SunRise : démonstrateur de la
«Ville intelligente et durable »
I. Shahrour, professer à Lille1/Polytech’Lille
A. Afaneh, E...
Petite ville (110 Hectares)
• 25 000 usagers
• 140 bâtiments
variété
• usage
• qualité de constructions
Projet SunRise « C...
C1 – Chimie (1966) Polytech’Lille (2000)
IUT (2006)
70 km de réseaux
• Eau potable
• Assainissement
• Chauffage urbain,
• Gaz
• Électricité (HT, BT)
• Eclairage public
• Voir...
Couplage réseaux primaires – Bâtiment
Bâtiment
Collectivités :
AMGVF
LMCU,
Région,
ArtoisComm
International:
W-Smart
New York University
Pays Bas (Vitens)
Grande Bretagn...
SunRise Communauté :
chercheurs, doctorants et étudiant
Avril 2014
Plateforme de pilotageSystème
d’information
• Données de patrimoine (SIG)
• Données d’état et de
fonctionnement (capteurs,...
Eau
- Fuites
- Qualité (sécurité)
Energie
- Gestion optimale
- Sécurité
• Dalkia (chauffage urbain)
• LMH : Logement socia...
Système d’information géographique
Ahmad Afaneh, doctorant
Créer la base de données SIG
• Données géolocalisées
• Classes d'objets
• Shape Files
• Couches
• Tables d'attributs
• Ent...
Couches & Classes d'entités
Sécurité publique
Réseau d'assainissement
Réseau d'électricité
Réseau de chauffage
Réseau d'ea...
Google Earth Image
SAS Planet
Géo
référencement
Lambert 93 Zoom 21
Haute Résolution
Master Plan & Table
d'attribut
SunRise
Site pilote de la ville
intelligente et durable
Réseau d'eauRéseau de chauffage
Réseau d'assainissement
Réseau d'électricité
Travail en cours
- Compléter et vérifier les données
- Intégrer d’autres outils SIG :
 Arc GIS for Desktop
 Arc Catalogu...
Réseau d’eau potable
Projets en cours :
1) Laboratoire commun « Réseaux d’eau intelligents »
Partenaires : CEA-LIST, W-Smart, KWR
2) Chaire Ind...
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London
Smart Caceres
Caceres
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Leeuwarden
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Lille
Projet Européen SmartWater4Europe
SmartWater4Europe
Intellisonde
Qualité
Pilote en laboratoire
Amani Abdallah, doctorante
Démonstrateur d’eau – Fuites
Elias Farah, doctorant
Tuyaux
Longueur
Diamètre
Matériau
Rugosité
Zone d’emplacement
Points d’alimentation
Coordonnées
(X, Y, Z)
Vannes
Coordonnées
Diamètre
Tuyau de référence
Etat
Poteaux d’incendie
Coordonnées
(X, Y, Z)
AMR
Coordonnées
(X, Y, Z)
C6
Consommation d’eau pour le bâtiment C6 (Mars 2014)
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P2
Consommation d'eau du bâtiment P2 - Mai 2014
Modélisation Hydraulique :
• Vitesses, débits
• Pressions
Débit à 11 h
Débit à 11 h
Secteur
Chimie
Secteur
Biologie
En Cours :
• Instrumentation en pression
• Création des sous – zones
• Méthod...
Réseau de chauffage
Baligh Ayari, doctorant
SunRise
Site pilote de la ville
intelligente et durable
Réseau d'eauRéseau de chauffage
Composantes du réseau de chauffage...
SunRise
Site pilote de la ville
intelligente et durable
Réseau d'eauRéseau de chauffage
Composantes du réseau de chauffage...
Station d’échange
Sous
station M1
SunRise
Site pilote de la ville
intelligente et durable
Réseau d'eauRéseau de chauffage
Composantes du réseau de chauffage...
Exemple de Mesure : Bâtiment « M1 »
Consommation Température extérieure
Courbe de chauffe (2012)
En cours :
- Analyse fine des consommations
- Modèles prévisionnels
Réseau Electrique
Daniel SAKR, Doctorant
Electrical Grid Network
Complete renovation of the HT grid 2012
Improving the:
•Transmission system lines
•Distribution sy...
Electrical Grid Network
A2
M6
HT (20 kV)
LT
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FAULT
Substation M1
HT Line leaving
M1 and
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High Tension Distribution Panel (TGHT)
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5,250 5,250 5...
Under progress
• Analysis of consumption in critical buildings
• Develop a strategy to reduce the peak demand
Système d’aide à la réduction des
charges liées aux fluides dans le
logement social (LMH / LGCgE)
Objectifs
Développer un prototype d’un système
innovant pour le suivi et le contrôle des
charges dans le logement social
...
