La mise à niveau du réseau augmente la redondance et le contrôle des stations de pompage de l'eau à distance

Westermo adopte une approche réactive pour le soutien sur site pendant la pandémie COVID-19.

Les défis pour Anglian Water
Les systèmes essentiels à la mission, tels que les systèmes de purification de l'eau, nécessitent des réseaux de données sûrs et fiables pour assurer leur fonctionnement efficace, effectif et sans interruption. Sur certains sites d'Anglian Water, des équipements d'automatisation ont été installés il y a plus de 30 ans. Cela posait problème, car cela ne fournissait pas l'infrastructure adéquate pour la transition vers des réseaux de communication modernes basés sur IP. Par exemple, le remplacement des automates programmables (PLC) existants, qui était nécessaire, les a rendus incompatibles avec les réseaux de données existants et a créé la nécessité de mettre à niveau l'ensemble du système d'automatisation en même temps. L'un des principaux avantages de la mise à niveau du système serait une augmentation de la redondance du réseau et, par conséquent, de la fiabilité de leur service pour les clients. Elle permettrait également à Anglian Water de disposer d'une surveillance globale du système et d'accéder à des données en temps réel.

À l'automne 2019, Anglian Water a voulu moderniser les réseaux de données d'un de ses sites et a fait appel à Westermo. Le réseau reliait dix pompes à distance à une station d'eau principale près de Kings Lynn à l'aide d'une série de câbles RS485. L'une des options consistait à remplacer simplement les équipements de communication de données vieillissants par des dispositifs similaires, mais cela ne suffirait pas à répondre aux exigences de redondance et de modernisation du réseau. De plus, Anglian Water voulait utiliser les câbles existants pour minimiser le coût du projet et mettre en place un réseau 4G pour assurer la redondance des communications.

La collaboration sur ce projet a débuté lorsque les ingénieurs d'Anglian Water ont suivi un cours de formation d'ingénieur certifié Westermo pour les aider à acquérir les connaissances nécessaires à la mise à niveau de leur réseau de communication de données existant. Cela a conduit à l'élaboration d'un diagramme de réseau pour déterminer la portée et l'importance de ce projet spécifique, et il a été décidé qu'ils obtiendraient le soutien de Westermo pour concevoir et configurer le réseau.

Les phases de conception et d'installation du réseau
En collaboration avec les ingénieurs d'Anglian Water, Westermo a conçu un réseau de données qui utilise le réseau multiplexeur existant et les câbles RS-485 pour fournir un backbone pour la communication Ethernet, et a ajouté un nouveau réseau cellulaire 4G pour assurer la redondance. Grâce à cette conception, le réseau pouvait continuer à fonctionner en utilisant les communications 4G et une liaison primaire pouvait être ajoutée au fur et à mesure, permettant la mise en service, les tests et la mise en place d'un pare-feu par site. Une fois que la ligne d'abonné numérique à haut débit (SHDSL) sur une seule paire serait opérationnelle, les prolongateurs de ligne Ethernet Westermo Wolverine reconfigureraient automatiquement le réseau pour fonctionner via la SHDSL.

Exemple de topologie de réseau redondante.

L'importance de ce projet a été évidente tout au long de la phase de conception car il soutient un système vivant et critique pour la mission. La solution devait être mise en œuvre dans un délai court et démarrer immédiatement sans aucun problème. La collaboration était essentielle pour bien comprendre les exigences du réseau. Plus important encore, les stations de pompage à distance devaient rester pleinement opérationnelles pendant la mise en service.

Le réseau est principalement constitué d'équipements Westermo WeOS, qui utilisent le protocole de routage OSPF (Open Shortest Path First) et prennent en charge les réseaux privés virtuels (VPN). Le protocole OSPF fournit un mécanisme permettant de sélectionner différents chemins pour le trafic réseau et le VPN fournit une couche de sécurité supplémentaire pour le réseau. Cette configuration complexe a nécessité une compréhension claire de la structure du réseau pour déterminer comment les données seront acheminées en cas de défaillance en un point quelconque de la ligne SHDSL.

Pour aider le client à mettre le réseau en service, Westermo a fourni une documentation d'appui, qui a été produite à l'aide de l'outil de configuration réseau WeConfig de Westermo. La fonction de rapport du logiciel a permis de rassembler l'ensemble du réseau afin de présenter une vue d'ensemble claire, ce qui a permis d'assurer la confiance pendant les phases de test et de mise en service. WeConfig a également permis une sauvegarde complète de l'ensemble du site en un seul passage, ainsi qu'un aperçu détaillé des connexions physiques.

Un exemple de vue d'ensemble des connexions entre appareils, vu dans WeConfig.

