Le Grand Prix National de l’Ingénierie – GPNI – récompense chaque année des équipes ayant concouru à la conception, soit d’un produit soit d’un projet remarquable dans le domaine de l’industrie ou de la construction…

Ce concours est lancé par le ministère de la Transition écologique et solidaire, le ministère de la Cohésion des territoires (conseil général de l’Environnement et du Développement durable : CGEDD) et le ministère de l’Économie et des Finances (Direction générale des entreprises : DGE), en partenariat avec Syntec-Ingénierie et en association avec le groupe Le Moniteur. Cette année le Grand Prix National de l’Ingénierie dans la catégorie « Territoires et innovation » a été remis à Altereo et à son équipe pour son système d’intelligence artificielle HpO^®.

Avec HpO^®, Altereo contribue à la haute performance des réseaux d’eau potable par la prévision des risques de défaillance des réseaux pour en optimiser la maintenance et le renouvellement. HpO^® s’appuie sur l’intelligence artificielle pour obtenir une efficience qui n’avait jamais été obtenue jusque-là.

Altereo affirme aujourd’hui que les fuites évitées doivent être considérées comme une des toutes premières ressources en eau, facilement mobilisable… car déjà mobilisée.

La dégradation des réseaux d’eau potable cause des fuites pouvant dépasser 50% dans certains pays (20% en France). Au-delà du gaspillage de la ressource en eau, l’impact des fuites sur l’émission de gaz à effet de serre (GES) est estimé à un quart de celui du trafic aérien mondial, alors même que la demande en eau dans les pays du Sud explose consécutivement à la croissance démographique et à l’urbanisation.

Pour y arriver, il faut à la fois réduire le nombre et la durée des fuites

HpO^® apporte une réponse à ce double objectif, en se basant sur les données constatées lors des réparations de fuites par les agents d’exploitation qui deviennent, grâce à l’application mobile HpO^® Collect, les plus performants des capteurs intelligents.

HpO^® prédit les risques de défaillance des réseaux d’eau

Le département R&D d’Altereo a mis au point des algorithmes d’intelligence artificielle capables d’analyser ces masses de données pour prédire les risques de défaillance de l’ensemble des éléments des réseaux d’eau potable et pour à la fois optimiser la recherche des fuites et le renouvellement progressif des infrastructures. A ce jour, HpO^® est mis en œuvre dans plusieurs villes comme Chartres Métropole Eau, Nouméa et même en Namibie et le sera prochainement à Orléans Métropole, Limoges Métropole et Tours Métropole.

Avec HpO^®, Altereo affiche une ambition internationale

Altereo constitue un réseau de partenaires dans le monde entier pour contribuer avec HpO^® à l’amélioration de la performance des services d’eau pour les générations actuelles et futures et servir les objectifs du développement durable des Nations Unies.

Dans le secteur de l’eau, l’intelligence artificielle fait de plus en plus parler d’elle, notamment pour la gestion des réseaux… à tort ou à raison. Petit tour d’horizon des conditions de cette émergence et des premières solutions concrètes disponibles sur le marché.

« L’intelligence artificielle arrive dans le domaine de l’eau. Il commence à y avoir des applications concrètes sur le terrain », affirme Sophie Altmeyer, responsable technique pôle de l’eau du Grand Est Hydreos. Hydreos a d’ailleurs réalisé avec ses partenaires deux études de synthèse sur les besoins, les perspectives et les premières expériences de “gestion intelligente” des réseaux, que ce soit pour l’eau potable (parue) ou l’assainissement (à paraître). « Tout le monde parle de smart water depuis quelques années, des colloques y sont consacrés » ajoute Matthieu Bauer, responsable du marché de l’eau chez Endress+Hauser. Cet emballement correspond-il à une réalité concrète ? La “gestion intelligente des réseaux” repose-t-elle nécessairement sur le recours à l’intelligence artificielle (IA) ? Et surtout, de quoi parle-t-on ?

Quelle intelligence ?

Christian Laplaud, président d’Altereo tient à remettre les choses en place. « Les “compteurs intelligents” ne sont pas intelligents, ils sont simplement connectés. L’intelligence réside dans le traitement des données » souligne-t-il. Yann Élan chargé de l’entité AIA (advanced infrastructure analysis) chez Xylem, partage cette réserve. « Le terme “intelligence” est un peu galvaudé et mal utilisé pour parler de capteurs ou d’automatismes qui s’adaptent à leur environnement pour économiser de l’énergie » estime-t-il. Les ingénieurs tendent à assimiler l’intelligence artificielle à la capacité d’apprentissage automatique (machine learning) des algorithmes de traitement des données. Une capacité encore rarement présente dans les solutions de gestion des réseaux d’eau.

« Même si nous allons vraiment utiliser des outils d’IA, jusqu’à présent, nous avons surtout parlé d’intelligence métier et d’analyse avancée de données. Nous utilisons même la simulation de procédé en temps réel. C’est par exemple le cas avec le Siaap concernant les procédés de traitement des eaux usées » avance Jean-Emmanuel Gilbert, directeur développement d’Aquassay. « Pour nous, l’IA devient nécessaire pour faire face à la massification des données. Il faut en tirer une information utile, autant que possible en temps réel, ce que le cerveau humain ne peut pas faire », affirme pour sa part Christian Laplaud.

« L’IA prend une grande ampleur chez Veolia. Nous voulons travailler sur la qualité des données pour développer des services ayant une vraie valeur ajoutée pour nos opérateurs en interne, pour nos client (les collectivités) ou pour le consommateur final » révèle Florian Sicourmat, qui dirige le “Digital lab” (laboratoire numérique) de Veolia France. Cette évolution s’accompagne de la mise en place d’une cellule de data scientists au niveau du groupe.

Au total, dans le monde de l’eau, mieux vaut donc parler de traitement avancé, en temps réel, de masses de données pour en extraire une information pertinente. Cela peut se faire par des calculs statistiques ou non, utiliser des algorithmes plus ou moins complexes, voire reposer sur la comparaison de la situation réelle décrite par les données à un modèle numérique de l’installation. Des recours à l’apprentissage automatique, donc à l’IA proprement dite, commencent à apparaître.

