LoRaWAN en zone ATEX : capteurs certifiés, contraintes et points de vigilance

Une cuve de fioul de groupe électrogène, un poste de détente gaz, un stockage de solvants : ces installations sont souvent éloignées, peu visitées, et leur surveillance à distance aurait tout son sens. Elles se trouvent aussi, en tout ou partie, en atmosphère explosive. Un capteur radio ne peut y être installé que s'il est conçu et certifié pour cela.

Ce guide rappelle les bases de la réglementation ATEX, présente les capteurs LoRaWAN certifiés disponibles au catalogue et liste les points à vérifier avant un projet. Il ne remplace ni l'évaluation des risques de votre site, ni l'avis d'une personne compétente en ATEX.

Rappel : ce que recouvre l'ATEX

L'ATEX désigne les atmosphères explosives, c'est-à-dire les mélanges d'air et de gaz, de vapeurs ou de poussières inflammables. Deux directives européennes encadrent le sujet :

• la directive 2014/34/UE, qui fixe les exigences applicables aux appareils et systèmes de protection destinés à être utilisés en atmosphère explosive ;
• la directive 1999/92/CE, qui impose à l'employeur d'évaluer le risque d'explosion, de classer les zones et de consigner ces éléments dans un document relatif à la protection contre les explosions.

Les zones

Zone (gaz et vapeurs)	Zone (poussières)	Présence d'une atmosphère explosive	Catégorie d'appareil
Zone 0	Zone 20	Permanente, fréquente ou de longue durée	Catégorie 1
Zone 1	Zone 21	Occasionnelle en fonctionnement normal	Catégorie 2 (ou 1)
Zone 2	Zone 22	Peu probable, et de courte durée si elle survient	Catégorie 3 (ou 1, 2)

Un appareil d'une catégorie supérieure peut être utilisé dans une zone moins exigeante : un appareil de catégorie 1 convient en zone 1 ou 2.

Lire un marquage

Prenons le marquage II 1 G Ex ia IIC T3 Ga d'un compteur d'impulsions certifié :

• II : appareil pour les industries de surface (le groupe I concerne les mines) ;
• 1 G : catégorie 1, atmosphères gazeuses, donc utilisable jusqu'en zone 0 ;
• Ex ia : mode de protection par sécurité intrinsèque, niveau « ia », le plus exigeant ;
• IIC : groupe de gaz le plus sévère, qui couvre aussi IIA et IIB ;
• T3 : température de surface maximale de 200 °C ; T4 correspond à 135 °C ;
• Ga : niveau de protection du matériel le plus élevé, adapté à la zone 0.

La classe de température doit être compatible avec la température d'auto-inflammation des produits présents. Un appareil marqué uniquement « G » n'est pas prévu pour les poussières, qui exigent un marquage « D ».

Les capteurs LoRaWAN certifiés ATEX au catalogue

Tous les capteurs LoRaWAN ne sont pas utilisables en zone ATEX, loin de là. Voici les modèles du catalogue dont la certification ATEX est indiquée par le fabricant.

Modèle	Usage	Marquage annoncé	Zone visée
Milesight EM411-RDL	Niveau de cuve par radar 60 GHz, sans contact	Ex ia IIC T4 Ga	Zone 0 (gaz)
Enless TX PULSE 600-037	Télérelève de compteur gaz à sortie impulsion	II 1 G Ex ia IIC T3 Ga	Zone 0 (gaz)
Watteco LEV'O+ Liquid avec transmetteur Toran'O	Niveau de liquide par pression relative	Ex II 2G Ex ib IIC T4 Gb (avec Toran'O)	Zone 1 (gaz)

Milesight EM411-RDL : niveau de cuve par radar

Ce capteur mesure sans contact la distance jusqu'à la surface du liquide, de 0,3 à 12 m avec une résolution de 1 mm, grâce à un radar 60 GHz à faisceau de 8°. Son boîtier en PVDF est étanche IP68, et sa pile Li-SOCl2 de 19 000 mAh lui donne environ 7 ans d'autonomie selon le fabricant. Il existe en version à antenne interne et en version EA à antenne externe sur connecteur SMB, pour les cuves enterrées ou les enceintes métalliques. La distance mesurée se convertit en hauteur ou en volume dans la supervision, selon la géométrie de la cuve. Usages : cuves de fioul des groupes électrogènes, chaufferies fioul, stockages de carburant ou de solvants.

Enless TX PULSE ATEX : compteurs gaz en zone classée

Le TX PULSE compte les impulsions de deux compteurs à contact sec ou collecteur ouvert et transmet l'index en LoRaWAN ou en LoRa Easy Enless. La référence 600-037 est la version certifiée pour la zone 0 ; elle impose une pile spécifique, la BAT D 1000-029. Des câbles dédiés existent pour raccorder un compteur à connecteur Binder ou un compteur Gazpar. Le comptage étant transmis sous forme d'index cumulé, une trame perdue n'entraîne pas de perte de comptage.

