samedi 27 avril, 14:38:06

Achat d'une station météo

 

Les années 2020-2023/2024

Le réseau BMCB actuellement opérationnel se compose d'une centaine de stations de mesure du fabricant "Barani Design". Le grand atout est le Meteoshield, qui sert de "abris thermométrique en miniature" et qui, malgré sa petite taille, fournit un très bon résultat de mesure, comparable à celui de son grand frère l’ abris Stevenson . De plus, la station fonctionne de manière totalement autonome, ce qui permet de l'installer dans des zones ouvertes, loin des influences perturbatrices qui rendent les mesures moins bonnes.

Le réseau s'est considérablement développé ces dernières années, passant d'une dizaine de points de mesure fin 2020 à près de 100 points de mesure début 2024. Cela signifie également que les stations les plus anciennes ont atteint l'âge de trois ans. Malheureusement, toutes les stations météorologiques qui ont été installées en 2020 sont également devenues défectueuses au fil des ans.

Force est de constater que la quantité de problèmes n'a fait qu'augmenter de manière significative ces derniers temps (1-2 ans), c'est pourquoi nous avons décidé de ne plus proposer ces stations météorologiques BARANI.
Au cours des dernières années et jusqu'à la fin de 2023, plus de la moitié des stations météorologiques ont nécessité une intervention en raison d'une ou de plusieurs défaillances.
Les réparations semblent généralement fonctionner, mais ne semblent pas être une solution à long terme car après un certain temps, les problèmes semblent se répéter.
Chez Barani, on admet que l'appareil devrait au moins avoir une durée de vie de 10 ans ou plus, mais ce que nous voyons aujourd'hui, c'est que nous sommes loin de ces 10 ans.

Et c’est pour cela que nous voudrions donc nous excuser auprès des personnes qui ont acheté un appareil de chez Barani après que nous en ayons fait la promotion.

Ces dernières années, nous avons souvent discuté avec Barani au sujet des pièces détachées et des échanges, et ils se sont parfois montrés compréhensifs, mais après avoir appliqué  très strictement la période de garantie de deux ans soudain ils ne le font plus après insistance de notre part... en d'autres termes : c’est une situation difficile à évaluer et gérer.
Il est inévitable que des problèmes surviennent dans un réseau de 100 stations et nous y étions préparés mais cela ne peut pas être considéré comme normal, surtout lorsque 90 % de toutes les pannes peuvent être attribuées à des problèmes spécifiques, c'est-à-dire à des défauts de conception. Chez Barani, on prétend bien nous soutenir en nous fournissant toujours (sic) des pièces de rechange. Cependant, la satisfaction du client passe aussi par la résolution des problèmes épidémiques, de préférence dans les plus brefs délais.
Nous sommes en 2024 et à quelques détails près, peu de choses ont changé.

Notre solution: développement d'une nouvelle station météo “WeatherWise”

L’année dernière, nous avons travaillé sur le développement de notre propre station météorologique, la "WEATHERWISE" (abrégée en "WW").

Selon nous, un certain nombre de points sont importants et nous les gardons à l'esprit pendant son développement comme par exemple :

  1. La fiabilité de l'équipement : notre objectif est de ne pas avoir de défaut et, s'il y en a, de les réparer rapidement. La cause réelle du problème doit être traitée afin de l'éviter à l'avenir.
  2. La précision des mesures : en ce qui concerne la température, elle doit absolument répondre à la norme de l'OMM ; nous essayons également de nous y conformer pour les autres paramètres. Cela va généralement de pair avec les capteurs utilisés.
  3. La modularité et la flexibilité : le nombre de capteurs connectés à un module est limité.  Nous pouvons par exemple faire un module avec la température, l'humidité ainsi que les précipitations et éventuellement regrouper sur un deuxième module la vitesse et la direction du vent. Nous fournissons également plusieurs interfaces (en option) pour des capteurs supplémentaires et prenons en charge les capteurs (semi-)professionnels existants de fabricants réputés.
  4. Le prix de revient : nous souhaitons naturellement le maintenir aussi bas que possible. Cependant, nous ne voulons pas atteindre ce prix bas en utilisant des matériaux de qualité moindre, en prenant des risques ou en faisant des compromis sur les points mentionnés ci-dessus qui sont plus importants pour nous.

Des points comme la petite taille ou encore l’esthétique sont moins importants pour nous.

La première version de cette station météorologique est actuellement testée à l'extérieur et ce par tous les temps. Les sites d'essais se trouvent dans des endroits où les conditions climatiques de notre pays sont les plus difficiles pour l'électronique : basses températures, peu de soleil, humidité élevée pendant de longues périodes, beaucoup de précipitations, de la neige... L’Ardenne et les Hautes-Fagnes sont donc idéales pour mettre les nouvelles stations à l'épreuve.