Chaque site a demandé à Anglian Water d'installer de nouvelles antennes externes pour leur fournir une couverture 4G adéquate. Une fois que le réseau 4G était disponible et opérationnel, cela a permis de mettre à jour les câbles à paires torsadées un par un. Une fois les liaisons SHDSL mises en service, le réseau pouvait réacheminer le trafic, via le backbone SHDSL, vers le site central d'Anglian Water. Le réseau 4G a été inclus dans le plan simplement pour assurer la redondance, mais il offrait un avantage inattendu.

Circonstances inattendues lors de la mise en service
Lors de la mise en service du réseau, la pandémie mondiale COVID-19 a frappé le monde entier. Il a donc été très difficile pour le personnel de soutien de se rendre sur place en toute sécurité et la nécessité d'une gestion à distance pour surveiller les sites s'en est trouvée accélérée. Heureusement, le nouveau réseau a été conçu et configuré pour permettre un accès à distance, en utilisant les communications 4G. À l'origine, il s'agissait de soutenir les tâches de gestion du réseau, mais cela a également permis aux ingénieurs de se connecter à distance au réseau depuis le système Anglian Water afin d'aider à résoudre tout problème technique pendant et après la configuration du réseau. Grâce à cette méthode, les ingénieurs techniques de Westermo ont pu apporter leur soutien au client, en s'assurant que le réseau était opérationnel et que tous les membres du personnel concernés étaient en sécurité.

Surveillance du système
En plus de concevoir le réseau et de configurer les périphériques réseau, Westermo a également configuré la capacité de surveiller les communications 4G et l'état du port SHDSL en utilisant le protocole SNMP (Simple Network Management Protocol). En surveillant le réseau, Anglian Water a pu déterminer si la connexion utilisait le backbone Ethernet primaire ou le réseau cellulaire 4G. Cela l'aide à comprendre si un défaut s'est produit sur l'une des lignes SHDSL.

Assistance supplémentaire
Une fois le réseau en place et opérationnel, des pare-feu ont été ajoutés. En raison de la pandémie, il n'a pas été possible d'obtenir une assistance sur place lors de l'ajout des pare-feu, ce qui signifie que l'assistance à distance était la seule option. Chaque modification de pare-feu a dû être soigneusement planifiée pour s'assurer que les ingénieurs de support n'étaient pas bloqués pendant les tests. La configuration des pare-feu a été effectuée à l'aide de commandes via les communications 4G. La configuration des pare-feu a d'abord été effectuée sur le site central pour s'assurer que les communications avec tous les sites distants fonctionnaient correctement, avant de déployer un réseau entièrement sécurisé. Les sites distants ont ensuite été ajoutés un à un pour réduire les risques. La mise en place des pare-feu a été un défi pour Anglian Water et Westermo, chaque commande devant être précise. En fin de compte, la configuration des pare-feu a été un succès et l'avenir a donné au client la certitude que le réseau est sécurisé.

"Nous nous sommes sentis pleinement soutenus par Westermo tout au long de la conception et de l'installation. Nous sommes ravis d'avoir maintenant un système mis à jour et supportable en place, et que cela ait été réalisé dans des temps extrêmement difficiles. La collaboration entre toutes les parties a fait de ce projet un succès".
Charlie Pritchard, responsable du projet d'infrastructure à Anglian Water

Produits utilisés dans l'application
Au total, douze prolongateurs de ligne Ethernet Wolverine DDW-142 et DDW-225 ont été installés pour permettre de réutiliser les câbles existants afin de créer des réseaux Ethernet efficaces sur de longues distances vers les sites distants. Les Wolverines utilisent la technologie SHDSL, qui permet de réutiliser de nombreux types de câbles en cuivre préexistants, ce qui peut entraîner des économies financières considérables. Tous les appareils Wolverine sont alimentés par le système d'exploitation WeOS de Westermo, qui permet de configurer facilement des fonctions réseau complexes.

Dix des routeurs mobiles MRD-455 de Westermo ont été installés, un sur chaque site, pour créer le réseau 4G. En plus de former le réseau 4G, les routeurs cellulaires fournissent une passerelle vers le réseau IP, et une méthode unique de transfert de port pour permettre le support et la surveillance à distance. Un commutateur de routage industriel Westermo RedFox RFI-211-T3G a été installé sur le site central, fournissant la fonctionnalité de couche 3 nécessaire pour ce type d'application. Tous les dispositifs Westermo ont été livrés préconfigurés pour gagner du temps et réduire les risques liés au projet.

Résultat
Une fois installé, le réseau a immédiatement fonctionné correctement, ce qui peut être attribué à la planification minutieuse et à la collaboration entre Anglian Water et Westermo. Malgré les difficultés causées par la pandémie COVID-19, Westermo a pu développer un réseau stable, sécurisé et ultra-robuste avec un support d'accès à distance comme alternative au support sur site. Cela a permis de garantir le bon fonctionnement du réseau sans aucune interruption. Grâce à cette mise à niveau réussie du réseau, la zone locale peut continuer à bénéficier d'un approvisionnement en eau propre et ininterrompu tous les jours.

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