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Comptage et relève à distance : les solutions gagnent en maturité

02 juin 2020 Paru dans le N°432 à la page 86 ( mots)
Rédigé par : Antoine BONVOISIN

D’année en année, l’usage des compteurs dits “intelligents” se banalise pour permettre un meilleur suivi des volumes d’eaux consommés et une gestion plus efficiente du réseau. Les solutions en matière de comptage se développent, dans les petits comme dans les grands diamètres, et font coexister une gamme très large de solutions. De même, les nouvelles technologies de l’information et de la communication, permettent à chaque collectivité, petite ou grande, urbaine ou rurale, dense ou étendue, de trouver le mode de relève qui lui convient. Si bien qu’en matière de comptage et de relève, les solutions s’élargissent et amènent peu à peu le marché vers plus de maturité. Ce qui n’exclue pas l’innovation…

Précurseur dans le domaine des compteurs statiques avec son iPerl®, Sensus (Groupe Xylem) propose trois familles de compteurs connectés : la plus classique repose sur un compteur mécanique équipé le cas échéant d’un module communicant susceptible d’être ajouté après fabrication du compteur. Sensus propose également des compteurs mécaniques avec modules intégrés, ou encore des compteurs statiques de dernière génération.
Avec Hydrus 2.0, Diehl Metering a entièrement repensé son concept : la version 2.0 étend la dynamique de mesure, le design et les matériaux ont été améliorés pour être encore plus résistant aux conditions climatiques. Et, pour la première fois, Diehl Metering propose également un compteur d’eau gros calibre basé sur les ultrasons intégrant le double tir de mesure afin
de garantir une précision maximale.

« Dans le cas d’un parc de compteurs mécaniques existant, il peut être intéressant d’équiper ces compteurs avec des modules communicants pour ne pas avoir à tout réinstaller, explique Michel Jacquet, Directeur Commercial de Sensus France. Mais les compteurs statiques sont plus précis que les compteurs mécaniques. Leur performance est stable dans le temps, et leur débit de démarrage est plus précis, dès les premières gouttes. Ils sont en outre insensibles aux bulles d’air, par exemple lorsque l’on observe des coupures, ou lorsque les canalisations se retrouvent sans pression, voire sans eau ».

Les compteurs statiques sont également proposés par Diehl Metering avec Hydrus2®, Elster avec le Q200®, Itron avec Intelis® ou encore Kamstrup avec son Multical®21. En opposition aux compteurs mécaniques, ils reposent sur des ultrasons ou sur une technologie électromagnétique avec cette particularité de ne receler aucune pièce mobile à l’intérieur de l’appareil. Ils étaient auparavant beaucoup plus chers que les compteurs mécaniques, ce qui est moins vrai aujourd’hui. Par ailleurs, leur coût peut être rapidement amorti du fait d’une mesure plus précise de la consommation et également d’une mesure plus stable dans le temps.

Compteurs mécaniques : ils restent majoritaires sur le marché français

« On propose encore des compteurs mécaniques, surtout en France métropolitaine, car le marché repose encore à 90 % sur cette solution, précise cependant Michel Jacquet. C’est particulièrement vrai pour les petits compteurs. C’est également pour cette raison que nous avons fait évoluer notre gamme 620, un compteur non communicant pouvant être équipé d’un module, vers la gamme 640, des compteurs équipés d’un totalisateur électronique, donc avec un module radio déjà intégré ». L’offre permet de répondre à toutes les attentes. L’innovation, chez Sensus, repose sur la récente présentation de Cordonel® un nouveau compteur d’eau industriel à ultrasons. Destiné aux collectivités, aux acteurs de l’industrie et au monde agricole, Cordonel® est disponible en diamètre 50, et sera progressivement décliné jusqu’au diamètre 300 avec un Ratio R =1000 sur l’ensemble de la gamme. « Il se caractérise par une métrologie hyper-précise permettant de détecter les moindres fuites et de limiter les quantités d’eau traitées non facturées » souligne Michel Jaquet. Connecté, il permet aux gestionnaires de réseaux d’eau de collecter l’ensemble des données liées à l’activité du compteur, grâce à une radio et un datalogger intégrés, ainsi qu’une transmission des données encryptées et sécurisée. Ces données peuvent être communiquées via les applications de radiorelève Walk By/Drive By ou via un réseau fixe de télérelève (protocole SensusRF ou OMS wM-Bus). Elles sont accessibles sur Diavaso®, la suite logicielle de Sensus dédiée à la lecture mobile des points de comptage via tablette ou smartphone. A noter également que Cordonel® permet de surveiller en temps réel des données telles que le débit ou la température de tout ou partie des installations, avec possibilité de sectorisation.
L’innovation, chez Sensus, repose sur la récente présentation de Cordonel® un nouveau compteur d’eau industriel à ultrasons. Destiné aux collectivités, aux acteurs de l’industrie et au monde agricole, Cordonel® est disponible en diamètre 50, et sera progressivement décliné jusqu’au diamètre 300
avec un Ratio R =1000 sur l’ensemble
de la gamme.

