Cet article fait partie de la série La pyramide d’automatisation de la ventilation, lisez la vue d’ensemble complète ici.
Le niveau 2 a donné au système de ventilation la capacité d’agir de lui-même mais uniquement selon ce qui était censé se passer. Un horaire sait quand l’équipe de dynamitage est supposée faire sauter, quand un quart est supposé commencer, quand un chantier est supposé se libérer. Il n’a aucun moyen de savoir quand quelque chose se produit qui n’était pas au calendrier.
Le niveau 3 comble cet écart. Le système de ventilation cesse de demander quelle heure est-il et commence à demander qu’est-ce qui vient de se passer.
Du calendrier au réseau de capteurs
Un horaire, c’est un plan. Les mines souterraines ne suivent pas toujours le plan.
Les équipements tombent en panne en dehors des fenêtres de maintenance. Les niveaux de gaz montent sans que personne ne le signale. Une porte ou un barrage se retrouve laissé ouvert. Aucun de ces événements ne tient compte de ce que dit l’horaire, et aucun n’attend qu’un opérateur le remarque et réagisse.
Le niveau 3 introduit l’automatisation événementielle: la capacité du système de ventilation à détecter un événement discret provenant d’un capteur ou d’un signal système et à exécuter une réponse prédéfinie automatiquement, sans attendre un déclencheur planifié ni une commande humaine.
Le système n’exécute plus seulement un plan. Il surveille maintenant les exceptions au plan et y réagit directement.
Ce qui constitue un événement
Là où le niveau 2 réagit au temps, le niveau 3 réagit à des signaux discrets provenant des systèmes qui surveillent déjà la mine :
- Dépassement de seuil d’un capteur de gaz ou de CO, une lecture franchit un seuil défini dans une zone spécifique
- Défaut ou panne d’équipement, un ventilateur, un volet ou un variateur de fréquence signale un état de défaut
- Changement de position d’une porte ou d’un barrage, une porte de ventilation s’ouvre ou se ferme en dehors de la séquence prévue
- Perte de communication un nœud de contrôle ou un capteur passe hors ligne de façon inattendue
- Perte d’alimentation d’un équipement de ventilation, un déclenchement non planifié sur un départ ou un démarreur
Chacun de ces événements peut être détecté automatiquement et chacun entraîne une réponse connue et définissable. C’est cette combinaison de signal détectable et de réponse définie qui rend un événement automatisable à ce niveau.
Un scénario concret : dépassement du seuil de CO
Considérons un capteur de CO dans un chantier où des équipements diesel ont fonctionné en continu pendant tout le quart.
Sans automatisation événementielle : Le capteur de CO franchit son seuil d’alarme. L’alarme s’affiche à l’écran en salle de contrôle, en supposant que quelqu’un la surveille à ce moment précis. L’opérateur doit remarquer l’alarme, identifier à quelle zone elle correspond, déterminer quels ventilateurs et registres desservent cette zone, et les ajuster manuellement tout en coordonnant potentiellement avec l’équipe sur place. Des minutes s’écoulent entre le dépassement et l’action corrective, et ces minutes dépendent entièrement de la vigilance de l’opérateur.
Avec l’automatisation événementielle du niveau 3 : Le même dépassement est détecté par le système de contrôle dès qu’il franchit le seuil. Le système augmente automatiquement le débit d’air vers le chantier concerné, confirme la réponse des ventilateurs et des registres, et avise l’opérateur qu’une réponse automatisée a été déclenchée, avec la zone et les lectures qui en sont la cause. Lorsque les lectures redescendent sous le seuil acceptable, ce retour à la normale constitue lui aussi un événement le système ramène la ventilation à son état antérieur sans intervention manuelle. Le rôle de l’opérateur passe de détecter et réagir à vérifier une réponse mesurée en secondes plutôt qu’en minutes, qui se produit de manière identique que la salle de contrôle soit occupée ou non.