Plusieurs industriels du monde de l’eau, contactés pour cet article, ne s’estiment “pas encore au point” pour proposer des solutions à base d’IA, tout en y travaillant activement.

Dans la secteur de la mesure et de l’analyse, Endress+Hauser se met également en ordre de marche. « Nous nous donnons trois ans pour pouvoir présenter des solutions à base d’IA correspondant à un besoin, et qui auront été testées pour affiner les modèles » affirme Matthieu Bauer, responsable du marché de l’eau chez Endress+Hauser.

Krohne et Samson ont créé de leur côté Focus-On, un joint-venture dédié à la conception, à la production et à la commercialisation d’actionneurs autonomes pour l’industrie de process 4.0. Focus-on combine des approches innovantes en matière de contrôle décentralisé et de maintenance prédictive à des nœuds de traitement intelligent intégrant des fonctions de diagnostic et d’intelligence artificielle.

D’abord comprendre les besoins

Aucune solution de gestion des réseaux, aussi performante soit-elle, ne trouvera de débouché si elle n’est pas en adéquation avec les besoins des métiers. Tous les fabricants en sont bien conscients. C’est l’une des conclusions des études de synthèse menées par Hydreos, par exemple. Dans le domaine de l’eau potable, Hydreos a recensé cinq grands besoins.

Le comptage intelligent, tout d’abord, qui génère un grand nombre de données, plutôt traitées de manière classique actuellement.

La détection des fuites pour améliorer le rendement des réseaux, ensuite. « La technologie, qui n’a pas évolué pendant des décennies, ne permet guère d’aller au-delà des 80 % qui sont la moyenne en France. Depuis une quinzaine d’années, grâce aux SIG, à la téléphonie mobile et à la baisse du coût des capteurs, on a la possibilité de changer ce paradigme » affirme à ce sujet Christian Laplaud.

La gestion patrimoniale est également un axe essentiel, étant donné les investissements en jeu. L’opération en temps réel des réseaux recouvre pour sa part deux demandes. D’une part l’optimisation continue de la conformation du réseau, en particulier pour limiter la consommation énergétique des pompes. D’autre part l’adaptation à des variations prévisibles de la demande (évènements, fluctuations saisonnières de population, etc.). Enfin, le suivi en temps réel de la qualité de l’eau exigera des progrès à la fois en termes de capteurs et de traitement des données.

Les réseaux d’assainissement font face à des problématiques d’optimisation énergétique, de surveillance de la nature des flux, de gestion patrimoniale et d’adaptation des réseaux et STEPs aux variation des besoins, avec, en plus, une dimension gestions des inondations et des crues, l’apport massif d’eaux pluviales étant susceptible de saturer les réseaux et/ou de provoquer des débordements. Plusieurs entreprises proposent des solutions numériques qui développent, sur la base d’une intelligence artificielle, des outils intelligents et auto-apprenant qui permettent de mesurer, surveiller et prévoir. C’est par exemple le cas de Predict Services qui apporte une information personnalisée pour une prise de décision appropriée en cas de risques hydrométéorologiques ou des modèles de prévision développés par Synapse ou Tenevia.

« En plus de son modèle de prévision auto-apprenant, Tenevia développe des logiciels de traitements d’images permettant de transformer une caméra en véritable station hydrométrique. Ces caméras intelligentes permettent la mesure de niveaux, vitesses de surfaces et débits. Les capteurs Tenevia sont aujourd’hui utilisés dans les domaines de la prévention des inondations, l’hydroélectricité et l’assainissement. Utiliser une caméra intelligente comme capteur non intrusif permet d’attester de la qualité des mesures et d’obtenir une information complète sur l’état du cours d’eau », précise Léo Estrade, business developer chez Tenevia.

Les données, nerf de la guerre

« L’IA nécessite beaucoup de données, et des données vraiment qualifiées. C’est rarement le cas sur le terrain » ne peut que constater Jean-Emmanuel Gilbert chez Aquassay. « Lorsque nous intervenons, nous commençons par vérifier la nature, la disponibilité et la qualité des données du client. Une fois ces données collectées et qualifiées, (on peut d’ailleurs mettre des algorithmes de validation pour cela), on peut installer différent types de traitements, des plus simples aux plus complexes, jusqu’à éventuellement de l’IA » ajoute-t-il. Veolia a commencé ce travail en interne. « Nous avons monté un “data desk” qui rassemble toutes les données essentielles de l’activité Eau de Veolia en France sur l’aspect opération des installations, l’historique des interventions, la maintenance des équipements, la partie consommateurs … Après qualification, nous obtenons des données suffisamment propres et compréhensibles pour les exploiter. Outre celles de nos systèmes d’exploitation, nous cherchons à valoriser d’autres types de données, souvent non structurées : images, vidéo, sons (voix) » explique Florian Sicourmat.

Le casse-tête des protocoles

Outre le coût et la nécessaire formation des personnels, c’est le problème de l’interopérabilité (ou plutôt son absence) entre capteurs et solutions de différents fournisseurs, n’utilisant pas forcément les même protocoles de communication qui, selon les collectivités interrogées par Hydreos, constitue un frein au déploiement de la gestion intelligente des réseaux. Jean-Emmanuel Gilbert souligne ainsi « la très grande hétérogénéité des situations, à tous points de vue : équipement, protocoles, production de données, collecte, centralisation, etc. C’est une des grandes difficultés que nous rencontrons ». « L’instrumentation de terrain émet ses données avec différents types de protocoles : Hart, wireless Hart, Profibus, Profinet, Modbus… Notre premier défi a été de créer une connectivité entre cette instrumentation et le cloud, où nous proposons nos services digitaux Netilion, lancés depuis 2017. Nous utilisons pour cela des “Edge devices”, passerelles capables de tout accepter et retransmettre vers le cloud » révèle Marianne Hatterer, responsable marketing digitalisation (essentiellement IIoT) chez Endress+Hauser. Dans le même esprit d’ouverture, toute l’instrumentation Endress+Hauser peut être commandée avec un protocole de communication à choisir dans toute la palette disponible, filaire ou non.

