Ressource gratuite
Estimateur d’économies de purge selon la demande
Résultats à l’écran et par e-mail. Environ 3 minutes.
Obtenir le calculateur gratuitdescriptionLivre blanc — Halogen Systems Inc. et Sensus (Xylem)
Résoudre les problèmes d’âge de l’eau
avec l’AMI et des capteurs de qualité de l’eau
Testé sur le MP5-A. Le modèle actuel est le MP-5F.
La ville de Gainesville, Géorgie, a intégré des capteurs Halogen MP5-A à l’infrastructure AMI Sensus FlexNet pour permettre le rinçage automatique à la demande aux extrémités distantes. Le capteur a fonctionné continuellement six mois à 184 PSI avec 99,875 % de disponibilité, sans maintenance, étalonnage ni visite d’entretien.
Ce document décrit l’architecture d’intégration, l’approche d’installation, les flux de données et les résultats d’exploitation, offrant un modèle reproductible aux services des eaux souhaitant passer d’un rinçage programmé à un rinçage selon les conditions.
Résultats d’essai — Gainesville, Géorgie
99.875%
Disponibilité du capteur
4 mesures invalides sur 2 200 mesures
184 PSI
Pression de fonctionnement
Fonctionnement continu — aucune régulation de pression nécessaire
6 mois
Sans entretien
Aucun arrêt ni visite d’entretien imprévue
15 min.
Intervalle d’envoi des données
Via Sensus Smart Gateway vers Xylem Data Lake
Le problème de l’âge de l’eau
La qualité de l’eau se dégrade dans les réseaux de distribution. Le délai entre la sortie de l’usine et l’arrivée chez le client, appelé âge de l’eau, est directement corrélé à la baisse des résiduels désinfectants. Même les réseaux bien conçus rencontrent ce problème, surtout aux extrémités où la consommation est trop faible pour renouveler l’eau.
Gainesville dessert des zones rurales situées à de nombreux miles de son usine de traitement. En extrémité de réseau, l’âge de l’eau faisait dériver le chlore et le pH hors des plages acceptables — entraînant des plaintes de goût et d’odeur et des purges périodiques pour rétablir la qualité de l’eau.
Le problème de la purge manuelle
Sans rinçage automatisé, il fallait envoyer des équipes ouvrir manuellement les vannes ou les bornes d’incendie. Cela crée des variations liées à la charge de travail, à la circulation, aux conditions météorologiques et au personnel disponible. Chaque rinçage peut nécessiter jusqu’à 140 000 gallons selon le lieu ; sans déclenchement fondé sur les données de qualité de l’eau, les équipes rincent souvent trop ou manquent le créneau optimal.
Comment Gainesville a mis en place la purge à distance
Gainesville a créé des sites de rinçage distants utilisant des compteurs Sensus ally avec vannes d’arrêt télécommandées intégrées. Pour les sites à débit supérieur, un système automatisé inédit a été développé avec un compteur Sensus Omni de 2 pouces raccordé à une vanne marche/arrêt ClaVal. La ville peut ainsi piloter les rinçages à distance et conserver un relevé précis de leur volume pour suivre l’eau non facturée.
valve
Commande à distance
Sites de purge commandés à distance via Sensus FlexNet AMI. Aucun déplacement sur le terrain n’est nécessaire pour démarrer ou arrêter une purge.
schedule
Planification en heures creuses
Purges effectuées à des débits plus faibles pendant des durées plus longues aux heures creuses — le soir et la nuit — afin de réduire l’impact sur la pression du système.
water_drop
Suivi du volume
Le comptage Sensus fournit un relevé précis du volume de purge, permettant une comptabilisation exacte de l’eau non facturée et une optimisation dans le temps.
Pourquoi Gainesville a choisi le Halogen MP5-A
Lors d’un précédent essai de rinçage à la demande, Gainesville utilisait un instrument DPD en ligne pour surveiller le chlore à distance, mais l’a jugé insuffisant. Le pH atteignait des niveaux inacceptables pendant les mois froids. Une maintenance était requise tous les 45 jours. L’instrument ne supportait pas le gel. Gainesville avait besoin de mieux.
device_thermostat
Mesure le chlore et le pH
L’équipement précédent ne pouvait mesurer que le chlore. Gainesville a constaté que le pH atteignait des niveaux inacceptables pendant les mois froids, rendant la double surveillance essentielle à une logique de déclenchement fiable.
