Farys professionnalise la détection de fuites au moyen d’équipements Siemens
Farys professionnalise la détection de fuites au moyen d’équipements Siemens
Pour assurer une surveillance transparente, Farys couple les chambres de mesure au progiciel de visualisation WinCC.
Les API compacts de Siemens permettent à Farys de pousser plus avant la modernisation engagée.
L’enregistrement des débits s’effectue au moyen de débitmètres MAG6000 Profibus.
La détection de fuites les réseaux de distribution d’eau potable est souvent difficile et très onéreuse. C’est la raison pour laquelle la société de distribution d’eau Farys a mis au point un système plus rapide et plus précis de détection des fuites. Cette application repose entièrement sur les produits et la technologie intégrée d’automatisation et de numérisation conçue par Siemens.
La société Farys répondait encore à la dénomination TMVW lorsqu’elle se lança, il y a un quart de siècle déjà, dans la détection électronique des fuites. « La surveillance s’effectuait alors au moyen d’enregistreurs de données qui généraient quotidiennement un rapport transmis par fax. Cette approche était encore d’une grande simplicité », relate Sven Versluys, directeur adjoint de la division TIC chez Farys.
Standardisation
Il y a une dizaine d’années, la TMVW d’alors pris la décision d’abandonner son approche décentralisée antérieure au profit d’une standardisation passant par l’adoption de plates-formes innovantes qui allient des coûts d’exploitation inférieurs avec une transparence et une gestion efficaces.
« Avant 2010, la facturation reposait sur l’enregistrement de la quantité d’eau distribuée au sein de plusieurs centaines de chambres de mesure géographiquement éparpillées et parfois difficiles d’accès », selon Versluys. « Le pilotage de ces chambres enfouies s’opérait à partir d’une petite armoire de commande installée en surface et raccordée par le biais d’une liaison analogique. Ce mode de communication couplé à une commande par API s’avérait assez coûteux. »
La première apparition de la plate-forme WinCC V7 chez Farys remonte à 2003. WinCC se définit comme une plate-forme de visualisation modulaire qui opère comme un système Scada centralisé. « Cette architecture nous a permis non seulement de visualiser les installations existantes de distribution d’eau potable, mais aussi de capter divers paramètres avec une grande précision. L’utilisation d’API S7 1200 Siemens, compacts, robustes et économes en énergie, nous a permis de pousser plus avant la modernisation engagée. Nous avons à nouveau remplacé les liaisons analogiques par des modems GPRS Scalance. »
Enregistrement de débits
L’introduction de la plate-forme Simatic S7 1200 sous TIA-Portal constituait la prochaine étape du processus de modernisation. « Cet API s’intègre sans difficulté dans les armoires de commande existantes », insiste Frank Bosman, accountmanager chez Siemens. « L’enregistrement de débits s’effectue au moyen de débitmètres MAG6000 Profibus, raccordés à la plate-forme S7-1200 ou S7-1500. Cet API se charge de la détection des fuites et de la surveillance de la pression d’eau. La transmission des données s’effectue par l’intermédiaire d’une liaison GPRS permanente. La communication s’opère par le biais du port Ethernet industriel intégré de la plate-forme S7-1200 et des routeurs GPRS Simatic. Basée sur un réseau privé virtuel et assurée au moyen de modules Scalance S, la protection des données et l’utilisation d’antennes à l’épreuve du vandalisme contribuent à la mise sur pied d’un système durable et fiable. »
Forte d’une configuration et d’une programmation intuitives, la plate-forme centrale autorise un pilotage à distance des installations de distribution d’eau potable. L’uniformisation des logiciels et matériels API dont bénéficient toutes les installations profite à Farys. « Pour assurer une surveillance transparente, nous couplons les chambres de mesure au progiciel de visualisation WinCC. Leur couplage nous permet de gérer une infrastructure géographiquement dispersée en ne mettant à contribution qu’un personnel restreint et en réduisant sensiblement les déplacements. Cette approche a permis de réduire de plus de 60 % les coûts d’automatisation tout en améliorant la fiabilité de l’infrastructure. Le raccordement de nouvelles chambres de mesure s’effectue sans nécessiter l’exécution de travaux coûteux et chronophages de câblage de données. »
Le système dans son ensemble présente une résistance particulièrement élevée aux défaillances techniques. Farys a opté pour un double déploiement du volet WinCC sur plusieurs serveurs redondants installés dans des salles d’information distinctes. Ainsi, toutes les données historiques seront archivées deux fois.
Pour localiser avec précision toute fuite éventuelle dans cette vaste région, Farys a divisé la zone concernée en près de 200 DMA (ZMA) regroupant chacune quelque 3.000 habitations. Une ZMA se définit comme une Zone de Mesure par Arrondissement accueillant un ou plusieurs compteurs d’entrée et de sortie.
Doués d’une précision de l’ordre de 0,2 %, les compteurs compacts MAG 6000 communiquent les données enregistrées par l’intermédiaire d’API Siemens S7-300, S7-1200 et S7-1500 ainsi que de routeurs GPRS/UMTS sans fil, conformément au protocole de communication Profibus. Ces API se distinguent par une puissance de calcul et une capacité de mémoire hors du commun. Ces caractéristiques leur permettent de signaler immédiatement toute donnée de débit hors tolérance pour cause de travaux ou d’absence d’eau dans les canalisations concernées. Les données de débit permettent au personnel de Farys de surveiller en permanence la consommation d’eau et de la comparer avec la consommation moyenne statistique.
