vendredi 19 avril, 02:27:31

Appareils de mesure

L'appareil compact "MeteoHelix Pro” de BARANI DESIGN

 

Ces dernières années, jusqu'à aujourd'hui : Barani Design...

Depuis le début de notre réseau, nous utilisons le "Meteohelix IoT Pro" du fabricant slovaque Barani Design. En 2023, nous comptions au total un peu moins de 100 stations météorologiques dans Le réseau du BMCB. Ces stations sont compactes et abordables pour les passionnés de météo, contrairement aux équipements de mesure professionnels dont le prix est nettement plus élevé. Les spécifications données par le fabricant semblaient également très bonnes. On peut y même lire le slogan "testées par l’IRM" et pour information, sachez que l'IRM ne les utilise que pour mesurer la température uniquement dans son réseau climatique.

La mesure des précipitations s’effectue avec le pluviomètre "MeteoRain" (relié par un câble au Meteohelix) ; en outre, il y a aussi le MeteoRain IoT, qui transmet uniquement les données de mesure de la pluie via le réseau Sigfox.

Outre le Meteohelix et le MeteoRain, le fabricant propose également le "MeteoWind IoT". Comme son nom l'indique, cet appareil sert à mesurer la vitesse et la direction du vent.

Voilà pour les bonnes nouvelles. Après trois ans d'utilisation, nous connaissons maintenant les points positifs, mais malheureusement encore mieux les points négatifs de cet équipement. C’est avec regret que nous devons dire qu'à notre avis, les points négatifs l'emportent largement sur les points positifs. Voici la conclusion de notre expérience au cours de ces trois dernières années :
 

BARANI METEOHELIX - METEOWIND - METEORAIN

Positif

Negatif

L’abris du Meteohelix est compact et facile à installerAu cours de la période écoulée, pas moins de 55 défauts ont été constatés sur près d’une centaine de stations. Ce chiffre est beaucoup trop élevé même pour un produit qui n’est sur le marché que depuis peu de temps, C’est inacceptable !

Le bouclier est passif, ce qui signifie que vous n'avez pas besoin de ventilateur pour obtenir de bonnes mesures de température.

Il n'y a donc pas d'usure ni de consommation d'énergie.

Les écarts de température mesurés en cas de fort rayonnement solaire et de vent faible sont assez faibles, donc très bons.

C'est également ce qu'ont montré les tests IRM de 2017 et ce que le fabricant mentionne à chaque fois.     

Même après 3-4 ans d'utilisation de ces stations météorologiques, nous voyons toujours les mêmes problèmes surgir sur le tapis roulant... Le fabricant ne semble pas trouver de solution immédiate sur le fond :
- des capteurs qui tombent en panne à cause d'une protection (insuffisante ou mal appliquée) contre l'humidité et/ou l'eau
- connexion du capteur où la condensation provoque des courts-circuits entre les différentes broches de connexion, ce qui entraîne la corrosion ou l'absence de données du capteur
- panneaux solaires défectueux ou fils du panneau solaire qui se détachent après un certain temps en raison de la corrosion (eau).
Et nous nous considérons ici pas les autres problèmes que nous avons rencontrés ,
Les écarts de température restent faibles même lorsque le Meteoshield est sale,La garantie légale de 2 ans s'applique, mais après cela, un capteur de remplacement vous coûtera 100 euros (+TVA + frais de port) ; l'expérience nous montre que ces capteurs tombent également en panne après 1 à 2 ans…
Pas de câblage, à l'exception de l'éventuel pluviomètre qu'il est préférable de placer à une petite distance.

Les spécifications données par le fabricant nous semblent en effet "très optimistes", pour ne pas dire "exagérées" :

- la mesure de la température (selon les règles de l'OMM) est de +/- 0,1° ; le fabricant du capteur lui-même ne garantit la précision de +/-0,1° qu'entre 20 et 60°C, en dehors de cette plage, elle peut atteindre 0,3°. Cela signifie qu'il faut calibrer le capteur à intervalles réguliers.

Malheureusement, il n'y a pas ou peu d'indications à ce sujet.

- Le rayonnement solaire est spécifié comme un pyranomètre de classe C, ce qui peut être réalisé à la réception du Meteohelix, mais pas après. La comparaison avec 2 pyranomètres calibrés de classe A (c'est-à-dire beaucoup plus précis) montre que plusieurs hélices que nous avons mesurées peuvent différer jusqu'à 20%. En d'autres termes, la spécification doit être prise avec un gros grain de sel.

