La médecine nucléaire offre des possibilités uniques pour le diagnostic et le traitement de maladies graves. La République de Macédoine est le premier pays des Balkans occidentaux à investir sérieusement dans ce domaine scientifique hautement spécialisé. Elle a récemment ouvert l'Institut de pharmacie nucléaire à l'université PHI, dans la capitale Skopje. Au cœur de cet institut figure le cyclotron, un accélérateur de particules nucléaires enfoui derrière des murs en ciment de plusieurs mètres d’épaisseur. Kieback&Peter a planifié et mis en œuvre l’ensemble du système d’automation de bâtiment au sein de la nouvelle installation high-tech, dans les espaces dédiés aux patients, à la formation, à l’administration et aux affaires économiques, sans oublier la zone hautement blindée, renfermant la source radioactive émettrice de positrons, et les salles blanches. Les solutions d’automation intelligentes « made in Germany » sont entre autres chargées de diriger les faisceaux du cyclotron à l’intérieur des cellules chaudes connectées, où les médicaments nucléaires sont produits.
Médecine moderne et commande intelligente dans le nouvel institut
Le Ministère de la Santé de Macédoine cherchait un système d’automation des bâtiments à sécurité intégrée et à faible maintenance pour son nouvel institut de 2 050 mètres carrés. Le client avait des exigences particulièrement strictes pour les systèmes de régulation à boucle fermée dans la zone nucléaire blindée. L’Agence internationale de l’énergie atomique a également établi plusieurs réglementations. Le concept global soumis par Kieback&Peter et son entreprise partenaire TCS Building Automation Dooel Skopje a obtenu les faveurs du maître d’ouvrage.
Une partie du travail consistait à combiner la régulation en boucle fermée du système de chauffage, de ventilation et de climatisation avec la commande en boucle ouverte des systèmes d’éclairage et de protection incendie dans une solution d’automation à commande numérique intelligente, une tâche dont les experts en automation du partenaire macédonien de Kieback&Peter étaient largement à la hauteur. Selon le chef de projet Goran Velanoski, le plus grand défi pour l’équipe était d’intégrer les systèmes sensibles au niveau des salles blanches et du cyclotron, ainsi que les systèmes proposés par des tiers. La source de radiation nucléaire, en particulier, exigeait un niveau de fiabilité maximal dans les systèmes d’alimentation en air et d’extraction d’air. Étant donné que certaines zones au sein de l’institut fonctionnent au-dessus ou en dessous de la pression atmosphérique et qu’elles présentent des exigences strictes en matière de qualité de l’air, l’équipe a dû anticiper la planification relativement complexe du projet. L’ultime défi était de finaliser le projet dans les délais et dans le respect le plus strict du cahier des charges.
L’automation au service du progrès de la médecine humaine
Au cœur de la solution d’automation du nouvel institut de l’Université de Skopje figure le système de Gestion Technique de Bâtiment Neutrino BMS. Ce logiciel fonctionne sur un serveur et fait fonction d’unité de commande et de supervision centralisées. Il communique avec les équipements dans le bâtiment, le cyclotron et les salles blanches à partir de câbles/IP. Les états de fonctionnement de tous les éléments intégrés de l’installation peuvent être visualisés et commandés si nécessaire à l’aide de l’interface utilisateur graphique intuitive, à laquelle il est possible d’accéder depuis un ordinateur à écran plat sur site ou à l’aide de la fonction de télémaintenance via une connexion Internet sécurisée. À la demande de la direction de l’institut, l’équipe macédonienne de Kieback&Peter gère la maintenance du système d’automation des bâtiments au moyen d’un accès à distance sécurisé depuis la mise en service de l’installation.
Le logiciel central de contrôle et de commande Neutrino BMS fonctionne en amont des centres d'information du site : neuf armoires électriques, réparties dans l'institut, dans lesquelles se déroulent les opérations physiques de commutation. Ces armoires renferment des contrôleurs puissants et flexibles dont trois automates DDC4200e et automate DDC420. Ces régulateurs communiquent avec le système Neutrino BMS, entre eux et avec des appareils de terrain situés sur 2 000 points de données physiques environ. Le système utilise également des passerelles qui convertissent les commandes de contrôle des DDC pour les dispositifs tiers, par exemple quatre unités d'eau de refroidissement, un système de fourniture de gaz techniques, un système de volume de réfrigérant variable (VRV) et des compteurs électriques.
La sécurité avant tout
Les appareils de terrain Kieback&Peter effectuent le travail réel d'automatisation des bâtiments de l'Institut de pharmacie nucléaire de Skopje : des capteurs fournissent en continu des informations sur les valeurs physiques telles que la pression, la température ou la présence d’éléments radioactifs dans l’air, et envoient des mesures numériques aux automates de régulation DDC. Les actionneurs, comme ceux des clapets dans le système de ventilation ou les leviers d’actionnement dans le système de chauffage, exécutent les instructions de commande envoyées par les régulateurs DDC.
Le résultat est un système intelligent qui répond parfaitement à toutes les exigences dès le premier jour de fonctionnement. La solution d’automation veille par exemple à ce que le cyclotron puisse activer sa source de radiation uniquement lorsque les portes d’accès sont parfaitement verrouillées et que les niveaux de pression atmosphérique nécessaires ont été atteints dans les chambres au sein et en amont des cellules chaudes. En outre, l’accélérateur de particules s’arrête immédiatement et ferme ses conduits d’échappement dans le délai requis de 3,5 secondes si l’unité d’échantillonnage de l’air détecte la présence de certains niveaux radioactifs dans l’air extrait.
Une victoire pour la direction et les patients
La liste des sections de l'installation contrôlées automatiquement est longue, du système de chauffage avec trois chaudières à gaz en cascade - plus trois chaudières électriques de 150 kilowatts comme système de secours - au refroidissement du cyclotron à sécurité intégrée avec un système de rafraîchissement de secours, en passant par le couloir central et l'éclairage extérieur. Pour les patients de l'Institut de pharmacie nucléaire de Skopje, cependant, une seule chose compte vraiment : Ils reçoivent des soins médicaux de premier ordre dans un établissement de première qualité - une qualité rendue possible en partie par Kieback&Peter. Et la direction de l'institut peut se réjouir que la solution d'automatisation intelligente utilise beaucoup moins d'énergie de chauffage que les systèmes conventionnels. Au bout du compte, tout le monde y gagne. . . grâce à la médecine nucléaire et à l’automation intelligente des bâtiments.
