LEMOINE, Cyrille (58 Bis avenue Carnot, Sartrouville, F-78500, FR)
MOREAU, Marc (62 rue des Moulineaux, Suresnes, F-92150, FR)
LEMOINE, Cyrille (58 Bis avenue Carnot, Sartrouville, F-78500, FR)
| REVENDICATIONS 1. Procédé de génération d'une série de lots d'eau marqués successifs dans un réseau de distribution d'eau, ledit réseau de distribution étant alimenté par au moins une source d'eau fournissant de l'eau de manière continue, le procédé comportant ; - une étape de mesure d'au moins un premier paramètre physico-chimique de l'eau émise par Ia source ; - une étape de comparaison de Ia variation du premier paramètre mesuré par rapport à un seuil prédéterminé ; - une étape de définition des lots d'eau au cours de laquelle chaque lot d'eau est constitué par le volume d'eau fourni par Ia source entre un premier instant et un deuxième instant postérieur au premier instant, le deuxième instant étant déterminé automatiquement de manière à correspondre à un instant où ledit au moins un premier paramètre mesuré présente une variation supérieure au seuil prédéterminé ; - une étape d'acquisition et mémorisation d'une évolution naturelle du premier paramètre mesuré entre lesdïts premier et deuxième instants ; et - une étape de marquage naturel dudit lot d'eau qui consiste à associer ladite évolution naturelle dudit premier paramètre audit lot d'eau. 2. Procédé de génération selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un premier paramètre est pris parmi la concentration en chlore, le pH, la conductivîté, la turbidité, la concentration en espèces minérales ou en isotopes naturels, 3. Procédé de génération selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de marquage artificiel dans laquelle on injecte dans l'eau émise par la source au moins un produit de marquage pour modifier sensiblement la valeur dudït au moins un premier paramètre, cette injection étant réalisée au moins au premier instant et/ou au deuxième instant. 24 4. Procédé de génération selon la revendication 3, dans lequel l'étape de marquage artificiel consiste à réaliser plusieurs injections successives de produit de marquage, selon une loi d'injection de marquage, 5. Procédé de génération selon la revendication 3 ou 4, dans lequel le produit de marquage est pris parmi un désinfectant chloré, un réactif apte à modifier le pH de l'eau ou sa minéralisation, une substance inhibitrice de la précipitation du CaCCb et de la corrosion, de l'eau nanofiltrée, une espèce minérale ou des isotopes naturels. 6. Procédé de génération selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'étape de mesure comporte en outre la mesure d'un deuxième paramètre physico-chimique de l'eau émise par la source, dans lequel le deuxième instant correspond à un instant où le premier paramètre présente une variation supérieure à un premier seuil prédéterminé et où le deuxième paramètre présente une variation supérieure à un deuxième seuil prédéterminé, dans lequel on réalise en outre une étape d'acquisition et mémorisation d'une évolution du deuxième paramètre mesuré entre les premier et deuxième instants, et dans lequel l'étape de marquage consiste à associer audit lot d'eau les évolutions des premier et deuxième paramètres mesurés. 7. Procédé de génération selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de modulation consistant à injecter dans l'eau émise par la source, entre les premier et deuxième instants, et selon une loi d'injection de modulation, au moins un premier produit de modulation destiné à modifier la valeur de l'un desdits paramètres physico-chimiques de l'eau, le paramètre portant l'information, de manière à coder une information dans le lot d'eau. 25 8. Procédé de génération selon la revendication 7, dans lequel l'information codée est notamment relative à l'identification de la source d'eau et/ou à la date de définition du lot d'eau marqué. 9. Procédé de génération selon la revendication 7 ou 8, dans lequel, au cours de l'étape de modulation, on injecte en outre dans l'eau émise par la source, entre les premier et deuxième instants, un deuxième produit de modulation, selon une loi d'injection de type horloge, ledit deuxième produit de modulation étant destiné à modifier la valeur d'un autre desdits paramètres physico-chimiques de l'eau, le paramètre portant le signal horloge, de manière à coder un signal horloge dans le lot d'eau marqué. 10. Procédé de génération selon la revendication 9, dans lequel le premier produit de modulation est une espèce acide, le paramètre portant l'information est le pH, tandis que le deuxième produit de modulation est de l'eau nanofiltrée et que le paramètre portant le signal horloge est la conductivité. 11. Lot d'eau marqué (Ll, L2, L3, L4, L5, L, L1) susceptible d'être obtenu par la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10. 12. Dispositif de génération d'une série de lots d'eau marqués successifs (100) dans un réseau de distribution (12), ledit réseau de distribution étant alimenté par au moins une source d'eau (16) fournissant de l'eau de manière continue, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend ; - des moyens (103) pour mesurer au moins un premier paramètre physico-chimique de l'eau émise par la source (16) ; - des moyens pour comparer la variation du premier paramètre mesuré par rapport à un seuil prédéterminé ; - des moyens (102) pour définir des lots d'eau, chaque lot d'eau étant défini à partir du volume d'eau fourni par la source entre un premier instant (tl) et un deuxième 26 instant (t2), postérieur au premier instant, le deuxième instant étant déterminé automatiquement de manière à correspondre à un instant où le premier paramètre présente une variation supérieure au seuil prédéterminé ; - des moyens (104) pour acquérir et mémoriser une évolution naturelle du premier paramètre mesuré entre lesdits premier et deuxième instants ; et - des moyens de marquage naturel dudit lot d'eau en associant audit lot d'eau ladite évolution naturelle. 13. Dispositif de génération selon Ia revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une base de données (106) dans laquelle est stockée, pour chaque lot d'eau marqué, un identifiant dudit lot d'eau marqué et l'évolution du premier paramètre. 14. Dispositif de génération selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de marquage artificiel pour injecter dans l'eau émise par la source au moins un produit de marquage pour modifier sensiblement Ia valeur du premier paramètre, cette injection étant réalisée selon une loi d'injection de marquage au moins au premier instant (tl) et/ou au deuxième instant (t2). 15. Dispositif de génération selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de modulation pour coder une information dans Ie lot d'eau, lesdits moyens étant arrangés pour injecter dans l'eau émise par la source, entre les premier (tl) et deuxième (t2) instants, et selon une loi d'injection de modulation, au moins un premier produit de modulation destiné à modifier la valeur d'un paramètre physico- chimique de l'eau, le paramètre portant l'information. 16. Système de distribution d'eau comprenant au moins une source d'eau, un réseau de distribution (12) d'eau alimenté par ladite source (16) et muni d'une pluralité de conduites (14a, 14b), au moins un dispositif de génération de lots d'eau marqués selon l'une 27 quelconque des revendications 12 à 15, disposé en sortie de la source d'eau (16) de manière à générer en continu une pluralité de lots d'eau marqués (Ll, U1 13, L4, L5), et des moyens de traçage pour tracer les lots d'eau marqués dans le réseau. 17. Système de distribution d'eau selon la revendication 16, caractérisé en ce que moyens de traçage comprennent : - une pluralité de capteurs (114) disposés sur les conduites du réseau, lesdits capteurs étant destinés à mesurer la variation au cours du temps d'au moins le premier paramètre ; - des moyens de calcul (112) pour identifier les lots d'eau et déterminer leur position dans le réseau à partir des mesures fournies par les capteurs et de l'ensemble des évolutions mémorisées. 18. Système de distribution d'eau selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une première et une deuxième source d'eau, la première source d'eau étant associée à un premier dispositif de génération de lots d'eau marqués générant une série de premiers lots d'eau marqués, tandis que la deuxième source d'eau est associée à un deuxième dispositif de lots d'eau marqués générant une série de deuxièmes lots d'eau marqués, et en ce que les moyens de calcul sont également aptes à déterminer la provenance d'une portion d'eau résultant du mélange entre des premier et second lots d'eau. 19. Système de distribution d'eau selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, combinée à la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de lecture (112) pour lire l'information codée dans chaque lot d'eau. 20. Système de distribution d'eau selon l'une quelconque des revendications 16 à 19, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un modèle numérique du comportement hydraulique et cinétique 28 du réseau de distribution, et en ce que ledit modèle est mis à jour à partir des données fournies par les moyens de traçage. 29 |
Arrière plan de l'invention
La présente invention concerne le domaine du contrôle de Ia qualité de l'eau dans les réseaux de distribution.
