En usage ponctuel ou permanent, pour la surveillance des réseaux, des ouvrages associés, déportés ou du milieu naturel, les enregistreurs autonomes de dernière génération évoluent en intégrant les nouveaux modes de communication offerts par les opérateurs : GPRS, radio. Dotés d'intelligence embarquée, leur capacité de calcul s'est également considérablement étoffée. Autant d'avancées qui permettent d'affiner et de multiplier les mesures.
Forages, rivières, eau potable, réseaux d’assainissement… les enregistreurs autonomes ou data loggers sont partout. Et pour cause, qu’ils soient utilisés en postes fixes (réseaux, déversoirs d’orages, cours d’eau, bâtiments industriels, communaux etc.), ou de façon mobile, essentiellement sur des applications ponctuelles, ces petits bijoux technologiques, autonomes en énergie, alimentés par pile (interchangeable ou non sur site), sont essentiels pour la surveillance des ouvrages de gestion de l’eau ou pour le suivi des milieux naturel.
Leur fonction ? Collecter, mémoriser et éventuellement transmettre un ensemble de données : pression, niveau, débit, température, conductivité, turbidité… etc., ainsi que les niveaux de bruits pour la détection des fuites. Après l’acquisition des données, deux solutions peuvent être envisagées. Soit les résultats de mesures sont exploités pour une analyse a posteriori, soit ils sont transférés vers un superviseur, lorsque les enregistreurs sont dotés d’une fonction de télétransmission.
Dédiés à la télérelève de compteurs de sectorisation et à la détection de fuites dans les réseaux de distribution d’eau potable, les data loggers LS de Lacroix Sofrel sont spécialement conçus pour être installés dans des regards susceptibles d’être inondés (IP68). Alimentés par une pile lithium, ils offrent une autonomie de fonctionnement allant jusqu’à 10 ans.
Sur le marché, il n’existe pas beaucoup d’instruments dédiés à une application particulière. Bien souvent, le même appareil peut être employé pour le suivi d’un cours d’eau, sur un déversoir d’orage ou encore dans le cadre d’une démarche de sectorisation ou de recherche de fuites sur un réseau de distribution d’eau potable. La collectivité de Saint-Étienne-les-Orgues est intégralement équipée depuis 2008 de matériel de mesure et enregistreurs communicants Hydreka.
Ce qui les différencie ? Leur capacité à résister à des environnements parfois très hostiles (humidité, corrosion, température…), leurs capacités à communiquer et à traiter les données, des fonctions qui ont largement évolué depuis ces cinq dernières années.
Sur le marché aujourd’hui, de nombreux produits sont proposés par Lacroix Sofrel, Perax/Ponsel, Wit, Primayer, Hydreka, SDEC, Hitec, NKE Instrumentation, Paratronic, Prosensor ou encore Distec, Sewerin, TH Industrie et Ijinus. Le point sur les nouveaux outils, les avancées qu’ils représentent.
De nouveaux modes de communication
Dans le domaine des sites isolés tels que les réservoirs d’eau potable par exemple, l’offre en matière de data loggers est restée relativement stable avec peu d’innovations. Seuls les réseaux de communication ont véritablement évolué, passant du GSM Data (couverture limitée) au SMS (taux de couverture plus large, coût à la baisse depuis 5 ans) puis au GPRS, « un mode de communication dont la couverture certes devra être améliorée, qui présente le grand avantage de permettre une transmission en temps réel, impossible par SMS », rappelle Alain Cruzalebes, directeur de la société Perax. Le mode GPRS permet en outre la gestion d’une « masse de données nettement plus importante que le SMS pour un coût de communication réduit », ajoute Éric Laumonier chez Primayer. « Certes le GPRS représente une solution d’avenir, mais ce qui compte, c’est de disposer de produits malléables, capables de communiquer selon plusieurs modes de communication, et ainsi de fonctionner dans différentes applications, sur des rivières, en réseaux pour la télérelève, en sectorisation, etc. »
Si la tendance va actuellement vers le GPRS sur les déversoirs d’orage, sur les réseaux, l’innovation vient du mode radio qui représente une solution privilégiée, notamment pour la télérelève des compteurs sur les réseaux d’eau potable. Depuis 2007, dans Paris intramuros (rive gauche de la Seine), la technologie Radio-Tech, distribuée par Hydreka, relève quotidiennement les index de 27 000 compteurs de pied d’immeubles. Selon ce mode de communication, le transfert des informations passe d’un enregistreur à l’autre. Un seul concentrateur est utilisé. L’un des grands atouts de ce type de transmission en temps réel est évidemment son coût réduit (pas d’achat de carte SIM, pas de frais d’installation).
