Smartmetering, une préoccupation du VSA

Les mesures de débits, en particulier, sont nécessaires pour estimer les apports dans les stations d’épuration, les quantités d’eau rejetées dans l’environnement par les déversoirs, la quantité d’eau claire parasite, etc. Les systèmes techniques actuels offrent des solutions adaptées pour pratiquement chaque situation. La technique de mesure, commande et régulation (MCR) est désormais considérée comme robuste et fiable.

Nouvelle directive VSA

Comme exemple d’application, le VSA finalise la nouvelle directive «Gestion du système global réseau d’assainissement – STEP – milieu récepteur». Dans cette dernière, une optimisation est proposée afin de limiter les impacts dans le milieu récepteur. Celle-ci porte sur l’utilisation des capacités maximales du réseau et de la STEP par le biais d’une gestion intégrée et/ou dynamique du système. Cette approche nécessite de pouvoir s’appuyer sur des données fiables, en temps réel, de capteurs installés sur les différentes installations impliquées. Les données nécessaires sont ainsi récoltées dans le réseau d’assainissement, à la STEP et parfois dans les milieux récepteurs. Cette solution doit permettre, à un coût acceptable, d’optimiser le système dans son ensemble en utilisant les capacités maximales à disposition, tout en limitant les rejets polluants.

Philosophie de la mesure

Un capteur, d’un point de vue technique, est désormais un appareil fiable, d’un coût abordable, pouvant embarquer des algorithmes complexes permettant de filtrer/analyser les données mesurées. Le problème du capteur est qu’il livre toujours une information. Quelle en est sa fiabilité? Comment valider les données recueillies? En allemand, un dicton bien connu dans le domaine de la mesure est: «Wer misst, misst Mist», signifiant dans une traduction polie: «Celui qui fait de la mesure, mesure n’importe quoi.» Il ne suffit pas seulement de mettre en place un capteur, mais de bien réfléchir préalablement à toute la chaîne du traitement de la donnée, allant de son acquisition, sa validation, son utilisation, à son stockage et sa transmission à des tiers. Rapidement, des milliers d’informations vont être livrées: une mesure par minute génère 525 600 valeurs par années. Que faire des données «aberrantes», nulles ou manifestement fausses (p.ex. 9999)? Comment s’assurer de la pertinence de ces données? La technologie offre des services de contrôle, mais une des meilleures façons de maîtriser l’information est d’en assurer la redondance et de contrôler régulièrement les systèmes de mesure. Le couplage modèle/mesure en temps réel offre des perspectives particulièrement intéressantes en termes de redondance: en associant la mesure d’un capteur et un modèle numérisé, on peut estimer la pertinence de l’information: s’il y a une grosse différence entre les deux valeurs, soit le modèle est faux, soit la mesure est problématique. Cela nécessite de se rendre sur place pour contrôler le fonctionnement du capteur. Si ce dernier est en ordre, c’est le modèle qu’il faudra recalibrer. Le contrôle/la maintenance des appareils de mesure doit être planifié avec soin. C’est une tâche qui est souvent sous-estimée.

Conditions de mesure particulières

Par rapport à celle réalisée dans les réseaux d’eau potable, la mesure des débits en canalisation est une prouesse. Non pas à cause du capteur lui-même, mais en raison des écoulements et des caractéristiques hydrauliques des points de mesure. Nous travaillons essentiellement dans des canalisations à nappe libre qui sont influencées par les épisodes de pluie, lesquels font varier fortement les hauteurs d’eau. Ces variations peuvent engendrer des phénomènes hydrauliques transitoires (ressaut hydraulique par exemple), souvent juste à proximité de l’ouvrage que l’on souhaite évaluer d’un point de vue de sa capacité. L’environnement de mesure est en outre très difficile, avec 100% d’humidité et un environnement potentiellement explosif: le standard ATEX est ainsi souvent requis.

Évaluation de la qualité des données

Notre collègue Denis Thonney, actuellement responsable de l’assainissement au SIGE, résume bien la situation avec cette citation: «On est capable d’envoyer un engin faire des mesures sur la lune, mais on est incapable de mesurer correctement un débit en entrée de station d’épuration.» Le problème ne réside pas dans la technique de mesure, mais bien dans les conditions d’écoulement. Qu’il bénéficie de capteurs intelligents ou non, c’est bien le spécialiste qui aura le dernier mot sur la qualité des données.

La mesure et l’utilisation des systèmes y relatif représente un métier en soit. Cela nécessite de maîtriser toute la chaîne du traitement de la donnée, du capteur jusqu’au résultat final, que l’on fournit avec une plage d’incertitude. Mesurer est un art, et nous avons un grand besoin de ce type d’artistes dans notre métier. Le VSA s’engage à mettre en œuvre des outils et former ces spécialistes.