Optimiser la gestion de l'eau grâce à la supervision

A Montluçon, au carrefour du corridor rhodanien et de l'axe Atlantique, le petit cycle de l'eau n?est pas qu'une abstraction. Alors que partout en France s'est renforcée ces dernières décennies une tendance à la dichotomie entre les services de l'eau et de l'assainissement, les élus du bassin Montluçonnais n?ont jamais oublié qu'entre les deux, il y avait le milieu naturel et la problématique de la ressource ! C?est donc une seule et même structure intercommunale, et le syndicat intercommunal eau et assainissement de Montluçon-Désertines (SIEAMD) qui assure, depuis que les deux communes ont décidé en 1983 de s'unir pour créer cette structure intercommunale, la production et la distribution d'eau potable, la collecte et le traitement des eaux usées. Objectif : mettre en commun les moyens humains et matériels et jouer sur les synergies pour optimiser les moyens du syndicat et offrir ainsi aux abonnés un service de qualité à un coût abordable. Autrement dit, tenir les deux bouts de la chaine, 24 heures sur 24, tous les jours de l'année, en assurant la continuité de l'approvisionnement, la qualité de l'eau distribuée et la bonne marche de la filière de traitement. Une tâche d'autant plus difficile que les 57 agents que compte le SIEAMD travaillent sur l'ensemble du cycle de l'eau : 4,7 millions de m3 d'eau potable produits chaque année et distribués aux 22.000 abonnés jusqu'à la collecte et le traitement des 8.800.000 m3 d'eaux usées provenant des 6 communes du bassin montluçonnais dans l'unique station d'épuration des Buissonnets, sans oublier l'entretien de 500 km de réseau eau et assainissement, et de la cinquantaine d'ouvrages disséminés sur l'ensemble du territoire géré par le syndicat. Un challenge impossible à réaliser si la supervision n?était pas présente à toutes les étapes du petit cycle de l'eau. La supervision : présente à toutes les étapes du petit cycle de l'eau Pour le SIEAMD, tout commence à l'usine de production d'eau potable du Gour du Puy située en amont du centre ville de Montluçon, dans le quartier Saint-Jean, chargée de traiter la seule et unique ressource du syndicat : l'eau du Cher. Une ressource unique car les nappes souterraines alentours sont bien insuffisantes pour alimenter l'agglomération. Cette eau superficielle, de qualité très fluctuante, est traitée dans le cadre d'une filière classique mais complète : après un dégrillage-tamisage et une oxydation au bioxyde de chlore, une première correction de pH est effectuée au lait de chaux. Un groupe de 4 pompes de 1.600 m3/heure achemine ensuite l'eau prétraitée vers les bassins de traitement dans lesquels se déroule successivement une coagulation-floculation-décantation par flocs lestés, une filtration sur sable, une reminéralisation par adjonction d'eau de chaux et de CO2, une ozonation puis une désinfection finale au Dioxyde de chlore. Une filière d'affinage viendra prochainement répondre à certaines problématiques locales liées notamment aux concentrations en COT et en chlorites. L?eau ainsi produite est d'abord stockée dans un bassin de 600 m3 avant d'être pompée vers les trois réservoirs principaux de la ville puis dispatchée dans l'un des 15 réservoirs secondaires. Jusqu'en 1994, l'usine est gérée en 3x8 par 16 agents. L?implantation cette année là d'une télégestion et d'un superviseur permet de basculer sur une journée de 8 heures mobilisant 7 agents complétée par un système d'astreintes. Ce superviseur, l'une des toutes premières versions de Panorama® choisie pour sa facilité de mise en ?uvre, son caractère ouvert, non propriétaire et évolutif, permet de centraliser au sein d'une seule et même application un télécontrôle, une téléalarme et une télégestion. Les automatismes, implantés à chaque étape du process de traitement permettent de disposer d'une vision centralisée, claire, globale et surtout dynamique de l'ensemble du process. « A chaque étape de traitement est associé un synoptique qui permet de visualiser précisément l'état des différents process mais aussi d'intervenir sur leur déroulement : actionnement de vannes, de pompes, etc' » explique Magalie Mallet, Responsable d'exploitation de l'usine. Au-delà de la gestion du process de traitement de l'usine du Gour du Puy, Panorama centralise 18 points télégérés correspondants à l'ensemble des