Unité d’enseignement : GEEL · S1 · UE3 — Représentation & Outils Numériques

Le cours INF1303 — Informatique Appliquée (Python) (UE3, semestre S1) apprend à programmer en Python pour résoudre des problèmes concrets de génie électrique : bilans énergétiques, résolution de circuits, traitement de fichiers de mesures, tracé de courbes et premières simulations. Python est gratuit, fonctionne sur un ordinateur modeste et dispose de bibliothèques scientifiques de référence (NumPy, Matplotlib, SciPy) : c’est l’outil idéal pour un technicien ou un futur ingénieur nigérien qui doit exploiter les données d’un onduleur PV, dimensionner un pompage solaire ou préparer les cours de simulation (SIM4102). Chaque notion est illustrée par un script testé, et chaque leçon se termine par des exercices corrigés.

Objectifs d’apprentissage

• Programmer en Python pour résoudre des problèmes d’ingénierie électrique.
• Analyser et visualiser des signaux et courbes électriques avec NumPy et Matplotlib.
• Automatiser les calculs de circuits, de dimensionnement et d’analyse de données.
• Développer la logique algorithmique indispensable aux outils de simulation GEEL.

Prérequis

Logiciel Bureautique (LBU1503) ; Mathématiques Générales 1 (MGE1102) : fonctions usuelles, trigonométrie, systèmes linéaires, notion de dérivée.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Bases de Python
2. Leçon 2 — NumPy et Calcul Scientifique
3. Leçon 3 — Matplotlib et Visualisation
4. Leçon 4 — Applications GEEL

Travaux pratiques

Les 16 h de TP se font sur poste (Python 3 avec NumPy, Matplotlib, SciPy — distribution Anaconda ou installation via pip ; éditeur Spyder, Thonny ou Jupyter). Chaque leçon comporte un TP guidé : bilan énergétique d’une habitation ; analyse d’un fichier CSV de production PV ; tracé d’un diagramme de Bode ; mini-projet « caractéristique d’un module PV et réponse d’un filtre RC ».

Modalités d’évaluation

Volume horaire : CM 8 h, TD 4 h, TP 16 h, TPE 12 h (charge totale 40 h), 2 crédits. Évaluation : contrôle continu 100 %, nature TP (pratique) : scripts rendus à chaque TP (exactitude, lisibilité, commentaires), test sur machine et mini-projet final avec figures exportées.

Bibliographie

• M. Lutz, Learning Python, O’Reilly.
• R. Johansson, Numerical Python, Apress.
• Documentation en ligne : numpy.org, matplotlib.org, scipy.org.
• G. Swinnen, Apprendre à programmer avec Python 3, Eyrolles (libre en ligne).

Le cours CAO1302 — CAO / Logiciel de Dessin Spécialisé (UE3, semestre S1) prolonge le cours de Dessin technique (DTQ1301) : les schémas appris « à la main » sont désormais produits avec un logiciel de CAO électrique. Le cours s’appuie sur QElectroTech (QET), logiciel libre et gratuit, installable sur les ordinateurs des étudiants et des PME nigériennes sans coût de licence, et dont les principes (projet multi-folios, bibliothèque de symboles CEI, références croisées, numérotation automatique, nomenclature) sont ceux des logiciels industriels comme EPLAN ou See Electrical. Le fil rouge est un dossier technique complet d’une installation photovoltaïque de 3 kWc à Niamey. Le cours est essentiellement pratique : chaque séance produit un livrable vérifié par une grille.

Objectifs d’apprentissage

• Maîtriser un logiciel de CAO électrique (QElectroTech — logiciel libre).
• Produire des schémas électriques numériques conformes aux normes CEI.
• Générer automatiquement nomenclatures, repérages et listes de câbles.
• Créer et gérer une bibliothèque de composants personnalisés.