Un évolution se dessine toutefois. « Les protocoles sont en train de converger. Les systèmes propriétaires cèdent la place aux réseaux type Sigfox ou LoRa » analyse Christian Laplaud. « L’interopérabilité devient une exigence dans le cahiers des charges de nos clients. Toulouse Métropole, par exemple, émet des critères très détaillés à ce sujet. De toute façon, la tendance aujourd’hui est de s’appuyer sur des plateformes de référence : Google et Amazon en ce qui nous concerne » ajoute Florian Sicourmat chez Veolia.

Jean-Emmanuel Gilbert (Aquassay) souligne également l’émergence des protocoles IoT. Pour suivre cette évolution, Gutermann propose désormais son logger corrélant Zonescan en version NB-IoT. « Nous avons démarré des tests sur Lyon, et allons en faire à Paris et Toulon, entre autres » précise Luc Bade, directeur commercial de Gutermann France. Le Zonescan 820, envoyant ses données par radio, reste disponible car le déploiement de la nouvelle version dépend évidemment de la couverture locale en NB-IoT. L’hydrophone à poste fixe Hiscan apparaîtra lui aussi rapidement en version NB-IoT.

Des avancées concrètes

Altereo s’attaque au rendement des réseaux avec son offre cloud HpO^® visant à réduire le nombre et la durée des fuites. « HpO^® utilise le capteur intelligent ultime : l’agent d’exploitation muni d’un terminal portable » sourit Christian Laplaud. C’est en effet ce dernier qui va réparer les fuites. Altereo fournit une application simple pour tablettes ou téléphones, permettant à l’agent de répondre à quelques questions (diamètre, matériau, date de pose estimée) et joindre une photo. L’ensemble va nourrir une base de données cloud. Lorsque les données s’accumulent, et s’ajoutent aux données historiques (y compris sur papier), un système auto-apprenant se nourrit des défaillances constatées pour fabriquer un nouvel indicateur : le risque de défaillance de chaque tronçon du réseau. « Cela permet de réduire la durée des fuites en focalisant la recherche sur les secteurs les plus à risque » affirme Christian Laplaud.

A ce module de calcul de risques, HpO^®  ajoute une possibilité d’analyse multicritères (risque de défaillance, importance hydraulique, coordination avec projet de travaux de voirie, risque CVM, etc …) pour établir un programme de renouvellement des canalisations prenant en compte toutes les contraintes, y compris financières. HpO^®  offre même une aide à la décision en permettant de jouer sur des critères comme les objectifs technique ou le budget.

« A Nouméa, nous disposions de données de défaillance sur 20 ans. Nous avons pris les 10 premières pour caler le modèle et les 10 suivantes pour valider ses prédictions. Résultat : en renouvelant les 5 % des canalisations qui ont le plus fort risque de défaillance, on évite 50 % des fuites. A budget égal mais injecté au bon endroit… Nous travaillons aujourd’hui pour Chartres, Tours ou Limoges » révèle Christian Laplaud.

De son côté, le groupe Saur utilise les données de l’exploitation et met à profit des données externes pour développer des modèles de Machine Learning, qui sont intégrés petit à petit dans les outils de gestion de l’entreprise pour aller vers plus de prédiction des situations pouvant être rencontrées sur les réseaux ; ces nouveaux éléments d’aide à la décision adressent l’objectif de mener le plus en amont possible des actions de correction et de prévention, avant que les événements tels que, les bouchages ou les débordements en assainissement ou les casses sur les réseaux d’eau potable, ne se produisent. Au sein des activités de gestion patrimoniale de Saur, une première application de l’intelligence artificielle se concentre sur la production de plans de renouvellement de réseaux, pour optimiser les investissements des collectivités. Également, grâce à un diagnostic innovant des stations de pompage et au traitement avancé des données recueillies à l’aide de la solution de la société Riventa, il est maintenant possible d’optimiser le fonctionnement des pompes, de rationaliser les plans de maintenance et de réduire la consommation électrique concourant ainsi à l’effort de la transition énergétique.

Aquassay propose une solution Saas basée sur le cloud. « Après avoir mis en place notre architecture informatique sur cloud, nous collectons de la donnée chez nos clients pour la mettre à leur disposition sous la forme simple (affichage etc.), mais utilisons aussi des systèmes avancés pour faire tout type de calcul et de pré-interprétation métier pour pouvoir faire jusqu’à de la simulation de procédés en temps réel » décrit Jean-Emmanuel Gilbert. S’il ne s’agit pas encore d’IA à proprement parler, Aquassay lance cette année un projet qui l’utilise, en partenariat avec Dataswati, un spécialiste de l’IA. L’objectif est d’identifier des événements rares et des anomalies. Un logiciel va apprendre à reconnaître les « empreintes » (profils en température, pression, etc.) des évènements survenant régulièrement sur le réseau. Une fois la bibliothèque constituée, il sera capable de générer une alerte si une empreinte inhabituelle survient. « La constitution d’une telle bibliothèque peut se faire à la main ou, et c’est le cas dans notre projet, de façon automatique » ajoute Jean-Emmanuel Gilbert. « Le Siaap fait également appel à nous pour un très gros projet concernant la gestion de l’assainissement » révèle-t-il.

Si Endress+Hauser travaille encore à moyen terme sur des solutions « métier », l’entreprise annonce pour cette année la sortie d’une solution de prédiction… pour la maintenance de ses propres capteurs. « Nos débitmètres peuvent souffrir de corrosion, colmatage, cavitation ou présence de bulles. Nous développons un service d’aide à la maintenance : Netilion Predict, qui est déjà en phase d’expérimentation et validation auprès de quelques clients » explique Marianne Hatterer.