tune
Sans entretien pendant 6 mois ou plus
Le MP5-A n’a nécessité aucune maintenance ni aucun étalonnage pendant au moins six mois — contre l’ancien instrument DPD nécessitant une intervention tous les 45 jours.
plumbing
Installation directe par piquage en charge
Installé par insertion sous pression directement dans les conduites de distribution en service. Fonctionne par températures négatives sans nécessiter d’entretien — exigence essentielle pour les installations en chambres extérieures.
battery_charging_full
Fonctionnement sur batterie
Élimine le besoin d’alimentation électrique du réseau sur les sites de purge éloignés. Le mode basse consommation permet jusqu’à 6 mois de fonctionnement avec une charge de batterie de 50 AH.
block
Aucun flux de déchets
Aucune ligne d’échantillonnage ni aucun drain nécessaire. Réduit l’eau non facturée par rapport aux instruments rejetant jusqu’à 140 000 gallons par an.
speed
Résolution suffisante pour la logique de déclenchement
Offre une résolution suffisante pour déclencher de manière fiable la purge lorsque le chlore tombe à 0,35 ppm ou lorsque le pH monte à 8,9 — seuils définis par les opérateurs de Gainesville.
Architecture d’intégration
L’interface Halogen MP5-A prend en charge un mode basse consommation pour jusqu’à six mois de fonctionnement sur batterie avec une charge de 50 Ah. Quatre sorties 4–20 mA se raccordent aux Sensus Smart Gateways pour transmettre les données au tableau de bord Xylem Data Lake. La Smart Gateway déclenche les transmissions toutes les 15 minutes.
Installation par insertion sous pression
Une installation en regard a été utilisée sur le site d’essai en raison de la profondeur et du diamètre de la conduite. Le capteur s’installe à l’aide d’un équipement classique de piquage en charge sur une conduite en service — aucun arrêt nécessaire.
- check_circleRobinet de prise en charge installé en premier
- check_circleEnsemble de capteur Halogen inséré dans l’écoulement
- check_circleL’orifice de prélèvement permet les contrôles d’étalonnage avec un colorimètre portatif
- check_circleL’ensemble d’extraction intégré permet l’entretien du capteur sans arrêter la conduite principale
Interface de capteur de génération 2
Sur la base des retours d'essais, Halogen a introduit une interface de nouvelle génération avec plusieurs améliorations :
- check_circleApplication mobile Bluetooth pour les contrôles d'étalonnage sur site
- check_circleBoîtier de batterie IP68 pour batteries jusqu’à 100 AH
- check_circleConnexion de panneau solaire incluse
- check_circleDeux déclencheurs Smart Gateway indépendants pour une transmission fiable de 4 paramètres
Ce qu’ont montré les données
Le chlore chute avec l'âge de l'eau et récupère après le rinçage
Les données du Xylem Data Lake ont clairement montré que les niveaux de chlore diminuaient à mesure que l'eau vieillissait dans la section sans issue, puis se rétablissaient immédiatement après chaque rinçage. Le modèle était cohérent et sans ambiguïté, confirmant que la résolution du capteur était suffisante pour détecter les conditions qui devraient déclencher le rinçage.
Le pH augmente surtout pendant les mois froids
Le pH augmentait progressivement avec l’âge de l’eau et diminuait après rinçage. L’effet était nettement plus marqué pendant les mois froids, confirmant le caractère essentiel du suivi du pH pour la logique de déclenchement et validant la décision d’exiger la surveillance de deux paramètres avant le passage au rinçage à la demande.
Le capteur concordait bien avec les échantillons de laboratoire
Les valeurs rapportées par Halogen ont été comparées à des échantillons de laboratoire prélevés sur site avec des instruments étalonnés. Le capteur suivait correctement les valeurs après un étalonnage de septembre 2024, le premier depuis l’installation. L’écart antérieur montre l’importance de l’alignement initial de l’étalonnage, tandis que l’exactitude ultérieure confirme la stabilité à long terme.
Conclusion
La ville de Gainesville est satisfaite des résultats et prévoit davantage de capteurs. L’association des Halogen MP5-A et de l’AMI Sensus FlexNet offre une voie pratique et évolutive vers le rinçage à la demande, remplaçant les rinçages programmés par des événements déclenchés selon les conditions, consommant moins d’eau, nécessitant moins de déplacements et fournissant des données documentées de qualité de l’eau.
Une nouvelle version du capteur mesurant à la fois le chlore libre et la monochloramine a depuis été commercialisée pour les municipalités utilisant la monochloramine comme désinfectant secondaire — étendant ainsi la même approche aux systèmes de chloramination.