SAGEE Exploitation et validation de donn es-final
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SOCIETE POUR l’AMENAGEMENT
ET LA GESTION DE L’EAU ET DE L’ENVIRONNEMENT
VALIDATION ET EXPLOITATION DE DONNÉES MESURÉES EN
RÉSEAU D’ASSAINISSEMENT AVEC EVE’M
Nicolas Flury – Sagee (groupe PROLOG INGENIERIE)Journée O.I.Eau du 14 juin 2011Autosurveillance et Modélisation des réseaux d’assainissement : retours d’expériences
Exemples issus notamment de validations réalisées pour le CG94 / DSEA et de validations effectuées par PROLOG INGENIERIE pour le CG92
� Contexte
� Collecte des données
� Objectifs de la validation des mesures
� Validation des mesures – Exemples
� Optimisation de la disponibilité – Exemples
� Conclusion
PLAN DE LA PRÉSENTATION
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14/06/2011V
alidation et exploitation des données d’autosurveillanceavec E
VE
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� Objectifs réglementaires et connaissance du fonctionnement du réseau� Bilans volumiques
� Entrée-sortie� Déversement vers le milieu naturel
� Connaissance des ECPP, SA� Suivi des débordements
CONTEXTE
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Stations de mesure H, H/V, Q
Temps de fonctionnement de pompes
Pluviométrie
…
Besoin de données H, Volume, Q
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� Site de mesure :� Section de mesure� Type de réseau (EP, UN, EU)
� Capteurs :� Technologies (ex : sonde piézo, sonde US,
Doppler, cordes de vitesse…)� Positions et gammes de mesures
� Contexte :� Pluviométrie� Opérations de maintenance des capteurs� Opérations d’exploitation et de gestion du réseau
(chômage, mise en service de nouveaux ouvrages…)
COLLECTE DES DONNEES- INFORMATIONS NÉCESSAIRES
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COLLECTE DES DONNÉES
Manuelle
par import de fichierAutomatique
depuis le poste central
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Outil de Validation
Supervision
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COLLECTE DES DONNÉES
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Une seule base :� Un horodatage� Conversion automatique des unités sources
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� Organisation des données
COLLECTE DES DONNÉES
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alidation et exploitation des données d’autosurveillanceavec E
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� Contexte
� Collecte des données
� Objectifs de la validation des mesures
� Validation des mesures – Exemples
� Optimisation de la disponibilité – Exemples
� Conclusion
PLAN DE LA PRÉSENTATION
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alidation et exploitation des données d’autosurveillanceavec E
VE
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En sauvegardant les données brutes !
VALIDATION DES MESURES - OBJECTIFS
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Données brutes provenant d’un ou plusieurs capteurs (H, V)
Peuvent être différentes de la grandeur cherchée(ex : H en amont d’un seuil pour obtenir un volume)
Nécessitent une critique :• Défauts ponctuels de mesure ?• Limites dues à la technologie de mesure ?
Données recherchées validées (hauteur, vitesse, débit, volume)
Validation :oFiabilisation des donnéesoObtention de la donnée recherchéeoOptimisation de la disponibilité
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� Défauts de paramétrage:� Cotes, section� Mauvais calibrage du signal 4-20 mA
VALIDATION DES MESURES - ANOMALIES CLASSIQUES
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Site
Type de capteur
Contexte
� Défauts de mesure:� Dérive, encrassement, ensablement� Perte d’écho, perte de données
� Mesures inhabituelles :� Maintenance, étalonnage� Changement de configuration (chômage)
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� Collecte des données
� Validation des données
� Validation des mesures – Exemples
� Optimisation de la disponibilité – Exemples
� Conclusion
PLAN DE LA PRÉSENTATION
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alidation et exploitation des données d’autosurveillanceavec E
VE
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Station : 2 sondes H : US , hauteur = 2,1mpiézo, hauteur=10 cm
Site : Collecteur UN T230×130 Contexte : pluie intense à partir de 05h
Mesures brutes H US :
VALIDATION DES MESURES - EXEMPLE 1
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US
2,1m
Exemple 1 : Connaissance de la technologie du capteur14/06/2011
Validation et exploitation des données d’autosurveillance
avec EV
E'm
VALIDATION DES MESURES - EXEMPLE 1
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Mesures validées :
2,1m
Exemple 1 : Connaissance de la technologie du capteur
Données H US invalidées
(bande morte)
Station : 2 sondes H : US , hauteur = 2,1mpiézo, hauteur=10 cm
Site : Collecteur UN T230×130 Contexte : pluie intense à partir de 05h
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alidation et exploitation des données d’autosurveillanceavec E
VE
'm
US
Exemple 2 : Connaissance de la configuration du site
H, V Doppler, 2 CV
UN Ø2500
Analyse et critique des mesures avec EVE’m
(juillet 2007)
Houv=0,85m
VALIDATION DES MESURES - EXEMPLE 2
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VE
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VALIDATION DES MESURES - EXEMPLE 2
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� Validation des hauteurs (RAS)
� Validation des vitesses (pas de donnée sur Vcordes)
Calcul du débit Q(H,V)
Exemple 2 : Connaissance de la configuration du site
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alidation et exploitation des données d’autosurveillanceavec E
VE
'm
VALIDATION DES MESURES - EXEMPLE 2
16Calcul de H,Vdoppler( sachant que V est exploré pour H<1 m)
Calcul à partir des données H,Vdoppler pour H<0,85 m
Exemple 2 : Connaissance de la configuration du site
Présence de la vanne connue?
