Gardez votre réseau de canalisation à l’œil

Dans certains cas, une perturbation peut également être causée par une activité opérationnelle précise, comme le pompage. Les variations de pression, également connues sous le nom de coups de bélier, sont des fluctuations de pression graves, mais relativement courantes, dans les systèmes d'eau sous pression. L'un des moyens d'atténuer leur gravité consiste à modifier la façon dont les pompes démarrent et s'arrêtent, ainsi que le moment, l'endroit et la façon dont les vannes sont ouvertes et fermées.

La surveillance de la pression est utilisée depuis de nombreuses années pour détecter les variations hydrauliques, mais le volume de données peut souvent être massif. Les services d'eau peuvent peiner à établir comment utiliser ces informations pour prévenir les ruptures de canalisations et d'autres problèmes analogues. Fort heureusement, la surveillance intelligente des canalisations aide à combler cet écart en associant des données haute résolution sur la pression à des analyses avancées.
Grâce à une mise en contexte supplémentaire provenant des systèmes d'information géographique (SIG) ou d'autres données du réseau, la surveillance intelligente des canalisations peut aider les services d'eau à former leur personnel et leurs clients à la modération des réseaux de distribution afin de réduire les problèmes et d'allonger la durée de vie des équipements.

Quelle pression!

Dans un réseau d'eau sous pression, une variation soudaine du débit se traduit par de fortes variations de pression qui peuvent se propager dans tout le réseau. Si les pompes démarrent ou s'arrêtent trop brusquement, ou si elles tombent en panne en raison de problèmes mécaniques ou de coupures de courant, des variations peuvent résulter de la modification radicale du débit d'eau. Les manœuvres agressives des vannes peuvent également déclencher ce type de phénomène.

De nombreux services publics reconnaissent également qu'il existe un lien entre le comportement de la clientèle et les variations de pression. Les utilisateurs commerciaux ou industriels, ainsi que les stations de traitement des eaux usées, peuvent provoquer des variations en actionnant rapidement des pompes ou des vannes lorsqu'ils utilisent des volumes d'eau importants pour leurs propres activités. La plupart du temps, ces clients ne sont pas du tout conscients de l'impact de leur comportement sur l'ensemble du système et de la façon dont il peut accroître les risques pour leurs propres activités.

Trouver l'aiguille dans la botte de foin

Connaître les types de comportements susceptibles de provoquer des variations de pression est une chose, mais en localiser la source exacte dans le réseau de distribution peut s'avérer difficile. Historiquement, les variations de pression et les coups de bélier étaient localisés manuellement à l'aide de calculs ou en générant des modèles basés sur des quantités de données générées par des enregistreurs de pression.

Les systèmes de surveillance intelligents d'aujourd'hui effectuent ces calculs automatiquement. Toutefois, pour garantir leur précision, le système de surveillance doit présenter plusieurs caractéristiques essentielles :

1. Données haute résolution.

   Les taux d'échantillonnage des capteurs de pression haute résolution destinés à la surveillance des systèmes d'eau varient considérablement sur le marché, allant de 1 à 256 échantillons par seconde. Pour l'analyse avancée des variations, une résolution d'au moins 100 échantillons par seconde (100 Hz) est généralement nécessaire afin de détecter les événements les plus graves, qui peuvent se produire en quelques millisecondes. Une image des variations de pression au centième de seconde peut ainsi être obtenue et fournir des informations utiles sur la forme des ondes de pression. Certains systèmes de surveillance intelligents peuvent utiliser ces informations pour classer les variations en fonction des formes d'ondes généralement causées par des changements opérationnels précis, tels que le fonctionnement des pompes ou des vannes, les ruptures de conduites, etc. Notant toutefois que la fréquence d'échantillonnage affecte la consommation d'énergie et les exigences en matière de transmission ou de stockage des données, de sorte que ces considérations doivent être prises en compte par les utilisateurs.

2. Horodatage haute précision.

   Pour maintenir leur capacité à horodater avec précision les changements de pression, les dispositifs de surveillance intelligents doivent constamment se synchroniser avec une connexion cellulaire ou un signal GPS. En s'assurant que tous les dispositifs sont synchronisés sur la même échelle temporelle, le système peut effectuer une analyse du temps de parcours entre les différents dispositifs qui détectent le même événement. Il est ainsi possible de localiser la source d'une variation hydraulique.

3. Données du système intégrées.

   La pression se déplace différemment dans des tuyaux de tailles et de matériaux différents. Savoir si un événement s'est produit dans un tuyau en PVC de 12 pouces par rapport à un tuyau en acier inoxydable de 10 pouces facilite la recherche de sa source exacte. Les données SIG et les données opérationnelles (telles que les durées de fonctionnement des pompes) peuvent généralement être téléchargées dans la plateforme logicielle d'un système de surveillance intelligent afin d'améliorer la précision des résultats analytiques.
   
   Bien que cela ne soit pas nécessaire, il peut être très utile d'avoir accès au système SCADA ou à d'autres systèmes de données opérationnelles. En effet, elles permettent à un système de surveillance intelligent de croiser les données de pression avec d'autres données du système afin de déterminer la source la plus probable d'une variation de pression. Si l'événement peut être retracé jusqu'à une station de pompage, par exemple, le service d'eau peut enquêter sur les activités de la pompe en question afin de déterminer les raisons pour lesquelles elle ne fonctionne pas de manière optimale. Y a-t-il eu un arrêt d'urgence? L'équipement de pompage ne fonctionne-t-il pas comme prévu? Une vanne est-elle tombée en panne?

Réduire le stress des systèmes... et des exploitants

La surveillance intelligente offre deux principaux avantages aux services d'eau. Le premier est une amélioration opérationnelle immédiate. En ayant la possibilité de voir où la pression change et pourquoi, les exploitants peuvent prendre des mesures immédiates pour modérer le système et gérer leurs équipements le plus efficacement possible.

Le second est qu'elle prévient de manière proactive les conséquences futures de tels événements, comme les ruptures de canalisations. Lorsque les variations sont réduites et les équipements gérés de manière optimale, le système est moins sollicité, ce qui réduit le nombre et la gravité des réparations. À long terme, cela prolonge sa durée de vie, en plus de permettre des économies d'argent et la mobilisation des ressources aux tâches les plus critiques.

La surveillance de haut niveau des canalisations favorise une approche efficace de la gestion et de l'entretien du réseau de distribution. Lorsque les exploitants comprennent les variations qui surviennent à l'intérieur de leurs réseaux, ils peuvent établir les investissements à réaliser au chapitre de la mise à niveau des équipements ou des améliorations opérationnelles. En accordant la priorité aux projets qui apporteront un maximum de valeur, les services d'eau peuvent allouer des fonds précieux là où cela s'avèrera le plus judicieux.