- la spécification pour la pression atmosphérique +/-0,5hPa est donnée à une température ambiante de 0/50°C. Or, le capteur de pression se trouve également à l'extérieur et subit d'importantes variations de température.

Dans plusieurs stations, nous constatons que des écarts importants apparaissent au fil du temps, ce qui rend la valeur mesurée complètement inutile.

 La solution est de procéder à un réétalonnage, mais qui dispose d'un appareil capable de le faire ?

Prix acceptable pour ce qui est promis par le fabricant dans son cahier des charges, mais... (lire aussi l'autre colonne).Il est possible d'acheter une extension de garantie, moyennant un supplément. Malheureusement, les capteurs sont exclus de cette extension de garantie. A vous de deviner pourquoi...
Le capteur MeteoWind Compact (anémomètre + girouette) est compact, mais fonctionne généralement très bien. En ce qui concerne le logiciel de la version IoT, voir la colonne de droite.Le capuchon du filtre situé au-dessus du module du capteur est en plastique et (malheureusement) ne s'adapte pas parfaitement au boîtier des autres composants électroniques, ce qui permet aux petits parasites d'atteindre le capteur avec toutes ses conséquences.
Le prix du capteur de vent MeteoWind n'est pas trop élévé, bien qu'il ait augmenté considérablement au cours de la dernière période.

L'expérience avec l'anémomètre est certainement un peu meilleure, mais il y a là aussi quelques remarques à faire :

- les coupelles d'origine de l'anémomètre sont plutôt fragiles, mais elles ont été remplacées par un modèle un peu plus robuste ; il semble que ce défaut ait été corrigé.

- le logiciel de l'IoT trouve parfois nécessaire de ne pas transmettre les données de vitesse du vent pendant un certain temps ; après notification et confirmation du problème par le fabricant, nous attendons toujours la mise à jour promise du logiciel... un an et demi, c'est un peu long malgré plusieurs promesses. L'attente se poursuit...

- par temps de gel, l'anémomètre gèle relativement vite ; plusieurs anémomètres d'autres fabricants souffrent également de ce problème, mais à notre avis beaucoup moins rapidement.

 De nombreux exemplaires du pluviomètre Barani (MeteoRain, y compris la version IoT) présentent des écarts importants par rapport à d'autres pluviomètres (y compris les pluviomètres manuels du RMI). On parle d'une sous-mesure moyenne de 10 à 20 %, mais certaines conditions météorologiques entraînent des écarts allant jusqu'à près de 50 %. La raison de cette déviation reste un grand point d'interrogation. Nous émettons donc des réserves sur ce pluviomètre, même si l'on veut nous faire croire qu'il surpasse tous les autres appareils.

 

Conclusion après 3-4 ans d'expérience :

Sur le papier, tout semble bien se passer. Le département marketing de Barani a fait du bon travail : un bon site web où le matériel est présenté avec rien d'autre que des avantages par rapport à d'autres pairs sur le marché.

Cependant, dans la pratique  ce qui est annoncé sur le site web n'est pas toujours respecté. On promet beaucoup, mais il semble y avoir beaucoup de promesses volatiles....

Le Meteoshield de Barani est l'un des rares produits pour lesquels la société a commercialisé un bon produit. Mais dès que l'électronique et les logiciels entrent en jeu, les choses se gâtent sérieusement et les solutions prennent beaucoup de temps, voire n'arrivent pas du tout. D'après notre expérience, les idées initiales sont bonnes, mais l'exécution l'est beaucoup moins.

Le service à la clientèle se limite à la fourniture de pièces détachées, mais nous manquons de solutions sur le terrain pour tous les problèmes fréquents que nous rencontrons.

On nous dit souvent que nous sommes les seuls à avoir des problèmes, que les défauts sont dus au climat belge, bref, les gens savent trouver une cause à chaque problème qui n'est pas le leur.

Nos expériences ne sont pas basées sur un petit nombre d'appareils mais sur près de 100, ce qui représente à notre avis un nombre plus que représentatif et donne une bonne image de ce que sont exactement les produits Barani et comment ils se comportent après plusieurs années.