Geomod propose également une solution de prévision des comportements des cours d’eau ou des réseaux : ICMLive.

L’IA se focalise sur la gestion des réseaux

Chez Gutermann, les données de terrain remontent, directement, ou via la passerelle Zonescan Alpha, vers la solution cloud Zonescan.Net. Cette offre web évolue elle aussi, avec une nouveauté à venir cette année. « Nous développons la réalité augmentée sur Zonescan Net. Cela permettra aux agents de terrain, avec leur tablette ou téléphone, de voir directement la fuite dans l’environnement » révèle Luc Bade. Les algorithmes implantés dans Zonescan.Net s’améliorent également d’année en année. « Plus on a de données, meilleurs sont les résultats » explique-t-il. Le but est d’atteindre des rendements réseau de l’ordre de 90 % en permettant le traitement de fuites, même peu importantes, dans les 48 heures – voire 24 heures selon la rapidité du traitement administratif de la DICT. « L’intérêt est surtout de surveiller les réseaux en continu, donc de maintenir le rendement. Si on ne fait rien, il tombe très vite. Le vrai avantage du contrôle en temps réel est la proactivité » estime Luc Bade.

Veolia, via le Digital lab, développe et/ou expérimente différents services numériques. Le groupe s’intéresse par exemple à la télérelève des compteurs et développe un dispositif de reconnaissance visuelle des compteurs. La lecture se fera toute seule… par le smartphone du consommateur. Les données ainsi relevées pourront être traitées pour donner une alarmes en cas de surconsommation. « Nous envisageons des dizaines d’algorithmes différents qui rendent des services particuliers » lance Florian Sicourmat. Veolia travaille également avec Cartesiam, une start-up française qui a développé un petit capteur de vibrations. Le BOB embarque sa propre « intelligence » : grâce au machine learning, il est capable de détecter une anomalie et anticiper la défaillance des pompes, permettant une véritable maintenance prédictive.

Le Digital Hub récemment lancé par Suez (Voir EIN n° 421), doit permettre au groupe d’étoffer sa gamme de solutions digitales (Aquadvanced™, Optimizer™) dédiée à la performance des réseaux d’eau et d’assainissement. Ainsi, AquaCircle™ est un outil de simulation web qui élabore un diagnostic global de la performance d’un réseau d’eau potable et propose un plan d’actions ciblées tenant compte du meilleur scénario coûts/bénéfices. Cet outil fournit une vision exhaustive de la performance, en analysant l’ensemble des paramètres influents : volumes consommés, volumes perdus, état des infrastructures, efficacité économique et opérationnelle. En complément, Suez a développé NetScan™ : une solution de gestion patrimoniale des réseaux d’eau potable qui renforce la stratégie d’amélioration de la performance proposée par Aquacircle™. « En couplant les dernières technologies d’inspection des réseaux à des algorithmes de Machine Learning, NetScan™ permet d’évaluer l’usure des canalisations à court et moyen terme, d’identifier les tronçons à risque et, ainsi, de mieux cibler le renouvellement des canalisations » expliquait Suez lors de l’inauguration du Digital Hub. Cette solution est en cours de déploiement par le Syndicat des Eaux Aquavesc, qui alimente 31 communes et 520.000 habitants des Yvelines et des Hauts-de-Seine, et par l’Agence Nationale de l’Eau de Singapour. La prise de participation récente de Suez Ventures, fonds de Capital-risque du Groupe Suez, dans Inflowmatix va également dans le sens d’un renforcement des solutions digitales pour optimiser la performance et la résilience des réseaux d’eau potable et a permis au groupe de lancer sa nouvelle offre « Suez Calm Networks™ » qui vise à réduire les casses dans les réseaux d’eau potable.

Le groupe Saur développe une approche globale pour la gestion des réseaux en combinant la mise en œuvre in-situ de solutions technologiques innovantes et souvent communicantes (capteurs, sondes, robots) avec l’expertise transversale de l’entreprise regroupée au sein des 8 Centres de Pilotage Opérationnel (CPO) régionaux. C’est à partir d’une solution cartographique par couches, sur laquelle remontent les données du monitoring permanent et les alarmes et événements ponctuels, dite solution logicielle REZO+, que les équipes de Saur peuvent suivre le fonctionnement des réseaux, procéder à des analyses avancées des données en s’appuyant éventuellement sur l’IA, et décider des actions à engager, à partir d’éléments contextualisés.

Pour accélérer ces efforts de gestion des réseaux, Saur déploie une démarche soutenue de recherche de solutions auprès de sociétés innovantes externes ; l’objectif est de trouver les objets intelligents qui permettent de détecter et de mesurer les paramètres importants pour les différentes situations rencontrées sur les réseaux. La priorité est donnée aux expérimentations collaboratives avec des fournisseurs historiques, comme cela a été le cas pour la solution de détection de fuites EAR© de Sainte Lizaigne ou le capteur Smartball© de Xylem ou avec de jeunes entreprises transposant parfois des solutions venant d’autres domaines, comme par exemple la recherche de fuites par imagerie satellitaire avec la société Leakmited.

Xylem, par absorptions successives se met également en ordre de marche pour proposer des solutions avancées. Pure technologies, qui a rejoint Xylem en 2018, propose sa Smartball, un dispositif d’inspection qui circule dans des canalisations de gros diamètre (de 150 mm à 2 ou 3 mètres). D’un point de vue curatif, elle permet la détection et la géolocalisation des fuites et poches d’air. Elle analyse également l’état des canalisations métalliques ou à base de métal (béton précontraint) pour une gestion patrimoniale préventive. C’est là qu’intervient le traitement des données. « La Smartball donne une « photo » de l’état du réseau et, par le biais d’un algorithme et d’une base de données, nous pouvons calculer le coefficient d’usure et prédire la durée de vie restante de la canalisation, tronçon par tronçon » affirme Yann Ezan. L’algorithme prend en compte les données relevées lors de l’inspection, d’éventuels relevés historiques de réparation ou travaux et les caractéristiques « constructeur » de la canalisation (durée de vie estimée en utilisation moyenne).