De son côté, Diehl Metering a entièrement repensé le concept de son Hydrus : la version 2.0 étend la dynamique de mesure, le design et les matériaux ont été améliorés pour être encore plus résistant aux conditions climatiques. Et, pour la première fois, Diehl Metering propose également un compteur d’eau gros calibre basé sur les ultrasons intégrant le double tir de mesure afin de garantir une précision maximale.

Kamstrup développe également des compteurs “intelligents”, pour les domaines de l’eau, de l’énergie thermique et de l’électricité. L’entreprise propose une gamme allant du DN15 au DN100, et agréé MID et ACS. « Dans le domaine de l’eau, la gamme DN15 et DN20 du Multical 21 en corps composite est destinée aux usages les plus courants, précise Sébastien Vermorel, Responsable du Développement Commercial. Les gammes DN25, 30 et 40 (Flowiq31 en laiton fileté), prennent le relais pour les plus gros consommateurs, et la gamme allant de 50 à 100 (Gamme FLOWIQ 31 avec des longueurs Européenne) pour de très gros consommateurs ou des clients industriels ».
En intégrant la détection acoustique des fuites, le flowIQ® 2200 de Kamstrup aide à détecter les fuites dans les branchements de service et
les réseaux de distribution. Le compteur surveille les courbes de bruit, donnant ainsi une meilleure idée de l’état du réseau en permettant d’identifier
les tronçons à haut risque.

L’innovation chez Kamstrup repose sur le lancement d’un nouveau compteur, le Flowiq 2200, qui présente de nouvelles caractéristiques assez innovantes : « Jusqu’à aujourd’hui, on avait des compteurs qui pouvaient déclencher des alarmes en cas de problèmes, mais avec notre nouveau dispositif, nous sommes en plus capable d’écouter le réseau en amont, et donc de détecter des fuites avant le compteur », explique Sébastien Vermorel. Ce compteur, conçu sur la base du Multical 21, est doté d’une solution de détection de fuite acoustique en amont sur le réseau. « L’exploitant est donc capable d’intervenir sur un point donné lorsqu’une suspicion de fuite apparaît. Au lieu d’avoir à rechercher l’origine du problème sur un tronçon de réseau, on peut maintenant connaître l’adresse où intervenir en fonction du niveau de bruit. C’est une vraie innovation, cela permet des interventions plus efficaces, plus rapides. On gagne ainsi en rendement ».

Pour parvenir à ce résultat, Kamstrup a intégré des “écouteurs” dans son compteur pour écouter les bruits dans les canalisations. Cette technologie, déjà testée sur le terrain, fait désormais l’objet d’une production à grande échelle. La première installation sur une commune française a eu lieu cette année. Kamstrup est agréé Sigfox et Wireless M-Bus, et travaille donc également sur des solutions de télé-relève (données envoyées directement par une antenne) mais aussi de radio-relève (relève à pied ou en voiture). Pour Sébastien Vermorel, « La plupart des fabricants ne se lancent pas trop dans les compteurs connectés statiques, beaucoup font des compteurs mécaniques équipés de têtes radio pour les rendre communicants. Mais cette technologie est obsolète, car la mesure n’est pas assez précise. En outre, l’encombrement, le bruit, la fraude, sont des problèmes importants avec ces compteurs. Les fabricants ont tous des compteurs statiques dans leur gamme, mais tous ne sont pas forcément en capacité d’en produire à grande échelle, et parfois le fait d’utiliser des compteurs mécaniques leur permet de dégager plus de marges ».
Pourtant, les compteurs statiques sont de plus en plus privilégiés. À titre d’exemple, Eau de Paris a lancé un appel d’offres pour obtenir 100.000 compteurs d’eau statiques, et ne demandent plus de compteurs mécaniques. Pour Sébastien Vermorel, « Nous sommes dans une phase de transition de marché, et il est probable que les compteurs mécaniques disparaîtront d’ici quelques années ».
Birdz embarque de l’intelligence métier (Edge computing) au sein du module radio pour générer des données utiles et optimiser la bande passante rendue disponible par ces nouvelles technologies IoT (LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT, LTE-M).