Cahier des charges LMH/LGCgE
• Suivre en temps réel
 Les paramètres de confort:
• Température
• Humidité
• Qualité de l’a...
Test en appartement pédagogique Roubaix
Qualité d’air intérieur
Luminosité / Présence
Consommation
électrique
Température ...
• Qualité de l’air
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Installation dans des logements
occupés
• Verhaeren 1935 • Charles Sixte 1975
En cours, perspectives
 Suivi des usages,..
 Amélioration du système
 Passer à une grande échelle en intégrant les
lieu...
Démonstrateur Voirie :
comportement d’une chaussée après
ouverture d’une tranchée
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Humidité Température Déformation Pression Tassement Fissuration Fibre optique
20 28 32 10 1 4 2
En cours
• Assainissement
• Eclairage public
Conclusion
Projet Quasi-unique aux niveaux
 Site physique de taille pertinente
 Multi-secteurs
 Approche usage
 Parten...
Conclusion
Positionnement sur un domaine ayant un intérêt :
• Sociétal, environnemental
• Economique (marché à plusieurs c...
SunRise en marche
Le point septembre 2013 Libération Mai 2013
Projet Phare – 3ème Révolution
industrielle – Nord Pas de Calais
BFM Business 28 avril 2013
Banque Mondiale, Washington
21 mai 2014
(Délégation - MEDEF International, PRN)
Diffusion de la culture scientifique :
TEDx Lille « La nouvelle renaissance », 8 mars 2014
MERCI
SunRise Smart City: Expérimentations à grande échelle de la ville intelligente et durable
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SunRise Smart City: Expérimentations à grande échelle de la ville intelligente et durable

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Présentation du projet SunRise SmartCity lors du colloque organisé par Eiffage Construction et le Laboratoire Génie Civil et géo-Environnement (LGCgE) le 14 octobre 2014 sur le thème "Expérimentations à grande échelle de la ville
intelligente et durable.

Le projet Sunrise vise à transformer le campus de la Cité Scientifique en un démonstrateur, à l’échelle d’une petite ville, de la ville intelligente et durable. Il couvre l’ensemble des réseaux urbains et des bâtiments du campus.

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SunRise Smart City: Expérimentations à grande échelle de la ville intelligente et durable

  1. 1. SunRise : démonstrateur de la «Ville intelligente et durable » I. Shahrour, professer à Lille1/Polytech’Lille A. Afaneh, EL Farah, B. Ayari, D. Sakr, V. Collot, chercheurs au LGCgE Smart City : Expérimentations à grande échelle Lille1/Polytech’Lille/LGCgE –Eiffage Construction 14 octobre 2014, Polytech’Lille
  2. 2. Petite ville (110 Hectares) • 25 000 usagers • 140 bâtiments variété • usage • qualité de constructions Projet SunRise « Cité Scientifique »
  3. 3. C1 – Chimie (1966) Polytech’Lille (2000) IUT (2006)
  4. 4. 70 km de réseaux • Eau potable • Assainissement • Chauffage urbain, • Gaz • Électricité (HT, BT) • Eclairage public • Voiries
  5. 5. Couplage réseaux primaires – Bâtiment Bâtiment
  6. 6. Collectivités : AMGVF LMCU, Région, ArtoisComm International: W-Smart New York University Pays Bas (Vitens) Grande Bretagne (Thames) Espagne (Acciona) Opérateurs : • Eaux du Nord/Suez • Eaux de Paris • Dalkia • ERDF • Eiffage Energie • Lille Métropole Habitat Laboratoires de recherche : Ingénierie, STIC, Sciences sociales Formation : Master (…), Mastère CréaCity Diplômes d’ingénieurs Centres d’innovatio, pole,… Pole Ubiquitaire CITC –EURARFID PRN Starts-ups : Stereograph, Noolittic, Inodesign, Calmwater, Planete oui, IXsane Partenaires du projet SunRise Projet CPER (SunRise) 2015-2020: INRIA, IFSTTAR, CAUE, Artois, Mines de Douai, Centrale Lille, HEI-ISA-ISEN
  7. 7. SunRise Communauté : chercheurs, doctorants et étudiant Avril 2014
  8. 8. Plateforme de pilotageSystème d’information • Données de patrimoine (SIG) • Données d’état et de fonctionnement (capteurs, ..) • Informations libres Outils d’analyse Communication Serveur web • Equipes Techniques • Equipes de gestions • Usagers • Equipes Académiques • Partenaires Architecture du système de «SunRise » Communication : • Réseaux filaires • Réseaux sans fils • Bâtiments (habitat, activités,..) • Réseaux (eau, énergie, voirie,..) Mesure et contrôle des infrastructures Autres Données • Environnement • Transport • Informations • Secours • ….