Digital Utility est spécialisé dans la détection, l’identification et la correction des régimes transitoires de pression. La société propose des capteurs de pression haute fréquence couplés à une prestation d’ingénierie pour aider les opérateurs et les maîtres d’ouvrage sur des thématiques très variées. « Parmi les solutions que nous mettons en œuvre, l’analyse des logs de pression nous permet d’optimiser la pression de prégonflage d’un ballon anti-bélier, le réglage du frein de l’équipage mobile d’un stabilisateur de pression pour éviter les systèmes oscillatoires entretenus, mais aussi la sectorisation haute définition pour déceler et localiser les casses de faible débit, ou l’analyse transitoire inverse pour détecter des obstructions et évaluer les caractéristiques mécaniques des canalisations enterrées » détaille Benoit Cliche son directeur.

Visenti, qui a rejoint Xylem à la même époque, s’intéresse à la surveillance des fuites en temps réel, sur tous diamètres de canalisations. L’idée : outre les capteurs déjà installés par l’exploitant (débitmètres, corrélateurs), Visenti installe des hydrophones et capteurs de pression transitoire. La solution permet la détection et localisation des fuites en temps réel. « Les informations sont envoyées automatiquement sur un cloud qui fait partie de l’offre globale Visenti. Là, les données Visenti comme celles du client sont « mixes » par un logiciel (VIEW) qui permet de « voir » l’ensemble du réseau ». Autre aspect de l’offre : l’utilisation de l’IA pour détecter évènements exceptionnels. « En principe, on pose les capteurs sur des canalisations en bon état. Le système va enregistrer tous les jours et comparer, apprendre au fur et à mesure ce qui se passe normalement sur le réseau. Certains coups de bélier sont habituels (une usine qui démarre tous les lundis par exemple). Le système peut ensuite détecter les évènements inhabituels et envoyer une alarme » explique Yann Ezan.

Depuis 2018, la solution de Sensus qui associe le compteur iPERL avec le système de relève mobile Sensus RF fait la preuve de son efficacité. Le déploiement de 13104 points de comptage sur 6 communes de la Communauté de Communes du Briançonnais (CCB) permet d’optimiser leurs rendements avec une analyse quotidienne des consommations. Les problèmes de fuites, de surconsommations, de fraude et de contrôle des volumes d’eau potable qui circulent sous terre, s’inscrivent en continu sur le portail de données H2Olmes, permettant ainsi de faire apparaître des modèles ou des tendances pour améliorer la gestion des réseaux d’eau potable et le service apporté aux usagers.

Parce que la valorisation du patrimoine concerne bien sûr les réseaux et que le suivi du nombre de fuites ne suffit plus pour optimiser cette gestion patrimoniale, la SADE déploie CANASCAN® un service doublement primé par la profession en 2019, pour évaluer l’état des canalisations et estimer leur durée de vie résiduelle.

Ce premier service préfigure un ensemble de solutions que développe actuellement la SADE avec une vision prospective sur la valorisation patrimoniale, qui va bénéficier de la révolution numérique. La SADE fait appel aux technologies les plus récentes pour améliorer la connaissance des réseaux et restituer les informations utiles aux acteurs du chantier, aux riverains et à ses clients.

Autre type de réseaux, et utilisation plus intense de l’IA avec EmNet. Cette société californienne, également acquise par Xylem en 2018, est spécialisée dans l’analyse et la compréhension des réseaux de surverse. Le client fait d’abord l’historique des problèmes de surverse qu’il a connus. Puis EmNet positionne des capteurs (débit, pression, niveau) sur le réseau et utilise les plans du client pour créer un modèle numérique de l’installation. Celui-ci permet de jouer virtuellement avec les réseaux. « Nous reproduisons les inondations qu’ils ont connues. Une fois le modèle stable et validé (telle pluviométrie à telle période de l’année, provoque tel débordement à tel endroit), nous poussons le curseur un peu plus loin car la situation évolue, les sols s’imperméabilisent, etc. Et l’IA est capable d’analyser les débordements et de savoir pourquoi ils surviennent, ce qui permet des décisions plus pertinentes d’aménagement » explique Yann Ezan. Tout cela est inclus dans One Xylem, une offre globale de gestion intelligente réseaux, pompages, gestion patrimoniale… « Notre vœu pieux : être capables de détecter les problèmes avant qu’ils n’arrivent, de façon à être proactifs sur la gestion de réseau. Nous savons le faire. Le reste dépend des budgets, des contrats de DSP, etc. » conclut-il.

Une réunion de concertation s’est tenue dernièrement sur la compatibilité du PLU de la ville avec le projet du parc scolaire de la Ménudelle, au sud de Saint-Martin-de-Crau. Dominique Teixier, la maire, a précisé que ce projet répondait à l’intérêt général dans la continuité d’une démarche nationale de transition écologique. Génératrice d’emplois, cette activité économique permettra aussi de réduire à son échelle, les émissions de gaz à effet de serre.

Véronique Hénocq, d’Altereo, a pris la parole pour évoquer ce dossier dont le permis de construire a été déposé en 2016 en attendant l’évolution du PLU. Le projet se situe sur le site d’une ancienne carrière anciennement anthropisée. Le permis de construire a reçu un avis favorable de la Mission régionale d’autorité environnementale (MRAE) et du Conseil national de la protection de la nature (CNPN).

Elle a mis en exergue les différentes étapes de la procédure. La fin de l’étude est prévue pour juin et l’enquête publique sera ouverte pour l’été. L’approbation du projet est prévue pour cet automne. Il a été tenu compte des enjeux environnementaux en affinant et réduisant le projet de 40 ha à 15,5 hectares. En précisant que 2,5% de la production nationale se fait par l’énergie photovoltaïque.