Les sites choisis sont Elsenborn/Bütgenbach (Grünen Kloster) pour ses températures minimales parfois très basses, Losheimergraben/Büllingen (près de la frontière allemande) en raison de son altitude élevée et de ses zones boisées, idéal pour un faible ensoleillement, ainsi que les sites de Braunlauf/Burg-Reuland et Recht/Sankt-Vith.

Station météo à Grünen Kloster (Elsenborn), le 9 novembre 2023 (date d'installation de la station WW)
Barani Meteohelix (à gauche et en panne depuis quelques semaines…) et la nouvelle station WW (à droite) avec des capteurs à 10, 30 et 50cm du sol et à 150cm dans l'abri Meteoshield

Au moment où nous écrivons ces lignes, nous sommes à la fin du mois de février. En janvier, la station de Grünen Kloster/Elsenborn a enregistré la température la plus basse de ces 4 dernières années (-23,0°C) tandis que juste au-dessus de la couche de neige, la sonde a enregistré un respectable -26,2°C. Oui, c'est bien la station test WW qui a pu mesurer cette température.

Au cours de cette période de test, deux lacunes ont été découvertes et ont été éliminées dans la nouvelle version (mise à jour) - qui sera bientôt lancée.

Comme la Barani MeteoHelix, les nouvelles stations météorologiques utilisent le réseau Sigfox et transmettent des données toutes les 10 minutes. D'autres types de réseaux pourront être ajoutés à l'avenir.

Alors qu'une Barani Meteohelix ne donnait pas la possibilité de mesurer les températures à proximité et/ou dans le sol, nous avons ajouté cette fonctionnalité. Etant donné que nous contrôlons nous-mêmes toutes les étapes de la nouvelle conception, nous pouvons opter pour l'une ou l'autre solution en cas de besoin.

Spécifications de la nouvelle station météo

Vous trouverez ci-dessous un premier aperçu de la nouvelle station météorologique WW ainsi qu'une comparaison avec la Barani-Meteohelix/MeteoWind/MeteoRain.

Barani “Meteohelix”

BMCB “WeatherWise”

Station météorologique compacte où tous les capteurs (sauf le pluviomètre) et l'électronique sont situés à l'intérieur du Meteoshield.

Station météorologique un peu plus grande, constituée d'un boîtier en plastique (polycarbonate, IP68) contenant l'électronique et la batterie au lithium. En outre, il y a un panneau solaire et, pour la plupart des gens, également un Meteoshield (Barani) comme hutte thermométrique (donc ce qui est bon, nous l'utiliserons plus loin...).

Mesure de la température de l'air avec une précision allant jusqu'à 0,1°C pour la plage +20..+60°C, au-delà de 0,3° selon le fabricant du capteur (contrairement à ce qu'indique Barani dans ses spécifications) ; les températures moyenne, minimale et maximale sont également disponibles.

Mesure de 2, 3 ou 4 canaux de température chacun avec une précision de 0,15° (sans étalonnage du capteur), bien meilleure que 0,1° après étalonnage. Pour la version avec 2 ou 3 canaux de température, les données de moyenne, minimum et maximum sont disponibles, pour 4 canaux seulement la moyenne et le minimum de tous les canaux et seulement le maximum du 1er canal.

Mesure de l'humidité relative avec une précision de 2 % à 90 % avec une plus grande imprécision au-delà.

Le développement de la sonde de mesure séparée est en cours ; la sonde elle-même est en acier inoxydable (inox). Le capteur utilisé pour la température et l'humidité relative est le même que celui de Meteohelix. Par conséquent, les spécifications sont les mêmes que celles de Meteohelix.

Mesure de la pression atmosphérique avec une précision du capteur de +/-1,5 hPa à 25°C, au-delà augmentant à plus de +/-3 hPa pour la plage de température -20/+50°C.

Une sonde séparée de mesure de la pression atmosphérique (baromètre) sera disponible, avec une meilleure précision que 0,30 hPa, nous visons 0,15 hPa (mais cela reste à confirmer).

Mesure du rayonnement solaire à travers leur panneau solaire ; selon les spécifications de Barani, la classe C n'est pas du tout atteinte (après une mesure avec un pyranomètre de classe A) et la situation s'aggrave avec le temps.

Un module supplémentaire permettant également de mesurer le rayonnement solaire à l'aide d'un (véritable) pyranomètre est en cours d'élaboration et prend en charge de nombreux types de capteurs. Une bonne mesure nécessite un bon capteur et ce sont les spécialistes dans le domaine qui nous les fournissent.