Ce que change une réponse automatique
Temps de réponse indépendant de la vigilance de l’opérateur
Le gain le plus important à ce niveau est la rapidité. Une boucle de réponse capteur-actionneur se ferme en quelques secondes. Une réponse géré par un humain qui doit voir, interpréter et agir n’y parvient presque jamais, peu importe la compétence de l’opérateur.
Couverture des événements que les horaires ne peuvent pas anticiper
Le niveau 2 gère le prévisible. Le niveau 3 gère le reste. Les pannes d’équipement, les dépassements de gaz et les ouvertures de portes imprévues ne figurent par définition sur aucun calendrier. C’est à ce niveau que le système commence à protéger contre ce que personne n’avait planifié.
Réduction de la dépendance à une vigilance constante de l’opérateur
Les opérateurs demeurent essentiels à ce niveau, mais leur rôle évolue. Plutôt que de devoir continuellement surveiller chaque lecture sur chaque panneau, ils doivent répondre quand le système les informe que quelque chose s’est produit et a déjà été pris en charge. C’est une tâche cognitive fondamentalement différente et plus soutenable sur un quart de douze heures.
Une couche de réponse sécuritaire vérifiable
Chaque événement déclenché et chaque réponse automatisée sont consignés avec un horodatage, la condition déclencheuse et l’action résultante. Pour les dépassements de gaz en particulier, cela crée un registre défendable attestant qu’une réponse de ventilation appropriée a eu lieu immédiatement, indépendamment du fait qu’une personne regardait l’écran au bon moment.
Fondation pour la Ventilation on Demand
L’automatisation événementielle est réactive par conception : elle répond après qu’un seuil est franchi. Mais la capacité sous-jacente, soit de lier directement les données de capteurs en temps réel à l’actionnement de la ventilation, est la même que celle dont la Ventilation on Demand complète aura besoin au niveau 4. Le niveau 3 prouve que le chemin capteur-actionneur fonctionne avant de lui demander de fonctionner en continu.
Les limites que le niveau 3 ne résout pas entièrement
L’automatisation événementielle répond aux franchissements de seuils discrets dans les deux sens. Un dépassement de CO augmente le débit d’air vers le chantier concerné, et lorsque les lectures redescendent sous le seuil acceptable, ce retour à la normale constitue lui-même un événement qui ramène le système à son état de ventilation antérieur. Le système n’est pas bloqué indéfiniment dans une posture de réponse.
Ce que le niveau 3 ne peut pas faire, c’est raisonner sur l’espace entre les événements. Il ne voit pas que les niveaux de CO sont en hausse depuis 20 minutes et n’augmente pas graduellement le débit d’air en anticipation. Il ne sait pas qu’un chantier produit plus d’émissions diesel qu’à l’habitude parce que trois engins lourds s’y sont retrouvés en même temps. Il réagit correctement quand les seuils sont franchis, mais il n’a aucune conscience des conditions qui mènent à ce franchissement.
Combler cet écart, une conscience continue des conditions de la mine et un ajustement proactif du débit d’air avant que les seuils ne soient jamais atteints, c’est le travail du niveau supérieur.
Réflexions finales
Le niveau 3 est souvent le point où l’automatisation de la ventilation commence à ressembler moins à une commodité et davantage à un système de sécurité. Une séquence de dynamitage planifiée est utile sur le plan opérationnel. Un dépassement de CO déclenchant automatiquement une augmentation du débit d’air en quelques secondes, consigné et vérifié sans dépendre de quelqu’un qui surveille un écran au bon moment, relève d’une catégorie de valeur entièrement différente.
C’est aussi à ce niveau que la conversation en salle de contrôle tend à évoluer. Au lieu de se demander est-ce que quelqu’un a remarqué cette alarme, la question devient qu’est-ce que le système a déjà fait à ce sujet.
Article précédent de la série : Niveau 2 – Automatisation planifiée et routine d’exécution.
Prochain article de la série : Niveau 4 – Ventilation à la demande pilotée par la localisation.
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