réservoirs de l'agglomération. Ces 18 points télégérés sont reliés par liaisons spécialisées à un frontal de communication puis centralisées sur le superviseur Panorama. L?application permet de gérer en temps réel le fonctionnement de chaque réservoir en gérant les niveaux et les automatismes de pompages. A chaque défaut correspond une alarme et une procédure d'intervention rapide en fonction de la criticité du problème, l'équipe d'exploitation ne disposant tout au plus que de 24 heures pour intervenir avant une rupture d'alimentation. Pour Magalie Mallet, l'implantation de la supervision a révolutionné la conduite de l'exploitation : « elle nous permet d'assurer une surveillance parfaite de la qualité et de la quantité d'eau à fournir à chaque instant, que nous soyons présent ou non au sein de l'usine. Elle nous prévient en temps réel de chaque dysfonctionnement et nous permet d'assurer une maintenance préventive et curative au plus près du fonctionnement des équipements. C?est aussi un outil analytique extraordinaire qui nous apporte les connaissances nécessaires à l'amélioration des process et de la conduite de l'usine ». La conduite de l'usine est assurée par une petite équipe de techniciens réduite au minimum qui veille en permanence au bon déroulement des process. Pour cette raison et bien que toutes les fonctionnalités de Panorama soient configurables au travers d'un atelier de développement graphique et ergonomique accessible à des non-informaticiens, le SIEAMD a choisi de s'en tenir à l'exploitation de l'outil en sous-traitant la programmation. C?est donc à l'intégrateur, en l'occurrence Cegelec, de réaliser le cas échéant les développements demandés ou même plus simplement encore, d'intervenir pour changer un point de consigne ou une variable de fonctionnement. Un choix délibéré, qui permet à l'équipe de se consacrer pleinement à l'exploitation de son outil et de maintenir un niveau de présence élevé des agents sur les sites. Maintenir un niveau de présence élevé des agents sur les sites Sylvain Foucheyrand est le directeur du SIEAMD. Il explique : « La télégestion ne dispense pas d'une visite régulière des installations. Même s'il y a des choses que l'on ne voit pas lorsque l'on se trouve dans un ouvrage et que la télégestion exprime lorsque l'on sait interpréter les données qu'elle fournit, il est essentiel de continuer à se rendre régulièrement sur le terrain ». Chaque ouvrage fait donc l'objet d'une visite hebdomadaire. Pour Nicolas Germain, Responsable de l'agence Sud-Est chez Codra, l'éditeur de Panorama, c'est un choix parfaitement justifié lorsque l'application évolue peu et que les besoins, ponctuels, relèvent plus d'une maintenance corrective que d'une maintenance évolutive. « Dans ce cas, mieux vaut consacrer l'essentiel de ses ressources à l'exploitation et au terrain plutôt qu'à une formation qui sera insuffisamment valorisée » souligne-t-il. Ce choix de ne faire que de l'exploitation n?empêche pas bien d'autres utilisateurs de Panorama de faire tout à la fois du développement et de l'exploitation. Mais le SIEAMD doit également assurer la collecte et le traitement des eaux usées. Ce qui suppose d'exploiter et de maintenir un réseau de 250 km sans parler de la station d'épuration. Pour mieux connaître son réseau d'assainissement et en optimiser le fonctionnement, le SIEAMD a confié à Bceom une étude visant à hiérarchiser les points les plus importants, à identifier les ouvrages critiques et à construire ainsi un outil d'aide à la décision dans le cadre d'une démarche de diagnostic permanent. Menée parallèlement à la constitution d'un système d'information géographique (SIG), cette étude a permis l'implantation d'une quarantaine de capteurs reliés à 18 postes locaux de télégestion Sofrel S50 de Lacroix Sofrel, tous centralisés sur une application de supervision entièrement dédiée à l'exploitation du réseau et de ses équipements. L?application, qui repose elle aussi sur le progiciel Panorama, permet de disposer d'une vue globale et dynamique de chaque point du réseau : visualisation des positions de vannes, mesures de charges polluantes, mesure des hauteurs, des vitesses, des débits' Chaque synoptique permet de disposer d'informations précises rafraichies toutes les 24 heures. Certains sites, équipés de préleveurs mobiles, peuvent être actionnés à distance. Là encore, pour