Les solutions globales se développent

Logiquement, les solutions de collecte de l’index à distance se développent en même temps qu’elles s’affinent. Elles reposent sur la technologie dite du radio-relevé qui consiste à relever à distance l’index d’un compteur équipé d’un émetteur radio à courte portée en passant à proximité, à pieds ou en voiture (Walk-by, Drive-by) ou sur le déploiement d’un réseau fixe permettant de télé-relever les index en utilisant les émetteurs radios installés sur les compteurs, en s’appuyant le cas échéant sur un réseau de répéteurs et de concentrateurs qui rassemblent les données émises par chaque compteur et acheminent l’ensemble des données collectées via le réseau GSM ou Internet.
CrystalCloud de Dioptase est un portail web de suivi de parcs compteurs multi-fluides nouvelle génération. L’interface, simple et intuitive, est prévue pour s’adapter aux différentes manières de travailler des services. 

Les solutions de radio-relève sont, développées par deux profils d’acteurs : les fabricants de compteurs comme Diehl Metering, Sensus, Itron, Elster ou encore Kamstrup et les sociétés spécialisées en informatique embarquée comme Dioptase, Nogema ou Ypresia. Des solutions propriétaires ont également développées par des acteurs tels que Suez Smart Solutions ou Saur, tandis que Birdz a opté pour une solution interopérable. De même, des fabricants et des intégrateurs comme Adeunis RF, ATIM, Ubigreen, HMS (eWON), FluxiTech, Ixel, Mios, Webdyn ou Kerlink sont capables de développer des systèmes de relève multi-protocoles adaptés à chaque besoin.

En complément des produits logiciels ou interfaces électroniques standardisées, Nogema s’attache à développer, à partir d’un cahier des charges, toutes solutions Logicielles et Interfaces électroniques spécifiques.

La difficulté pour un exploitant, public ou privé, est d'être en capacité de pouvoir s'adapter aux réalités du terrain, de pouvoir librement définir ses choix techniques tout en ne remettant pas en cause les investissements existants. C'est toute la difficulté de faire cohabiter les technologies appartenant au passé et celles qui appartiennent à l’avenir.

« La force d’un système réellement interopérable est de permettre à la collectivité de pouvoir exploiter le système de télérelève en place sans aucun lien avec le délégataire précédent, explique Frédéric Brunner, responsable compteurs communicants chez Saur qui gère en France environ 1 million de compteurs équipés d’une technologie de relève à distance. En proposant un système mixte radio et télérelève, nous voulons permettre aux collectivités de faire leur choix en fonction de leur besoin, de leur budget, mais aussi de l’offre de services qu’elles veulent apporter à leurs administrés. L’évolutivité du système permet en effet à la collectivité de basculer d’un mode à l’autre à distance et sans avoir à renouveler le matériel. Cette dualité permet également d’offrir une alternative aux abonnés qui se situent dans des zones blanches en télérelève et qui peuvent dans ce cas bénéficier d’une offre de services radiorelève avancée. Ces services sont rendus possibles par une historisation importante des index dans les modules radio. A chaque relève, ils restituent précisément les consommations de la période passée, par exemple les consommations mois par mois des 24 derniers mois, permettant à l’abonné de mieux comprendre sa consommation. Cette historisation est entièrement paramétrable en accord avec la collectivité et l’offre peut ainsi être modulée en fonction du nombre de passages des agents radioreleveurs. Des index quotidiens peuvent même être collectés si les moyens de collecte sont mutualisés avec, par exemple, la collecte des ordures ménagères. Ceci permet de proposer une offre adaptée aux besoins de chaque collectivité ».
Pour réduire les pertes d’eau et de revenus, Itron développe des applicatifs permettant d’identifier précisément les volumes perdus ou non-comptés.