Manon Meheust, représentante de Urbasolar a ensuite répondu à différentes questions :
Cela concernera 6 700 foyers (hors chauffage) et le projet de construction, qui se fera en 8 mois, sera terminé fin 2021. Sa puissance sera de 12 MWC avec 5 postes électriques, raccordés au poste de Fos.

Mireille Henry, maire adjointe, déléguée au développement durable et à l’environnement, s’est inquiétée de la proximité du projet avec la réserve naturelle. Et aussi du risque de pollution de la nappe phréatique. Le raccordement, dont le tracé reste à définir, sera réalisé par Enedis. Quant à la présence d’eau en cas d’inondation, les panneaux en cristallin seront élevés à 1,20 m du sol. Le site, à 8 m de hauteur, hors décaissement, sera également entièrement clôturé.

D’autre part, un contrat de pastoralisme sera signé avec un éleveur. Enfin, les graines de l’orobanche de Bohême, seront récoltées et remises sur le site aux endroits propices.

L’accès au site est en cours de réflexion et en concertation avec les habitants sur place.  Ce dossier, qui prend en compte les enjeux environnementaux, est en tout cas, en bonne voie.

Y.S.

Renouveler les réseaux d’eau vieillissants et prévenir les fuites grâce à l’IA et au machine learning, c’est possible avec la solution HPO du groupe Altereo.

Renouveler les réseaux d’eau vieillissants et prévenir les fuites grâce à l’IA et au machine learning, c’est possible. Développée par le groupe d’ingénierie Altereo, HPO est une solution basée sur l’intelligence artificielle dédiée à la prévision du risque de défaillance des réseaux d’eau potable (canalisations, branchements, fontainerie et robinetterie). Elle exploite les données constatées lors des réparations de fuites par les agents d’exploitation, qui sont ensuite analysées par les algorithmes développés spécifiquement par Altereo afin de prédire les risques de défaillance de l’ensemble des éléments des réseaux, optimiser la recherche des fuites et le renouvellement progressif des infrastructures.

Lancée depuis le début de l’année 2019, HPO a déjà été mis en œuvre dans plusieurs villes, comme Chartres Métropole Eau, à Nouméa et même en Namibie. Sur le réseau de Nouméa, le résultat est probant : dix fois moins de fuites relevées. Altereo a déjà quelques projets en cours – Orléans Métropole, Limoges Métropole et Tours Métropole – mais son président, Christian Laplaud, souhaite développer la solution à plus grande échelle. « La dégradation des réseaux d’eau potable cause des fuites pouvant dépasser 50% dans certains pays et 20% en France. Alors pourquoi ne pas transformer ces fuites en ressources : les fuites évitées doivent être considérées comme une des toutes premières ressources en eau, facilement mobilisable… car déjà mobilisée. »

Au-delà du gaspillage de la ressource en eau, l’impact des fuites sur l’émission de gaz à effet de serre (GES) est estimé à un quart de celui du trafic aérien mondial, alors même que la demande en eau dans les pays du Sud explose consécutivement à la croissance démographique et à l’urbanisation. Fruit de deux années de R&D, HPO s’est vu décerner le Grand prix national de l’Ingénierie 2019 dans la catégorie « Territoires et innovation ». S.O.

Cirey-sur-Vezouze

Une réunion publique a eu lieu au rez-de-chaussée de la salle des fêtes afin d’informer les habitants concernant le raccordement des fosses septiques ou système individuels d’assainissement au réseau. Cette réunion était animée par M. Latacz, du cabinet d’étude Altereo. D’après les enquêtes menées en 2018, 646 habitations seraient concernées par la mise en œuvre de travaux pour se raccorder.

La station d’épuration est déjà en service. Les maisons concernées par cette mise en conformité devront être raccordées avant la mise en service de l’ensemble du réseau soit dans un délai de 2 ans. La municipalité envisage de mutualiser les travaux pour les particuliers pour amoindrir le coût et trouver l’entreprise spécialisée. Les habitants pourront ainsi profiter d’un accompagnement financier et technique. Il est possible également de faire réaliser ces travaux soi-même en contactant des entreprises. Plusieurs réunions seront mises en place pour connaître le nombre de personnes qui seraient intéressées pour adhérer à cette mutualisation, définir la tenue de ces travaux, le coût pour chaque habitant concerné et le choix de l’entreprise.

Mutualisation des moyens oblige. Dans le domaine de l’eau potable, la commune profite aujourd’hui de l’expertise de la société d’engineering Altereo.

Regroupement de collectivités de la communauté de communes des Loges, les communes de Vienne-en-Val, le SEA de Saint-Martin-d’Abbat et Germigny-des-Prés, le Siaep de Sigloy et Ouvrouer-les-Champs, ainsi que Sandillon, en tant que commune coordinatrice, sont à l’origine d’une étude de connaissance et de gestion patrimoniale de leurs réseaux eau potable, lancée fin janvier.

L’objectif, à terme, est d’en améliorer et sécuriser la distribution afin de mieux garantir la qualité de l’eau auprès des usagers.

Jean-Michel Lecointe, adjoint aux travaux à Donnery, suit les opérations pas à pas. « La première phase, qui a duré environ trois mois, a porté sur l’inventaire du réseau communal constitué majoritairement de canalisations en PVC. Or, aujourd’hui, ce sont celles qui posent problème, explique-t-il. Dans certains branchements où l’eau circule moins, par exemple, les membranes de PVC peuvent provoquer des concentrations d’un gaz volatil, tel que le chlorure de vinyle monomère (CVM), qu’il faut surveiller. D’autant que, depuis 2007, les réglementations européenne et française, en particulier, sont très exigeantes quant à la teneur du CVM dans l’eau du robinet. »

La seconde phase, en cours, consiste à numériser la cartographie, désormais vérifiée et précise, des canalisations du réseau. Beaucoup de travail reste à faire, cependant. En tant que nouveau gestionnaire et délégataire de service public à Donnery, depuis début 2019, la Saur sera partie prenante du programme visant à optimiser le réseau. « À l’horizon de l’été 2020 », dit-on. D’ici là, plusieurs actions seront menées, tant pour localiser les fuites éventuelles que pour mieux connaître les pics de consommation. Des enregistrements nocturnes sont prévus.