Toujours dans la continuité des solutions sans fil, Ijinus, reconnu comme expert en système de mesure autonome radiocommunicant, propose une nouvelle gamme d’enregistreurs IJILOG multiprotocoles (RFID, GSM-GPRS ou Homerider), très compacts (Ø 64 mm, hauteur 160 mm) autonomes, permettant de connecter 10 capteurs sans fil (capteur ultrason, détecteur de surverse capacitif, pluviomètre autonome…) et 2 à 4 capteurs numériques ou analogiques filaires.
pement est sa facilité et rapidité d’installation avec une approche terrain axée sur la performance et la sécurité des techniciens en limitant ou supprimant les temps d’intervention de ces derniers au milieu de la chaussée pour le paramétrage. Et le sans-fil supprime le risque d’arrachage du câble ou de la coupure par les rongeurs.
Autre progrès, la communication entre instruments.
« On essaie de progresser en connectant selon ce mode de communication des data loggers avec des débitmètres électromagnétiques », rapporte Alain Cruzalebes. « Le numérique permet non seulement de remonter des données de débits, volumes, etc., vers les postes centraux, mais aussi des informations de diagnostic, c’est-à-dire de fonctionnement des compteurs ». Une application de ce type a été récemment mise en œuvre par Perax à la SDEI de Pont-de-Beauvoisin (38), équipée d’enregistreurs P16XT et de compteurs électromagnétiques MAG 8000.
Des data loggers : toujours plus intelligents
Dans le domaine de la sectorisation, les nouveaux data loggers font bien plus que transmettre des informations statistiques journalières. « Ils sont capables d’effectuer des calculs de débit et de déclencher une alarme dès qu’un seuil d’alerte est dépassé », souligne Alain Cruzalebes. Ce type de fonctionnalité est proposé par tous les acteurs de la télégestion et de la sectorisation, comme Lacroix Sofrel, Perax, WIT ou Primayer ou Hydreka.
Ainsi, la ville du Havre a choisi la gamme LS de Lacroix Sofrel pour la télérelève des compteurs d’eau de ses bâtiments communaux (crèche, écoles, bâtiments sportifs...). Les LS de Sofrel, capables de communiquer en SMS et en local par Bluetooth, ont également été installés sur la communauté de communes de Cruseilles, à proximité d’Annecy, pour la sectorisation du réseau de distribution d’eau potable. « Les LS gèrent les calculs de débits de nuit entre 3 et 4 h du matin et effectuent leur bilan à 5 h du matin, les informations enregistrées sont transmises par SMS une fois par jour vers le PCWin », précise Benoît Quinquenel, Lacroix Sofrel. L’apport de la télégestion et de la sectorisation a permis à la Communauté de communes de Cruseilles d’améliorer le rendement de son réseau de près de 15 % en seulement 2 ans.
Les data loggers sont également très présents sur les applications liées à la recherche de fuites.
Dans ce domaine, Sewerin propose son logger de bruit SePem 01 GSM dédié à la surveillance fixe des réseaux de distribution d’eau. Le logger enregistre les bruits pendant une durée de mesure définie librement. Les résultats de mesures sont transmis par SMS directement vers un PC. Les données sont automatiquement intégrées dans le logiciel SePem au bureau. Ce même poste peut être utilisé pour reprogrammer à distance les SePem 01 GSM.
Chez SebaKMT, les loggers Sebalog N-3 mesurent en temps réel le niveau de bruit.
(dB) et la fréquence d’une fuite. Tandis que le niveau seul ne renseigne que sur la présence générale d’une fuite, il fournit, couplé à la fréquence, des informations supplémentaires sur l’éloignement approximatif de la fuite par rapport aux autres loggers. Les données mesurées peuvent être transmises par GSM. Le nouveau Logger N3 est compact et peut également fonctionner à l’horizontale. Pour les bouches à clé très profondes, une antenne déportée est disponible, ainsi qu’un coude aimanté à 90° pour les connexions latérales horizontales.
