Une unité terminale distante (RTU) est la périphérie de terrain d'un système SCADA : installée dans un poste de distribution, une armoire de pompage, un contrôleur de réenclencheur ou un site de vanne sans personnel, elle balaye en continu les voies analogiques et numériques, dialogue en IEC 60870-5-101 sur liaisons série, IEC 60870-5-104 sur TCP/IP (son port enregistré est 2404), DNP3, Modbus ou IEC 61850 vers la station maître, et doit continuer à le faire malgré les chutes de tension, les défauts de départ et la perte totale de l'alimentation auxiliaire. Ce qui ressemble à un boîtier silencieux dans une armoire porte en réalité une charge trompeusement étagée : un courant de repos faible mais jamais nul pour le balayage et la mémoire, des bouffées de communication périodiques sur liaisons radio, cellulaires ou filaires, de courtes pointes à courant élevé quand un modem émet, et — surtout — une action de dernier sursaut définie à l'instant où l'alimentation tombe, durant laquelle la RTU doit sauvegarder son contexte, horodater la coupure et envoyer un dernier message. Ce premier article sur le secours en nickel-hydrure métallique pour RTU dissèque ce profil de charge, explique pourquoi le temps de secours sur ces sites est fondamentalement un problème d'intégrité des données et de disponibilité des télécommunications plutôt qu'un simple calcul d'ampères-heures, et montre où les packs NiMH scellés, large température et peu exigeants en maintenance s'insèrent dans une armoire de commande moderne.
Au repos, une RTU n'est jamais vraiment éteinte. Son microcontrôleur balaye les entrées numériques et les voies analogiques selon un cycle fixe, exécute la logique locale et les calculs de bande morte, rafraîchît les temporisateurs de surveillance, garde en vie une horloge temps réel et une mémoire d'événements volatile, et maintient ses piles de protocole prêtes à répondre à une interrogation du maître. L'IEC 60870-5-101 régit cet échange sur liaisons série RS-485 ou RS-232 courantes sur les postes existants, tandis que l'IEC 60870-5-104 transporte la même couche application sur TCP/IP au port 2404 ; DNP3 organise les données en données statiques de classe 0 et en classes d'événements 1, 2 et 3, et Modbus et IEC 61850 apparaissent à leurs côtés sur les RTU multiprotocoles modernes.
La conséquence pour l'énergie est une charge de base continue, mesurée en watts ou en fractions d'ampère, ponctuée de communications planifiées et pilotées par événements. Un contrôleur d'armoire typique consomme quelques watts pour sa logique et ses E/S ; une radio cellulaire ou série industrielle ajoute une charge de réception/veille, puis une pointe d'émission qui peut représenter plusieurs fois la charge de base pendant des fractions de seconde. Le dimensionnement du secours doit donc couvrir à la fois la longue queue peu profonde du repos et ces pointes répétées, ce qui explique pourquoi une source de secours choisie sur le seul courant moyen peut quand même faire chuter le rail pendant une émission du modem.
Les sites de terrain perdent leur liaison montante bien plus souvent qu'ils ne perdent l'alimentation locale : un trajet radio s'affaiblit, une cellule cellulaire se sature, une fibre est sectionnée. Les protocoles sont conçus exactement pour cela. DNP3 met en tampon les événements de classe 1/2/3 avec des indicateurs de qualité et des horodatages afin que, au retour du canal, la RTU rejoue tout ce que le maître a manqué dans le bon ordre chronologique ; le même comportement de stockage-et-retransmission existe dans l'IEC 60870-5. Des produits réels montrent l'ampleur de ce tampon — un Schneider SCADAPack x70 avec le micrologiciel 9.8.6 ou ultérieur peut être configuré pour jusqu'à 100 000 événements tamponnés sur DNP3 et IEC-104, tandis que la série E existante en conservait environ 40 000.
Les événements tamponnés résident en RAM et ne sont aussi durables que l'énergie qui les conserve. Si la liaison montante est en panne et que l'alimentation auxiliaire tombe alors aussi, une RTU non protégée perd son historique d'événements non envoyés, et le centre d'exploitation ne peut plus reconstituer ce qui s'est passé sur le départ pendant la perturbation — précisément l'intervalle dont les ingénieurs ont le plus besoin pour la localisation de défaut et l'analyse de protection. L'énergie de secours garde cohérents les événements tamponnés, les horodatages et l'horloge temps réel à travers une coupure combinée de communication et d'énergie, ce qui est l'argument d'intégrité des données en faveur d'une source secondaire fiable plutôt qu'un simple confort.
Lorsque l'alimentation auxiliaire franchit son seuil de sous-tension, une RTU bien conçue exécute une séquence de dernier sursaut en quelques dizaines ou centaines de millisecondes : elle détecte la coupure, termine ou interrompt le balayage en cours, écrit les registres et les files d'événements en mémoire non volatile ou conservée, horodate l'heure de la coupure et — si le trajet de communication a encore de l'énergie — transmet un objet ou un message de coupure afin que le maître sache que le site est devenu sombre plutôt que simplement silencieux. Certaines conceptions utilisent un petit condensateur de maintien pour cette action instantanée ; d'autres s'appuient sur la batterie qui fournit aussi le secours prolongé.