pouvoir se consacrer pleinement à son exploitation, le SIEAMD a attribué à un prestataire de service, Lyonnaise des Eaux, la charge de la maintenance curative des équipements métrologiques qui le constituent ainsi que l'exploitation et l'analyse des données fournies par la supervision. Les services du SIEAMD assurent de leur côté la maintenance préventive des installations ainsi que le suivi du prestataire et l'intégration de ses conclusions découlant de son analyse mensuelle et annuelle. L?architecture du système comprend un poste serveur installé chez Lyonnaise des Eaux à Clermont-Ferrand et un poste client déporté sur réseau auto-commuté installé dans les locaux de la station d'épuration des Buissonnets. Ce dernier permet aux équipes du SIEAMD de se connecter quotidiennement au superviseur pour consulter et vérifier les informations auxquelles ils ont accès de manière transparente : synoptiques, courbes de tendance, bilans, ...etc. A côté de cette application exclusivement dédiée au réseau et à son instrumentation coexiste une troisième application de supervision, elle aussi basée sur l'outil Panorama mais uniquement dédiée à la conduite de la station d'épuration. D?une capacité de 94.000 E.H., la station des Buissonnets assure sur deux filières mises en service en 2002 et 2004 le traitement des 8.800.000 m3 d'effluents provenant chaque année des 6 communes du bassin Montluçonnais. Après un prétraitement classique (dégrillage, dessablage et déshuilage) un traitement biologique et physico-chimique assure l'élimination des pollutions carbonées, azotées et phosphatées avant rejet dans le Cher. La filière boue, qui présentait la particularité de combiner jusqu'en 2005 incinération sur lit fluidisé, digestion et épandage, a été réorientée pour des raisons économiques et suite à des problèmes techniques sur les équipements d'incinération vers une valorisation agricole à 100%. La supervision de la station d'épuration, distincte de l'application métrologie pour des raisons liées à la nature des marchés passés par le SIEAMD, en reprends malgré tout certaines données. « Pour rationnaliser l'exploitation, des ponts ont été créés entre les deux applications, explique M. Jacquet, Responsable d'exploitation de la station des Buissonnets. Ils permettent de récupérer certaines données de la supervision du réseau, principalement liées aux volumes, pour les comparer avec celles recueillies sur l'application de la station ». Sont concernés au premier chef les débits et charges entrantes. Sur la station, l'ensemble des données, 304 points de mesures, sont recueillies par un automate Siemens SIMATIC S7-400 avant d'être centralisées sur le superviseur Panorama. 15 vues synoptiques correspondant aux différentes étapes du traitement, du dégrillage jusqu'à la déshydratation des boues, en passant par l'unité de désodorisation permettent aux agents d'exploitation de suivre en temps réel le bon déroulement de l'ensemble des étapes du process épuratoire. Avant d'être archivées, les données brutes sont ensuite retraitées au sein de la base de données par une application de bilans développée spécifiquement par Cegelec, qui effectue les calculs de synthèse et génère les rapports. Un dispositif d'alerte permet à l'agent d'astreinte d'être alerté en cas de dysfonctionnement et ainsi de se connecter sur la supervision de la station pour remédier au problème, pourvu qu'il dispose des autorisations nécessaires, exactement de la même façon que s'il se trouvait sur le site. Côté conduite, à côté de deux PC affectés à la GMAO et au traitement des données métrologiques, deux PC de supervision par lesquels passent toutes les informations constituent le centre vital du système. Et, parce que le SIEAMD accorde une large place à la pédagogie vis-à-vis du public et notamment des scolaires, un projecteur, en salle de réunion, permet de profiter en direct et en grand écran de la supervision. « Une façon de permettre au grand public de découvrir ou de mieux comprendre le cycle de l'eau et la complexité de sa gestion » souligne Raymond Meunier, Président du SIEAMD. Ainsi, à l'occasion de portes ouvertes ou encore de la fête de l'eau organisée chaque année ce sont plus d'un millier de personnes qui ont pu visiter les ouvrages et prendre conscience de l'importance des enjeux liés à la gestion des compétences eau et assainissement.