Traditionnellement, un réseau de distribution d'eau est alimenté en amont par une ou plusieurs sources d'eau, par exemple une usine de fabrication d'eau potable ou bien un réservoir contenant de l'eau potable. L'eau est ensuite distribuée en aval à généralement plusieurs consommateurs, tels que notamment des maisons individuelles, des immeubles, des hôpitaux, des écoles ou tout autre consommateur d'eau potable.
Or la qualité de l'eau distribuée a tendance à se dégrader avec le temps et la connaissance du temps de séjour et du chemin suivi dans le réseau est importante pour maîtriser la qualité de bout en bout. Il existe plusieurs approches pour suivre la qualité de l'eau dans un réseau de distribution. L'une d'entre elle consiste à ajouter un additif dans l'eau du réseau selon un pic de concentration, tel que décrit dans US 2008/0109175. Une série de capteurs permet ensuite de suivre le déplacement de ce pic de concentration dans le réseau.
Ce procédé élémentaire qui repose sur le suivi d'un unique paramètre présente l'inconvénient de nécessiter dans tous les cas l'ajout d'un additif dans l'eau et ne constitue pas un procédé permanent et continu de suivi de l'eau potable en réseau de distribution. L'article de O'Halloran « Sensor-based water parce! tracking »
(Wa ter distribution System a na Iy sis symposium 2006 : proceedings of the 8th annual water distribution Systems anaiysis symposium, August 27-30, 2006, Cincinnati, Ohio, USA, 2007-01-01), suggère d'utiliser les fluctuations naturelles d'un paramètre de l'eau afin de pouvoir suivre dans un réseau une portion d'eau définie de manière tout à fait arbitraire. Cependant, la méthode de reconnaissance présentée ici est essentiellement manuelle et requiert un opérateur particulièrement bien entraîné. L'article indique aussi que l'algorithme de corrélation envisagé pour l'identification automatique des portions d'eau est peu performant et ne permet pas de prendre en compte un débit d'eau variable. La méthode présentée ici est donc difficilement apte à être mise en œuvre de manière automatique dans un réseau d'eau potable réel.
Objet et résumé de l'invention Un but de Ia présente invention est de proposer un procédé de marquage remédiant aux inconvénients précités.
Un premier objet de l'invention est un procédé de génération d'une série de lots d'eau marqués successifs dans un réseau de distribution d'eau, ledit réseau de distribution étant alimenté par une source d'eau fournissant de l'eau de manière continue, le procédé comprenant ;
- une étape de mesure d'au moins un premier paramètre physico-chimique de l'eau émise par la source ;
- une étape de comparaison de la variation du premier paramètre mesuré par rapport à un seuil prédéterminé ; - une étape de définition des lots d'eau au cours de laquelle chaque lot d'eau est constitué par le volume d'eau fourni par la source entre un premier instant et un deuxième instant postérieur au premier instant, le deuxième instant étant déterminé automatiquement de manière à correspondre à un instant où ledit au moins un premier paramètre mesuré présente une variation supérieure au seuil prédéterminé ;
- une étape d'acquisition et mémorisation d'une évolution naturelle du premier paramètre mesuré entre lesdits premier et deuxième instants ; et
- une étape de marquage naturel dudit lot d'eau qui consiste à associer ladite évolution naturelle dudît au moins un premier paramètre audit lot d'eau.
Ainsi, le marquage naturel du lot d'eau est effectué à partir de révolution naturelle du premier paramètre physico-chimique sans nécessiter l'ajout d'un additif afin de créer un pic de concentration. En effet, l'évolue naturelle constitue une empreinte de l'eau, permettant d'identifier le lot d'eau correspondant s'écoulant entre les deux instants.
Au sens de l'invention, le marquage naturel est donc réalisé sans adjonction de produit de marquage, sans ajout d'additif. On distingue donc le marquage naturel du marquage artificiel qui nécessite l'ajout d'un additif ou traceur dans l'eau.
Chaque lot d'eau généré selon la présente invention comporte des bornes temporelles constituées par les premier et deuxième instants associés audit lot d'eau. Contrairement à l'art antérieur précité, la définition des lots d'eau, au sens de l'invention, est donc réalisée automatiquement et non pas de manière arbitraire, grâce à quoi le procédé de génération est préférentiel lement mis en œuvre de manière à générer automatiquement une série de lots d'eau marqués, ces derniers étant définis à des instants successifs pour lesquels la variation du premier paramètre mesuré est supérieure au seuil prédéterminé.
On précise que le premier instant d'un lot d'eau correspond de préférence au deuxième instant du lot d'eau précédemment défini de sorte que les lots d'eau sont générés de manière continue, les uns à la suite des autres.
Préférentiellement, les marquages des lots d'eau sont distincts les uns des autres, grâce à quoi il est possible de reconnaître un lot d'eau grâce à son marquage. Les différentes évolutions naturelles associées aux différents lots d'eau marqués pourront être avantageusement stockées dans une base de données.
On comprend également que les lots d'eau ne présentent pas nécessairement le même volume dans la mesure où les extrémités "physiques" de chacun des lots d'eau dépendent du moment où apparaît une variation significative du premier paramètre physico-chimique. On comprend donc que c'est l'évolution naturelle du premier paramètre qui définit la taille des lots d'eau. Ainsi, Ia période entre les premier et deuxième instants respectifs de deux lots d'eau n'est pas nécessairement constante,
II faut ajouter que cette variation dépend de paramètres qui peuvent évoluer lors du processus de production d'eau potable. Par exemple, l'évolution du premier paramètre peut provenir d'une modification de l'origine de l'eau brute ou encore du type et de la quantité de produits chimiques qui sont utilisées lors des opérations de traitement de l'eau brute. La variation du dit paramètre physico-chimique reflète donc bien une évolution des conditions de fabrication et définît logiquement la limite du lot qui sera suivi dans Ie réseau. Le seuil prédéterminé pourra par exemple être exprimé en pourcentage de variation du premier paramètre.
