Objectifs du projet
Réduction énergétique
Optimisation de la consommation par détection de présence et gestion de la luminosité naturelle en temps réel.
Confort des usagers
Combinaison d'automatismes intelligents et de commandes manuelles pour une expérience utilisateur optimale.
Programmation horaire
Adaptation aux emplois du temps de l'IUT avec des plages d'activation configurées.
Modularité
Conception extensible conforme à la norme ISO/IEC 14543-3, avec possibilité d'ajout de fonctionnalités.
Architecture technique
Topologie KNX
Type : Arborescente ou Linéaire étendue selon la distribution des locaux.
Bus de communication : KNX TP1 (Twisted Pair) avec alimentation et données via une paire torsadée (9600 bps).
Tension du bus : 29-30 V DC via alimentation spécifique (ex: ABB SV/S30.640.5).
Segments et lignes
L'infrastructure est divisée selon les zones fonctionnelles :
- Répartition par étages (RDC, 1er étage, ateliers)
- Coupleurs de ligne (Line Coupler - LC) pour interconnecter les segments
- Jusqu'à 64 appareils par ligne (extensible à 255 avec répéteurs)
Exemple de structure :
/ Ligne 1 (RDC)
|-- Salle 101
|-- Salle 102
|-- Couloir RDC
/ Ligne 2 (1er étage)
|-- Salle 201
|-- Salle 202
|-- Laboratoire
/ Ligne 3 (Ateliers)
|-- Atelier 1
|-- Atelier 2
Conception logicielle (ETS)
Structure du projet
- Définition des bâtiments, étages et pièces
- Import des appareils depuis les catalogues fournisseurs
- Création des groupes d'adresses logiques
Paramétrage
- Objets 1 bit pour commandes ON/OFF
- Objets 1 Byte (0-255) pour variation
- Définition de scènes prédéfinies
Téléchargement
- Utilisation d'interface USB/KNX
- Vérification des acknowledgements
- Simulation via ETS avant déploiement
Exemple d'adressage KNX :
| Groupe | Fonction | Type |
|---|---|---|
| 1/0/1 | Allumage salle 101 | 1 bit (ON/OFF) |
| 1/0/2 | Détection présence salle 101 | 1 bit (état) |
| 1/0/3 | Variation lumineuse salle 101 | 1 Byte (0-255) |
Composants matériels
Alimentation KNX
Fournit l'énergie au bus tout en filtrant les perturbations.
Interrupteurs/entrées
Permettent une commande manuelle locale avec intégration dans le système.
Détecteurs de présence
Détection combinée de présence et mesure de la luminosité.
Actionneurs d'éclairage
Commutation et variation des charges d'éclairage.
Coupleurs de ligne
Hiérarchisent le réseau KNX en segments isolés.
Luxmètres
Mesure de la luminosité naturelle pour régulation automatique.
Stratégies de gestion intelligente
Détection de présence
Dans les salles de TP, sanitaires et couloirs, l'éclairage s'active automatiquement lors de la détection de mouvement.
Temporisation : 5 minutes après le dernier mouvement détecté avant extinction automatique.
Gestion horaire
Planification des plages d'activation selon l'emploi du temps de l'établissement.
Exemple : 7h–19h en semaine via module horloge KNX ou automate connecté.
Contrôle manuel prioritaire
Les commandes locales ont priorité sur les automatismes pour une meilleure expérience utilisateur.
Fonction : Un appui manuel coupe la lumière même si le détecteur la demande. Reprise automatique après 10 min.
Variation automatique
Régulation dynamique de la lumière artificielle en fonction de l'ensoleillement naturel.
Seuil : Si > 500 lux → extinction ou atténuation progressive de l'éclairage artificiel.
Exemple de scénario : Salle de cours 101
Entrée en salle :
- 1 Appui sur bouton → lumière ON (groupe 1/1/1)
- 2 Détecteur de présence active (groupe 1/1/2) → maintient l'éclairage
- 3 Luxmètre mesure < 300 lux → activation à 100%
Sortie de salle :
- 1 Absence de mouvement détecté pendant 5 min → OFF automatique
- 2 Appui manuel → OFF immédiat (priorité utilisateur)
- 3 Si lumière naturelle > 500 lux → OFF automatique
Note : Toutes ces actions sont enregistrées dans le journal du système pour analyse ultérieure.
Évaluation et supervision
Supervision
Intégration avec des systèmes de gestion de bâtiment pour un suivi centralisé.
Protocoles supportés : BACnet/IP, Modbus, KNX/IP via passerelle dédiée.
Interfaces : Gira X1, Jung SmartVisu, ou solution web personnalisée.
Journalisation : Temps de fonctionnement, détections, commandes pour analyse.
Sécurité
- Conforme à KNX ISO/IEC 14543-3 et NF C 15-100
- Protection contre les surtensions et interférences
- Authentification KNX Secure pour accès IP
Évaluation énergétique
Étude comparative avant/après déploiement pour quantifier les économies.
Méthodologie : Utilisation de compteurs KNX spécifiques pour analyser les courbes de charge et comparer avec les données historiques.