques électriques spécifiques de chaque élément électrique et/ou électrotechnique. Le procédé selon l'invention comporte les étapes suivantes : - identifier les symboles type à partir d'une image dudit schéma électrique, - associer les symboles type identifiés à des entités connues, - identifier, à partir de ladite image, les baies électrotechniques, les instances graphiques représentant chaque symbole type, les attributs associés à chaque symbole type, et la topologie des connexions électriques de chaque symbole type, - associer à chaque symbole type identifié une étiquette normalisée, - générer une table de correspondance comportant chaque symbole identifié et l'étiquette normalisée correspondante, - mémoriser ladite table de correspondance et la topologie électrique des symboles types identifiés dans un fichier de type SSD. Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, lesdites étiquettes normalisées représentent des noeuds logiques (Logical Node) et/ou des attributs de noeuds logiques prédéfinis par la norme CEI 61850, et/ou des informations de connectivité électrique reliant un symbole type à un ou plusieurs autres symboles types. Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, chaque symbole type et la topologie des connexions électriques correspondante sont identifiés par une méthode de reconnaissance de forme. Dans une variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, outre une étape consistant à l'image de l'installation électrique et/ou électrotechnique est saisie à partir un schéma unifilaire ou à partir d'un fichier CAO. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comporte en outre une étape consistant à associer à chaque noeud logique au moins une fiche de tests. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, prise à titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 illustre schématiquement un 30 exemple de schéma unifilaire d'une installation 25 électrique à partir duquel est généré un fichier SSD par le procédé selon l'invention, - la figure 2 illustre schématiquement une vue d'un sous-ensemble de l'image de la figure 1, - la figure 3 illustre schématiquement un organigramme général illustrant les étapes essentielle du procédé selon l'invention, - la figure 4 représente une table de correspondance symboles-étiquettes normalisées obtenue par le procédé selon l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La figure 1 est une image d'une installation électrique comportant un ensemble de symboles des composants électriques constituant ladite installation, tels que des sectionneurs de terre 2, des sectionneurs de ligne 4, des disjoncteurs 6, et des transformateurs 8. Les étapes essentielles du procédé selon l'invention vont maintenant être décrites en référence au schéma de la figure 2 représentant une vue détaillée d'une partie de la figure 1 à partir de laquelle les instances graphiques représentant chaque symbole type ainsi que les attributs associés à chaque symbole type seront identifiés, et à l'organigramme de la figure 3. Etape 10: identification des symboles types (modèles) Dans cette étape les symboles et leurs attributs sont identifiés à partir de l'image de la figure 2 par une méthode de reconnaissance de forme au moyen d'un dispositif muni d'un module de prise d'image, un appareil photo ou une caméra équipés d'un module d'analyse d'images par exemple. Les symboles types sont reconnus dans leurs différentes orientations (verticales, horizontales) et éventuellement dans leurs différentes couleurs. Dans le cas général, d'autres symboles peuvent être reconnus. En particulier des symboles de type � I> � représentant des éléments de protections. La reconnaissance des symboles est obtenue par comparaison des symboles captés à partir de l'image avec des symboles présents dans une bibliothèque prédéfinie. Dans le cas où un symbole capté n'est pas présent dans ladite bibliothèque, un opérateur indique manuellement le type du symbole au module d'analyse d'image. Etape 12: Association des symboles types à des entités connues Sur la figure 2, on distingue des symboles représentant respectivement un sectionneur de terre 2, un sectionneur de ligne 4, un disjoncteur 6, et un transformateur 8. Les noms de ces symboles en langage courant sont associés à une terminologie de noeuds logiques (Logical Node en anglais) dans le contexte IEC 61850. Ils sont optionnellement associés à des noeuds logiques de contrôle ou de mesure Pour les différents symboles de l'image de la figure 2, le résultat de cette étape illustré par la table de la figure 4 dans laquelle les sectionneurs 2 et 4 sont associés au terme XSWI représentant un noeud logique de base, le disjoncteur 6 est associé au terme XCBR et le transformateur 8 au terme YPTR. Sur la figure 4, le LN de base correspond à l'élément électrotechnique directement représenté sur le schéma graphique et le LN associé correspond à la fonction intimement liée à cet élément. Notons que l'association de chaque symbole avec sa représentation normalisée est réalisée automatiquement