Les systèmes "classiques" de détection des fuites Les réseaux de compteurs d'eau utilisés jusqu'à présent, tels que les systèmes d'évaluation par ultrasons ou par décalage temporel, mis en œuvre dans le réseau de compteurs volumétriques et de pression, s'avèrent inefficaces, que ce soit pour la détection précoce ou pour la localisation précise. Ils présentent en outre l'inconvénient de nécessiter une grande quantité de ressources dédiées, à la fois humaines et énergétiques, pour alimenter les capteurs.

Ponts d'envol

Un moyen efficace de détecter les fuites d'eau dans les réseaux de distribution consiste à utiliser des images prises à partir de plates-formes volantes telles que des satellites ou des drones. Ces clichés peuvent fournir une vue détaillée et à grande échelle du réseau de distribution, permettant de détecter des zones d'anomalies qui peuvent indiquer la présence d'une fuite. Cette technique permet une analyse rentable et son utilisation régulière facilite la localisation et la réparation rapides des fuites, contribuant ainsi à garantir l'efficacité et la durabilité de l'approvisionnement en eau.

Il existe différentes plates-formes de vol opérant à différentes altitudes ou orbites qui peuvent transporter des instruments valables pour fournir le type de photographies nécessaires à la détection des fuites d'eau :

• Satellites (grands, moyens et petits), opérant généralement sur des orbites moyennes et lointaines.
• Microsatellites et CubeSats, fonctionnant généralement en orbite terrestre basse (LEO).
• Dirigeables à voilure fixe, à voilure tournante, multicoptères et de métrologie.

Images satellites

Des images de haute qualité et à haute résolution sont essentielles pour détecter les fuites.

L'imagerie satellitaire a généralement une résolution plus élevée que l'imagerie par drone, mais les drones peuvent fournir des clichés plus ciblés et plus détaillés de zones spécifiques grâce à leur capacité à voler à basse altitude. L'imagerie satellitaire est souvent fournie par les agences spatiales :

Agence spatiale européenne est une agence spatiale qui propose des images de radars à synthèse d'ouverture dans le cadre de son programme Sentinel. Elles peuvent être téléchargées gratuitement via le portail de données Sentinel. ESA.

Le site Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA) propose des images de radar à synthèse d'ouverture sur son site web dans la section "données et produits de recherche", disponibles en téléchargement.

Instruments

Les principaux instruments à bord de l'avion qui permettent l'acquisition d'images de qualité valables pour la détection des fuites sont principalement de deux types :
Les caméras NIR (Near Infrared) sont capables de détecter les changements de température de surface et utilisent le rayonnement proche infrarouge, invisible pour l'œil humain, pour obtenir des images. Ces caméras peuvent être légères et de petite taille, ce qui les rend idéales pour les microsatellites, les CubeSats et les drones.

Radar à synthèse d'ouverture (SAR) est une technique radar qui peut également être utilisée pour détecter les fuites d'eau dans les réseaux de distribution. Il est doté d'une antenne qui émet des signaux radar à haute fréquence et reçoit ensuite les signaux réfléchis par les objets situés dans la zone de balayage. Le SAR est capable de fournir des images à haute résolution et présente l'avantage de pouvoir fonctionner indépendamment de la lumière ambiante, ce qui est très utile pour la détection de fuites dans des zones sombres ou couvertes. Il est couramment utilisé dans les applications de détection de conduites enterrées, car il peut détecter des changements dans la résistance électrique du sol dus à la présence d'eau.

L'eau est un conducteur d'électricité et affecte donc la résistance électrique du sol où elle se trouve. En détectant ces changements de résistance électrique, le SAR peut fournir des images précises et ainsi déterminer l'emplacement et la taille de la fuite.

En outre, il peut également détecter des changements dans la teneur en eau du sol, ce qui peut être utile pour surveiller les réseaux de distribution d'eau de surface. Pour détecter les variations de la résistance électrique du sol, le SAR utilise une technique appelée radar à pénétration de sol avec polarisation (GPR-P). Le GPR-P fonctionne sur une large gamme de fréquences, généralement entre 100 MHz et 3 GHz. Le choix de la fréquence appropriée dépend de l'objectif de la mesure et du type de sol. Par exemple, les basses fréquences sont utilisées pour détecter des objets et des anomalies en profondeur, tandis que les hautes fréquences sont utilisées pour détecter des anomalies près de la surface.

Régime de SAR

Humidité des cultures par télédétection

L'indice d'humidité par différence normalisée (NDMI) est un bon exemple de la manière dont ces instruments fonctionnent pour fournir une mesure de la quantité d'eau présente dans la végétation. Il est calculé à l'aide d'images satellites qui mesurent la réflectivité de la terre à différentes longueurs d'onde. Elle repose sur l'idée que la végétation sèche réfléchit plus de lumière dans les longueurs d'onde proches de l'infrarouge et moins de lumière dans la longueur d'onde visible. Par conséquent, lorsque la végétation est plus sèche, l'IMDN augmente.

L'IMDN est utilisé pour surveiller la sécheresse et évaluer l'état de la végétation dans différentes régions.

Il est important de noter que la spectroscopie proche infrarouge (NIR) et le radar à synthèse d'ouverture (SAR) sont des outils qui doivent être utilisés en conjonction avec d'autres techniques et méthodes pour confirmer la présence d'une fuite et déterminer la meilleure façon de la réparer. Par conséquent, une fois les images obtenues, elles doivent être traitées et analysées afin de détecter d'éventuelles anomalies.

Parmi les signes pouvant indiquer la présence d'une fuite, on peut citer l'augmentation de l'humidité du sol ou la croissance excessive de la végétation dans des zones où l'on ne s'y attendrait pas. Les changements de couleur ou de température de la surface sont également souvent détectés et peuvent indiquer la présence d'une fuite.

Lorsqu'une fuite potentielle est détectée, il est toujours nécessaire d'envoyer une équipe d'investigation sur le site pour vérifier la fuite et en déterminer la cause. Il peut s'agir de vérifier l'infrastructure du réseau de distribution à l'aide d'un équipement de détection de débit qui peut mesurer la vitesse et la direction de l'écoulement de l'eau dans une canalisation, et de tester la pression du réseau.

Certains équipements de détection des fuites utilisent du gaz (hélium) selon une technique connue sous le nom de "test de pressurisation à l'hélium".

Dans cette méthode, le gaz est injecté dans la canalisation ou le système de distribution d'eau, puis un détecteur est utilisé pour découvrir la présence d'hélium dans la zone où l'on soupçonne une fuite.

Système de détection précoce des fuites d'eau Elliot EEWLDS

Elliot Cloud développe une procédure technologique d'avant-garde basée sur l'imagerie multispectrale et des algorithmes propriétaires de traitement et d'épuration pour offrir à ses clients un système de surveillance, de découverte et d'alerte précoce qui permet une réactivité maximale en cas de fuite d'eau dans leurs réseaux de distribution.

• Obtention d'images satellites de la zone géographique concernée par le SIG.
• Traitement des images satellites et découverte des zones irriguées.
• Obtenir des images DRON des zones d'irrigation détectées.