De préférence, le premier paramètre sera choisi de telle sorte que son évolution au sein du lot d'eau se conserve lors son déplacement dans Ie réseau de distribution, ou est à tout Ie moins peu affectée, grâce à quoi l'invention permet de mettre en place une traçabilité de l'eau potable, On appellera ce premier paramètre, le paramètre de marquage.
Sans sortir du cadre de la présente invention, on peut utiliser une pluralité de paramètres physico-chimiques associés à une pluralité de seuils prédéterminés. Dans cette variante, le deuxième instant correspond par exemple à un instant où la variation de l'un des paramètres est supérieure à son seuil prédéterminé.
De manière préférentielle, ledit au moins un premier paramètre est pris parmi la concentration en chlore, le pH, la conductivité, la turbidité, la concentration en espèces minérales ou en isotopes naturels.
En effet, ces paramètres évoluent de manière naturelle selon l'origine de l'eau brute ou en fonction du processus de traitement de cette eau brute.
On comprend donc que le marquage du lot d'eau explicité ci-dessus correspond à un marquage naturel en ce sens qu'il est le reflet du processus normal de production d'eau potable.
Selon un aspect avantageux de l'invention, ce marquage naturel est associé à un marquage artificiel.
Pour ce faire, le procédé selon l'invention comporte en outre une étape de marquage artificiel dans laquelle on injecte dans l'eau émise par la source au moins un produit de marquage pour modifier sensiblement la valeur dudit au moins un premier paramètre, cette injection étant réalisée au moins au premier instant et/ou au deuxième instant.
Ce produit de marquage est donc volontairement ajouté, en plus des produits nécessaires à la potabilisation, afin de maîtriser la définition des lots d'eau. Autrement dit, lorsque le premier paramètre évolue peu de sorte que la variation du premier paramètre est rarement supérieure au seuil prédéterminé, l'injection du produit de marquage permet de forcer la définition d'un lot d'eau. Cette injection de produit de marquage permet également de définir de manière artificielle des sous lots d'eau à l'intérieur d'un lot d'eau défini de manière naturelle. Elle permet aussi de matérialiser des modifications des conditions de fabrication qui ne se traduiraient pas par une variation du premier paramètre (utilisation d'une nouvelle cuve de réactif sans changement de dosage par exemple), De préférence, l'étape de marquage artificiel consiste à réaliser plusieurs injections successives de produit de marquage, selon une loi d'injection de marquage. Cette loi d'injection peut être constituée par exemple par un ou plusieurs pics de concentration.
Par ailleurs, le produit de marquage est préférentiellement pris parmi des produits utilisés dans le processus de production d'eau potable (tels un désinfectant chloré, un réactif apte à modifier le pH de l'eau ou sa minéralisation, une substance inhibitrice de la précipitation du CaCÛ 3 et de la corrosion), de l'eau nanofiltrée, une espèce minérale ou des isotopes naturels). Par désinfectant chloré, on entend principalement mais pas exclusivement Ie chlore ou le dioxyde de chlore. Ledit réactif peut quant à lui être pris parmi l'hydroxyde de sodium, Ie carbonate de sodium, le chlorure de sodium ou la chaux. Comme substance inhibitrice, on pourra choisir le silicate de sodium ou l'acide phosphorique. Enfin, le fluor pourra être choisi comme espèce minérale.
Bien évidemment, ces différentes espèces sont choisies pour être conformes aux réglementations applicables à l'eau potable distribuée en réseau en termes de potabilité et de confort (couleur, odeur...).
Selon une variante avantageuse du procédé de génération d'un lot d'eau marqué selon l'invention, l'étape de mesure comporte en outre Ia mesure d'un deuxième paramètre physico-chimique, dans lequel le deuxième instant correspond à un instant où le premier paramètre présente une variation supérieure à un premier seuil prédéterminé et où le deuxième paramètre présente une variation supérieure à un deuxième seuil prédéterminé, dans lequel on réalise en outre une étape d'acquisition et mémorisation d'une évolution du deuxième paramètre mesuré entre les premier et deuxième instants, et dans lequel l'étape de marquage consiste à associer au lot d'eau les évolutions des premier et deuxième paramètres mesurés. Ainsi, Ie marquage de chaque lot d'eau est constitué par les évolutions des premier et deuxième paramètres. Un intérêt est d'améliorer Ia distinctivîté entre les marquages des différents lots d'eau, grâce à quoi on améliore l'identification des lots d'eau et donc la fiabilité de la traçabilité.
Sans sortir du cadre de la présente invention, on pourrait utiliser davantage de paramètres.
Selon une autre variante avantageuse, le procédé selon l'invention comporte en outre une étape de modulation consistant à injecter dans l'eau émise par la source, entre les premier et deuxième instants, et selon une loi d'injection de modulation, au moins un premier produit de modulation destiné à modifier la valeur de l'un desdîts paramètres physico-chimiques de l'eau, appelé "le paramètre portant l'information", de manière à coder une information dans le lot d'eau.
Les différentes techniques de codage d'une information par modulation sont bien connues par ailleurs, mais dans un tout autre domaine technique, à savoir principalement le domaine des télécommunications. La loi d'injection de modulation correspond par exemple, mais non exclusivement, à un signal binaire composé d'une succession de bits correspondant aux valeurs « 0 » ou « 1 ». Pour ce faire, le bit « 1 » correspond à une injection de produit pendant une durée prédéterminée, tandis que le bit « 0 » correspond à l'absence d'injection pendant une autre durée prédéterminée.
Sans sortir du cadre de l'invention, on peut utiliser d'autres techniques de codage, comme par exemple un signal dont la transformée de Fourier est prédéterminée. De préférence, l'information codée est notamment relative à l'identification de la source d'eau et/ou à la date de définition du lot d'eau.
On pourrait toutefois très bien coder d'autres types d'informations.
Un intérêt du codage d'informations dans les lots d'eau est d'améliorer la traçabilité des lots d'eau dans le réseau. En effet, en cas de détection dans le réseau d'un lot d'eau présentant une qualité dégradée, il est possible, grâce à l'invention, de connaître le lieu et la date de fabrication du lot d'eau concerné afin d'aider les opérateurs à détecter une éventuelle pollution dans le réseau.
Afin d'améliorer la fiabilité du codage, et du décodage, des informations codées dans chacun des lots d'eau, au cours de l'étape de modulation, on injecte en outre dans l'eau émise par la source, entre les premier et deuxième instants, un deuxième produit de modulation, selon une loi d'injection de type horloge, ledit deuxième produit étant destiné à modifier la valeur d'un autre desdits paramètres physico-chimiques de l'eau, appelé "le paramètre portant le signal horloge", de manière à coder un signal horloge dans le lot d'eau.