  9. 9. Eau - Fuites - Qualité (sécurité) Energie - Gestion optimale - Sécurité • Dalkia (chauffage urbain) • LMH : Logement social • Eiffage Energie (Electricité) Plateforme Avancement du projet Système d’information • Eaux du Nord /Suez Eaux de Paris • CEA-LIST • W-Smart • Vitens • Thames Water • Acciona Agua
  10. 10. Système d’information géographique Ahmad Afaneh, doctorant
  11. 11. Créer la base de données SIG • Données géolocalisées • Classes d'objets • Shape Files • Couches • Tables d'attributs • Entités géographiques • Images satellitaires
  12. 12. Couches & Classes d'entités Sécurité publique Réseau d'assainissement Réseau d'électricité Réseau de chauffage Réseau d'eau Caractéristiques du site Bâtiments
  13. 13. Google Earth Image SAS Planet Géo référencement Lambert 93 Zoom 21 Haute Résolution
  14. 14. Master Plan & Table d'attribut
  15. 15. SunRise Site pilote de la ville intelligente et durable Réseau d'eauRéseau de chauffage
  16. 16. Réseau d'assainissement Réseau d'électricité
  17. 17. Travail en cours - Compléter et vérifier les données - Intégrer d’autres outils SIG :  Arc GIS for Desktop  Arc Catalogue - Intégrer et traiter les données de mesure - Développer des interfaces avec des logiciels de calcul des réseaux urbains
  18. 18. Réseau d’eau potable
  19. 19. Projets en cours : 1) Laboratoire commun « Réseaux d’eau intelligents » Partenaires : CEA-LIST, W-Smart, KWR 2) Chaire Industrielle Partenaire : Eaux du Nord 3) Projet INCOM (Fuites) Partenaires : Eaux du Nord, CEA-LIST, Eaux de Paris, W-Smart, Vitens 4) Projet BioSmart (Bio Contamination) Partenaires : Eaux du Nord, CEA-LIST, Eaux de Paris, W-Smart, Vitens
  20. 20. TWUL Demo site London Smart Caceres Caceres VIP Leeuwarden Sunrise Lille Projet Européen SmartWater4Europe
  21. 21. SmartWater4Europe
  22. 22. Intellisonde Qualité
  23. 23. Pilote en laboratoire Amani Abdallah, doctorante
  24. 24. Démonstrateur d’eau – Fuites Elias Farah, doctorant
  25. 25. Tuyaux Longueur Diamètre Matériau Rugosité Zone d’emplacement Points d’alimentation Coordonnées (X, Y, Z)
  26. 26. Vannes Coordonnées Diamètre Tuyau de référence Etat Poteaux d’incendie Coordonnées (X, Y, Z)
  27. 27. AMR Coordonnées (X, Y, Z) C6
  28. 28. Consommation d’eau pour le bâtiment C6 (Mars 2014) 0 0.5 1 1.5 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Consommation(m3) temps (h) Lundi 3 Mars 0 0.5 1 1.5 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Consommation(m3) temps (h) Lundi 3 Mars Samedi 8 Mars
  29. 29. P2
  30. 30. Consommation d'eau du bâtiment P2 - Mai 2014
  31. 31. Modélisation Hydraulique : • Vitesses, débits • Pressions Débit à 11 h
  32. 32. Débit à 11 h Secteur Chimie Secteur Biologie En Cours : • Instrumentation en pression • Création des sous – zones • Méthodologie de détection des fuites
  33. 33. Réseau de chauffage Baligh Ayari, doctorant
  34. 34. SunRise Site pilote de la ville intelligente et durable Réseau d'eauRéseau de chauffage Composantes du réseau de chauffage • Chaufferie • Stations d’échanges
  35. 35. SunRise Site pilote de la ville intelligente et durable Réseau d'eauRéseau de chauffage Composantes du réseau de chauffage Les conduites
  36. 36. Station d’échange Sous station M1
  37. 37. SunRise Site pilote de la ville intelligente et durable Réseau d'eauRéseau de chauffage Composantes du réseau de chauffage Système de régulation
  38. 38. Exemple de Mesure : Bâtiment « M1 » Consommation Température extérieure
  39. 39. Courbe de chauffe (2012)
  40. 40. En cours : - Analyse fine des consommations - Modèles prévisionnels
  41. 41. Réseau Electrique Daniel SAKR, Doctorant
  42. 42. Electrical Grid Network Complete renovation of the HT grid 2012 Improving the: •Transmission system lines •Distribution system As well as implementing: •Smart-Metering system •Fault detection •Fault response / self-healing system
  43. 43. Electrical Grid Network A2 M6 HT (20 kV) LT Supply FAULT