Le dernier sursaut est une charge temps réel stricte avec un budget d'énergie stricte : un courant défini pendant un temps maximal défini, garanti en fin de vie de la batterie et à la température nominale la plus basse de l'armoire. Il ne peut pas être laissé au hasard de la charge restante. Séparer le réservoir instantané de dernier sursaut de la réserve d'autonomie de longue durée — ou prouver qu'une seule batterie couvre les deux dans le pire cas — est une décision de conception centrale, et c'est là que la résistance interne et le comportement en impulsions de la chimie choisie décident si le rail tient assez longtemps pour que le télégramme de défaut quitte le modem.
Au-delà du dernier sursaut, de nombreux sites exigent que la RTU continue de fonctionner des heures ou des jours sans alimentation auxiliaire afin de pouvoir enregistrer l'évolution d'une coupure et reprendre les rapports à l'instant du retour de la liaison. Les spécifications des contrôleurs de réenclencheur et sur poteau illustrent l'ordre de grandeur : les contrôleurs de terrain sont couramment proposés en 24 V CC (deux blocs 12 V) ou 48 V CC (quatre blocs 12 V) avec des options de batterie autour de 1,2, 7, 17 et 24 Ah, donnant de l'ordre de 48 heures de fonctionnement sous une charge de 20 W pour les configurations plus grandes. Ce sont des exemples de charge publiés, indépendants de la chimie, plutôt que des affirmations NiMH, et ils cadrent les objectifs d'autonomie qu'une source secondaire doit atteindre.
Dimensionner une telle autonomie suit la même discipline qu'un onduleur industriel 24 V CC : courant de charge moyen, temps de maintien requis, un terme d'efficacité pour la conversion CC et un déclassement façon Peukert (un facteur proche de 1,25 est utilisé pour les estimations VRLA typiques) afin de ne pas prendre la capacité pour valeur nominale. La première figure animée oppose le courant étagé de la RTU — base plate de balayage, bouffées radio répétées et la pointe finale de dernier sursaut — tandis que la seconde montre comment les événements tamponnés s'accumulent pendant une coupure de liaison et ne s'épuisent que lorsque la source de secours tombe aussi.
La plupart des RTU se trouvent dans des armoires extérieures scellées ou ventilées, exposées à l'apport solaire en été et aux matinées sous zéro en hiver, sur des sites visités par un technicien peut-être une ou deux fois par an. Cette réalité fait du profil de maintenance de la chimie de secours un critère de choix de premier ordre. Les blocs traditionnels plomb-acide à soupape sont bon marché et familiers mais sont sensibles à la température en service float, perdent de la capacité dans le froid, se dessèchent et nécessitent un remplacement périodique et des contrôles de résistance ; les chimies lithium offrent la densité mais apportent des limites de température de charge et une gestion plus élaborée.
Le NiMH scellé occupe une position médiane utile pour l'armoire de commande : il tolère une large plage de température, peut accepter un peu de charge sous le point de congélation là où le lithium ne le peut pas, ne contient aucun liquide libre, utilise une terminaison de charge simple, et sa densité d'énergie plus élevée que celle du plomb-acide permet à un pack compact de fournir dernier sursaut plus autonomie modérée dans une enveloppe encombrée sur rail DIN. La surveillance de température de la batterie — déjà une fonction des modules batterie RTU — permet au chargeur de s'adapter et protège la durée de vie. Le NiMH ne remplace pas une batterie de station de plusieurs kilowattheures ; il convient fortement au contrôleur de périphérie distribué, de puissance modeste et à faible maintenance.
L'analyse du profil de charge produit une spécification étagée : un budget d'énergie et de puissance de dernier sursaut garanti en fin de vie et à température minimale ; la conservation de la RAM, du tampon d'événements et de la RTC à travers des coupures combinées d'énergie et de communication ; un objectif d'autonomie dérivé du repos mesuré et du devoir radio avec un déclassement Peukert ; une résistance interne faible et stable afin que les pointes d'émission du modem ne fassent pas s'effondrer le rail ; un régime de charge compatible avec la disponibilité continue et la température de l'armoire ; et un intervalle de maintenance adapté à l'accès aux sites distants. Le deuxième article transforme ces exigences en une architecture concrète de pack et de charge, comparant honnêtement le NiMH au VRLA, aux supercondensateurs et au lithium, et le troisième article cartographie les preuves de conformité, environnementales, CEM, cybersécurité et de normes batterie qu'un fournisseur de RTU doit assembler.
Traiter l'énergie de secours comme une partie de la chaîne d'acquisition de données — plutôt que comme un onduleur générique ajouté après coup — est l'état d'esprit qui distingue une RTU qui préserve tranquillement l'enregistrement complet des événements à chaque perturbation de celle dont la station maître est laissée dans l'expectative.
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