Vers une surveillance en temps réel du réseau de distribution d'eau de Paris
Notre département technique Mathématiques et Applications (DTMA) travaille en collaboration avec Hugo Le Barazer et Jacques Geslin (analyse des signaux), Frédéric Teng et Arnaud Provost (modélisation hydraulique), de l'entreprise publique Eau de Paris, dans le but de mieux détecter les éventuelles anomalies sur le réseau.
Eau de Paris est une entreprise publique en charge de l'approvisionnement en eau de Paris et de sa distribution auprès d’environ 3 millions d’usagers. Captage, traitement, distribution, relation client : les 900 collaborateurs d’Eau de Paris interviennent à chaque étape du cycle de l’eau pour un service public toujours plus performant et innovant. Engagée pour la protection de l’eau, de la biodiversité et du climat, Eau de Paris gère durablement ses ressources et son patrimoine, en collaboration avec les partenaires locaux.
Le besoin industriel
La surveillance du réseau de distribution d’eau potable est essentielle pour Eau de Paris. Des capteurs de mesure de la qualité de nouvelles générations sont pour cela peu à peu installés sur le réseau, venant ainsi compléter un vaste réseau de capteurs qualité, de débitmètres et de compteurs en télérelève.
Une modélisation hydraulique du réseau complète ces installations, donnant ainsi à Eau de Paris une très bonne connaissance de la circulation théorique de l’eau dans son réseau.
SUMMIT accompagne Eau de Paris dans la conception d’un système de surveillance en temps réel du réseau de distribution d’eau potable dans le cadre d’un partenariat de recherche. Deux axes sont pour cela investigués conjointement : l’analyse automatique des signaux issus des capteurs et l’amélioration du calage du modèle hydraulique.
Les solutions mathématiques
La méthode d’analyse des signaux issus des capteurs doit tenir compte de leur périodicité naturelle mais aussi des relations entre les grandeurs suivies, d’une part, et entre les capteurs en place, d’autre part. Elle fait intervenir des outils statistiques de détection automatiques, multivariés et non supervisés de ruptures.
Le calage du modèle hydraulique est rendu complexe par la multiplicité des sources d’incertitudes de ce modèle. Elles portent sur les quantités d’eau consommée, les débits d’eau circulant dans les tronçons, l’existence et la localisation de fuites, l’état d’ouverture des vannes ou encore la hauteur d’eau dans les réservoirs.
Les résultats du partenariat R&D
Le système, une fois développé et déployé, devrait permettre de détecter, de localiser et d’identifier plus efficacement les éventuelles anomalies sur le réseau, qu’elles soient dues à une fuite, à une consommation importante et inattendue de l’eau, à la mauvaise position d’une vanne ou encore à une détérioration soudaine de la qualité de l’eau.