De préférence, le signal horloge est une succession régulière de bits valant alternativement « 0 » et « 1 ».
Ainsi dans le lot d'eau sont codés au moins une information et préférentiel lement au moins un signal horloge. De préférence, l'information est codée sous forme d'un signal binaire et le signal horloge donne une grille de lecture de ce signal binaire. Pour ce faire, on se base sur les fronts montants et/ou descendants du signal horloge pour délimiter les bits du signal codant l'information. Comme indiqué ci-dessus, un intérêt essentiel réside dans le l'amélioration du décodage, c'est-à-dire la lecture de l'information codée dans le lot d'eau. Dans la mesure où le signal codant l'information tend à se déformer au cours de la propagation du lot d'eau dans le réseau, la lecture en aval de cette information peut s'en trouver délicate ou dans certains cas faussée. Dès lors que le signal horloge se déforme de manière similaire au signal codant l'information, il est alors aisé de reconstituer ce dernier car la structure du signal horloge est choisie par avance et préférentiellement la même pour plusieurs lots d'eau.
De préférence, le premier produit de modulation est une espèce acide, le paramètre portant l'information est le pH, tandis que le deuxième produit de modulation est de l'eau nanofiltrée et que le paramètre portant le signal horloge est la conductivité.
L'espèce acide, permet de faire varier le pH de l'eau selon un signal codant l'information, tandis que l'injection d'eau nanofiltrée permet de faire varier la conductivîté de l'eau selon le signal horloge, L'invention porte en outre un lot d'eau marqué susceptible d'être obtenu par la mise en œuvre du procédé selon l'invention.
L'invention concerne également un dispositif de génération d'une série de lots d'eau marqués successifs dans un réseau de distribution, ledit réseau de distribution étant alimenté par une source d'eau fournissant de l'eau de manière continue. Conformément à l'invention, ce dispositif comprend : - des moyens pour mesurer au moins un premier paramètre physico-chimique de l'eau émise par la source ;
- des moyens pour comparer Ia variation du premier paramètre mesuré par rapport à un seuil prédéterminé ;
- des moyens pour définir des lots d'eau, chaque lot d'eau étant défini à partir du volume d'eau fourni par la source entre un premier instant et un deuxième instant, postérieur au premier instant, Ie deuxième instant étant déterminé automatiquement de manière à correspondre à un instant où le premier paramètre présente une variation supérieure au seuil prédéterminé ;
- des moyens pour acquérir et mémoriser une évolution naturelle du premier paramètre mesuré entre lesdits premier et deuxième instants ; et
- des moyens de marquage naturel dudit lot d'eau en associant audit lot d'eau ladite évolution naturelle.
Dans le cas où le réseau de distribution est alimenté par plusieurs sources, on pourra équiper chacune des sources avec un dispositif de génération de lots d'eau marqués.
Avantageusement, le dispositif selon l'invention comporte en outre une base de données dans laquelle est stockée, pour chaque lot d'eau marqué, un identifiant dudit lot d'eau marqué et l'évolution temporelle du premier paramètre. Selon une variante, les moyens de mesure sont destinés à mesurer une pluralité de paramètres physico-chimiques, et la base de données associe, à chaque identifiant de lot d'eau, les évolutions des différents paramètres physico-chimiques.
Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif comporte en outre des moyens de marquage artificiel pour injecter dans l'eau émise par la source au moins un produit de marquage pour modifier sensiblement la valeur du premier paramètre, cette injection étant réalisée selon une loi d'injection de marquage au moins au premier instant et/ou au deuxième instant. Selon une variante avantageuse, le dispositif comporte en outre des moyens de modulation pour coder une information dans le lot d'eau, lesdits moyens étant arrangés pour injecter dans l'eau émise par Ia source, entre les premier et deuxième instants, et selon une loi d'injection de modulation, au moins un premier produit de modulation destiné à modifier Ia valeur du premier paramètre. L'invention porte en outre sur un système de distribution d'eau comprenant au moins une source d'eau, un réseau de distribution d'eau alimenté par ladite source et muni d'une pluralité de conduites, au moins un dispositif de génération de lots d'eau marqués selon l'invention, disposé en sortie de la source d'eau de manière à générer en continu une pluralité de lots d'eau marqués, et des moyens de traçage pour tracer les lots d'eau marqués dans le réseau.
Ce système de distribution permet de mettre en œuvre la traçabîlité des lots d'eau générés par le dispositif disposé en sortie de la source, grâce à quoi on améliore le contrôle de la qualité de l'eau dans le réseau. Avantageusement, les moyens de traçage comprennent ;
- une pluralité de capteurs disposés sur les conduites du réseau, lesdits capteurs étant destinés à mesurer la variation au cours du temps d'au moins le premier paramètre ;
- des moyens de calcul pour identifier les lots d'eau et déterminer leur position dans le réseau à partir des mesures fournies par les capteurs et de l'ensemble des évolutions mémorisées. De préférence, les moyens de calcul utilisent la base de données précitée.
Pour le décodage des informations, le système comporte en outre des moyens de lecture pour lire l'information codée dans chaque lot d'eau.
Ces moyens de lecture mettent en œuvre des algorithmes mathématiques de décodage ou démodulation bien connus par ailleurs, notamment dans le domaine des télécommunications.
On précise que les capteurs sont préférentîellement aptes et destinés à mesurer une pluralité de paramètres physico-chimiques. De tels "multïcapteurs" sont bien connus par ailleurs.
Enfin, selon une autre variante, le système selon l'invention comporte en outre un modèle numérique du comportement hydraulique et cinétique du réseau de distribution, et ledit modèle est mis à jour à partir des données fournies par les moyens de traçage. Le modèle numérique du comportement hydraulique et cinétique du réseau est traditionnellement utilisé dans les centres de surveillance des réseaux de distribution d'eau potable. Selon l'invention, la traçabilité des lots d'eau marqués permet d'affiner le paramétrage et la fiabilité du modèle numérique. Ce modèle amélioré permet également de réaliser un traçage des lots d'eau dans les parties du réseau qui ne sont pas équipées de capteurs.
A la lumière de ce qui précède, on comprend que la notion de lot d'eau introduite dans la présente invention constitue une unité « produite, fabriquée ou conditionnée dans des circonstances pratiquement identiques » telle qu'utilisée en agro-alimentaire.
Ainsi, l'invention permet-elle de pouvoir identifier un lot d'eau et suivre sa diffusion dans une logique de traçabilité de type agroalimentaire. En particulier, le système selon l'invention permet, à partir de la mesure d'un même paramètre physico-chique en deux points d'un réseau d'eau, de calculer le temps de trajet de l'eau entre ces deux points. Pour ce faire, on repère sur les deux courbes obtenues des structures caractéristiques (par exemple des pics) qui servent de point de départ pour évaluer un décalage temporel et une atténuation (pour les paramètres non conservatifs tels le chlore). On compare les deux courbes obtenues et on détermine, segment par segment, le retard et l'étalement dus aux variations de vitesse de l'eau (par effet doppler par exemple). On obtient alors une courbe du temps de trajet entre les deux points de mesure. Cette méthode permet d'obtenir rapidement le résultat. En quelques minutes il est en effet possible d'évaluer le temps de trajet de l'eau, et ce sur plusieurs jours.
