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Réseaux : les systèmes d’information géographique sécurisent et optimisent l’exploitation

03 novembre 2017 Paru dans le N°405 à la page 37 ( mots)
Rédigé par : Françoise BRETON

L’utilisation des systèmes d’information géographique (SIG) dans le domaine de l’eau et de l’assainissement n’est pas récente mais elle nécessitait jusqu’à récemment des compétences ingénieur rarement accessibles aux petites collectivités. L’évolution fulgurante des NTIC permet aujourd’hui la migration de ces solutions dans le Cloud, avec les avantages associés : grande robustesse et haute disponibilité, absence de charges techniques, meilleure accessibilité… Le développement de solutions génériques associé à la possibilité d’y accéder par simple abonnement permet aujourd’hui aux petits syndicats de bénéficier à plein de cette technologie.

Comment exploiter de façon cohérente et efficace la multitude de données recueillies en permanence sur les réseaux d’eau potable et d’assainissement ? Caractéristiques des matériaux, conditions et dates de pose, événements (casse, fuites, …), renouvellement, historique des interventions, toutes ces informations sont bien souvent dispersées sur des supports et dans des formats divers qui apparentent leur exploitation rationnelle à un vrai casse-tête.
La solution Elyx Aqua s’enrichit progressivement de fonctionnalités métier en mode Web, telles que la gestion des anomalies, des coupures d’eau et l’édition de profils en long.

Les systèmes d’information géographique (SIG), qui permettent de recueillir, stocker, gérer et présenter des données en fonction de leur localisation spatiale et géographique, sont un outil puissant pour donner sens à ces données extraordinairement nombreuses et hétérogènes. Une fois les équipements géo-référencés, positionnés sur un fond de plan et associés à des données alphanumériques (type de matériaux, date de pose, etc.), il est possible de valoriser ces informations en les croisant entre elles ou avec d’autres, extérieures au système.

Ainsi, dans le domaine de l’eau et de l’assainissement, des solutions, dites “SIG”, intègrent un système d’information géographique et y associent des briques métiers permettant d’optimiser la gestion des réseaux et de gagner en productivité. Elles ont en commun de viser des solutions génériques ne nécessitant qu’un minimum de personnalisation et d’être accessibles à tous les utilisateurs via un simple ordinateur, un smartphone ou une tablette.

Des solutions génériques, ergonomiques et nomades

1Spatial, Somei (filiale du groupe des Eaux de Marseille) ou Geosigweb proposent ainsi, selon leurs spécialités d’origine, des solutions associant un système d’information géographique, des modules métiers et des interfaces pour des applications plus éloignées des données de terrain.
D’autres se focalisent sur des applications spécifiques capables de s’interfacer avec des SIG. DHI propose ainsi un logiciel de modélisation hydraulique de réseau d’eau potable et d’assainissement (Mike Urban), par exemple, ou Wincan France des logiciels d’inspection télévisuelle des canalisations, capables d’échanger leurs données avec de nombreux systèmes d’information géographique (Esri, MapInfo, SmallWorld,…). C’est aussi le cas d’Innovyze et de XP Solutions qui ont fusionné (sous le nom d’Innovyze). Ils sont éditeurs de solutions logicielles dédiées à la conception de systèmes de drainage durables, à la gestion des risques d’inondations, à l’analyse et la gestion des infrastructures de l’eau. Innovyze est en mesure de proposer des solutions logicielles, en ligne ou autonomes, intégrées au sein de plateforme CAO et SIG pour les projets de conception, modélisation et gestion dans les domaines de l’eau et de l’environnement.
Un grand nombre de structures travaillent encore sur la base d’éditions papier prenant la forme d’un atlas de cartes. Géosigweb offre à ces structures la possibilité de générer des impressions adaptées et automatiques en fonction d’un dallage prédéfini. Toutes les informations à imprimer sont disponibles en export (Excel, Word, PDF) ou en impression jusqu’au format A0.

