Ce projet 2019-2024 a visé à concevoir et/ou évaluer des systèmes innovants et économes pour la surveillance/gestion de la quantité et de la qualité des eaux pluviales (EP) en différents points d’un système d’assainissement.

Ces chaînes de métrologiques ou systèmes, allant de l’acquisition in-situ (capteur) au stockage de la donnée chez le gestionnaire, sont basés sur des capteurs low-cost du commerce et des plateformes de prototypage électronique open-source de type Arduino®, , Pycom® ou Raspberry®.

Nous souhaitons ainsi proposer des réseaux de surveillance des eaux pluviales libres (i.e. basés sur des technologies open-source), accessibles (i.e. matériels low-cost commercialisés auprès du grand public), adaptables et communicants (i.e. basés sur l’Internet des Objets, IoT).

Ces systèmes produiront des chroniques de données et/ou des alertes quant à la quantité et la qualité des EP dans les réseaux, les déversoirs d’orage, les ouvrages de gestion alternatifs des eaux pluviales et les milieux aquatiques récepteurs. L’objectif est de démontrer la faisabilité et l’intérêt de telles technologies.
Ces informations sont un maillon essentiel pour les collectivités, bureaux d’études et gestionnaires des systèmes d’assainissement afin de connaitre et de diagnostiquer l’état de leurs dispositifs de gestion des EP.  

Notre hypothèse est que ces systèmes constitueront un outil pertinent d’aide à la décision pour une gestion plus efficace des EP en territoires urbains et péri-urbains. Par exemple, des systèmes d’alerte à bas-coûts basés sur des mesures simples (hauteur d’eau ou présence d’eau) peuvent être installés dans de nombreuses techniques alternatives et alerter les gestionnaires en cas de fonctionnement anormal. Ils pourraient permettre également d’alimenter le diagnostic permanant des systèmes d’assainissement des collectivités.

 

Ainsi de façon générale nos objectifs pratiques et scientifiques étaient :

• Evaluer et informer l'intérêt et les bénéfices de technologies bas coût, open-source et IoT en matière de gestion des eaux pluviales en testant/expérimentant des systèmes pour envisager au mieux leur utilisation pratique (scientifique ou opérationnelle)
  
  
• Donner de la lisibilité sur ce qu'on peut attendre de ces systèmes, notamment par le biais de recommandations sur le choix du système d’acquisition et du capteur en fonction de son utilisation (qualité et fréquence de la mesure attendue), de son installation, de son environnement (source d’énergie, réseaux à proximité), etc.

• Guider les utilisateurs sur comment tirer avantage de cette nouvelle technologie en fonction de leurs objectifs. Low-cost ne veut pas simplement dire « faire de la mesure de façon similaire à la métrologie classique mais à moindre couts », Il faut profiter de cette technologie pour aider à l'utiliser au mieux ces informations et à en tirer toute leur potentialité : accès à la donnée en temps réelle, définition d'alertes pour le suivi d'ouvrages, partage de données entre différents services de la collectivité, partage de la donnée avec le grand public pour informer et éduquer . Production notamment de tutoriels et reflexion sur la construction de formation ....
  C’est un changement de paradigme pour le suivi des ouvrages  !

 

Afin d’atteindre ces objectifs et de structurer le travail, il a été nécessaire de mêler étroitement compétences de recherche et compétences opérationnelles, c’est pourquoi le programme se structure autour :

• De différents acteurs et avec des disciplines variées au sein des 4 équipes de recherche, d’une startup, d’une association scientifique et technique, d’une collectivité avec l’appui et la participation active de l’AERMC et de l’OTHU ; une collaboration forte avec le projet SETIER (porteur INRAe) qui s’intéresse aux stations d’épuration et leur efficacité.
  

Organisation	Thématiques
EVS- Université Lyon 2	Hydrologie , Géomorphologie fluvial, Métrologie, Électrotechniques
INRAE (exIrstea) Riverly	Métrologie physico-chimique et méthodologie de surveillance des systèmes fluviaux
INSA Deep	Hydrologie Urbaine (techniques alternatives de gestion des eaux pluviales)- Métrologie
ISA	Interfaces & Biosensors
Graie	Animation, valorisation, transfert opérationnel + mise a disposition de sites expérimentaux et appui du réseau des equipes OTHU
AEGIR	Start-up qui accompagne en effet les acteurs du domaine de l’eau (régies publiques et privées, bureaux d’études, instrumentistes…) dans leur réflexion autour de l’instrumentation et la mise en conformité des systèmes d’assainissements

 

• De 5 tâches structurantes du programme
  
  

 

Contacts et partenaires du programme :

-Ingénieur d’étude du Projet : Julien CASTRO
-EVS, Univ. Lyon 2 : Oldrich NAVRATIL, Franck PERRET
-INSA Lyon, DEEP :Jean-Luc BERTRAND-KRAJEWSKI, Frédéric CHERQUI
-INRAE exIrstea-Lyon, Riverly : Philippe NAMOUR
-UMR 5280 ISA : Catherine JOSSE, Latifa BOUCHET, Nicole JAFFREZIC
-Graie-OTHU : Laëtitia BACOT
-AERMC : Camille Arnault, Fabien ABAD
-Lyon Métropole : Hervé CALTRAN
-ÆGIR :Priscille BEGUIN

Ce programme est animé par Oldrich NAVRATIL EVS - Université Lyon 2 avec l’appui de Laëtitia Bacot du Graie

Financeurs : Agence de l'eau RMC en appui sur l'OTHU

Pour plus d'informations : info[a]othu.org

 

 

Publications nationales

• Cherif I., Navratil O., Cherqui F., Namour Ph., Bertrand-Krajewski J.-L., Bacot L., Perret F., Walcker N., Fakri-Bouchet L., Bourjaillat B., Beguin P. . La métrologie bas-coûts, ouverte, sobre et connectée : un changement de paradigme pour l’observation des hydrosystèmes ? Techniques Sciences et Méthodes (LIEN).