si cette dernière est préalablement enregistrée dans une librairie. Sinon, le symbole, sera identifié manuellement par un opérateur. Etape 14 : Identification des instances de modèles graphiques et des attributs associés L'image illustré par la figure 2 comporte huit instances de sectionneurs de ligne 2, huit instances de sectionneurs de terre 4, trois instances de disjoncteurs 6, et une seule instance de transformateur 8. Les attributs suivants du transformateur 8 sont renseignés au moyen de la description des attributs des noeuds logiques définis dans la norme IEC 61850-7-4 : EEName : IBT#1 HiVRtg : 400 LoVRtg : 132 PwrRTg : 200 Il en est de même pour les attributs des autres instances. Cette étape permet en outre de détecter les coordonnées géographiques des instances (coordonnées 20 25 30 x, y) afin de compléter le fichier SSD par l'annexe informative C du document IEC 61850-6 ou à l'aide d'une syntaxe similaire. Etape 16: Identification de la topologie électrique La topologie électrique de l'installation illustrée par la figure 2 est identifiée par une méthode de reconnaissance des formes, sur la base des principes suivants préalablement programmés dans le dispositif d'analyse d'image : -un trait reliant un symbole type avec un autre symbole type indique une connectivité électrique, - un jeu de barre interconnectant un ensemble de symboles est constitué par un ou plusieurs traits, - un texte comportant le terme kV définit un niveau de tension associé à un ensemble électriquement connecté. Ainsi la méthode permet de détecter sur la figure 2 que le disjoncteur 4-I452 est relié aux sectionneurs de ligne 4-I489A et 4-I489B. La topologie électrique est projetée dans le modèle de données IEC 61850 comme suit : le nombre de connexions est de deux pour le 25 disjoncteur 4-I452 et pour chacun des sectionneurs de ligne 4-I489A et 4-I489B, deux noeuds de connexion (Connectivity Node en anglais) sont créés pour le disjoncteur 4-I452, l'un sera commun à un noeud de connexion du sectionneur 30 4-I489A, l'autre commun à un ConnectivityNode du sectionneur 4-I489B. Dans le cas général, un noeud de connexion peut être : - soit partagé avec une connexion d'un autre symbole comme dans l'exemple du disjoncteur 4-I452 de la figure 2, - soit isolé et sans lien à l'intérieur de l'installation. C'est le cas des deux flèches 9 de la figure 2 illustrant la connexion d'une ligne ou d'un câble à une autre installation électrique, - être connecté à un jeu de barres reliées à un ensemble de noeuds de connexion mais ne comportant pas de symboles tel que représenté à la figure 1 dans laquelle le jeu de barre correspond à un niveau de tension de 400 kV. Identification des baies L'identification des baies est une étape importante pour la définition de la structure IEC 61850 de l'installation. L'interprétation des baies, au sens IEC 61850, peut différer d'un utilisateur à l'autre en fonction des habitudes. Le procédé selon l'invention permet une identification automatique des baies regroupant différents organes électrotechniques, et l'utilisateur peut éventuellement modifier le groupement proposé. Le principe de cette identification automatique consiste à : - grouper dans une même baie l'ensemble des symboles interconnectant différents jeux de barre, dans le cas où l'installation en possède plusieurs. L'ensemble de symboles peut posséder une connexion à un noeud de connexion isolé tel que illustré par l'exemple de la figure 2. Si l'un des symboles est du type �transformateur�, alors l'ensemble des symboles est subdivisé en deux groupes, de part et d'autre du transformateur, chaque groupe constituant une baie et le transformateur étant attribué à l'un des groupes, - grouper dans une même baie l'ensemble des symboles interconnectant un unique jeu de barre et un noeud de connexion isolé, en particulier, mais pas uniquement, dans le cas où l'installation ne possède qu'un seul jeu de barre. Etape 18: Création du fichier SSD Un fichier XML de type SSD est crée à partir de l'ensemble des objets crées dans les étapes 12 et 14, et optionnellement 16. Ce fichier comporte : - la description de la partie � Substation � définie par le standard, - des extensions optionnelles contenant la représentation des symboles et leur positionnement. Le fichier XML de type SSD ainsi créé est mémorisé à l'étape 18 et sera utilisé, notamment, pour configurer un système de contrôle-commande et pour vérifier la conformité du câblage de l'installation électrique avec le schéma électrique ou fonctionnel de ladite installation. Le procédé selon l'invention peut être utilisé avantageusement pour rénover un système de contrôle-commande pour lequel les fichiers informatiques décrivant le diagramme � single line � ne REVENDICATIONS 1. Procédé de génération automatique d'un fichier SSD (System Specification Description) à partir d'un schéma d'une installation électrique et/ou électrotechnique comprenant des symboles types représentant les éléments électriques et/ou électrotechniques de ladite installation et des attributs