Dioptase s’efforce de répondre à cette réalité en proposant des solutions variées de relèves d'index, quel que soit le constructeur, le protocole radio ou la méthode. « En relève manuelle/radio à pieds, relève radio en voiture/camion poubelle, ou réseaux fixes, publics ou privés, nous assurons en toute sécurité le bon acheminement de l'index du compteur à la facturation, explique-t-on chez Dioptase. Les données sont toutes centralisées sur un même outil de gestion et d'optimisation de parc hydraulique réservé aux exploitants : CrystalCloud, portail professionnel en mode SAAS bénéficie des dernières innovations inhérentes fonctionnelles inhérentes aux exigences de la profession ».

Avec plus de 6 millions d’objets connectés délivrés dont plus de 5 millions de modules radio compatibles avec les principaux fabricants de compteurs, Birdz est en capacité de fournir un service complet, du capteur jusqu’à la valorisation de la donnée « Notre spécificité est de garantir la qualité de service, explique Xavier Mathieu, son Directeur Général. Nous collectons les données sur notre plateforme IoT et celles-ci sont valorisées via des applications digitales pour pouvoir améliorer le service auprès des différentes parties prenantes d’un territoire ». L’entreprise propose ainsi un écosystème de services, en direction des exploitants, des consommateurs, des collectivités, et les industriels. La gamme des services proposés sait s’adapter aux besoins du client : en fonction des capacités et compétences d’une collectivité par exemple, Birdz pourra fournir uniquement les données brutes, destinées à être exploitées et mises en forme.
« Nous faisons évoluer en permanence nos solutions sur deux axes principaux : le premier concerne les aspects de protocole radio. Nos modules radio permettent aujourd’hui de faire à la fois de la télé-relève, en utilisant des protocoles standards et interopérables et de la radio-relève. L’exploitant peut ainsi choisir son mode de fonctionnement selon ses besoins et son budget, explique Xavier Mathieu. Par ailleurs, nous nous efforçons de fournir des solutions pleinement réversibles : à la fin du contrat, nous laissons la capacité au client de pouvoir opérer par lui-même son parc. Le client peut, s’il le souhaite, contractualiser avec des opérateurs IoT nationaux (Orange, Bouygues Telecom ou Sigfox) pour récupérer et exploiter directement les données des compteurs ».
Une autre spécificité de Birdz est d’embarquer de l’intelligence métier (Edge computing) au sein du module radio pour générer des données utiles et optimiser la bande passante disponible par ces nouvelles technologies IoT (LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT, LTE-M) pour toutes les parties prenantes. Cela permet de fournir des informations permettant d’avoir des services à forte valeur ajoutée. Il est par exemple possible d’estimer la perte en chiffre d’affaires d’un compteur au niveau d’un point de mesure au fil de son vieillissement, et donc de développer une politique de remplacement des compteurs plus pertinente et plus efficace. « Aujourd’hui, nous proposons un écosystème complet de solutions (qualité de l’eau, supervision des poteaux d’incendie, capteur de pression, détection de fuites), conclut Xavier Mathieu. Ces dernières années nous avons vraiment axé notre Recherche et Développement sur l’exploitation des données. Toutes les données recueillies et mises ensemble permettent de fournir de nouveaux services digitaux. Ces informations permettent aux exploitants d’optimiser la gestion des réseaux d’eau ».
L’eWON Flexy 205 est une passerelle de données IIoT qui permet aux exploitants de se connecter à leurs compteurs depuis le lieu où ils sont déployés pour collecter des données et les transformer en informations et analyses exploitables.