 

• Fakri-Bouchet L., Adewolu A., Anquez B., Perret F., Ranjel-Trejo A., Navratil O., Cherqui F., Namour Ph. (en cours de rédaction). Solutions innovantes à faible coût pour le suivi de la qualité de l’eau, Techniques Sciences et Méthodes.

Conférences internationales

• Gisi M.F.S., Navratil O., Cherqui F., Cossart E., Fletcher T., Russel K., Da Silva V.R.M., Mauer L., Kreig P., Anquez B., Namour Ph. (2022). Low-cost turbidimeter: from the washing machine to the research field, 7th IAHR Europe Congress, 7– 9/09/22, Athens (Greece).
• Navratil O. (2022). Metrology for Water Systems, Webinair franco-australien H2O, 09/05/22, visoconférence.
• Bourjaillat B., Perret F., Navratil O., Cherqui F., Namour Ph. (2021). Low cost sensor for hydrological & environmental monitoring using electro-physiological signals from trees, 10th Franco-Spanish Workshop CMC2-IBRNAM, 24-25/11/21, Arcachon (France).
• Anquez B., Perret F., Navratil O., Cherqui F., Namour Ph. (2021). Cheap’Eau: Innovative low-cost and open source turbidity sensor for monitoring urban water systems, 10th Franco-Spanish Workshop CMC2-IBRNAM, 24-25/11/21, Arcachon (France).
• Perret F., Krieg-Rabeski P., Maurer L., Namour Ph., Legout C., Freche G., Guyard H., Navratil O., Design and field-test of an operational low-cost and open-source system for river water quality monitoring Workshop "Low-cost Sensors and Microsystems for Environment Monitoring", 20-21/05/19, Toulouse (France). hal-03127722.
• Cherqui F., Navratil O. (2022). Low-cost monitoring systems for water infrastructure, (where?).
• Cherqui F., James R., Poelsma P., Szota C., Burns M.J., Fletcher T. and Bertrand-Krajewski J.-L. (2022). Real-time low-cost water level monitoring for nature-based stormwater solutions, 9th Leading-edge conf. on Strategic Asset management. IWA (Int. Water Assoc.), 11-13 May, Bordeaux, France.
• Zhu Q., Cherqui F., Bertrand-Krajewski J.-L. (2023). A low cost, autonomous, and connected rainfall monitoring station. SUD 2023 – 3rd International Symposium on Sustainable Urban Drainage, Jiashan, Zhejiang, China, 19-22 Oct., 4 p.

Conférences nationales

• Navratil O., Cherqui F., Namour Ph. (2022). RTCE Thème : Métrologie innovante, bas coûts, libre et ouverte, à faible consommation énergétique, miniaturisation, …, 31/03/2022, visioconférence.
• Navratil O., Cherqui F., Namour Ph. (2021). Cheap’Eau, Conception et évaluation terrain de systèmes bas-coûts & open-source pour le suivi des eaux urbaines, Conseil Scientifique OTHU, 08/12/21, Visioconf.
• Namour Ph., Perret F., Bertrand-Krajewski J.-L., Cherqui F., Jose C., Fakri-Bouchet L., Jaffrezic N., Bacot L., Caltran H., Lacaille S., Montplot A., Beguin P., Lagarrigue C., Navratil O. (2020). Cheap’Eau, Innovative low-cost solutions for monitoring urban water management systems, Prospective INSU, Nouveau Capteurs environnementaux, 15-17/01/20, Banyuls/Mer (France).
• Cherqui F., Perret F., Navratil O., Namour Ph. (2022). Vers un nouveau paradigme en métrologie environnementale : projet Cheap'Eau, colloque CMC2 "Analyse et Environnement : air, eaux, sols et co-produits", 30-31/05/22, Villeurbanne (France)
• Zhu Q., Cherqui F., Bertrand-Krajewski J.-L. (2021). Station météorologique à bas coût pour le suivi de toitures végétalisées. Actes des 9° Journées Doctorales en Hydrologie Urbaine "JDHU 2020", Strasbourg, France, 26-27 mai, 4 p. hal-03384905.
• Zhu Q., Cherqui F., Bertrand-Krajewski J.-L. (2021). Capteurs météo à bas coût pour la gestion des eaux pluviales par les toitures végétalisées. Journée Technique Axelera “La métrologie au service du pilotage des flux d’eau”, Lyon, France, 14 Septembre. hal-03343770.
• Cherqui F., Navratil O. (2021). Perspectives sur l’utilisation de capteurs connectés, autonomes et à bas coût pour le diagnostic permanent| Premiers enseignements du Programme de recherche Cheap’Eau et Mind4stormwater. 16e journée d'échanges Graie- Autosurveillance des systèmes, Visio, France, 22 juin.
• Navratil O. (2020). Présentation du programme de recherche Cheap’Eau dans le cadre du Séminaire CASPA Capteurs et Sciences Participatives - Vision- France, 20 novembre. https://youtu.be/ASX12UeXvHY   
• Cherqui F., Navratil O. (2021). Journée Autosurveillance Graie - Edition 2021 – Métrologie « non classique » | pistes à explorer pour alimenter le diagnostic permanent de son système- le 22 juin 2021 en Visio – 119 participants https://asso.graie.org/portail/webinaire-autosurveillance21/

 

 

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LIVRABLES OPERATIONNELS DU PROJET - mai 2024 >> Sketchnoting resumant les objectifs, resultats et perspectives du projet : LIENs page plus detaillée avec l'ensemble des documents en cours de construction RESULTATS PERSPECTIVES