Smart Water

Appareils de mesure, contrôle et de régulation : des réseaux d’eau surveillés et intelligents

Avec l’avancée des technologies, le réseau de distribution d’eau s’enrichit d’appareils de mesure, de contrôle et de régulation. Des solutions technologiques permettent d’accroître le rendement du réseau, de le gérer et d’en assurer la maintenance de façon efficace. Pilotage à distance, detecteur de canalisation enterrée, géolocalisation, réseau intelligent, relève à distance, nos solutions rendent le réseau plus fiable et plus pérenne tout en étant écoresponsable.

Avec les nouvelles technologies, les réseaux transmettent des données plus fiables, plus précises et pour développer de nouvelles fonctionnalités au service des consommateurs et de la préservation des ressources.

Non seulement elles servent à compter avec plus de précision, comme les compteurs de technologie ultrason (statique), le débitmètre électromagnétique ou le compteur d’eau volumétrique, mais en plus elles permettent d’optimiser l’exploitation avec la télérelève ou de piloter à distance des vannes avec la télégestion. Grâce aux nouvelles solutions, il devient désormais facile d’intervenir rapidement, efficacement et en sécurité sur les réseaux, indépendamment de la nature des canalisations.

Pour plus d’efficacité et de gestion écoresponsable , on utilise des systèmes de géolocalisation pour identifier l’ensemble des réseaux, repérer une fuite et rendre le réseau intelligent grâce au detecteur de canalisation.

Détection et inspection de canalisations

Vouloir mener une politique de gestion patrimoniale sur le réseau d’eau potable est une approche responsable de l’exploitant mais faut-il encore connaitre son réseau. En effet, une directive impose une cartographie de classe A  (incertitude maximale de localisation est inférieure ou égale à 40 cm si le réseau est rigide, ou à 50 cm si le réseau est flexible) de tous les réseaux en milieu urbain depuis le 01/01/2019 et s’étendra aux réseaux sensibles des zones rurales au 01/01/2026. 

Pour répondre à cette demande, les collectivités publiques se sont dotées de système d'information géographique (SIG) afin de répertorier les réseaux et répondre à leurs obligations d’information en terme de DICT (Déclaration d'Intention de Commencement de Travaux) pour les entreprises amenées à intervenir sur les réseaux. Pour enrichir cette base de données sur des zones non cartographiées, les techniciens peuvent être amenés à utiliser des systèmes électroniques de détection de canalisation. Ces appareils utilisent les propriétés des ondes électro-magnétiques avec la captation de l’écho de l’onde rencontrant une canalisation. L’onde initiale est produite par un générateur en capacité de produire des ondes sur plusieurs fréquences selon la nature de la canalisation recherchée. Ces systèmes de haute technologie peuvent repérer dans l’espace une canalisation en x, y et z. Ainsi, on peut connaitre le tracé exact de la canalisation et intervenir en sécurité.

Pour les canalisations récentes, il est possible de faciliter les futures interventions en disposant des marqueurs passifs sur le dessus de la génératrice. Ainsi, les ondes émises par les appareils de détection activeraient les marqueurs et renverraient une information précise de la localisation de la canalisation.

Pour les réseaux d’eaux usées, il est nécessaire d’inspecter minutieusement la canalisation afin d’observer si la continuité du fil d’eau est respectée ainsi que l’état générale de la canalisation véhiculant des eaux agressives. Pour se faire des caméras d’inspection sont introduites dans les canalisations au niveau des regards de contrôle et permettent d’ausculter la canalisation. Ces caméras sont équipées de lumières et de positionneur afin d’avoir une vue orbitale de la canalisation.

Les hommes et les femmes de l’équipe Christaud Smart Water peuvent réaliser in situe des démonstrations pour vous démontrer de l’efficacité des produits.

Appareils de mesure

Pour tendre vers une gestion patrimoniale des réseaux d’eau potable et ainsi prendre les bonnes décisions en terme d’investissement et d’exploitation, la première démarche à entreprendre consiste à correctement comptabiliser et mesurer dès le captage, en sortie d’usine de potabilisation, sur les sections de canalisations gros diamètres d’adduction d’eau, sur les réseaux de distribution ramifiés ou maillés et enfin au niveau du point de distribution chez les abonnées au niveau des compteurs d’eau.

A chaque étapes évoquées précédemment, différentes solutions technologiques de métrologie existent à savoir :

  • Les compteurs mécaniques vitesse à jets uniques ou multiples
  • Les compteurs mécaniques volumétriques
  • Les compteurs Woltman
  • Les compteurs statiques ou ultrasons
  • Les compteurs électromagnétiques

Chaque technologie présente des spécificités permettant de répondre à une multitude de configurations :

  • Un débit de démarrage bas afin de comptabiliser chaque volume d’eau
  • Des certifications MID (Measurement Instruments Directive) pour la facturation des abonnés
  • Une précision métrologique durable dans le temps (15 ans - L'article 9 de l'Arrêté Ministériel du 6 mars 2007)
  • Des compteurs communicants capables de transmettre les index via des systèmes de relève 
  • Des compteurs à passage direct, sans longueurs droites, pour les eaux chargées ou les environnements contraignants.

