Les systèmes "classiques" de détection de fuites Les réseaux de compteurs d'eau utilisés jusqu'à présent, tels que les systèmes d'évaluation à ultrasons ou à 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. Avec l'inconvénient supplémentaire qu'ils requièrent une grande quantité de ressources dédiées associées, dépendant à la fois de l'homme et de l'énergie, 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 depuis des plateformes volantes telles que des satellites ou des drones. Ces instantanés peuvent fournir une vue détaillée à grande échelle du réseau de distribution, permettant la détection de zones d'anomalies pouvant 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 plateformes 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), fonctionnant généralement sur des orbites moyennes et lointaines.
• Les microsatellites et les CubeSats, qui opèrent généralement sur des orbites terrestres basses (LEO).
• Dirigeables atmosphériques à voilure fixe, à voilure tournante, multicoptères et métrologie.

Images satellites

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

L'imagerie satellite a tendance à avoir une résolution plus élevée que l'imagerie par drone, mais les drones peuvent fournir des instantanés plus ciblés et 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 radar à ouverture synthétique par le biais de son programme Sentinel. Elles sont disponibles en téléchargement gratuit via le portail de données Sentinel. ESA.

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

Instruments

Les principaux instruments à bord de l'avion qui permettent l'acquisition d'images de qualité valables pour la détection de 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 embarqués.

Radar à ouverture synthétique (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 de haute résolution et a l'avantage de pouvoir fonctionner indépendamment de la lumière ambiante, ce qui est très utile pour la détection de fuites dans les zones sombres ou couvertes. Il est couramment utilisé dans les applications de détection des conduites enterrées car il peut détecter les changements de 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 les changements de la teneur en eau du sol, ce qui peut être utile pour surveiller les réseaux de distribution des eaux de surface. Pour détecter les changements dans la résistance électrique du sol, le SAR utilise une technique appelée Ground Penetrating Radar with Polarization (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 les objets et les anomalies en profondeur dans le sol et les hautes fréquences sont utilisées pour détecter les anomalies près de la surface.

Régime de SAR

Humidité des cultures par télédétection

L'indice d'humidité différentielle normalisée (NDMI) est un bon exemple de la façon 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 reflète davantage de lumière dans les longueurs d'onde proches de l'infrarouge et moins de lumière dans les longueurs d'onde visibles. Par conséquent, lorsque la végétation est plus sèche, le NDMI augmente.

Le NDMI 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 et doivent être utilisés conjointement 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 pour détecter d'éventuelles anomalies.

Les signes qui peuvent indiquer la présence d'une fuite comprennent une humidité accrue du sol ou une croissance excessive de la végétation dans des zones où on ne s'y attendrait pas. Les changements de couleur ou de température de la surface sont également souvent détectés et peuvent être le signe d'une fuite.

Après avoir détecté une fuite potentielle, 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 ; les tests de pression du réseau sont également prescrits.

Certains équipements de détection des fuites font appel à un gaz (hélium) en utilisant une technique connue sous le nom de "test de pressurisation à l'hélium".

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

Système de détection précoce des fuites d'eau Elliot EEWLDS

Elliot Cloud développe un procédé technologique de pointe basé 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 permettant une réactivité maximale en cas d'événement 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.
• Obtention d'images DRON des zones d'irrigation détectées.