En outre, lorsqu'une même source alimente un point du réseau par deux trajets (par exemple via des canalisations différentes), le système selon l'invention estime avantageusement le temps de trajet et l'atténuation selon les deux trajets ainsi que la proportion relative de l'eau qui a emprunté chacun des trajets. Un changement de sens de circulation de l'eau peut également être déterminé grâce à la présente invention.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le système de distribution d'eau selon l'invention comprend au moins une première et une deuxième source d'eau, la première source d'eau étant associée à un
10 premier dispositif de génération de lots d'eau marqués générant une série de premiers lots d'eau marqués, tandis que Ia deuxième source d'eau est associée à un deuxième dispositif de lots d'eau marqués générant une série de deuxièmes lots d'eau marqués. Dans ce mode de réalisation, les moyens de calcul sont également aptes à déterminer la provenance d'une portion d'eau résultant du mélange entre des premier et second lots d'eau. Pour ce faire, lesdits moyens de calcul déterminant une valeur de retard et une valeur d'atténuation pour chacune des sources, ainsi qu'un taux de mélange, Dans le cas où deux sources d'eau alimentent un réseau de distribution, il est assez fréquent que les lots d'eau se mélangent dans le réseau. On obtient alors des portions d'eau résultant du mélange entre un ou plusieurs lots d'eau provenant des première et deuxième sources. Le système selon l'invention permet de tracer et d'identifier ces portions d'eau en déterminant leur provenance et leur temps de trajet. Pour ce faire, les moyens de calcul estiment le retard et l'atténuation (du signal correspondant au paramètre mesuré) pour chaque source ainsi que le taux de mélange, une méthode d'optimisation étant utilisée pour rechercher les valeurs de ces données qui permettent d'obtenir effectivement la mesure observée en un nœud du réseau.
Brève description des dessins
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description faite ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 schématise un système de distribution d'eau selon l'invention comportant un dispositif de génération de lots d'eau marqués disposé en sortie d'une usine de production d'eau potable;
- la figure 2 schématise la structure de dispositif de génération de lots d'eau de la figure 1 ;
- la figure 3 illustre la variation temporelle de la concentration en chlore dans l'eau ; - la figure 4 montre une courbe suivant un exemple de loi d'injection de marquage ;
11 - Ia figure 5 est un graphique représentant l'évolution de deux paramètres physico-chimiques de l'eau émise par le réservoir de la figure 1 à partir de laquelle sont définis six lots d'eau marqués ; - la figure 6 représente la courbe d'injection d'un premier produit de modulation suivant une loi d'injection de modulation, ainsi que la courbe d'injection d'un deuxième produit de modulation suivant une loi d'injection de type horloge, une information étant codée dans le premier paramètre de modulation ; - la figure 7 représente la variation d'un premier paramètre de modulation et la variation d'un deuxième paramètre de modulation mesurées en sortie du dispositif de génération de la figure 2 ;
- la figure 8 est un graphique montrant les variations des paramètres de modulation et du premier paramètre mesuré par l'un des capteurs disposés dans le réseau de la figure 1 ; et
- la figure 9 schématise l'évolution du premier paramètre entre tl et t2, qui est associée à l'un des lots d'eau marqués.
Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention
Sur la figure 1 on a représenté un système de distribution d'eau 10 conforme à la présente invention.
Ce système de distribution d'eau comporte un réseau de distribution d'eau potable 12 connu par ailleurs qui comporte classiquement une pluralité de conduites 14 formant un maillage. Parmi ces conduites 14, il existe des conduites principales 14 qui sont alimentées par une source d'eau potable 16, en l'espèce une usine de production d'eau portable 18. Bien entendu, cette source pourrait alternativement être constituée par un réservoir sans que l'on sorte de la portée de la présente invention.
Les conduites principales 14 sont reliées à des conduites secondaires 14b, 14c qui sont destinées à alimenter en eau potable une pluralité de consommateurs 20, par exemple des maisons individuelles, des lotissements, des immeubles, des crèches, des hôpitaux ou tout autres types de consommateurs d'eau potable.
12 On comprend donc que l'eau potable circule dans les conduites du réseau de distribution depuis Ia source 16 vers les consommateurs 20.
Par ailleurs, l'eau potable est fabriquée à partir d'eau brute prélevée dans une source d'eau brute 22 qui peut par exemple être une nappe phréatique, un fleuve ou tout autre type de source d'eau brute.
Conformément à la présente invention, le système de distribution d'eau comporte en outre au moins un dispositif de génération de lots d'eau marqués 100. Dans cet exemple, le dispositif de génération de lots d'eau marqués 100 est disposé sur la conduite principale 14a en sortie de l'usine de production d'eau potable 18. Dans le cas où le réseau de distribution 12 est alimenté par d'autres sources, telles des usines, ou bien comprend en outre des réservoirs, on pourra disposer d'autres dispositifs de génération de lots d'eau marqués en sortie de ces autres sources. Comme on va l'expliquer plus en détail ci-après, le dispositif de génération de lots de marqués génère en continu et de manière successive une pluralité de lots d'eau marqués. Ces lots d'eau se déplacent dans le réseau en se dirigeant vers les consommateurs, leurs cheminements et leurs vitesses de déplacement étant notamment fonctions des débits d'eau existant dans les différentes conduites du réseau de distribution 12 et plus généralement de la structure du maillage.
Sur l'exemple de la figure 1 on a représenté à un instant donné cinq lots d'eau marqués Ll à L5 qui ont été successivement générés par le dispositif de génération 100. C'est ainsi que le lot Ll, le premier à avoir été généré, a circulé dans le réseau 12 depuis la date de sa génération si bien qu'il se trouve actuellement dans l'une des conduites secondaires 14c. Â contrario, le lot d'eau marqué L5, le dernier à avoir été généré, se trouve dans la conduite principale 14a à proximité de la sortie de l'usine de production 16.
On comprend donc que, à cet instant donné, le temps de séjour du lot d'eau marqué Ll dans le réseau est supérieur à celui du lot d'eau marqué LS.
Encore selon l'invention, chaque lot d'eau comporte un marquage qui lui est propre, en sorte qu'il est avantageusement possible de tracer
13 les lots d'eau marqués Ll à L5 dans le réseau 12, grâce à des moyens de traçage 110 qui seront détaillées ci-après.
Autrement dit, l'invention permet notamment d'identifier la position des lots d'eau Ll à L5 dans le réseau 12. A l'aide de la figure 2, on va maintenant décrire plus en détail le dispositif de génération de lots d'eau marqués 100 conforme à l'invention.
