Cas de succès : surveillance à distance de pompage hybride pour l’approvisionnement en eau dans un environnement critique

Assurer le fonctionnement fiable de systèmes de pompage d’eau dans un environnement isolé constitue déjà un défi important ; lorsque cette exploitation repose en plus sur une architecture hybride (solaire photovoltaïque + diesel), implique de multiples points de mesure et exige une discipline d’Exploitation & Maintenance (O&M) avec des rapports périodiques, la complexité augmente fortement.

C’est dans ce contexte qu’un intégrateur international a mis en place la surveillance de cinq systèmes hybrides de pompage dans un grand camp de réfugiés au nord-ouest de l’Afrique, afin de transformer les signaux terrain (électriques, hydrauliques et environnementaux) en visibilité opérationnelle et en données cohérentes pour soutenir la maintenance, la supervision et la prise de décision.

Le contexte et le défi
L’application joue un rôle critique : l’énergie produite est utilisée principalement pour alimenter les pompes à eau, chargées d’approvisionner l’ensemble du camp. Selon les informations du projet, le site accueille plus de 200 000 personnes, ce qui rend la continuité du pompage et la prévisibilité opérationnelle encore plus importantes.

Dans le cadre du projet, l’enjeu n’était pas seulement de “voir” ce qui se passait, mais de suivre les performances de chaque système avec un niveau de détail suffisant pour soutenir une démarche O&M fondée sur des preuves.

Concrètement, cela signifie réduire la dépendance aux relevés manuels (souvent sources de retards, d’incohérences et de coûts opérationnels), consolider des informations généralement dispersées entre plusieurs dispositifs et, surtout, assurer la traçabilité : l’eau produite, l’énergie générée/consommée et les conditions de fonctionnement doivent s’articuler au sein d’un même récit de données.

Parmi les défis identifiés figuraient la nécessité d’une visibilité centralisée sur plusieurs points de pompage, la mesure précise de la production d’eau et des performances énergétiques (y compris la comparaison des apports du photovoltaïque et du diesel), ainsi que l’identification rapide des arrêts non planifiés afin de réduire le temps de réaction. Dans un projet à forte importance opérationnelle et logistique, chaque manque d’information a un coût : il accroît l’incertitude, allonge les diagnostics et rend les rapports plus lourds et plus sujets aux erreurs.

Comment l’eau arrive au camp (vue d’ensemble du système)

L’eau est captée par pompage et stockée dans de grands réservoirs d’environ 300 m³ chacun. À partir de ces réservoirs, elle est distribuée aux réfugiés au moyen de canalisations et d’un réseau de distribution sur l’ensemble du camp. Cette architecture de stockage et de distribution contribue à maintenir l’approvisionnement, même dans un environnement exigeant.

De plus, les réservoirs et les réseaux de canalisations sont interconnectés, ce qui renforce la résilience du système : si une pompe rencontre un problème, d’autres pompes peuvent compenser et contribuer à maintenir la production d’eau.

Ce qu’il fallait mesurer pour répondre aux besoins O&M

La surveillance devait répondre aux besoins quotidiens d’exploitation et de maintenance des systèmes de pompage et de la production d’énergie (solaire et diesel). Le point de départ consistait à mesurer, enregistrer et mettre à disposition la quantité d’eau produite, à la fois en total mensuel et au jour le jour, afin de suivre la production et d’identifier les variations.

Côté énergie, il était important de suivre la part provenant du système solaire photovoltaïque (panneaux solaires) et, si nécessaire, celle du groupe électrogène diesel, y compris le nombre d’heures de fonctionnement du générateur. Au-delà du “combien”, il fallait comprendre le “comment” : l’efficacité du système solaire a donc été analysée en comparant la lumière solaire disponible (irradiance) à l’énergie effectivement produite.

Ce suivi a été complété par des enregistrements du temps d’arrêt non planifié (lorsque le système s’arrête de manière imprévue), de la durée de ces arrêts, des défauts et des alarmes, ainsi que de l’historique des activités d’exploitation et de maintenance réalisées. En résumé, les données devaient être collectées sur site, parvenir de façon fiable à l’équipe en charge du suivi et être facilement utilisées pour produire des rapports, sans dépendre de relevés et de collectes manuelles fréquentes.

La solution : FieldLogger au centre, connectivité via AirGate 4G Lite et gestion des données dans NOVUS Cloud

Pour rendre ce flux possible, la solution adoptée a centralisé l’acquisition et l’enregistrement dans le FieldLogger, sur un réseau Modbus, avec la communication externe assurée par l’AirGate 4G Lite jouant le rôle de passerelle.
En pratique, le FieldLogger constitue le cœur de l’acquisition et de la consolidation des données terrain, tandis que l’AirGate 4G Lite, connecté via Ethernet, transmet ces informations vers le cloud lorsque la connectivité le permet. Les données ont été structurées pour une utilisation dans NOVUS Cloud, afin de faciliter l’organisation des informations et la production de rapports à partir des enregistrements collectés.