Historiquement positionné sur le domaine de l’eau, Nogema est spécialisée dans les solutions d’informatique mobile. L’entreprise est éditeur et concepteur de logiciels compatibles avec tous les fabricants du marché pour optimiser l’exploitation des réseaux d’eau. « Notre métier consiste à fournir des solutions globales pour la relève manuelle, radio relève et télé-relève de compteurs. Nous offrons également une expertise sur les protocoles de transmission radio » explique Pierre Clément, Ingénieur technico-commercial. « Nos protocoles sont compatibles avec tous les types de compteurs, mécaniques ou statiques. Nous recommandons en outre des têtes radio pour permettre de transformer les compteurs traditionnels en compteurs communicants, afin de permettre une meilleure gestion du réseau d’eau ». Les solutions proposées par Nogema sont compatibles avec les protocoles monodirectionnels (les modules radio unidirectionnels émettent de manière cyclique, par exemple toutes les 10 sec), ou bidirectionnels (ces modules ont besoin d’être “réveillés” pour générer la trame d’informations qui contient un index, les éventuelles alarmes et anomalies, un historique, etc.). « Nous avons également développé des innovations permettant la radio-relève automatique pour les compteurs bidirectionnels » précise Pierre Clément. En dehors de ces nouveautés, il n’y a pas eu de grandes ruptures technologiques ces dernières années dans ce secteur. Ce qui n’empêche pas l’entreprise d’optimiser l’existant en développant par exemple une solution de géoguidage qui permet de trouver facilement ses compteurs grâce à un outil de géolocalisation indispensable en mode piéton, ou encore une carte des compteurs en temps réel qui permet de visualiser l’emplacement de tous les compteurs. « La dernière grande rupture technologique remonte à 5 ans, quand nous sommes passés de systèmes Windows à des systèmes Android. Depuis, nous travaillons également à développer des outils plus ergonomiques et plus évolutifs » poursuit Pierre Clément.

Des outils web plus ergonomiques et plus facilement exploitables

De nombreuses innovations concernent en effet les outils web. Ce qui implique, notamment de la part des fabricants de compteurs, des mutations technologiques importantes. Les interfaces de transfert proposées aujourd’hui permettent une accessibilité simplifiée à la relève à distance et aux outils de gestions associés.
Car si les compteurs dits “intelligents” permettent une meilleure gestion des réseaux d’eau, ils permettent aussi et surtout de simplifier la gestion et de faciliter les facturations avec des informations plus précises et plus facilement intégrables. Pour l’exploitant, ils sont la face émergée de l’iceberg et permettent de proposer des interfaces globales qui facilitent ainsi l’ensemble de la gestion des réseaux pour les collectivités, les régies et les syndicats. « C’est sur cet aspect de la gestion de l’information que réside l’essentiel de la valeur, souligne Michel Jaquet chez Sensus. Les modes de transmission des données ne sont que les pièces d’un puzzle global. Et pour Sensus, le fait d’être désormais intégré au Groupe Xylem est un véritable atout à ce niveau ». L’entreprise a développé il y a quelques années le portail H2Olmes, une application en mode Saas, 100 % web, qui permet de collecter et d’exploiter les données de relève de manière fiable, rapide et sécurisée, depuis n’importe quel navigateur. Les collectivités peuvent ainsi optimiser la gestion de leur parc de compteurs et suivre les consommations plus précisément. Elle travaille actuellement sur version améliorée d’H2Olmes, avec un objectif en ligne de mire : aller plus loin dans l’exploitation des données recueillies.
Chez Diehl Metering, c’est la solution IZAR@NET 2 qui permet un accès simplifié aux données de comptage multi-énergies (eau, mais aussi énergie thermique, gaz, électricité…). Toujours plus ergonomique et conviviale, elle intègre, en plus des fonctionnalités d’exploitation les plus courantes, des analyses automatiques des données et alarmes métiers avec une notification possible par email. Différents packs (mobile, M-Bus, télérelève…) permettent de répondre à l’ensemble des besoins.
Robeau intègre à la fois des capteurs à turbine qui transmettent des données IOT LoRa, mais également une plateforme Web de gestion par bâtiment permettant un suivi en temps réel des consommations tout en détectant les fuites et surconsommations. 

Car les évolutions s’opèrent aujourd’hui surtout sur le traitement et la gestion des données. Le but, pour les fabricants comme pour les intégrateurs et fournisseurs de services, est de trouver comment les rendre tout à la fois plus accessibles et plus facilement exploitables.

