Cas client QL3D · Surveillance de l'eau
Surveiller à distance forages, puits et qualité de l'eau pour répondre aux exigences de l'agence de l'eau
Un producteur français de jus de fruits voulait piloter ses ressources en eau au quotidien et fiabiliser ses obligations réglementaires. Niveau des nappes, volumes prélevés, conductivité : voici comment nous avons répondu en NB-IoT / LTE-M.
Dans ce cas client
Dans l'industrie agroalimentaire, l'eau est une matière première essentielle. C'est aussi une ressource encadrée : un industriel qui pompe dans une nappe doit mesurer ses prélèvements, les consigner dans un registre et les déclarer chaque année à l'agence de l'eau.
Un bureau d'études nous a sollicités pour le compte d'un producteur français de jus de fruits, qui souhaitait moderniser le suivi de ses forages et de ses puits. L'objectif était double : piloter la ressource au quotidien, et disposer de données fiables pour répondre aux exigences réglementaires.
Pour y répondre, nous avons fourni des capteurs Dragino communiquant en NB-IoT / LTE-M ainsi qu'une plateforme de supervision sur mesure. Un intégrateur s'est chargé de leur installation sur les ouvrages.
Le besoin : piloter la ressource et fiabiliser les contrôles
Le site s'approvisionne en eau grâce à plusieurs forages et puits, complétés par un piézomètre. Jusqu'ici, connaître l'état de ces ouvrages demandait de se déplacer pour relever compteurs et niveaux.
Ces relevés manuels ont leurs limites. Ils prennent du temps, ne donnent qu'une photo ponctuelle, et une panne de compteur peut passer inaperçue jusqu'à la tournée suivante.
Avec le bureau d'études, nous avons défini les informations à suivre en continu et à distance :
Le niveau d'eau
De chaque forage et puits, pour suivre le comportement de la nappe et vérifier comment elle réagit aux pompages.
Le débit et les volumes prélevés
Ouvrage par ouvrage. Ils servent de base au registre et à la déclaration annuelle à l'agence de l'eau.
La conductivité et la température de l'eau
Pour repérer rapidement une évolution de sa qualité.
Le producteur voulait aussi consulter l'historique, exporter les données pour ses obligations réglementaires et être alerté en cas de dérive.
Pourquoi le NB-IoT / LTE-M plutôt que le LoRaWAN ?
Les ouvrages sont répartis sur le site, souvent loin des bâtiments, sans alimentation électrique ni réseau informatique à proximité. Un réseau LoRaWAN aurait impliqué d'installer et de maintenir une ou plusieurs gateways.
Avec le NB-IoT / LTE-M, chaque capteur transmet directement ses mesures via le réseau mobile de l'opérateur. Aucune infrastructure locale n'est nécessaire : il suffit d'une couverture cellulaire correcte au niveau de chaque ouvrage.
Ce choix apporte aussi de la souplesse. Un nouveau forage peut être équipé sans toucher au reste de l'installation, et chaque capteur reste autonome. En cas de perte momentanée du réseau, les capteurs peuvent conserver leurs mesures en mémoire et les transmettre dès que la connexion revient.
Pour aller plus loin sur ce choix, consultez notre comparatif LoRaWAN, NB-IoT et LTE-M.
Les capteurs déployés
Trois types de capteurs Dragino couvrent l'ensemble des mesures. Chaque ouvrage est équipé selon ce qu'il faut y suivre.
PS-CS-I : sonde de pression immergée
Une sonde de pression est descendue dans le forage, sous le niveau de l'eau. Plus la colonne d'eau au-dessus d'elle est haute, plus la pression mesurée est forte : le capteur en déduit la hauteur d'eau.
À partir de la profondeur d'installation de la sonde et de l'altitude de la tête de forage, la plateforme calcule deux valeurs. La première est la profondeur de l'eau par rapport au sol. La seconde est le niveau en cote NGF, c'est-à-dire l'altitude de l'eau par rapport au référentiel national.
Une simple profondeur dépend de l'altitude de chaque ouvrage ; la cote NGF, elle, place tous les forages, puits et piézomètres sur la même référence. On peut ainsi les comparer directement et suivre le comportement de la nappe à l'échelle du site.
Sur un forage en exploitation, on suit le niveau dynamique, c'est-à-dire le niveau de l'eau pendant le pompage. Son évolution montre comment la nappe réagit aux prélèvements et à quelle vitesse elle se reconstitue.