Il est important de souligner qu’après la mise en œuvre, la surveillance est réalisée principalement sur site, en raison de la disponibilité limitée de la 4G et d’internet dans la région. L’accès à distance n’est donc pas toujours possible, car il dépend des conditions de connectivité.

Intégration sur site : quand les données commencent à “dialoguer”

Au niveau de l’instrumentation, l’intégration RS485 Modbus a relié les principaux éléments nécessaires pour “raconter l’histoire complète” du système hybride. Des compteurs d’énergie AC et DC ont été intégrés pour enregistrer les grandeurs électriques, une station météo a fourni l’irradiance et les conditions environnementales (essentielles pour expliquer les variations de production et étayer les analyses d’efficacité), et un débitmètre a permis de mesurer directement la production d’eau.

Des capteurs de pression ont contribué au contrôle des conditions hydrauliques, les variateurs/inverseurs des pompes ont fourni des données d’exploitation et un support au contrôle du système, et un capteur de marche à sec a aidé à protéger contre un fonctionnement sans eau. En réunissant ces sources dans un point de collecte unique, l’exploitation passe d’“îlots” d’information à une lecture corrélée, par exemple en reliant les variations de production aux événements d’exploitation, aux conditions hydrauliques, à l’ensoleillement et au comportement énergétique.

Pourquoi ces produits : critères de choix

Le choix du FieldLogger et de l’AirGate 4G Lite a été guidé par des critères d’intégration et de robustesse : la communication RS485 native a facilité l’intégration directe avec les compteurs et capteurs ; la capacité à centraliser de multiples variables dans un seul équipement a réduit la complexité et les points de défaillance ; l’enregistrement des données et la connectivité ont permis de consolider l’information et de réduire le besoin de collecte manuelle ; la fiabilité est essentielle dans des environnements isolés et sévères ; et la flexibilité pour structurer et exporter les données selon les exigences de reporting a contribué à garantir la continuité et la cohérence, sans dépendre d’extractions manuelles récurrentes.

Pour un public technique, cela se traduit par une architecture plus simple et une intégration directe ; pour un public commercial, par une meilleure prévisibilité, une meilleure évolutivité et une réduction de l’effort opérationnel pour maintenir le système “auditable” dans le temps.

Résultats et impacts opérationnels

Les résultats ont montré des impacts opérationnels importants : une meilleure visibilité sur les performances des cinq systèmes de pompage, l’automatisation et une plus grande précision des rapports O&M (incluant la production d’eau, le bilan énergétique photovoltaïque versus diesel et la performance du système), une meilleure gestion des ressources grâce à la traçabilité de la production d’eau et de la consommation d’énergie, une identification plus rapide des défauts et des arrêts non planifiés avec une réduction du temps de réaction, ainsi que la possibilité d’analyser l’efficacité sur la base de données, notamment la performance du photovoltaïque en reliant irradiance et production.

Au-delà de l’usage opérationnel, les rapports ne sont pas uniquement internes : ils servent à la fois au suivi et à la reddition de comptes, et sont partagés avec des organisations internationales et des parties prenantes. Un bénéfice supplémentaire mentionné dans le projet est que les rapports ont commencé à inclure des données climatiques locales auparavant indisponibles, aidant à contextualiser les performances dans le temps.

Maintenance et continuité de l’approvisionnement

L’exploitation et la maintenance locales sont assurées par des techniciens sur place. Un contrat de support maintenance inclut une assistance à distance et deux visites sur site par an. Pour les cas plus importants ou plus complexes, un déplacement supplémentaire est possible lorsque l’équipe locale ne parvient pas à résoudre le problème.

Comme les réservoirs et le réseau de distribution sont interconnectés, le système bénéficie également d’un certain niveau de résilience : lorsqu’une pompe tombe en panne, les autres peuvent compenser et maintenir la production d’eau, réduisant l’impact d’un incident isolé.

Comptez sur NOVUS

Ce cas met en évidence un point simple et décisif : lorsque l’O&M exige des rapports, de la traçabilité et une réaction rapide, la surveillance doit faire partie intégrante du système — en particulier dans les environnements isolés et les applications critiques d’approvisionnement.

En centralisant l’acquisition dans le FieldLogger et en assurant la connectivité via l’AirGate 4G Lite (selon les conditions locales), le projet a établi un chemin cohérent entre le terrain et la gestion des données, permettant une meilleure supervision et un support à l’exploitation fondé sur les données.

Pour en savoir plus sur FieldLogger, AirGate 4G Lite et NOVUS Cloud, consultez notre site.

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