Ce dispositif comporte des moyens 102 pour mesurer au moins un premier paramètre physico-chimique de l'eau émise par la source 16, lesquels moyens se présentent préférentiel lement sous la forme d'un multicapteur 103 telle par exemple une sonde pouvant mesurer la concentration en chlore, le pH et la conductivité de l'eau.
Dans cet exemple, le premier paramètre est la concentration en chlore dans l'eau. Ce multicapteur 103 réalise ainsi une mesure en continue de la concentration en chlore de l'eau émise par la source 16. Le dispositif 102 comporte en outre des moyens pour définir un lot d'eau à partir du volume d'eau fourni par la source entre un premier instant tl et un deuxième instant t2 représentés sur la figure 3. Comme on le voit sur ce graphique, le deuxième instant t2 correspond à un instant où la concentration en chlore, le premier paramètre, présente une variation Vl qui est supérieure à un seuil prédéterminé Vo. On pourra par exemple choisir une valeur de Vo comprise entre 5 et 15%. Pour le premier lot d'eau généré, l'instant tl est choisi de manière arbitraire, tandis que pour les autres lots d'eau, ce premier instant correspond de préférence au deuxième instant du lot d'eau précédent. On comprend donc que le deuxième instant t2 est déterminé de manière automatique et non pas arbitraire, grâce à des moyens de comparaison qui comparent en temps réel la variation du premier paramètre avec le seuil prédéterminé Vo.
Dans l'exemple représenté sur la figure 3, la concentration en chlore chute à l'Instant t2. Sans sortir du cadre de l'invention, cet instant t2 pourrait tout aussi bien correspondre à une augmentation sensible de Ia concentration en chlore.
Au sens de l'invention, le lot d'eau marqué L correspond au volume d'eau fournit par la source 16 entre les instants tl et t2. Comme on le voit sur la figure 3, la concentration en chlore présente à l'instant t3 une variation V2 qui est également supérieure au
14 seuil prédéterminé Vo. Selon l'invention, on définit un deuxième lot d'eau marqué L * entre les instants t2 et t3, cette définition de la taille du deuxième lot d'eau étant également réalisée de manière automatique.
Autrement dit, ce deuxième lot d'eau marqué L' est constitué par le volume d'eau fourni par la source 16 entre les instants t2 et t3.
On constate également que le premier instant du lot d'eau L' correspond au deuxième instant du lot d'eau L précédent.
De manière similaire, un troisième lot d'eau L" est ensuite généré entre l'instant t3 et un instant t4 (non représenté) qui correspond à un instant futur où la concentration en chlore présentera une variation supérieure au seuil prédéterminé.
On comprend donc que les lots d'eau sont définis successivement les uns après les autres, de manière automatique, la « frontière » entre deux lots d'eau correspondant à une variation significative du premier paramètre, ici la concentration en chlore. Sur la figure 2, on a illustré la frontière F entre les lots d'eau L et L'.
On appellera dans la suite « durée du lot d'eau », le temps s'écoulant entre les premier et deuxième instants qui constituent les bornes temporelles dudit lot d'eau. De ce fait, la durée du lot d'eau L' est égal à t2 — tl au moment de sa génération, étant précisé que cette durée pourra évoluer lors du parcours du lot d'eau dans le réseau. On appellera également « borne temporelle supérieure » le deuxième instant, et
« borne temporelle inférieure » le premier instant. Autrement dit, chaque lot d'eau s'étend temporellement entre ses bornes inférieure et supérieure.
Pour marquer un lot d'eau, on acquiert et mémorise l'évolution naturelle au cours du temps de la concentration en chlore entre les deux instants constituant ses bornes temporelles du lot d'eau, puis on associe audit lot d'eau cette évolution, Par exempte, pour marquer le lot d'eau L de la figure 3, des moyens 102 permettant d'associer au lot d'eau L l'évolution naturelle de la concentration en chlore entre les instants tl et t2. De manière similaire, Ie marquage du lot d'eau L' consiste à associer à ce lot d'eau l'évolution de la concentration en chlore entre les instants t2 et t3.
15 Pour ce faire, le dispositif de génération 100 comporte des moyens 104 pour acquérir et mémoriser l'évolution du premier paramètre, en l'espèce la concentration en chlore.
Selon un aspect avantageux de l'invention, le dispositif de génération 100 comporte en outre une base de données 106 dans laquelle est stockée, pour chacun des lots marqués L,L * ,L", un identifiant Id dudit lot marqué, par exemple une séquence de chiffres incrémentée, ainsi que l'évolution de Ia concentration en chlore entre les deux instants constituant les bornes temporelles dudît lot d'eau. Bien évidemment, chaque identifiant est propre au lot d'eau marqué qu'il identifie.
Par exemple, pour le lot d'eau marqué L, la base de données contient l'identifiant Id(L) du lot d'eau L, ainsi que l'évolution de la concentration en chlore entre les instants tl et t2 ; pour le lot d'eau L', la base de données contient l'identifiant Id(L') du lot d'eau L', ainsi que l'évolution de la concentration en chlore entre les instants t2 et t3 ; pour le lot d'eau L", la base de données contient l'identifiant Id(L") du lot d'eau L", ainsi que l'évolution de la concentration en chlore entre les instants t3 et M. Cette évolution peut par exemple se présenter sous la forme d'un tableau de valeurs.
Au sens de l'invention, la variation du premier paramètre prise en compte pour délimiter les lots d'eau est préférentiel lement naturelle mais peut également être artificielle. En effet, la composition chimique de l'eau brute n'étant pas constante mais présentant des fluctuations, il s'en suit que Ie premier paramètre physico-chimique présente lui aussi des variations naturelles.
Dans Ia mesure où les variations naturelles sont plus ou moins marquées, il peut être avantageux, si nécessaire, dans certaines circonstances de réaliser un marquage artificiel en réalisant en outre une étape de marquage artificiel dans laquelle on injecte dans l'eau émise par Ia source 16 au moins un produit de marquage, en l'espèce du chlore, pour modifier la valeur de la concentration en chlore.
On comprend donc dans ce cas que certains des instants délimitant les lots d'eau marqués vont être provoqués puisque l'injection du produit
16 de marquage, le chlore, va provoquer une variation de la concentration en chlore qui sera supérieure au seuil prédéterminé.
Une telle injection peut par exemple être réalisée périodiquement ou bien lorsqu'il s'est écoulé, depuis l'instant constituant la borne temporelle supérieure du lot d'eau précédent, une durée supérieure à une durée limite que l'on se fixe. Cela permet de décider d'une taille maximale pour les lots d'eau.
Cette étape de marquage artificielle est réalisée grâce à des moyens de marquage 108, en l'espèce un réservoir d'un produit désinfectant chloré.
Cette injection de produit de marquage peut être effectuée de manière ponctuelle et unique, ou bien suivre une loi d'injection de marquage, par exemple une fonction « créneaux » comme schématisée sur la figure 4. De préférence, la durée du signal suivant la loi d'injection est petite devant la durée du lot d'eau.