« Avec un taux de déploiement national de la télérelève de plus en plus important, l’enjeu est désormais moins dans le moyen de transport de la donnée que dans la constitution d’une offre de services segmentée, adaptée à chaque usage, analyse de son côté Frédéric Brunner chez Saur. Ainsi, chaque consommateur, particulier, professionnel ou institutionnel devient acteur de sa consommation d’eau avec une offre qui correspond à son besoin. Mais ces services doivent être également pensés à destination des exploitants et des collectivités, afin de leur permettre d’optimiser le fonctionnement et la gestion de leur réseau d’eau potable, mais aussi de mieux connaître la répartition des consommations d’eau au sein de leur territoire. La transparence est alors primordiale entre l’exploitant et la collectivité : les outils de supervision et d’exploitation des données doivent pouvoir être accessibles par la collectivité, qui garde ainsi la maîtrise de son système de télérelève pendant le contrat de délégation, mais aussi à la fin de celui-ci. Ces outils de valorisation de la donnée que nous avons développés ont été pensés par des exploitants de réseaux d’eau, pour des exploitants de réseaux d’eau ».
Des solutions complètes pour les industriels existent également.

Des solutions pour les industriels

Robeau intègre par exemple à la fois des capteurs à turbine qui transmettent des données IOT LoRa, mais également une plateforme Web de gestion par bâtiment permettant un suivi en temps réel des consommations tout en détectant les fuites et surconsommations. Toute la technologie est embarquée dans un petit boitier supportant 4 capteurs. Les communications LoRa, spécialement adaptées au Smart Building, transmettent les données au travers une petite box. Et toutes ces données arrivent directement sur un site web Client qui peut tout gérer à distance. Ainsi, dès qu’une alerte est donnée par la plateforme, il est facile d’intervenir sur le lieu du capteur pour arrêter l’eau et éviter un dégât des eaux. La plateforme évite de faire un relevé manuel puisque toutes les données y sont stockées et archivées. Tout est exportable sur Excel pour un traitement a posteriori. Vinci Facilities utilise ce système Robeau pour la maintenance de plusieurs de ses bâtiments. L’aéroport de Clermont Ferrand est ainsi équipé avec ces capteurs qui permettent un suivi structuré des consommations dans l’aérogare, au niveau des cuisines, des blocs sanitaires ou encore de la restauration. D’autres grandes entreprises comme L’Oréal confirment optimiser leur gestion de l’eau à l’aide de Robeau, et assure économiser plusieurs centaines de m³ par mois grâce à ce système innovant tout intégré. « Le Campus Charles Zviak de Saint Ouen a choisi d’installer les débitmètres Robeau sur tous les points d’arrosage des espaces verts afin de mesurer les quantités d’eau et maîtriser les fuites, explique ainsi Charles Raul, Responsable services aux bâtiments chez L’Oréal. Les quantités d’eau par zones ont été transmises à notre paysagiste qui a ajusté la programmation de l’arrosage pour avoir de beaux espaces verts en réduisant la consommation au minimum. Grâce à ce suivi, nous avons réduit de 20 % nos consommations d’eau entre 2018 et 2019. Les débitmètres ont été installés en mars 2019. En 2020 nous ajoutons des débitmètres sur notre station de traitement d’eau afin d’avoir une surveillance 24h/24h des quantités d’eau utilisées et détecter les dysfonctionnement quand le site n’est pas occupé. En 2019, un dysfonctionnement avait occasionné une surconsommation de 900 m3. Avec Robeau, nous avons trouvé la solution qui nous permet de répondre aux objectifs 2020 puis 2025 de réduction de la consommation d’eau du Groupe L’Oréal. Les atouts de ce système est la simplicité d’installation, la fiabilité de la mesure, une plateforme de traitement des données simple et conviviale, et des données accessibles sur PC et smartphone ».

En plus de ses standards en DN20 et DN25, Robeau intègre maintenant également des diamètres plus importants de DN32 a DN100 au sein de sa plateforme, permettant ainsi de couvrir quasiment l’intégralité d’un réseau d’eau dans un bâtiment. 
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