  44. 44. Substation M1 HT Line leaving M1 and destined for next post on the loop High Tension Distribution Panel (TGHT) Transformer 1’s Cell (protects transformer #1) Transformer 2’s Cell (protects transformer #2) HT Line arriving into M1 from Previous HT Post H.T (20 kV) L.T. (380 V) Smart Meter location – recording & compiling consumption (kWh) data, and then sending to the main server Low Voltage Master Distribution Panel (TGBT)
  45. 45. Smart Meter
  46. 46. Smart Metering System kW 3,337 2,910 2,729 2,610 2,055 1,425 2,902 2,807 3,082 3,235 3,168 3,373 2,876 3,169 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 March 2013 April 2013 May 2013 June 2013 July 2013 August 2013 September 2013 October 2013 November 2013 December 2013 January 2014 Febraury 2014 March 2014 April 2014 Fixed Demand vs Actual Demand Actual Demand Fixed Demand
  47. 47. Under progress • Analysis of consumption in critical buildings • Develop a strategy to reduce the peak demand
  48. 48. Système d’aide à la réduction des charges liées aux fluides dans le logement social (LMH / LGCgE)
  49. 49. Objectifs Développer un prototype d’un système innovant pour le suivi et le contrôle des charges dans le logement social Installer des prototypes dans des logements et suivre leurs usages
  50. 50. Cahier des charges LMH/LGCgE • Suivre en temps réel  Les paramètres de confort: • Température • Humidité • Qualité de l’air • Luminosité • Bruit  Les consommations: • Électricité • Chauffage • Eau  D’autres paramètres: • La présence • Ouvertures • L’alarme incendie
  51. 51. Test en appartement pédagogique Roubaix Qualité d’air intérieur Luminosité / Présence Consommation électrique Température / Humidité
  52. 52. • Qualité de l’air 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 0:24 2:04 3:44 5:24 7:04 8:44 10:24 12:05 13:45 15:25 17:05 18:45 20:25 22:05 23:45 1:44 3:24 5:04 6:44 8:24 10:04 11:44 13:25 15:05 16:45 18:25 20:05 21:45 23:25 1:24 3:04 4:44 6:24 8:04 9:44 11:24 13:05 14:45 16:25 Qualité d'air du séjour 0 -200 : Air frais 200 – 400 : Air peu pollué 400 – 600 : Air Pollué 600 – 800 : Air très pollué
  53. 53. • Consommation Electrique 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 1065000 1065500 1066000 1066500 1067000 1067500 1068000 1068500 1069000 1069500 1070000 0:04 1:34 3:04 4:34 6:04 7:34 9:04 10:34 12:04 13:34 15:04 16:34 18:04 19:34 21:04 22:34 0:04 1:34 3:04 4:34 6:04 7:34 9:04 10:34 12:04 13:34 15:04 16:34 18:04 19:34 21:04 22:34 0:04 1:34 3:04 4:34 6:04 7:34 9:04 10:34 12:03 13:33 Index [Wh] Puissance Apparente [VA] 12/02/2014 13/02/2014 14/02/2014
  54. 54. Installation dans des logements occupés • Verhaeren 1935 • Charles Sixte 1975
  55. 55. En cours, perspectives  Suivi des usages,..  Amélioration du système  Passer à une grande échelle en intégrant les lieux communs
  56. 56. Démonstrateur Voirie : comportement d’une chaussée après ouverture d’une tranchée
  57. 57. 32 Humidité Température Déformation Pression Tassement Fissuration Fibre optique 20 28 32 10 1 4 2
  58. 58. En cours • Assainissement • Eclairage public
  59. 59. Conclusion Projet Quasi-unique aux niveaux  Site physique de taille pertinente  Multi-secteurs  Approche usage  Partenariat public-privé  Partenariat à l’international  Activité académique (formation & recherche) Transition énergétique : Priorité Régionale, Nationale et Européenne
  60. 60. Conclusion Positionnement sur un domaine ayant un intérêt : • Sociétal, environnemental • Economique (marché à plusieurs centaines de milliards d’euros) • Recherche & transfert • Formation (plateforme pédagogique) • Attractivité
  61. 61. SunRise en marche
  62. 62. Le point septembre 2013 Libération Mai 2013
  63. 63. Projet Phare – 3ème Révolution industrielle – Nord Pas de Calais
  64. 64. BFM Business 28 avril 2013
  65. 65. Banque Mondiale, Washington 21 mai 2014 (Délégation - MEDEF International, PRN)
  66. 66. Diffusion de la culture scientifique : TEDx Lille « La nouvelle renaissance », 8 mars 2014
  67. 67. MERCI

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