Selon une variante du procédé de génération de lots d'eau marqués, on mesure en outre un deuxième paramètre physico-chimique, par exemple le pH de l'eau émise par la source 16.
La figure 5 représente schématiquement les évolutions au cours du temps de la concentration en chlore (Sl) et du pH (S2) de l'eau émise par la source 16.
Dans cette variante, le deuxième instant, c'est-à-dire l'instant constituant la borne temporelle supérieure de chaque lot d'eau correspond à l'instant où la variation de concentration en chlore, préférentiellement en valeur absolue, dépasse un premier seuil prédéterminé et où la variation du pH de l'eau, préférentiellement en valeur absolue, dépasse un deuxième seuil prédéterminé. Comme premier et deuxième seuils prédéterminés, on pourra par exemple choisir un pourcentage compris entre 5 et 15%. A l'aide de la figure 5 on constate par exemple que l'instant t2 correspond à un instant où la concentration en chlore et le pH augmentent sensiblement de sorte que leurs variations en valeur absolue sont, à cet instant, supérieures aux premier et deuxième seuils prédéterminés.
Il en est de même pour l'instant t5. De plus, on constate que les instants t3, t4 et t6 correspondent à des instants où la concentration en chlore et le pH baissent sensiblement
17 de sorte que leurs variations en valeur absolue sont, à ces instants, supérieures aux premier et deuxième seuils prédéterminés.
II s'ensuit que les instants tl à t6 permettent de définir les lots d'eau Ml à M5 représentés sur la figure 5 : le lot d'eau Ml est défini entre les instants tl et t2, le lot d'eau M2 est défini entre les instants t2 et t3, le lot d'eau M3 est défini entre les instants t3 et t4, Ie lot d'eau M4 est défini entre les instants t4 et t5, le lot d'eau MS est défini entre les instants tS et t6, tandis que le lot d'eau M6 est défini entre les instants t6 et un instant futur non représenté ici. Selon l'invention, chaque lot d'eau Ml à MS est marqué en associant audit lot d'eau les évolutions de la concentration en chlore et du pH de l'eau entre ses premier et deuxième instants. Par exemple, le lot d'eau M3 est marqué en associant à ce lot d'eau les évolutions entre les instants t3 et t4 de la concentration en chlore et du pH. Ces évolutions sont bien visibles sur l'exemple de la figure 3. Elles sont par ailleurs stockées dans la base de données 106 précitée qui, dans cette variante, contient les identifiants des lots d'eau marqués et, pour chaque lot d'eau marqué, les évolutions de la concentration en chlore et du pH entre ses bornes temporelles inférieure et supérieure. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, on va coder une information dans un ou plusieurs des lots d'eau marqués. Autrement dit, on va écrire positivement une information dans ces lots d'eau marqués.
Cette information codée pourra être ultérieurement lue comme on l'expliquera ci-après. Pour réaliser ce codage, on réalise selon l'invention une étape de modulation qui consiste à injecter dans l'eau émise par la source 16 au moins un premier produit de modulation, en l'espèce une espèce acide. L'injection du premier produit de modulation a pour effet de modifier l'un des paramètres physico-chimiques que l'on appelle "le paramètre portant l'information", en l'espèce il s'agît du pH. C'est en effet la variation au cours du temps du paramètre portant l'information qui permet de coder, et décoder, l'information dans le lot d'eau marqué. Dans cet exemple, l'espèce acide est injectée entre les premier et deuxième instants de chacun des lots d'eau marqués, selon une loi d'injection de modulation. Bien évidemment, il est possible d'utiliser un paramètre portant l'information qui soit identique au paramètre de marquage. Dans ce cas la
18 loi d'injection de modulation doit être différente de la loi d'injection de marquage pour ne pas confondre les signaux.
Dans cet exemple, Ia loi d'injection de modulation, représenté sur Ia figure 6, est choisie de telle manière qu'elle correspond à Ia traduction en binaire de l'information que l'on souhaite coder dans le lot d'eau marqué
L. Plus précisément, dans cet exemple particulier et non limitatif, le mot codé en binaire sur 8 bits est : « 1 1 1 i O O 1 O », Pour ce faire, on injecte pendant quatre unités de temps une quantité d'espèce acide, puis pendant deux unités de temps on cesse l'injection, puis pendant une unité de temps on injecte une quantité d'espèce acide puis pendant une unité de temps on cesse l'injection. Par exemple, l'unité de temps est de l'ordre de quelques secondes.
La conséquence de cette injection particulière se retrouve sur l'évolution du paramètre portant l'information ; la courbe de pH de l'eau, entre les instants tl et t2, présente avantageusement une allure très similaire à celle de Ia loi d'injection de modulation. Ceci est bien visible sur la figure 7.
Bien évidemment, sans sortir du cadre de l'invention, on pourrait choisir un nombre différents de bits pour coder l'information. II est également possible de choisir toute autre forme de codage, par exemple avec des modulations d'amplitudes. Dans cet exemple, le mot
« 1 1 1 1 0 0 1 0 » correspond à l'identifiant de l'usine de production 16, c'est-à-dire la source d'où provient le lot d'eau marqué en question. De manière alternative, on pourrait très bien coder par ce biais la date ou l'heure de définition du lot d'eau marqué.
Selon l'invention, Ie codage peut être crypté ou non, par des algorithmes de cryptage connus par ailleurs, en fonction de l'utilisation recherchée.
Qui plus est, la même information peut être codée en utilisant plusieurs paramètres portant l'information, de manière à fiabiliser Ia lecture de l'information. Pour ce faire, on pourra injecter plusieurs produits de modulations selon Ia même loi de modulation.
Préférentiellement, mais pas nécessairement, au cours de l'étape de modulation précitée, on injecte en outre dans l'eau émise par la source, au moins entre les premier et deuxième instants, un deuxième produit de modulation, en l'espèce de l'eau nanofiltrée.
19 Cette eau nanofiltrée est injectée selon une loi d'injection de type horloge représentée sur Ia figure 6 : en l'espèce une fonction créneaux périodique constituée par une suite de « 1 » et « 0 ». Pour ce faire on injecte une quantité d'eau nanofiltrée pendant une unité de temps, puis on cesse l'injection pendant une autre unité de temps, puis on injecte à nouveau une quantité d'eau nanofiltrée pendant une unité de temps, et ainsi de suite. L'unité de temps est préférentiellement la même que celle utilisée dans la loi d'injection de modulation.
L'injection d'eau nanofiltrée modifie la conductivité μ de l'eau émise par la source 16, si bien que l'on obtient, entre les instants tl et t2 une courbe de conductivité du type créneaux similaire à celui de la loi d'injection de type horloge.
Sur la figure 7, on a représenté les courbes de pH et de conductivité μ de l'eau entre les instants tl et t2, tel que fourni par le multicapteur 103. On constate que l'on retrouve globalement la forme des lois d'injection de modulation et de type horloge.