Lauréat du Grand Prix de l’Ingénierie 2019, dans la catégorie « Territoire et Innovation », la société Altereo a été distinguée pour sa solution de maintenance prédictive des réseaux d’eau. L’algorithme mis au point par l’entreprise épluche les données des exploitants de réseau pour pointer les zones les plus sujettes aux défaillances. Un moyen de faire fructifier les informations déjà existantes, selon son président Christian Laplaud.

Votre solution de maintenance des réseaux d’eau s’appuie sur l’utilisation de données existantes. Quels sont les avantages de cette approche ?

Nous avons voulu mettre en place une solution performante ne requérant pas de lourds investissements. Pas besoin d’équiper le réseau de capteurs, il suffit d’avoir des données. En recoupant les informations mis à sa disposition, notre algorithme, met en avant sur une carte du réseau les zones où les risques de défaillance sont les plus importants. Cela permet à la fois de bien orienter les campagnes de recherche de fuites sur le réseau, mais aussi de pointer les éléments à changer en priorité. Notre solution est fondée sur le machine learning et s’auto-calibre au fur et à mesure.

Quelles sont ces données ?

Dans un premier temps, le système se nourrit des données de l’exploitant du réseau. Beaucoup possèdent déjà ces informations : il s’agit de l’archivage des défaillances qui se présentent généralement sous la forme d’un tableau Excel. Notre algorithme apporte une valeur nouvelle aux données existantes. Par exemple, nous avons pu décupler l’efficacité du réseau d’eau de l’île de Nouméa en nous appuyant sur près de dix ans de données, archivées par Suez, son exploitant.

Ensuite, l’algorithme utilise des informations remontées par les agents sur terrain. Les anomalies sont enregistrées avec le type d’action menée par l’agent et souvent une photo de la pièce défectueuse. Le système est ainsi alimenté par les données se rapportant à tous les éléments du réseau, que ce soit des canalisations, des vannes, ou des dispositifs de raccordement.

Votre algorithme est-il spécifique à la gestion des réseaux d’eau ?

Nous avons des demandes pour adapter notre algorithme prédictif à d’autres domaines. La mobilité, par exemple, ou encore la gestion de l’énergie, pourraient effectivement bénéficier de notre solution. C’est une bonne idée, que nous allons étudier ultérieurement : nous privilégions notre développer sur le secteur de l’eau, notamment pour répondre à des besoins croissant à l’international.

Alexandre COUTO

Un appel à manifestation d’intérêt (AMI) a été lancé par la région Sud Provence Alpes Côte d’Azur (Paca) auprès des maîtres d’ouvrage. Il s’agit de les aider à s’engager dans l’économie circulaire en demandant, via leurs marchés de travaux, le réemploi de matériaux, l’utilisation de ressources biosourcées, la traçabilité des déchets…

10 lauréats suivis deux ans. La région a confié au bureau d’études Altereo (mandataire) et à l’Institut national de l’économie circulaire (Inec) une mission de plus de deux ans pour accompagner les 10 lauréats de l’AMI grâce à des formations, des réunions de suivi ou des visites de chantier. Les candidatures doivent être déposées au plus tard le 15 novembre. L’AMI s’inscrit dans le cadre du projet européen Life IP Smart Waste et du plan régional de prévention et de gestion des déchets (PRPGD) adopté en juin par la région.

Au-delà des outils de terrain de recherche de fuite (systèmes acoustiques, gaz traceurs etc.), l’intelligence artificielle permet d’intervenir plus vite, voire d’anticiper l’avènement des fuites. Illustration avec deux nouvelles technos.

Avec 25 à 30 % de pertes d’eau sur les réseaux publics d’eau potable, la lutte contre les fuites reste une des priorités absolues de la filière eau. Et dans ce domaine, les nouvelles technologies numériques s’avèrent un puissant allié pour détecter très précocement les fuites mais aussi pour prioriser les travaux de rénovation et de renouvellement du réseau.

Ainsi, dans le domaine de la détection, la société belge Hydroscan mise sur le 100% numérique pour identifier les fuites même les plus ténues. Elle exploite et interprète en temps réel les données provenant des multiples débitmètres du réseau. Après avoir réalisé une « empreinte hydrique » du réseau (2 à 3 mois), le système suit les données et génère des alertes en cas d’anomalies, même minimes. Cet algorithme parvient même à localiser la zone de recherche de la fuite, d’où un gain de temps et d’argent sur le terrain. Cette réactivité a permis par exemple de réduire de plus de 5 % les pertes en eau sur un réseau urbain alimentant une ville d’1,1 million d’habitants au Vietnam où le dispositif a été installé en projet pilote en 2017.

Calculer les probabilités de fuite

Mais puisque les fuites sont en général directement liées à l’état de vétusté des réseaux (45 % des réseaux en France ont plus de 40 ans), se pose la question du renouvellement des sections les plus à risque. Et là-aussi, l’intelligence artificielle peut aider à optimiser les décisions comme le montre le groupe d’ingénierie Altereo. Son objectif est d’aider les exploitants de réseaux d’eau potable à hiérarchiser leurs programmes de renouvellement de réseaux et optimiser ainsi les investissements. Et pour cela, leur logiciel définit les linéaires les plus à risque d’incidents en se basant non seulement sur les historiques de fuites, mais aussi sur une multitude d’autres paramètres pouvant impacter la durée de vie (âge des canalisations, matériau utilisé, diamètre, qualité de l’eau, longueur des tronçons, pression, hauteur de nappe, quartier, météo, type de sous-sol, trafic routier etc.). Les branchements sont également expertisés. Ils constituent 20 % du patrimoine mais 80 % du nombre de fuites et 50 % des volumes d’eau perdue. Chez Altereo, on estime qu’on peut multiplier par dix l’efficacité des programmes de renouvellement, et amortir de fait très vite le coût de l’investissement dans l’outil numérique. Le syndicat des eaux d’Ile-de-France (Sedif) est aujourd’hui le premier client d’Altereo à s’être engagé dans un projet.