Les outils disponibles sur le marché sont souvent développés autour de SIG existants, notamment ArcGIS for Water utilities d’Esri, Carl Maps Gis de Carl Software, Geomap-Imagis avec sa gamme complète autour du logiciel Imares, ou Geoserver (open source), Géotech avec ViSit Anywhere®, GiSmartware avec Netgeo® et SmartGeo©, Sirap avec X’map®, Ingéo Géomatique avec Résothys®, ou encore Hexagon SI avec la solution GeoMedia Smart Client. Geomod, distributeur des produits Innovyze, propose de son côté, des logiciels intégrés à ArcGIS comme par exemple InfoWater et, en stand alone, plusieurs outils comme les logiciels de la gamme InfoWorks dédiés aux métiers de l’eau.

1Spatial, pour sa part, a développé son propre système d’information Elyx qui permet de s’adresser à tous les métiers concernés par des réseaux. Sa solution Elyx Aqua est construite autour d’Elyx. Elle intègre des fonctions métiers “eau et assainissement” mais elle peut aussi s’interfacer avec des applications gérant la clientèle ou les factures par exemple. Il devient facile et rapide de contrôler l’équipement, localiser les fuites, optimiser les interventions, gérer les coupures d’eau, analyser les anomalies, faire de l’assistance au renouvellement, ou gérer la couverture incendie. « Nous avons récemment intégré dans Elyx Aqua le nouveau référentiel national de la défense extérieure contre l’incendie (DECI), confie Roland Mousset, directeur technique de 1Spatial. Il est maintenant possible de prendre en compte les distances et acheminements entre les points d’eau incendie et les bâtiments en fonction des risques (présence de crèches, d’hôpitaux,…), des équipements et des volumes d’eau disponibles. Nous avons également étendu les applications en 3D pour être en mesure de fournir les courbes isobares par étage de pression, c’est-à-dire les niveaux de pression d’eau à partir de la hauteur des réservoirs d’eau et du modèle numérique du terrain. Dans le domaine de l’assainissement, nous avons développé des applications exploitant la 3D, pour fournir des profils en long 3D et pour être à même de vérifier que le positionnement des réseaux est conforme à la réglementation (écartement entre les canalisations, profondeur,…) ».

Somei de son côté propose des modules métiers regroupant les fonctions de gestion et d’exploitation de réseaux dans la suite logicielle Wat.gis. Cette dernière permet notamment de gérer et d’optimiser les arrêts de service nécessaires à l’entretien des réseaux (calcul des zones de coupure, indication des équipements à manœuvrer, repérage automatique des branches ou antennes isolées, simulation des réalimentations, etc.), planifier et visualiser les programmes de maintenance réaliser les interventions terrains, et répondre automatiquement aux demandes d’informations de type DT, DICT et ATU (passerelles intégrées avec dict.fr de Sogelink, réponse générée dans le respect des normes, …). Il s’interface nativement avec le logiciel de gestion du patrimoine technique (wat.ems), le logiciel de gestion clientèle (Wat.erp), le logiciel de gestion des travaux (Wat.pro), l’outil de statistiques (Wat.view) et celui de mobilité (Smart Mobility), permettant ainsi de couvrir les grands processus métiers de l’entreprise par une solution digitale globale.

Geosigweb propose deux applications selon qu’il s’agit du réseau d’eau potable (eau potable @ la carte) ou du réseau d’assainissement (assainissement @ la carte). Ces solutions permettent de gérer l’ensemble du patrimoine d’une collectivité, de planifier les interventions d’entretien et de gérer les autorisations de travaux et les demandes de raccordement par exemple. Une partie gestion offre des fonctions de suivi des interventions techniques et de gestion des incidents (représentation géographique du problème avec documents associés). L’outil inclut également des services administratifs (demandes de raccordement, permis de construire, certificats de conformité, édition de documents officiels,…). Un tableau de bord permet d’afficher les indicateurs statistiques choisis par le client selon ses besoins d’analyse.