Phocus.sms de Primayer et Permalog + d’Hydreka répondent aux mêmes types d’applications.
Hydreka propose également d’autres enregistreurs de données comme par exemple Octopus LX dédié à un spectre d’applications plus large. Octopus LX est doté d’une fonction communicante GSM permettant la relève des données enregistrées par SMS ou GPRS par l’intermédiaire d’un modem quadri-bande interfacé Topkapi. Sa reconfiguration à distance est également possible par GPRS. Grâce au mode GPRS, Hydreka vous propose un nouveau service, l’hébergement de vos données via un site FTP sécurisé. En possession de votre propre code d’accès, il vous est possible de récupérer vos données avec le logiciel Webfluid et une liaison internet. L’enregistreur est capable d’effectuer et d’enregistrer des calculs à partir des mesures. Ses possibilités de nombre de capteurs vont de 1 à 15 entrées. Il permet également de déclencher des sirènes et lumières pour avertir en cas de dépassement.
Paratronic propose pour la surveillance des forages, son MAC, un petit boîtier acceptant jusqu’à 6 capteurs de mesures (niveau, débit…).
nement. Associé à un pluviomètre, ce dernier mode permet d’obtenir l’intensité pluviométrique par exemple.
La gamme d’enregistreurs Hobo de Prosensor se compose de systèmes complètement étanches permettant l’enregistrement d'une large palette de grandeurs physiques : température, niveau d’eau, lumière, conductivité et, depuis peu, oxygène dissous (enregistreur U26 ci-dessous).
Primayer propose de son côté le suivi des données avec double pas d’enregistrement et la mesure des durées entre impulsions. « Des calculs à la source sont notamment possibles dans le Xlog+ pour des phénomènes transitoires, plus courts que les pas d’enregistrements habituels. Une fonction importante pour les déversoirs d’orage », signale Bruno Guigue.
De leurs côtés, Perax et Ponsel Mesure, qui viennent d’intégrer le groupe Aqualabo, proposent pour la surveillance des déversoirs d’orage le P16XT SMS DO, qui permet l’acquisition et la transmission des hauteurs d'eau, converties in situ en débits déversés ou transités, à partir de tables d’interpolations linéaires paramétrables par l'utilisateur. Ces dernières permettent de s’adapter à tous les profils de déversoirs, à tout calcul de débit et à tout type de capteur, avec une précision optimale.
Points forts de l’instrument : sa gestion optimisée de l’autonomie, grâce à l'utilisation d’une sonde US faible consommation et d'un détecteur de surverse de la gamme Ponsel avec contrôle d'intégrité et détection de début et fin de surverse à la seconde près, à ultrasons aérien particulièrement adapté à la surveillance des réseaux d'assainissement », précise Michel Yonnet, responsable produit de la gamme chez Ponsel Mesure.
En milieu naturel, un spectre toujours plus large de données
Pour le suivi des rivières, lacs, nappes souterraines, les besoins en termes de traitement des données sont aussi déterminants que dans le secteur des eaux usées et de l'eau potable. En milieu naturel, il est tout aussi essentiel de disposer d’instruments robustes et étanches, capables de surcroît d’acquérir un grand nombre de paramètres : turbidité, pH, température, conductivité, niveau, débit, pression...
SDEC est très présent sur ce marché avec une large gamme d’enregistreurs autonomes capables d’effectuer des mesures de température, conductivité et de pression en eaux souterraines. « Comprenant une batterie intégrée capable de tenir 8 à 10 ans, nos appareils peuvent enregistrer jusqu’à 5 millions de données », précise Raphael Peno-Mazzarino chez SDEC. Pour la surveillance des eaux de surface, SDEC dispose également d’enregistreurs (Watch Dog) de données climatiques (température, humidité) fonctionnant sur batterie rechargeable par panneaux solaires ainsi que des stations météo communicantes par GPRS ou radio conçues par Adcon Telemetry. Les données peuvent être transmises par GPRS.
Sa capacité à commander un préleveur en fonction des volumes déversés, grâce à une double conversion hauteur/débit/volume et à une sortie TOR asservie. Veolia Eau à Valence (26) et le Syndicat intercommunal d’assainissement de l’agglomération de Longwy (54) viennent de s’équiper de ces nouveaux systèmes d’asservissement.