Cécile Clicquot de Mentque

L’entreprise française spécialisée dans l’ingénierie de l’eau a développé un outil pour prédire les fuites sur les canalisations. Une innovation qui lui permet de décrocher des contrats à l’étranger.

Alors que plusieurs départements français connaissent actuellement une période de sécheresse, le mauvais état des canalisations entraîne une perte d’eau de 20%. Dans le monde, ce chiffre s’élève à 50%. Pour y remédier, l’entreprise Altereo a créé HpO, un outil qui utilise l’intelligence artificielle pour prédire les fuites et optimiser le renouvellement des réseaux. « HpO permet d’éviter jusqu’à 50% des fuites », explique Gilles Brunschwig, directeur général d’Altereo. Créée en 1989 cette entreprise française rassemble quatre métiers différents : l’ingénierie de l’eau et de l’environnement, le conseil en urbanisme aux collectivités, la création de logiciels de cartographie et un service de consultation dans le cadre de délégation de service public. « La spécificité et la complémentarité de nos quatre activités font notre force », vante Gilles Brunschwig. « Nous aidons les décideurs et nous leurs apportons des solutions pour passer des idées aux actions ».

Bientôt trois filiales en Afrique

Avec un chiffre d’affaires de 14,5 M en 2018, dont 15% réalisés à l’international, Altereo est particulièrement actif en Afrique où l’augmentation de la population urbaine dans les pays en développement entraîne une hausse des besoins en eau. « Les canalisations mal entretenues ou abimées provoquent des distributions intermittentes et une eau de mauvaise qualité » explique Gilles Brunschwig. Une situation que connaît bien la ville de Keetmanshoop, au sud de la Namibie. En 2018, les fuites ont représenté 1 M€ de perte pour Keetmanshoop. Dès 2016, Altereo s’y rend à plusieurs reprises et débute une analyse globale des installations. En septembre 2018, l’entreprise démarre un projet de réhabilitation d’une conduite d’eau et forme également les exploitants locaux à la détection des fuites. « Nous avons perçu beaucoup d’opportunités en Namibie et nous allons y créer une filiale », se réjouit Gilles Brunschwig. En Afrique, Altereo possède déjà deux filiales : une au Maroc et une en Côte d’Ivoire. Cette présence locale permet à l’entreprise « d’offrir un meilleur service et de mieux s’occuper des clients » assure Gilles Brunschwig.

Un objectif : doubler de taille en cinq ans

A l’international, Altereo décroche également des contrats grâce à son logiciel de cartographie. Une activité qui lui permet d’intervenir dans d’autres domaines que la gestion de l’eau. Au Maroc, par exemple, « le logiciel est utilisé quotidiennement pour exploiter l’électricité de la ville de Casablanca » explique le dirigeant. En Côte d’Ivoire, il est employé dans des projets de reforestation. Altereo veut doubler de taille en cinq ans : « pour cela, nous allons continuer à répondre aux appels d’offres en sollicitant les bailleurs de fonds, travailler localement et nouer des partenariats » précise Gilles Brunschwig. Développer l’innovation fait également partie du cahier des charges, le secteur représente déjà 5% du chiffres d’affaires. Altereo a mené des projets dans 25 pays et s’intéresse aujourd’hui à l’Europe de l’est. La région « mêle proximité géographique, financements européens et besoins importants » assure Gilles Brunschwig, autant d’atouts pour Altereo qui compte bien y développer ses activités.

HpO lutte contre la dégradation des canalisations

Créé en 2018, HpO récolte les données historiques sur les canalisations auprès des collectivités locales. A partir de ces informations sur la nature du réseau, sur l’état des conduites et leur âge, l’algorithme procède à une analyse. Il déduit ensuite une possibilité de casse future et programme le renouvellement. « HpO c’est prévenir les fuites de demain » résume Gilles Brunschwig. Il arrive cependant que peu de données soient disponibles sur l’état d’un réseau, dans ce cas, HpO le compare à un autre cas similaire. Cet outil a bénéficié du Programme d’investissements d’avenir lancé en 2010 et doté de 47 Mds€ pour financer des investissements innovants. HpO est déjà utilisé à Chartres et à Nouméa, en 2019, il arrivera dans les villes de Limoges et d’Orléans.

Lise Lévèque

Le 12 mars dernier, la société d’ingénierie de l’eau et de l’environnement Altereo, a annoncé l’entrée de iXO Private Equity à son capital, ainsi qu’un changement de gouvernance.

La société d’investissement du sud-ouest de la France, iXO Private Equity entre au capital d’Altereo. Le groupe de gestion patrimoniale des réseaux d’eau, d’ingénierie de l’eau et de l’environnement annonce également la montée au capital de 17 cadres d’iXO Private Equity, dont Gilles Brunschwig, qui devient directeur général. « L’opération capitalistique pilotée par iXO Private Equity engage Altereo dans une nouvelle phase de développement », explique le groupe. L’objectif est de doubler de taille d’ici cinq ans. « Cette opération confirme l’attractivité de notre groupe et rend possible la réalisation de notre stratégie de croissance internet et exterme. Nous serons ainsi en mesure d’offrir des perspectives attrayantes, non seulement à nos collaborateurs, (…) mais aussi à nos clients », explique Christian Laplaud, président et fondateur d’Altereo.

En 2019, le groupe compte recruter une cinquantaine de collaborateurs et accélérer son développement à l’international. Altereo a réalisé un chiffre d’affaires de plus de 13 millions d’euros en 2018.

Par E.G, le 21 mars 2019

Cette société de conseil en environnement prend un nouveau virage en mettant l’intelligence artificielle au service de la lutte contre les fuites des réseaux d’eau potable.

Des start-up comme Nereus ou des entreprises plus matures comme Altereo proposent leurs solutions aux élus et aux grands groupes.