De son côté, Ypresia fournit aux collectivités des logiciels permettant en amont, de gérer le raccordement et la conformité des branchements assainissement, que ce soit pour les branchements des particuliers ou pour les industriels (rejets non domestiques, pollutions). « Ce logiciel (Y-Assainissement) intègre à la fois une dimension technique, administrative et organisationnelle », précise Frédéric Batard chez Ypresia. En aval, des outils permettent de gérer les analyses de la station d’épuration, afin de suivre la conformité des rejets au milieu naturel. En eau potable, un logiciel de gestion des analyses est disponible qui permet de recenser les analyses de conformité en différents points du réseau, et leurs respects des normes en vigueur. Toutes les données recensées sont exploitables dans le SIG en place afin de compléter la connaissance du réseau, et, par exemple, localiser les points noirs.

Une préoccupation constante : la qualité des données

On ne peut cependant guère attendre d’aide substantielle de l’exploitation des informations géographiques si les données sur lesquelles elle se fonde sont imprécises, voire fausses, ou inexistantes. « La qualité des données et leur actualisation systématique doit être une préoccupation constante des exploitants, souligne Roland Mousset chez 1Spatial. Elle est garante de la qualité des résultats obtenus et des gains d’exploitation potentiels. Il est impossible, par exemple, d’établir un plan de renouvellement des canalisations si on ne dispose pas de dates de pose ».
Avec un patrimoine bien renseigné, l’outil Wat.gis de Somei permet d’intégrer automatiquement les demandes d’informations de type DC, DICT et ATU sous format XML, de recevoir ces demandes et d’envoyer les réponses par dict.fr de Sogelink ou par mail, de générer automatiquement ou semi-automatiquement les réponses dans le respect des normes (récépissé Cerfa, extraits de cartes, consignes, documents annexes, etc.).

Pour aider les exploitants dans cette tâche souvent ardue, les éditeurs de SIG fournissent des outils pour récupérer et intégrer facilement les données dans le système d’information géographique. Les applications @la carte de Geosigweb, par exemple, permettent de créer d’un clic tout composant du réseau (canalisation, bouches de lavage, branchements, compteurs, vannes, etc.) et d’y associer une fiche de renseignements (matériaux, date de pose, historique d’intervention,…) ainsi que tout autre type de fichiers (photos, plan de triangulation ou de récolement,…). De nombreux SIG sont également en mesure d’intégrer les résultats des opérations d’inspection vidéo des canalisations. « Nous disposons d’une application qui permet aux acteurs spécialisés en inspection vidéo de formater leurs données pour qu’elles soient intégrables dans le SIG, précise Roland Mousset. Les endroits où existent des anomalies, comme des obstructions par des racines ou des éboulements, peuvent ainsi être localisés. Cette valorisation des inspections vidéo est encore peu développée. Nous sommes les leaders dans ce domaine ».

Les supports de mobilité, qui permettent des gains de temps notables sur la maintenance, sont un autre moteur de qualité des données. L’opérateur de terrain peut en effet noter directement les interventions qu’il réalise et modifier ou compléter les informations recueillies sur place (canalisation en PVC et non en fonte, etc.). « Les agents de terrain sont le rouage essentiel des SIG, rapporte Roland Mousset. Ils sont devenus les leaders de l’utilisation et de l’amélioration de la qualité des données en lieu et place du bureau de dessin qui était jusque-là le maître à bord. C’est une évolution notable du métier ! ».

Lorsque des données sont peu fiables ou manquantes, ce qui est régulièrement le cas en début de processus de création de la base de données, certains éditeurs prévoient des outils permettant de les vérifier et les corriger si besoin. Des applications métiers comme Wat.gis de Somei ont développé un moteur topologique dédié permettant de garantir l’intégrité des réseaux digitalisés et leur cohérence avec les réalités du terrain. 1Integrate de 1Spatial s’assure que les données reflètent la topologie du réseau, évalue la vraisemblance des données dans un contexte spécifique et infère des données manquantes en fonction de règles de probabilité fondées notamment sur les dates de construction des bâtiments et les manières de procéder à l’époque. « Par exemple, si une grande canalisation borde une rangée de maisons individuelles, on peut raisonnablement penser qu’il y a autant de branchements que de maisons et que ces derniers sont situés en face de chaque propriété, explique Roland Mousset. Ces branchements peuvent être générés automatiquement pour faire l’interface avec la base clientèle et être précisés lors d’une visite ultérieure par les agents de terrain ». Ces outils permettent également de recaler automatiquement les réseaux sur de nouveaux fonds de plan tout en conservant la forme et les longueurs du réseau. Cette fonctionnalité est indispensable pour les entreprises qui ont saisi, il y a 25 ou 30 ans, leurs réseaux à partir de plans papier dont la précision était approximative. Effectuer un repositionnement est d’autant plus important que, en cas de travaux (DT/DICT), la casse est à la charge de ceux qui n’ont pas fourni les bonnes informations.