Enfin, soulignons que Ponsel Mesure vient d’étoffer sa gamme d’enregistreurs (FROG) en lançant en février 2012 « un tout nouveau data logger ATEX (le Hawkeye) (GSM/GPRS) avec capteur ».
Chez Ponsel Mesure, l’enregistreur FROG est également dédié aux mesures de terrain (niveaux de rivières, canaux et nappes phréatiques, qualité d’eau, pluviométrie, etc.).
Hitec propose pour la surveillance des nappes souterraines son EPR40 qui peut également être utilisé sur les réseaux « en cas de litige », souligne Jacques Bouchinet, « pour des mesures ponctuelles de pression par exemple ». La valise est livrée “clé en main” pour une utilisation immédiate et sans aucune formation. Les experts des assurances “dégât des eaux” sont très demandeurs de ce type de matériel en cas de conflit entre abonnés et distributeur. L’avantage de l’EPR40 réside égale-
…ment dans l'utilisation de sonde standard en 4-20 mA réutilisable pour n'importe quelle application de process.
La durée de vie de la pile dépend de la température et de la fréquence d’acquisition (intervalle d’étalonnage). Elle est d’environ 1 an pour une utilisation avec un intervalle d’échantillonnage d’une minute. Pour récupérer les données, il suffit d’ouvrir le boîtier de protection étanche, puis raccorder le port USB de l'EPR40 et télécharger les données.
Paratronic propose pour la surveillance des forages, son MAC, un petit boîtier acceptant jusqu’à 6 capteurs de mesures (niveau, débit...). Plus évolué, son CPL + mémorise et traite les données enregistrées (alarme par mail, SMS récupérable par superviseur).
De son côté, Prosensor commercialise sa gamme d’enregistreurs HOBO, des systèmes complètement étanches (sans connectique USB car plongés dans l'eau) permettant l’enregistrement d'une large palette de grandeurs physiques (température, niveau d’eau, lumière, conductivité et oxygène dissous), particulièrement adaptés aux travaux de recherche en milieu naturel. Différents organismes de recherche publique comptent parmi les clients de Prosensor.
De fait, de plus en plus de paramètres sont nécessaires pour évaluer le bon état écologique des masses d’eau. « Une pollution en nitrates s’accompagne d’une augmentation en conductivité dans l'eau, les enregistreurs de conductivité permettront d’indiquer la présence d’une source de pollution dans une rivière ou un lac », signale Julie Demonet chez Prosensor.
Des enregistreurs thermiques ont été installés sur tous les cours d’eau en France. À l'avenir, les mesures de conductivité pourraient se développer pour surveiller l'état écologique des ressources en eau.
La gamme de data loggers WQL de WTW (Xylem) est conçue pour la surveillance de la qualité des eaux. Ces instruments permettent l’enregistrement de grandes quantités de données sur de longues périodes. Ils satisfont aux exigences liées à la mesure en continu du pH/redox et de la conductivité dans les eaux souterraines et de surface comme dans l'eau potable et les eaux usées. Ces data loggers sont dotés d'une mémoire flash d'une capacité de 600 000 enregistrements. Cette mémoire permanente assure la sauvegarde conforme aux BPL sans aucune perte de données. L’alimentation par pile au lithium 3,6 V (elle se remplace sans outil) et un système de gestion économe d’énergie garantissent une longue durée d’utilisation.
WTW propose également une gamme de dataloggers dédiée à la mesure de débit des cours d'eau (série CP) ainsi que la gamme WLL, dédiée à la mesure de niveau.
À noter également que OTT dispose d’une large gamme d'enregistreurs autonomes orientés vers la surveillance des eaux souterraines. Mais ces équipements sont tout à fait adaptés aux eaux de surface, voire aux canalisations ouvertes. OTT Orpheus Mini mesure et enregistre le niveau et la température de l’eau. OTT CTD mesure et enregistre le niveau, la température, la conductivité, la salinité de l'eau ainsi que des TDS (concentration en corps solides dissous). OTT Ecolog 500 repose sur l’équipement OTT Orpheus Mini mais en intégrant un modem GSM/GPRS pour le transfert de données à distance et gestion d’alertes. Enfin, OTT Ecolog 800, qui sera commercialisé dans les prochaines semaines, reposera sur l'équipement OTT CTD en intégrant un modem GSM/GPRS pour le transfert de données à distance et la gestion d’alertes.