représentant les caractéristiques électriques spécifiques de chaque élément électrique et/ou électrotechnique, procédé caractérisé par les étapes suivantes : -identifier (10) les symboles type à partir d'une image dudit schéma électrique, - associer (12) les symboles type identifiés à des entités connues, - identifier (14, 16), à partir de ladite image, les baies électrotechniques, les instances graphiques représentant chaque symbole type, les attributs associés à chaque symbole type, et la topologie des connexions électriques de chaque symbole type, - associer à chaque symbole type identifié une étiquette normalisée, - générer une table de correspondance comportant chaque symbole identifié et l'étiquette normalisée correspondante, - mémoriser (18) ladite table de correspondance et la topologie électrique des symboles 30 types identifiés dans un fichier de type SSD.. Procédé selon la revendication 1, dans lequel lesdites étiquettes normalisées représentent des noeuds logiques (Logical Node) et/ou des attributs de noeuds logiques prédéfinis par la norme CEI 61850, et/ou des informations de connectivité électrique reliant un symbole type à un ou plusieurs autres symboles types. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel chaque symbole type et la topologie des connexions électriques correspondante sont identifiés par une méthode de reconnaissance de forme. 4. Procédé selon la revendication 2 comportant en outre une étape consistant à associer à 15 chaque noeud logique au moins une fiche de tests. 5. Procédé selon la revendication 1 comportant en outre une étape consistant à saisir l'image de l'installation électrique à partir un schéma 20 unifilaire ou à partir d'un fichier CAO. 6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel lesdits symboles types sont identifiés à partir d'une bibliothèque de symboles prédéfinie. 25 7. Procédé selon la revendication 6 dans lequel un symbole sera identifié manuellement par un opérateur si l'association de ce symbole avec sa représentation normalisée n'est pas préalablement 30 enregistrée dans la bibliothèque de symboles prédéfinie.8. Procédé selon la revendication 4, dans lequel lesdits tests consistent à vérifier la conformité du câblage de l'installation électrique avec le schéma électrique ou fonctionnel de ladite installation. 9. Dispositif de génération automatique d'un fichier SSD (System Specification Description) à partir d'un schéma d'une installation électrique et/ou électrotechnique comprenant des symboles types représentant les éléments électriques et/ou électrotechnique de ladite installation et des attributs représentant les caractéristiques électriques spécifiques de chaque élément électrique et/ou électrotechnique, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens pour identifier les symboles type à partir d'une image dudit schéma électrique, - des moyens pour associer lesdits symboles type à des entités connues, - des moyens pour identifier, à partir de ladite image, les baies électrotechniques, les instances graphiques représentant chaque symbole type, les attributs associés à chaque symbole type, et la topologie des connexions électriques de chaque symbole type, - des moyens pour associer à chaque symbole type identifié une étiquette normalisée,- des moyens pour générer une table de correspondance comportant chaque symbole identifié et l'étiquette normalisée correspondante, - des moyens pour mémoriser ladite table de correspondance et la topologie électrique des symboles types identifiés dans un fichier de type SSD. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte un module de reconnaissance de forme destiné à identifier chaque symbole type et la topologie des connexions électriques correspondant à chaque symbole type. 11. Programme d'ordinateur mémorisé dans un support et destiné, lorsqu'il est exécuté, à générer automatiquement un fichier SSD (System Specification Description) à partir d'un schéma d'une installation électrique et/ou électrotechnique comprenant des symboles types représentant les éléments électriques et/ou électrotechnique de ladite installation et des attributs représentant les caractéristiques électriques spécifiques de chaque élément électrique et/ou électrotechnique, caractérisé en ce qu'il comporte : - un module pour identifier les symboles type à partir d'une image dudit schéma électrique, - un module pour associer les symboles type à des entités connues, - un module pour identifier, à partir de ladite image, les baies électrotechniques, les instances graphiques représentant chaque symbole type, les attributs associés à chaque symbole type, et latopologie des connexions électriques de chaque symbole type, - un module pour associer à chaque symbole type identifié une étiquette normalisée, - un module pour générer une table de correspondance comportant chaque symbole identifié et l'étiquette normalisée correspondante, - un module pour mémoriser ladite table de correspondance et la topologie électrique des symboles types identifiés dans un fichier de type SSD.