tipe

1. La détection acoustique des fuites
d'eau dans les conduites de
distribution d'eau potable
Amélioration de la précision et de l'efficacité de la
détection

2. PLAN

3. Introduction
Les fuites d'eau potable peuvent entraîner des pertes considérables et affecter la
qualité de notre approvisionnement en eau. Aujourd'hui, nous allons explorer des
stratégies pour améliorer la précision et l'efficacité d'un système acoustique de
détection des fuites d'eau, permettant ainsi de préserver nos ressources en eau et
d'optimiser la gestion du réseau.

4. Contexteet enjeux
Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), jusqu'à
30% de l'eau potable est perdue en raison de fuites dans
les réseaux de distribution.
La population a des influences considérables sur l’environnement.

5. Contexteet enjeux
•Les fuites
•pertes d'eau significatives,
ce qui a un impact sur la
disponibilité de l'eau potable
pour les utilisateurs finaux.
•peuvent causer des
dommages matériels aux
infrastructures souterraines,
augmentant les coûts de
réparation et de maintenance.
•peuvent provoquer des
inondations et des
affaissements de terrain,
entraînant des risques pour la
sécurité publique et des
perturbations pour les
résidents.

6. Importance de l'amélioration de
la détection des fuites
•Une meilleure détection permet de réduire les pertes d'eau, de
préserver les ressources hydriques et de répondre à la demande
croissante en eau potable.
•L'amélioration de la détection des fuites permet de réduire les coûts
de réparation, d'optimiser la maintenance du réseau et de garantir un
approvisionnement plus fiable en eau potable pour les utilisateurs.

7. Présentation du système acoustique existant
Description du système acoustique :
•Le système acoustique repose sur
des capteurs spéciaux installés
sur le réseau de distribution d'eau.
•Ces capteurs sont conçus pour
détecter les sons émis par les
fuites d'eau, en utilisant la
technologie du sonar.
•Lorsqu'une fuite se produit, elle
génère des vibrations et des
bruits dans les canalisations, qui
sont captés par les capteurs
acoustiques.

8. Collecte et analyse des données
Le système acoustique collecte en continu des données
acoustiques à partir des capteurs répartis sur le réseau.
Ces données sont ensuite analysées par des algorithmes
avancés pour identifier les signatures sonores spécifiques des
fuites.
L'analyse des données permet de localiser approximativement
la source de la fuite sur le réseau.

9. Réseau d’eau : infrastructures
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10. Concernant les réseaux
Calcule du rendement du reseau
𝑅 =
𝑉ca + 𝑉exp
𝑉prod + 𝑉imp
Calcule du débit
En générale on calcule le débit par le formule :
Q = V × S
Q : Débit véhiculé par la conduite (m3 /s).
V : Vitesse d'écoulement dans la conduite (m/s).
D : Diamètre de la conduite.
 la réduction du débit d'eau dans le réseau de distribution est principalement due aux fuites
présentes dans le système
Debitmetre
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11. Différentes formes de fuites
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12. Le volume de fuite :
sur un territoire donné pour une période choisie,
peut être schématiquement exprimé selon la
formulation suivante :
Vfuite = 𝒊=𝟏
𝒏
𝑽𝑖 =
𝒊=𝟏
𝒏
𝒒𝑖 𝒕 × 𝒅𝒆𝑖 + 𝒒𝑖 𝒕 × 𝒅𝒍𝑖 + 𝒒𝑖 𝒕 × 𝒅𝒓𝑖
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13. Debit d’une fuite
• Modélisation d’une fuite :
hypothese :
- à pression constante
- Orffice idéal
- écoulement libre
𝒒 = 𝑨 × 𝒗 = 𝑨 × 𝟐𝒈𝒉
Avec :
A : la section transversale de la fuite en m²
g : l'accélération due à la gravité (environ 9,81 m/s²)
h : la hauteur du conduite d'eau au-dessus de l'ouverture de la fuite
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14. La methode acoustique pour la detection des fuites
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15. Lorsqu'une fuite se produit sur une conduite, elle engendre un bruit qui se propage le long de
la canalisation.
Le bruit est caractérisé par :
- Vitesse de propagation égale de part ou d’autre de la conduite
- une fréquence constante
Illustration schématique de la méthode de la corrélation
croisée pour le repérage précis des fuites dans les
conduites d’eau (source : Osama Hunaidi, CNRC)
Lorsqu’un bruit de fuite est identifié, il est possible de
calculer sa position, connaissant :
• D : la distance entre les deux capteurs ;
• V : la vitesse de propagation du bruit dans le matériau
• T₁=
L₁
V
: temps mis par le signal ①
• T₂=
L₂
V
: temps mis par le signal ②
• ∆T= T₂- T₁ =
(L₂− L₁)
V
: décalage du signal ② par
rapport au signal ①
L₂= D- L₁ → ∆T=
(D−2L₁)
V
→ L₁=
(D−V∆T)
2
 La correlation
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16. ?
commentameliorer laprecision delamethode decorrelation acoustique pourdetecterlesfuites ?
Distance
entre les
capteurs
Bruit
ambiant
precision
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17. Elimination de bruit parasite par un filtre passe bande
Filtre passe bande
∆𝑓 = 𝑓haut − 𝑓bas
Bande passante
bruit Bruit du fuite
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18. Schéma fonctionnel du système de détection
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19. 19