NonOui
H = 0,85 m
Profil des vitesses :
Accélération sous la vanne
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H, V Doppler, 2 CV
UN Ø2500
2 H, 3 CV
200m
VALIDATION DES MESURES - EXEMPLE 2
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Exemple 2 : Connaissance de la configuration du site14/06/2011
Validation et exploitation des données d’autosurveillance
avec EV
E'm
Définition d’une loi Q=f(H) pour H > ouverture de l a vanne
Données H, Vdoppler pour H < 0.85 m
Loi orifice (noyé ou dénoyé) pour H > 0.85 m
VALIDATION DES MESURES - EXEMPLE 2
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Exemple 2 : Connaissance de la configuration du site
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alidation et exploitation des données d’autosurveillanceavec E
VE
'm
Ecoulement torrentiel
Ecoulement fluvial
Ressaut hydraulique
Section de mesure
VALIDATION DES MESURES - EXEMPLE 3
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Exemple 3 : Importance de l’implantation de la station de mesure
Section de mesure située en écoulement torrentiel
Station H/V : données fiables
Station H : possibilité de déterminer une loi H-Q
Hauteur variable
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VE
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Ecoulement torrentiel
Ecoulement fluvial
Ressaut hydraulique
Section de mesure
VALIDATION DES MESURES - EXEMPLE 3
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Exemple 3 : Importance de l’implantation de la station de mesure
Section de mesure située dans le ressaut
Données incohérentes
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alidation et exploitation des données d’autosurveillanceavec E
VE
'm
Ecoulement torrentiel Ecoulement
fluvial
Ressaut hydraulique
Section de mesure
VALIDATION DES MESURES - EXEMPLE 3
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Exemple 3 : Importance de l’implantation de la station de mesure
Section de mesure située en écoulement fluvial
Station H/V : données fiables
14/06/2011V
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VE
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VALIDATION DES MESURES - EXEMPLE 3
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Exemple 3 : Importance de l’implantation de la station de mesure
Appréciation globale des hauteurs en première approche : Peu de variations par temps sec Mesures satisfaisantes par temps de pluie
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VALIDATION DES MESURES - EXEMPLE 3
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Exemple 3 : Importance de l’implantation de la station de mesure
Appréciation globale des vitesses en première approche :
Encrassement limité du doppler
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alidation et exploitation des données d’autosurveillanceavec E
VE
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VALIDATION DES MESURES - EXEMPLE 3
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Exemple 3 : Importance de l’implantation de la station de mesure
Analyse fine de H/V pendant un évènement pluvieux:
Pas d’évolution cohérente entre H et VPrésence d’un ressaut au droit de la section
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� Contexte
� Collecte des données
� Objectifs de la validation des mesures
� Validation des mesures – Exemples
� Optimisation de la disponibilité – Exemples
� Conclusion
PLAN DE LA PRÉSENTATION
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14/06/2011V
alidation et exploitation des données d’autosurveillanceavec E
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OPTIMISATION DE LA DISPONIBILITÉ
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Sondes : H=sonde piézo + V=sonde Doppler
Exemple pour une station H/V « simple »
Doppler indisponible
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OPTIMISATION DE LA DISPONIBILITÉ
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Exemple pour une station H/V « simple »
Objectif : augmentation de la disponibilité du débit
Etablissement d’une loi H-Q à partir des données disponibles
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OPTIMISATION DE LA DISPONIBILITÉ
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Exemple pour une station H/V « simple »
Optimisation de la disponibilité des débits :
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OPTIMISATION DE LA DISPONIBILITÉ
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3 Sondes H: US aérien + sonde piézo 1 + sonde piézo 2
Exemple pour une station H/V « bien équipée »
Piézo 1 indisponible
Piézo 2 indisponible
Indisponible
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OPTIMISATION DE LA DISPONIBILITÉ
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Exemple pour une station H/V « bien équipée »
H Validée: Combinaison des données sources selon les choix prédéfinis par l’utilisateur
Optimisation de la disponibilité Fiabilisation des données
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OPTIMISATION DE LA DISPONIBILITÉ
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Sondes V : 3 Cordes de Vitesse
Exemple pour une station H/V « bien équipée »
CV basse : fonctionne correctement
CV intermédiaire : HS pendant l’évènement
CV haute : non sollicitée
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alidation et exploitation des données d’autosurveillanceavec E
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OPTIMISATION DE LA DISPONIBILITÉ
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Validation des vitesses: Recalcul des vitesses V2 à partir de V1
Nécessite : Analyse statistique sur les rapports entre les données issues des différentes CV d’une station
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alidation et exploitation des données d’autosurveillanceavec E
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OPTIMISATION DE LA DISPONIBILITÉ
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Validation du débit : Calcul à partir de H validé et V1-V2 optimiséesUtilisation d’une loi H-Q pour compléter les mesures
Nécessite : Etablissement d’une loi H-Q (Manning-Strickler, polynômiale) sur un domaine de validité H (campagne de mesure temporaire)
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alidation et exploitation des données d’autosurveillanceavec E
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OPTIMISATION DE LA DISPONIBILITÉ
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Débit calculé à partir de H piézo 2 et V1
Débit calculé à partir de H piézo 1 et V1
Débit validéDébit validé
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alidation et exploitation des données d’autosurveillanceavec E
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� Valider pour …� Corriger les données incohérentes� Optimiser la disponibilité
� Pour bien valider…� Avoir un regard critique sur les mesures� Connaitre le site� Comparer les mesures si possible
� Egalement valable pour la validation automatique
CONCLUSION
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14/06/2011V
alidation et exploitation des données d’autosurveillanceavec E
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www.sagee.fr
Contact :
flury@prolog-ingenierie.fr
sagee@sagee.fr
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SOCIETE POUR l’AMENAGEMENT
ET LA GESTION DE L’EAU ET DE L’ENVIRONNEMENT
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