Prérequis

Dessin Technique & Schémas Électriques (DTQ1301) ; Logiciel Bureautique (LBU1503) : gestion de fichiers, tableur, export PDF.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Prise en main QElectroTech
2. Leçon 2 — Schémas de Puissance Numériques
3. Leçon 3 — Schémas de Commande Numériques
4. Leçon 4 — Livrables et Dossier Technique

Travaux pratiques

Le syllabus ne liste pas de TP séparés : chaque leçon comporte un TP guidé sur poste (24 h de TP au total) : création du projet et du cartouche ; schéma de puissance d’un TGBT ; schéma de commande d’une pompe avec références croisées et composant personnalisé ; dossier technique complet de l’installation PV 3 kWc.

Modalités d’évaluation

Volume horaire : CM 4 h, TD 2 h, TP 24 h, TPE 10 h (charge totale 40 h), 2 crédits. Évaluation : contrôle continu 100 %, nature TP (pratique) : livrables de chaque TP notés sur grille (conformité CEI, repérage, lisibilité, complétude) et dossier technique final (fichier projet .qet + PDF + nomenclature + carnet de câbles + export DXF).

Bibliographie

• Documentation officielle QElectroTech (qelectrotech.org) — manuel et forum.
• Schneider Electric, EPLAN Electric P8 — guide de démarrage.
• Schneider Electric, Guide de l’installation électrique (chapitre photovoltaïque).
• Guide UTE C 15-712-1 : installations photovoltaïques raccordées au réseau (repères indicatifs pour le dossier PV).

Le cours DTQ1301 — Dessin Technique & Schémas Électriques (UE3 « Représentation & Outils Numériques », semestre S1) donne au technicien GEEL le langage graphique commun à tous les métiers de l’électricité : savoir lire un schéma normalisé, le produire proprement, l’annoter et le classer. Sur un chantier NIGELEC, dans l’atelier d’une société minière ou lors de la mise en service d’un mini-réseau solaire rural, le schéma est le document qui fait foi : un repère erroné ou un fil mal numéroté se paie en heures de dépannage. Le cours est volontairement concret : installation résidentielle à Niamey, départs moteurs d’atelier, poste HTA/BT 20 kV/400 V, armoire de pompage solaire.

Objectifs d’apprentissage

• Lire et interpréter les schémas électriques normalisés (CEI/IEC 60617).
• Réaliser des schémas électriques de puissance et de commande conformes aux normes.
• Produire des plans d’implantation et des synoptiques de systèmes électriques.
• Maîtriser la symbolique et la nomenclature des équipements électriques.

Prérequis

Électricité Générale (ELG1201) : lois de base, puissances en monophasé et triphasé, notions de protection.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Normes et Conventions
2. Leçon 2 — Schémas de Puissance
3. Leçon 3 — Schémas de Commande
4. Leçon 4 — Plans d’Implantation et Synoptiques

Travaux pratiques

• TP1 : Schéma unifilaire d’une installation résidentielle (leçon 2).
• TP2 : Schéma complet démarrage étoile-triangle avec temporisation (leçon 3).
• TP3 : Plan d’implantation d’une armoire de commande de pompe (leçon 4).

Modalités d’évaluation

Volume horaire : CM 12 h, TD 4 h, TP 14 h, travail personnel (TPE) 30 h, soit 60 h de charge totale ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu 100 % (pas d’examen terminal), nature mixte : comptes rendus et schémas de TP, exercices de lecture de schémas, petit dossier de synthèse (schéma de puissance + commande + implantation d’une armoire).

Bibliographie

• NF C 15-100 : Installations électriques basse tension (AFNOR).
• Schneider Electric, Guide de l’installation électrique (gratuit en ligne).
• CEI 60617 (base de données en ligne des symboles graphiques) et NF EN 81346 (systèmes industriels — principes de structuration et désignations de référence).
• T. Wildi, G. Sybille, Électrotechnique, De Boeck (chapitres sur la commande des moteurs).