L’installation de compteurs à des endroits clés du réseau d’eau potable permet ainsi d’identifier les secteurs fuyards nécessitant un traitement prioritaire de recherche et d’obturation de fuites et/ou de renouvellement de réseau. C’est également le moyen de comptabiliser le maximum de points de distribution (compteurs abonnés, borne de puisage, bouche de lavage…) afin d’affecter ces volumes consommés à des usages domestiques et non à des fuites. Investir dans une cartographie d’un réseau d’eau potable en utilisant les solutions métrologiques appropriées, c’est la première étape pour améliorer globalement le rendement du réseau d’eau et préserver la ressource en eau.

Les techniciens smart water sont à même d’analyser à vos côtés vos spécificités, vous conseiller et vous proposer des offres pertinentes des plus grandes marques de métrologie leader dans le monde.

 

L’instrumentation de mesure ne se résume pas aux comptages de volumes d’eau au travers de compteurs d’eau mais également dans la collecte de données permettant d’avoir une vue globale du réseau. Ainsi, grâce à des sondes de pressions, de températures, de mesure de la turbidité ou de chloration, les gestionnaires de réseau d’eau disposent d’une supervision quasiment en temps réel et peuvent prendre les mesures correctives pour maintenir un excellent niveau de sécurité alimentaire.

Nos experts sont en mesure de vous présenter et de vous accompagnerons pour une parfaite appropriation de ces technologies.  

Recherche de fuites 

Avec un réseau de distribution de l’eau potable évalué à 878 000 km en France et majoritairement construit après guerre, il est normal que ce dernier subisse les aléas du temps. Les exploitants, pour faciliter la recherche des tronçons fuyards, privilégie en étape préalable une sectorisation du réseau d’eau qui permet d’identifier avec les zones où il faut prioriser les investigations de recherche de fuite. Une fois la zone de recherche réduite, le système de recherche de fuite est basé sur l’écoute du bruit de l’eau sous pression généré sur la canalisation. Le technicien peut suivre une canalisation d’eau potable avec un système de cloche d’écoute ou se connecter à des points métalliques en contact avec les réseaux comme les poteaux d’incendies afin d’écouter les ondes de la fuite se propageant sur la colonne. Ce système efficace mais fastidieux mobilise beaucoup de ressources humaines. 

Un autre système d’écoute de fuite peut être mise en place en disposant des hydrophones directement sur des pièces de robinetterie tel que des vannes ou branchements. Associé à un système électronique, appelé corrélateur, intégrant la nature de la canalisation et la distance entre les deux hydrophones, il est possible de mesurer avec précision la dite fuite. Généralement, ces phases de recherche de fuite s’opèrent la nuit afin de limiter les bruits parasites. Ce système se veut mobile et permet d’avancer par tronçon plus ou moins long notamment en raison de la nature de la canalisation. En effet, les canalisations métalliques de type fonte graphite sphéroïdale véhiculent mieux les ondes que les canalisations en polyéthylène PEHD et PVC.

D’autres solutions similaires existent mais elles sont statiques. L’idée étant d’investir progressivement dans un système avec des hydrophones installés en permanence sur le réseau permettant ainsi une détection dès les premiers signes d’usure. Ces hydrophones sont intégrées directement dans des robinets de branchement (système EAR Ecoute Active Réseau de Sainte Lizaigne) ou des poteaux d’incendies (Sentinelle de Bayard) afin de fournir une écoute encore plus pure et précise avec des intervalles entre deux hydrophones supérieurs.

Nos techniciens christaud Smart Water sont en mesure de vous présenter les différents systèmes, de vous accompagner lors de la vente et au-delà avec des sessions d’accompagnement et de remise à niveau. 

Transmission de données

Mesurer les points clés d’un réseau d’eau potable en terme de débits, pression, température et autres indicateurs sont maintenant inscrit dans les usages des gestionnaires de réseau. Avec la mise à disposition de ces indicateurs, les techniciens peuvent mieux comprendre et contrôler l’évolution de la qualité de l’eau distribuée aux abonnées et peuvent anticiper des opérations de prévention et de maintenance.

Pour permettre une supervision en temps quasi réel du réseau, des solutions technologiques existent pour transmettre à distance des index de compteurs d’eau ou tout autre data (alarme…) à un centre de pilotage. Aujourd’hui, des data loggers sont associés à des compteurs ou des organes de robinetteries motorisés pouvant être pilotés à distance.