Mesure du point de rosée : il n'est pas mesuré mais calculé à partir de la température de l'air et de l'humidité relative. Cette méthode est satisfaisante pour une humidité relative inférieure à 95 % ; au-delà, l'écart augmente, principalement en raison de l'erreur de mesure plus importante du capteur d'humidité au-delà de 95 %.

Identique à Meteohelix Barani.

Précipitations : connexion pour un interrupteur (reedswitch) du pluviomètre (principe de l'auget basculant). Cependant, les expériences avec le pluviomètre Barani ne sont pas bonnes, de nombreux appareils présentent des écarts importants.

Précipitations : connexion pour un interrupteur (reedswitch) du pluviomètre (principe de l'auget basculant), identique au système Barani Meteohelix.

 

Nous étudions les pluviomètres les plus performants et ferons notre choix parmi ceux-ci. Nous ne développons pas de pluviomètre nous-mêmes.

Vent : station Barani MeteoWind (note : n'est pas fournie avec Meteohelix et doit être achetée séparément) avec vitesse moyenne, pic de vent à 3 secondes, direction et direction de la rafale.

Vent : identique en termes de boîtier, d'électronique et de panneau solaire ; nous utilisons maintenant le capteur Barani MeteoWind Compact (c'est-à-dire sans la version IoT).

Nous traitons la vitesse moyenne du vent sur 10min, le pic sur 3sec, le pic sur 1sec, le pic instantané, la direction moyenne sur 10min, l'écart type de la direction et de la vitesse.

 

Notre station météorologique prend également en charge les capteurs d'autres "grands" fabricants.

Réseau : sigfox, émetteur intégré avec antenne interne ; on constate également que la direction dans laquelle l'hélixe est positionnée détermine l'intensité du signal.

Réseau : sigfox, émetteur intégré avec une antenne externe. Une antenne externe donne (généralement) de meilleurs résultats et, en fonction de l'emplacement (couverture du réseau), une petite ou une grande antenne peut être utilisée. L'antenne peut également être placée plus haut dans les endroits où la couverture de sigfox est légèrement inférieure.

Panneau solaire intégré au sommet du Meteohelix ; après 3 ans d'expérience, nous constatons que le panneau solaire utilisé est de mauvaise qualité.

Panneau solaire individuel. Inconvénient : il est plus grand. Avantage : dans les régions à faible ensoleillement, il suffit de prévoir un panneau plus grand. Le panneau solaire est résistant aux intempéries et a une durée de vie d'au moins 10 ans.

Appareil très compact

Moins compact que le Barani Meteohelix en raison des pièces séparées et du panneau solaire plus grand ainsi qu’un peu plus de câblage (en fonction du nombre de capteurs connectés).

Impossible

Un module supplémentaire (en option) est en cours de développement pour les capteurs de température très stables PT100/PT1000  (résistance au platine).

Impossible

Chaque module dispose d'une mémoire permettant de stocker des données pour une année entière, y compris des données supplémentaires. Par exemple, la température est disponible toutes les 2 minutes alors qu'elle n'est transmise que toutes les 10 minutes par sigfox. Cela nécessite une connexion par câble.

Le recalibrage n'est possible qu'après coup sur le serveur.

Chaque module a la possibilité d'étalonner les capteurs (le cas échéant) ; cet étalonnage est stocké dans le module et les données transmises sont donc immédiatement correctes. Il n'est pas nécessaire de procéder à des corrections par la suite.

Impossible

Module supplémentaire (en option) en cours de développement pour la connexion de capteurs équipés d'une communication Modbus RTU (par exemple, certains types de pyranomètres, de pluviomètres de pesage utilisent ce protocole).

Sur le MeteoHelix, le manchon du filtre est en plastique et n’est malheureusement pas assez serré pour empêcher les insectes de pénétrer sur les capteurs. Sur la photo, nous pouvons en voir coincés dans le gel du capteur de pression atmosphérique (rond blanc). On remarque également de la corrosion (clairement visible sur le deuxième en partant de la droite). 
La sonde de mesure de la nouvelle station WeatherWise est entièrement en acier inoxydable, y compris le filtre poreux qui contient le capteur de mesure. Il est impossible pour la vermine de toucher le capteur à cet endroit... Si ce dernier est fort encrassé, le filtre peut être remplacé.

 

Dans un avenir proche, vous recevrez plus d'informations sur les résultats obtenus et les problèmes rencontrés ainsi sur la manière dont nous avons l'intention de les résoudre. Nous aimons la transparence et visons une bonne qualité et une bonne fiabilité de la WW en combinaison avec de bonnes observations (précises).

En outre, nous souhaitons vous tenir au courant de la date à laquelle nous commencerons à déployer le système. Nous visons le printemps 2024.

Questions?

Si vous avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter par mail: [email protected]

 

Dernière mise à jour : 01 mars 2024

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