Par conséquent, en ce qui concerne le réseau BMCB, nous ne pouvons tirer qu'une seule conclusion : la fin de l'ère Barani....

Aperçu des problèmes rencontrés

 

L'alternative : la nouvelle station météo développée par BMCB

En raison de tout ce que nous avons décrit ci-dessus, l'idée de chercher une autre alternative a été évoquée dès le début de l'année 2023.

La nouvelle station météorologique devait répondre à un certain nombre d'exigences :

  • évidemment mesurer selon les règles actuelles de l'OMM
  • pas de défauts, mais nous restons réalistes : beaucoup moins de défauts
  • plus de flexibilité, en prenant en charge davantage de types de capteurs et de combinaisons
  • utiliser également des réseaux IoT tels que Sigfox, Lora, économes en énergie
  • l'étalonnage des capteurs devrait être possible dans la station météorologique elle-même, et non pas après coup sur le serveur
  • disposer d'une mémoire embarquée pour stocker les données
  • être abordable, mais pas au détriment des problèmes mentionnés ci-dessus.

Les développements ont commencé et les 4 premières stations météorologiques d'essai ont été installées en Ardenne au début du mois de novembre 2023.

L’ Ardenne ont été choisie en raison des conditions météorologiques plus extrêmes auxquelles on peut s'attendre dans cette région par rapport à la Basse Belgique et à la Belgique centrale, en particulier pendant la période hivernale.

L'objectif des stations d'essai était d'identifier rapidement tout défaut de conception.
Les tests ont porté leurs fruits : deux problèmes sont apparus et ont depuis été corrigés sur le terrain. La nouvelle version fera bien sûr l'objet de tests supplémentaires et sera également installée en plus grand nombre afin de maximiser la fiabilité.
Les nouvelles stations météorologiques sont également plus flexibles : plusieurs versions seront fabriquées avec différentes combinaisons de capteurs. Une "station météorologique" (emplacement) peut se composer d'un ou de plusieurs modules (de mesure) mesurant différents paramètres :

  • un module avec 2, 3 ou 4 capteurs de température + connexion pour pluviomètre
  • un module avec une sonde de température/humidité + 1 ou 2 capteurs de température supplémentaires + connexion pour pluviomètre
  • un module de mesure du vent : actuellement, le capteur Barani-MeteoWInd est pris en charge (c'est-à-dire pas l'IoT !), mais les dispositions nécessaires sont en place pour connecter des instruments d'autres fabricants.
  • module agissant comme un baromètre pour mesurer avec précision la pression atmosphérique ; cette station ou ce module est destiné à être utilisé à l'intérieur afin d'éviter de grandes fluctuations de température ; en effet, la température a une influence majeure sur la précision des capteurs de pression
  • en projet : module de mesure du rayonnement solaire avec différents types de pyranomètres
  • prévu : module de mesure de l'humidité du sol et des feuilles
  • en cours de planification : module avec 8 capteurs de température
  • prévu : module pour l'interfaçage avec toutes sortes de capteurs supportant le protocole Modbus RTU (pour donner quelques exemples : pluviomètres à pesée, pyranomètres intelligents, etc...)

Il est donc tout à fait possible d'utiliser un module avec des capteurs de température en combinaison avec un module de mesure du vent. Les deux modules forment alors une station météorologique.

Chaque module dispose de son propre émetteur pour l'envoi des données. Si nécessaire, il est également possible de procéder à l'étalonnage des capteurs (par exemple les capteurs de température) et de stocker l'étalonnage directement dans le module. Le grand avantage de cette possibilité est que l'étalonnage peut être effectué avec beaucoup plus de précision qu'après sur le serveur (où les données sont livrées avec une résolution de 0,1°). En outre, chaque destinataire de ces données reçoit immédiatement les données correctes.

Les différents modules de la station météorologique sont alimentés par un panneau solaire. En cas d'utilisation de capteurs à forte consommation d'énergie, la taille du panneau solaire peut être ajustée.

Chaque module dispose d'une mémoire embarquée qui permet de stocker les données d'une année d'observations. En plus des données envoyées via le réseau sans fil, des données supplémentaires peuvent être stockées, soit avec une meilleure résolution temporelle. Via le réseau SIGFOX, les données sont envoyées toutes les 10 minutes, tandis que dans la mémoire, les données peuvent être stockées toutes les 2 minutes, par exemple.