Fluidifier la gestion des données et faciliter la tâche des opérateurs, c’est aussi ce qui a incité le français Gismartware a acquérir la start-up Mappia éditrice depuis 2015 de la plateforme collaborative GOvalid® et des outils GOsuite®. Cette acquisition permet aux utilisateurs des solutions GiSmartware, opérateurs de réseaux (télécom, eau, énergie…) et aux collectivités, de mettre un terme aux incohérences pouvant survenir lors du déversement des données dans leur système d’information. Ils évitent ainsi tout travail chronophage de ressaisie et répondent aux enjeux de traçabilité grandissants posés par les évolutions réglementaires (réforme DT/DICT, évolution des plans de réseaux en zone urbaine…).

Les outils de simulation pour optimiser l’exploitation

Il est intéressant, pour optimiser un réseau, de pouvoir évaluer les conséquences des modifications que l’on souhaite lui apporter. Certains outils de gestion de réseaux d’eau, comme Eau Potable @ la carte et Assainissement @ la carte de Géosigweb ou Wat.gis de Somei, intègrent des fonctions simples de modélisation. Sur les réseaux d’eau potable, ces applications permettent de connaître la zone d’influence d’une fermeture de vannes ou de visualiser celles qu’il faut fermer pour isoler une fuite. Sur les réseaux d’assainissement, elles permettent de connaître instantanément l’ensemble d’un bassin-versant en sélectionnant ses points de rejet et inversement d’identifier le parcours d’un polluant à partir de son point d’origine.
Wat.gis de Somei permet de surcroît d’évaluer les conséquences de modifications du réseau en se couplant au logiciel de simulation d’écoulement Piccolo. À partir d’une version simplifiée du réseau décrit dans le SIG, le simulateur calcule les vitesses, les pressions, les débits et l’évolution des niveaux des réservoirs. Ce versant simulation est encore peu adressé par les logiciels existants.
La solution KIS de G2C Informatique est commercialisée en mode SaaS et accessible par simple navigateur web par plusieurs utilisateurs simultanément, chacun ayant des profils de droits différents. Son design épuré privilégie le confort visuel et l’espace cartographique.

« La plupart des logiciels disponibles sur le marché sont des outils statiques, confirme Jean-Paul Ducatez, chef du département Inland Water Solution dans le bureau d’études DHI. Ils croisent des données géo-référencées dans un SIG pour fournir, par exemple, le taux de renouvellement nécessaire du réseau. L’approche adoptée dans le logiciel Mike Urban est dynamique. Elle s’intéresse au fonctionnement hydraulique du réseau pour savoir s’il est capable de délivrer le débit à la pression souhaitée partout, dans quelles conditions, et ainsi d’envisager son optimisation ». MikeUrban permet, en cas d’extension pour alimenter un nouveau lotissement, de savoir si le réseau va continuer à fonctionner normalement ou bien s’il va falloir augmenter le diamètre des tuyaux, de combien et où. Une autre application fréquente concerne la défense incendie. Il s’agit de savoir si le réseau est dimensionné pour assurer une pression suffisante en cas de demande de gros volumes d’eau. Simuler des scénarios avec différents diamètres de tuyau conduit à identifier les modifications nécessaires du réseau. « MikeUrban utilise les données géo-référencées du SIG et un modèle du réseau fourni par l’exploitant, précise Jean-Paul Ducatez. Il valorise ainsi les modèles hydrauliques réalisés à l’occasion d’un diagnostic réseau et qui dorment ensuite par manque de compétences pour les faire vivre ».