Prévisions
Farys est à même de procéder au calcul des consommations moyennes ainsi qu’à celui d’une foule d’autres valeurs statistiques essentielles à partir de la base de données gigantesque que constituent les données de débit recueillies sur son réseau de distribution d’eau potable et consignées sous WinCC. « Une entreprise extérieure s’est livrée à une analyse des mégadonnées qui a conduit à l’élaboration de statistiques et d’algorithmes importants qui nous permettent de prévoir les données de consommation et de les comparer avec la consommation actuelle. Ainsi, nous sommes rapidement informés de la manifestation, sur le réseau, de certaines anomalies susceptibles d’indiquer l’existence de fuites et de commutations. En outre, nous tenons également compte des consommations saisonnières, hebdomadaires ou en fin de semaine ainsi que des consommations de pointe pendant la saison touristique et ainsi de suite. L’époque où nous n’envisagions la détection de fuites que d’un point de vue purement curatif en nous fondant sur les réclamations des habitants est révolue depuis bien longtemps déjà. Pour améliorer sensiblement le score ILI, il était indispensable d’optimiser le réseau et d’en examiner systématiquement chacune des composantes. »
Perspectives
« Cet équipement moderne et les statistiques dont nous disposons nous permettront d’aller très loin », poursuit Versluys. « Nous sommes à même d’évaluer le débit d’entrée par ZMA et de déceler sans peine toute anomalie telle qu’une consommation trop basse et de détecter toute fuite soudaine, de la plus modeste à la plus massive. Pour que le service de gestion des fuites puisse établir l’ordre des priorités dans la planification des interventions, le système procède à un classement quotidien des réparations les plus urgentes. Nous en recevons un aperçu transmis par courrier électronique. En cas de manifestation d’une situation d’urgence en l’absence du personnel de surveillance, l’Alarm Control Center de Siemens l’en informe par courriel. »
L’opérateur chargé de la gestion du réseau de distribution d’eau potable voit s’afficher, sur un tableau synoptique respectant un code couleur, l’ensemble des niveaux d’alarme que lui soumet l’interface client Web du progiciel WinCC. De plus, il peut se pencher sur l’ensemble du réseau, mais aussi sur une rue ou un quartier résidentiel spécifique. Cette particularité lui permet de localiser très rapidement l’origine d’un problème. Le système permet aussi de procéder à une analyse détaillée des débits mesurés.
Enfin, l’intégration du système est très poussée. « Parfaitement compatibles les uns avec les autres, les produits Siemens sont susceptibles d’être programmés à partir d’un seul progiciel : TIA Portal. WinCC est également couplé à d’autres logiciels externes (au nombre desquels SAP, pour la facturation et les audits) et à SharePoint. Ce logiciel présente toutes les informations pratiques indispensables en cas d’intervention. Exemples : schéma ZMA de la zone limitrophe, informations relatives au nombre de bouches d’incendie, longueur en kilomètres des canalisations posées dans la zone, courbe des alarmes et ainsi de suite. Ainsi tout équipe d’intervention dispose immédiatement de ces données, même en déplacement. »
Farys applique cette approche depuis 2015. 137 des quelque 200 ZMA concernées sont d’ores et déjà soumises à cette surveillance d’une précision extrême. « Les 63 zones restantes font encore l’objet d’une surveillance plus simple pour le moment, parce que les statistiques dont nous disposions pour ces zones étaient insuffisantes pour nous livrer à des comparaisons précises. Au fil du temps, nous procéderons également à la mise en œuvre de ce système complexe dans ces zones. Son déploiement nous permettra aussi d’y déceler avec une efficacité accrue toute fuite soudaine. »
Par Bart Vancauwenberghe
Photos Siemens
https://new.siemens.com/be/nl.html
Score ILI
Farys a consenti des investissements considérables pour améliorer son score ILI (Infrastructure Leakage Index). Ce score indique le rapport entre les pertes réelles et les pertes inévitables. Si un score ILI inférieur à 2 (indiquant que les pertes réelles sont deux fois plus importantes que les pertes inévitables) n’a rien de déshonorant, Farys s’est néanmoins donné pour objectif d’atteindre un score inférieur à 1. Fruit d’un effort de professionnalisation poursuivi pendant plusieurs années, ce résultat exceptionnel permet à l’entreprise de s’attaquer avec pertinence à l’une de ses activités clés ; à savoir, l’approvisionnement en eau potable de qualité de plus de 600.000 habitations situées en Flandre.
Réseau à mailles fines
L’installation d’un système de détection de fuites, le montage de compteurs d’eau intelligents et l’intégration IT-IoT sont autant d’investissements que Farys se réjouit d’avoir consenti. « Nous disposons désormais d’un réseau à mailles fines que nous passons au crible sans discontinuer. Cette analyse permanente nous permet de connaître l’évolution de paramètres cruciaux sur le plan économique. Exemple : quelle est la fuite dont l’impact financier est le plus important ? En d’autres termes : quel est le problème que nous devons résoudre en premier lieu ? Nous connaissons parfaitement le schéma de consommation prévisible dans telle ou telle zone et nous décelons très rapidement toute anomalie éventuelle. Les informations recueillies constituent de surcroît une base de données particulièrement adaptée à l’élaboration continue d’un réseau intelligent », conclut Inge Opreel, directrice de la division TIC chez Farys.