Le développement du logiciel de ces modules est entièrement réalisé en interne. Nous ne dépendons plus d'un fabricant. Si nous nous efforçons de ne pas créer une prolifération de versions différentes, nous pouvons tout envisager. Lorsque nous découvrons un problème, nous pouvons également intervenir beaucoup plus rapidement et le résoudre.

La station météorologique n'a-t-elle donc pas d'inconvénients ?

  • Si on la compare au Meteohelix, elle est plus grande sans pour autant être "vraiment grande". Le boîtier électronique mesure 20x10cm et 8cm de haut.
  • il y a plus de câblage ; c'est difficile de s'en passer quand on veut mesurer la température à 1,5m de hauteur et aussi la température sur l'herbe et/ou dans le sol... le panneau solaire peut être monté séparément, mais il est relié par un câble au boîtier électronique. Le pluviomètre est également relié par un câble.
  • mais pas d'inquiétude, notre équipe se fera un plaisir de vous aider pour l'installation...

Et le prix ?

Tout d'abord, nous tenons à préciser que les prix que nous mentionnons ci-dessous ne sont qu'indicatifs et ont été calculés sur la base des prix actuels. Les prix des pièces peuvent augmenter, les taux de change peuvent fluctuer à notre désavantage... Le prix s'applique aux personnes qui apportent une contribution (valeur ajoutée) à notre réseau. Nous n'avons pas besoin de gagner de l'argent, il en était de même dans le passé. Nous ne sommes pas une société commerciale et n'avons pas besoin de faire des bénéfices. Nous n'augmentons le coût total des pièces que de 15 %, ce qui sert de tampon :

  • pour réparer les défauts du propriétaire, ce qui constitue une sorte de garantie.
  • pour payer les prototypes pendant le développement
  • pour les frais encourus en cas de défaillance d'un module, que nous appelons "défaillance au démarrage"
  • PAS pour les heures de travail ou les salaires
  • PAS pour des choses qui ne font pas avancer notre club

Tout dépend bien sûr de ce que vous voulez mesurer et avec quels capteurs. Vous pouvez le rendre aussi cher que vous le souhaitez. Nous ne fabriquons pas de capteurs nous-mêmes (à l'exception de la sonde de température/humidité). Nous utilisons des capteurs qui sont sur le marché et qui ont déjà fait leurs preuves. Grâce à la grande flexibilité du nouveau design, nous pouvons facilement traiter une large gamme de capteurs et ce qui ne fonctionne pas en standard, nous en faisons des extensions dans notre boîte électronique (nous sommes déjà équipés pour cela).

Le prix de revient du boîtier électronique (y compris le panneau solaire) est d'environ 250 euros ; il s'agit du prix sans capteurs, sans pluviomètre et sans "cabane à thermomètre" ou Meteoshield.

Comptez environ 25 euros pour un bon capteur de température qui peut être parfaitement utilisé pour mesurer les températures de l'herbe et du sol.

La sonde de mesure de la température et de l'humidité qui s'insère dans la cabane thermométrique/Meteoshield coûte environ 60 euros et utilise le même élément de capteur que le Meteohelix.

Le choix du pluviomètre est libre, tous les modèles de pluviomètres à auget basculant peuvent être connectés. Nous allons encore tester au cours des prochains mois quels types de pluviomètres sont les plus performants. En effet, nous voulons trouver un meilleur instrument que le Barani MeteoRain dont nous ne sommes pas du tout satisfaits.

La mesure du rayonnement solaire est plus coûteuse. Les pyranomètres les moins chers coûtent rapidement plusieurs centaines d'euros, et des milliers d'euros pour les modèles professionnels.

Comme vous pouvez le lire, nous avons encore beaucoup d'idées et nous voulons les réaliser dans les mois et les années à venir. C'est pourquoi nous vous tiendrons volontiers au courant de tout ce qui se passe et de ce que nous pouvons recommander ou rejeter... Pour faire nos preuves, nous voulons nous comparer à des stations météorologiques professionnelles.

Vous en saurez certainement plus à ce sujet dans les mois à venir... Nous allons d'abord tester avant d'offrir.

Après tout, nous ne voulons pas que les propriétaires de stations météorologiques servent de bêta-testeurs...

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