Pour transmettre ces datas et entrer dans l’univers de IoT (Internet Of Things) les systèmes utilisent les technologies des transmissions radio 5G, Sigfox, LoRa. Ces technologies permettent de faire communiquer des périphériques entre eux. Les capacités de transmissions de data en octet sont optimisées afin de préserver les organes fonctionnant sur batterie.

Les transmetteurs peuvent ainsi transmettre des informations sans contrainte de distance, directement sur les serveurs eux même interfacés aux logiciels de supervision des exploitants.

Nos experts smart water sont en mesure de vous accompagner dans cette révolution technologique des réseaux d’eau. L’IoT de l’eau ne signifie pas simplement transmettre une information mais surtout de s’assurer que cette donnée soit exploitée. Ainsi, nos collaborateurs connaissent un éco système d’experts composé de plusieurs prestataires dans l’ensemble des domaines de l’IoT (collecte de la data – transmission – réception et traitement). En véritable chef de projet, nous envisageons le projet dans son ensemble pour vous proposer le meilleur accompagnement et des packs de solutions majoritairement avec des systèmes ouverts pour vous laisser la possibilité de faire évoluer vos systèmes au grès des nouvelles technologies.

Turbine hydro-électrique

L’Iot des réseaux d’eau avec ses capteurs de pression, de température; les systèmes de transmission de data et la motorisation de robinetterie modifie considérablement la demande électrique pour alimenter ces accessoires. Des solutions sur batterie existent pour rendre autonome certains équipements mais des évolutions technologiques majeures permettent maintenant d’exploiter l’énergie hydraulique dans les réseaux de distribution d’eau. Le système de production d’électricité au travers de barrage hydro-électrique et l’utilisation de turbines entrainées par de puissants débits hydrauliques a été miniaturisé pour pouvoir s’implanter sur de simple canalisation de distribution. 

Le système exploite l’énergie cinétique de l’eau circulant dans les canalisations, même avec de faible débit. L’énergie récupérée permet un réemploi au plus proche de la production afin d’alimenter les instrumentations IoT des réseaux d’eau potable. Le système génère une très faible perte de charge et dispose d’un By-pass intégré.

Le système déjà très innovant de production et stockage d’électricité présente une autre configuration possible avec la possibilité de mesurer en continue des mesures physico-chimiques grâce à l’intégration de 7 capteurs ainsi que la transmission en temps réel de ces mesures à un centre de supervision. 

Nos spécialiste smart water sont à même de vous conseiller et d’étudier la production possible d’électricité selon le diamètre de canalisation et les débits de passage connus.

Vannes pilotées et motorisées

L’Iot (Internet of things) dans l’univers de l’eau arrive progressivement et bouleverse le mode de gestion des exploitants. Grace à la supervision du réseau d’eau potable, les techniciens disposent d’informations de qualité (pression, débit, température de l’eau et extérieur…) pour prendre les mesures adéquates pour maintenir la distribution et disposent même de solutions pour actionner à distance des vannes, notamment. 

Aujourd’hui, les progrès technologiques dispensent les techniciens de se rendre sur sites pour réaliser des actions de maintenance préventives comme l’ouverture d’une vanne ou d’un branchement sur un réseau sensible au gel ou d’une fin de réseau nécessitant une purge afin de prévenir d’un risque bactériologique susceptible de dégrader la qualité de l’eau sur l’ensemble du réseau.

Pour manœuvrer les robinets de branchement ou les robinets vanne de sectionnement, il existe différentes solutions techniques :

Pour les vannes, on peut citer des actionneurs électriques ou pneumatiques qui, associés à des entrainements démultipliés, limitent les forces exercées sur la vanne notamment sur les robinets vannes papillon de grand diamètre nominal utilisées sur les réseaux d’adductions. Pour des actionneurs de robinets vannes une alimentation électrique sur secteur est nécessaire.

 

Pour réaliser cette opération à distance sur les branchements, les robinets de branchement ou les robinets avant compteur sont équipés d’un actionneur électrique associé à un système électronique et communiquant. Les applications sont multiples au niveau du branchement car couplé :

  • Avec une sonde de température extérieure, il est possible de se prémunir des dégâts du gel avec un juste débit de fuite et ainsi préserver la ressource.
  • Avec un compteur d’eau, il est possible de délivrer de l’eau à un point de distribution isolé ou au contraire d’arrêter l’eau sur des plages horaires, soit, maitriser la distribution, la préservation de la ressources en eau potable et la certitude d’offrir un haut niveau de services aux abonnées.
  • Toujours avec un compteur d’eau, il est possible de réaliser des purges automatiques sur les tronçons où la consommation et donc le renouvellement de l’eau n’est pas suffisants. La qualité de l’eau distribuée sur l’ensemble du réseau est donc préservée.

On peut citer le système Wayve de Sainte Lizaigne pour ses solutions autour du branchement.