Sans sortir du cadre de l'invention, on peut aussi éventuellement coder le signal horloge en injectant plusieurs deuxièmes produits de modulation selon la même loi d'injection du type horloge. Grâce à l'invention, on a donc pu coder le signal « 1 1 1 1 0 0 1 0 » dans le lot d'eau marqué L défini entre les instants tl et t2, ainsi qu'un signal S de type horloge.
On précise que l'étape de modulation est mise en œuvre par des moyens de modulation 120 destinés à coder une information dans les lots d'eau marqués, ces moyens commandant un dispositif d'injection du premier produit de modulation 122, l'espèce acide et un dispositif d'injection 124 du deuxième produit de modulation, l'eau nanofiltrée.
Bien évidemment, les quantités injectées de produits de marquage et de modulation sont choisies de telle sorte que les concentrations en produits de marquage et de modulation dans le réseau d'eau ne dépassent pas les normes en vigueur.
En se référant à nouveau à la figure 1, on va maintenant décrire comment les lots d'eau marqués Ll à L5 peuvent être tracés dans le réseau, et comment il est possible de lire l'information codée qu'ils sont susceptibles de contenir.
20 Dans cet exemple, on précise que chacun des lots d'eau marqués Ll à L5 contient l'information relative à la source 16 d'où ils proviennent. Comme indiqué ci-dessus, les moyens de traçage 110 permettent de tracer les lots d'eau marqués dans le réseau. Pour ce faire, ces moyens de traçage comporte des moyens de calcul 112, en l'espèce un ordinateur, ainsi qu'une pluralité de capteurs 114 disposés sur les conduites principales et secondaires 14a, 14b r 14c du réseau de distribution.
Les capteurs du réseau, sont également du type multicapteurs, c'est-à-dire qu'ils sont aptes et destinés à mesurer les évolutions de différents paramètres physico-chimiques de l'eau et notamment les premier et deuxième paramètres précités, le ou les paramètres de marquage, le ou les paramètres portant l'information et le ou les paramètres portant le signal horloge. Dans cet exemple, les capteurs 114 sont aptes à mesurer la concentration en chlore, le pH et la conductivité de l'eau.
Les moyens de calcul 112 récupèrent les données envoyées par les capteurs 114, par exemple par des moyens de transmission sans fils codés ou non. A partir de ces données, les moyens de calcul 112 identifient les lots d'eau Ll à L5 et déterminent leur position dans le réseau 12.
Pour ce faire, les moyens de calcul 114 utilisent un algorithme mathématique qui compare, de préférence en temps réel, les évolutions des différents paramètres physico-chimiques de l'eau telles que mesurées par l'ensemble des capteurs 114 avec les évolutions stockées dans la base de données 106.
Si les moyens de calcul 112 déterminent que l'une des évolutions mesurées par l'un des capteurs 114 présente une forte corrélation avec une évolution stockée dans la base de données 106, alors l'opérateur est alerté qu'il existe une forte probabilité pour que le lot d'eau marqué dont l'identifiant est associé à cette évolution stockée se trouve à l'endroit où est disposé ce capteur 114,
Grâce à quoi, on a avantageusement localisé ce lot d'eau marqué. Lorsque la base de données contient plusieurs évolutions pour un même identifiant de lot d'eau marqué, la probabilité qu'un lot d'eau marqué sur situe à l'endroit du capteur 114 est plus forte si les moyens
21 de calcul 112 déterminent que les évolutions des premier et deuxième paramètres physico-chimiques mesurées par le capteur 114 présentent toutes les deux une forte corrélation avec les évolutions stockées qui sont associés à ce lot d'eau marqué. On appellera premier instant de détection ta et deuxième instant de détection tb, les deux instants constituant les bornes temporelles inférieure et supérieure du lot d'eau marqué au moment de sa détection par le capteur 114. La durée du lot d'eau au moment de sa détection par un capteur de réseau est généralement différente de sa durée au moment de sa définition dans la mesure où le lot d'eau se déforme naturellement lors de sa propagation dans le réseau.
Dans cet exemple, les moyens de calcul ont identifié que l'évolution de la concentration en chlore détectée entre ta et tb par le capteur 114 * correspond à l'évolution associée au lot d'eau Ll telle que représentée sur la figure 9.
Dès lors que l'un des lots d'eau marqués Ll a été localisé dans le réseau 12, les moyens de calcul 112 sont également aptes à lire l'information codée dans ce lot d'eau grâce à des moyens de lecture.
Ces moyens de lecture utilisent les évolutions du ou des paramètres portant l'information codée et, le cas échéant, les évolutions du ou des paramètres portant le signal horloge, telles que mesurées, de préférence entre les premier et deuxième instant de détection, par le capteur qui a permis la localisation du lot d'eau marqué.
Par exemple, sur la figure 8, on a représenté l'évolution du paramètre portant l'information, en l'espèce le pH, et l'évolution du paramètre portant le signal horloge, en l'espèce la conductivité μ, telle que mesurée par le capteur 114 1 , qui a permis de localiser le lot d'eau Ll,
Bien évidemment, le signal codant l'information est très déformé et son décodage peut s'avérer difficile. Cependant, le signal de type horloge permet avantageusement d'aider à décoder l'information.
En effet, les fronts montant et descendant du signal horloge S restent identifiables bien qu'également déformés.
Ces fronts servent avantageusement de grille de lecture pour déchiffrer le mot codé dans le paramètre portant l'information comme cela est illustré sur la figure 8.
22 Ainsi tes moyens de calcul permettent-il de déterminer que le lot d'eau marqué contient Ie mot binaire « 1 1 1 1 1 0 0 1 0 »
Les moyens de calcul 112 sont également aptes à traduire ce mot binaire afin d'indiquer à l'opérateur sa signification réelle, à savoir ici l'identifiant de la source d'où provient le lot d'eau marqué.
Bien évidement, sans sortir du cadre de l'invention, on peut coder plusieurs informations dans un même lot d'eau.
De façon avantageuse, lorsque le réseau de distribution est alimenté par plusieurs sources (par exemple deux usines ou une usine et un réservoir), le marquage des lots issus de chaque source en suivant les modulations d'un paramètre physico-chimique différent permet de repérer le mélange de lots issus de sources différentes dans le réseau de distribution.
Selon un autre aspect avantageux de l'invention, le système de distribution d'eau 10 comporte en outre un modèle numérique du comportement hydraulique et cinétique du réseau de distribution. Il existe plusieurs manières aujourd'hui pour caler ce modèle numérique, c'est-à- dire pour que le comportement simulé par le modèle corresponde au comportement réel. L'invention propose d'utiliser la traçabilité des lots d'eau marqués afin de caler le modèle numérique. Pour ce faire, on génère des lots d'eau marqués ayant un marquage bien particulier qui est destiné au calage du modèle. Dans un deuxième temps, on recale le modèle numérique à partir des positions simulées par le modèle et des positions réelles telles que déterminées grâce à la présente invention.
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