Watteco LEV'O+ Liquid : niveau par pression en zone 1

La LEV'O+ Liquid est une sonde de pression relative 4-20 mA, de 0 à 0,3 bar, soit environ 3 m de colonne d'eau, avec une précision de ±0,8 % de la pleine échelle. Elle n'a pas de radio propre : elle se raccorde au transmetteur LoRaWAN Toran'O ATEX zone 1, qui l'alimente le temps de la mesure. Le transmetteur Toran'O n'est pas fourni avec la sonde et n'est pas référencé sur notre site à ce jour : il est disponible sur demande de devis. Le fabricant prévoit cette solution pour le fioul domestique, le mazout lourd, le gazole et la benzine.

L'infrastructure en zone 2

Pour les automatismes et le réseau installés en zone 2, certains équipements industriels du catalogue portent une homologation ATEX zone 2 de catégorie 3, en plus de l'homologation nord-américaine Classe I Division 2 :

• des switchs Ethernet industriels Red Lion Sixnet, présentés dans la gamme Red Lion N-Tron et Sixnet ;
• les modules d'entrées et sorties Red Lion E3 I/O, à l'exception de deux références indiquées sur la fiche ;
• les RTU programmables Red Lion VersaTRAK, comme la VersaTRAK mIPm.

Ces équipements ne sont pas des capteurs LoRaWAN, mais ils permettent de collecter des signaux et de relayer des données dans une zone 2 lorsque l'architecture le nécessite. Comme pour tout matériel certifié, les conditions d'installation de la notice et du certificat s'appliquent.

Les contraintes propres aux capteurs radio en ATEX

La pile et l'antenne

En sécurité intrinsèque, l'énergie disponible dans l'appareil est limitée par conception. La pile fait partie de cette conception : seule la référence indiquée par le fabricant peut être utilisée, comme la pile imposée pour le TX PULSE ATEX. Le remplacement suit la procédure de la notice. De même, une antenne déportée ou un câble ne peuvent être ajoutés que s'ils sont prévus par le fabricant.

La passerelle

La passerelle LoRaWAN n'a pas besoin d'être dans la zone : la portée radio permet en général de l'installer hors zone, dans un local technique ou en façade. Si elle devait être placée en zone classée, il faudrait un matériel certifié pour cette zone, ce que les passerelles intérieures standards ne sont pas. Le choix de l'emplacement se fait avec un test de couverture, en tenant compte des cuves métalliques, des regards et des sous-sols qui atténuent fortement le signal. Voir notre article choisir une passerelle LoRaWAN et l'article sur l'étude de couverture LoRaWAN.

Le capteur hors zone avec mesure en zone

Une autre approche consiste à garder l'électronique hors zone et à n'introduire dans la zone qu'un capteur passif ou une barrière de sécurité intrinsèque. Elle relève d'une étude au cas par cas avec un spécialiste ATEX.

Exemple : la cuve de fioul d'un groupe électrogène

Prenons un hôpital qui dispose d'un groupe électrogène alimenté par une cuve de fioul enterrée, dont l'intérieur est classé en zone 0 par l'exploitant, et dont le niveau est relevé à la jauge lors des tournées. Un capteur radar EM411-RDL en version à antenne externe est monté sur le piquage de la cuve ; la passerelle LoRaWAN est installée dans le local technique voisin, hors zone. Le niveau remonte dans la supervision avec un seuil bas qui prévient le service technique avant la livraison, et l'historique fait apparaître la consommation lors des essais mensuels du groupe.

Les étapes d'un projet

1. Récupérer le zonage du site auprès de l'exploitant ou de l'employeur : zones, produits, groupes de gaz, températures d'auto-inflammation.
2. Définir la mesure : niveau, comptage, pression, et la précision attendue.
3. Choisir le capteur dont la catégorie, le groupe de gaz et la classe de température sont compatibles avec la zone.
4. Vérifier le certificat et les conditions particulières d'utilisation de la notice.
5. Placer la passerelle hors zone et vérifier la couverture.
6. Faire installer le matériel par une personne compétente, selon la notice.
7. Prévoir la maintenance : remplacement des piles avec la bonne référence, inspection périodique.

Ce que nous pouvons faire, et ce que nous ne faisons pas

Nous pouvons vous aider à choisir un capteur certifié parmi les références du catalogue, vérifier sa compatibilité radio avec votre passerelle et préparer son intégration dans votre supervision. Nous ne réalisons pas le classement des zones ni l'évaluation du risque d'explosion, qui relèvent de l'employeur et de spécialistes ATEX. Si votre besoin ne correspond à aucun des modèles ci-dessus, par exemple une zone à poussières ou un capteur de pression certifié, décrivez-le dans une demande de devis : nous vérifions auprès des fabricants s'il existe une version certifiée adaptée, sans engagement sur sa disponibilité.

Pour les autres capteurs de niveau, voir la catégorie capteurs de niveau et de distance ; pour le comptage, la catégorie compteurs d'impulsions et notre article sur le sous-comptage de l'eau. Les gammes Watteco et Enless et la solution télégestion de sites distants complètent ce panorama.

Questions fréquentes

Votre besoin

Indiquez-nous le zonage de votre site, les produits concernés et la mesure souhaitée : nous vérifions la compatibilité des modèles certifiés et vous répondons sous 24 h ouvrées, ou contactez-nous.