De plus en plus de solutions dans le Cloud

Aujourd’hui, la tendance est de faire migrer les applications dans le Cloud. Avec de nombreux avantages : il est aisé d’adapter le volume de stockage en fonction de l’évolution des besoins de l’entreprise ; les prestataires du Cloud se chargent des sauvegardes, des résolutions de panne, des mises à jour, de la sécurité…. Enfin, l’accessibilité est meilleure car la mobilité est native. Les éditeurs connaissant bien le domaine de l’eau potable et de l’assainissement sont par ailleurs en mesure de développer des solutions métiers génériques ne nécessitant que peu de personnalisation et facilement exploitables par des personnes ne disposant pas de compétences pointues dans le domaine des SIG. Ces solutions de type SaaS (software as a service ou logiciel en tant que service) peuvent être commercialisées sur le Cloud moyennant un abonnement. Une simple connexion permet alors d’accéder aux ressources de l’entreprise, que ce soit d’un ordinateur, d’un smartphone ou d’une tablette. C’est une solution idéale pour les petites structures qui ne disposent pas d’un système d’information en propre, puisque les dépenses liées aux infrastructures serveur se muent en dépenses d’exploitation.
Ainsi, de plus en plus d’éditeurs proposent des solutions hébergées partiellement ou totalement dans le Cloud. Somei déploie ses progiciels de gestion de l’eau et de l’assainissement Wat.gis sur l’infrastructure technique de ses clients, mais propose également l’hébergement de sa solution dans son propre Data Center où il se charge de son administration, en mode infogéré ou SaaS.

Geosigweb pour sa part est un pionnier du SIG 100 % web et ses solutions @la carte sont disponibles en mode SaaS. G2C Informatique, une filiale d’Altereo, a remplacé en 2016 le SIG Carte@jour par la solution KIS, commercialisée en mode SaaS et accessible par simple navigateur web par plusieurs utilisateurs simultanément, chacun pouvant avoir des profils de droits différents. Cette nouvelle solution KIS facilite le travail collaboratif en temps réel, le partage d’informations avec différents niveaux de lecture et d’accès, ainsi que l’échange de données avec d’autres outils en ligne. Elle se combine avec les outils d’aide au renouvellement SIROCCO et Indigau, également développés par G2C, pour exploiter les données patrimoniales, et est interopérable avec la plupart des outils en ligne du marché.

Mike Urban de DHI est également disponible en ligne et bénéficie aujourd’hui d’interfaces ergonomiques et intuitives. L’exploitant place en deux clics son modèle de réseau sur la plateforme, lance des calculs en fonction de scénarios choisis et récupère les résultats dans l’instant, que ce soit sur son ordinateur ou sa tablette. « Nous avons transformé cet outil d’ingénieur, qui existe depuis les années 1970, en un outil conçu pour l’exploitant, indique Jean-Paul Ducatez. C’était possible car dans le cas de l’eau potable, la très grande majorité des bureaux d’études utilisent le logiciel Epanet pour réaliser le modèle du réseau. En intégrant ce logiciel dans Mike Urban, nous étions en mesure de proposer une solution clefs en main aux exploitants. En revanche, le développement d’un outil générique de modélisation hydraulique des réseaux d’assainissement pour une utilisation dans le Cloud est beaucoup plus complexe car, dans ce domaine, il existe de nombreux moteurs de calcul ».
Netgeo de Gismartware est une plateforme cartographique de représentation et d’exploitation des réseaux qui permet de représenter des réseaux techniques constitués d’un très grand nombre d’objets et d’informations, et de les associer sur un fonds cartographique. Il permet également le suivi et la planification des activités réalisées sur ce patrimoine cartographié.

Mike Urban assainissement, mais aussi Mike Flood avec lequel il peut être couplé, fonctionnent donc pour le moment uniquement sur les serveurs des clients de DHI. Le logiciel Mike Flood évalue la réaction des réseaux face à une inondation et devrait s’enrichir prochainement d’outils de suivi des débordements en temps réel et de prévision en s’appuyant sur les données télégérées classiques, les données et prévisions météorologiques, et les modèles hydrauliques. Des solutions plus légères et disponibles dans le Cloud devraient néanmoins sortir dans les prochaines années.



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