Sur le terrain : ces deux PS-CS-I mesurent la hauteur d'eau de deux puits. Le boîtier solaire est fixé sur un mât, la sonde descend directement dans l'ouvrage.
Données remontées : niveau en m NGF et profondeur de l'eau par rapport au sol.
CPL03-CB : lecture du compteur à distance
Chaque forage est équipé d'un débitmètre à sortie impulsions : chaque impulsion correspond à un volume d'eau donné. Le CPL03-CB se raccorde à cette sortie, compte les impulsions et transmet le cumul à la plateforme.
Le débitmètre reste l'instrument de mesure de référence ; le CPL03-CB en assure la lecture à distance, sans modifier l'installation existante. La plateforme en déduit le débit, le débit moyen et les volumes prélevés sur la journée, le mois ou l'année.
Données remontées : débit instantané, débit moyen, volume prélevé sur la journée.
WQS-CS + sonde de conductivité
Le WQS-CS est un boîtier auquel se raccorde une sonde de conductivité plongée dans l'eau. La conductivité, exprimée en µS/cm, traduit la quantité de sels minéraux dissous dans l'eau.
Pour une même nappe, elle reste en général stable. Une variation brutale peut signaler une arrivée d'eau d'une autre origine, une infiltration ou un problème sur l'ouvrage. Associée à la température, elle fournit un indicateur continu de la qualité de l'eau, en complément des analyses en laboratoire.
Le boîtier accepte jusqu'à trois sondes. D'autres paramètres, comme le pH, l'oxygène dissous ou la turbidité, peuvent donc être ajoutés si besoin.
Données remontées : conductivité en µS/cm et température en °C.
L'alimentation des capteurs
Côté énergie, deux solutions cohabitent. Les capteurs de niveau et de conductivité, en version -CS, intègrent une batterie rechargeable et un mini panneau solaire : ils se rechargent seuls, sans intervention. Ils sont donc installés à l'extérieur, à la lumière, même lorsque l'ouvrage se trouve dans un local. Le module de débit CPL03-CB fonctionne sur une pile lithium de 8 500 mAh, qui peut tenir plusieurs années selon la fréquence des mesures et la qualité du signal.
Dans tous les cas, la tension de batterie remonte avec chaque mesure, ce qui permet de surveiller l'autonomie à distance.
Une plateforme pour tout suivre au même endroit
Les mesures arrivent sur une plateforme de supervision sur mesure que nous fournissons au client. Il y retrouve l'ensemble de ses ouvrages sur un seul écran.
Un tableau de bord d'accueil
Les courbes de niveau et de conductivité des différents ouvrages, des tuiles de débit (dernière mesure, débit moyen et volume prélevé depuis minuit) et la liste des capteurs avec leurs dernières valeurs, leur état d'alarme, leur batterie et leur dernière activité.
Une page de détail par capteur
Les courbes et le tableau des mesures sur 30 jours ou plus. La période s'ajuste librement : date à date, ou par pas prédéfinis (12 heures, 7 jours, 30 jours…). Le niveau s'affiche à la fois en cote NGF et en profondeur par rapport au sol.
Des seuils d'alerte
Des seuils peuvent être définis sur chaque mesure, par exemple une conductivité maximale. Le client est prévenu dès qu'une valeur sort de la plage attendue.
L'export des données
Toutes les mesures sont horodatées et conservées. Les historiques s'exportent pour être analysés, archivés, intégrés à d'autres outils ou utilisés pour tenir le registre des prélèvements.
La surveillance du parc de capteurs
Pour chaque capteur, la plateforme affiche la tension de batterie et la date de sa dernière communication. Un équipement qui ne transmet plus est ainsi repéré immédiatement.
L'interaction avec les capteurs
Certains paramètres des capteurs peuvent être modifiés à distance depuis la plateforme, sans intervention sur le terrain.
Un outil au service de la conformité réglementaire
En France, prélever de l'eau dans une nappe s'accompagne d'obligations précises. L'arrêté du 19 décembre 2011, modifié en juillet 2024, fixe les règles de mesure des prélèvements et de calcul de la redevance due à l'agence de l'eau.
Ce que doit faire un préleveur soumis à redevance
- Équiper ses prélèvements d'un dispositif de mesure et le maintenir en bon état de fonctionnement.
- Tenir un registre avec, pour chaque ouvrage, les relevés mensuels d'index du compteur et les volumes mensuels prélevés.
- Y consigner les incidents, dont les arrêts de comptage, avec leurs dates de constatation et de réparation.
- Déclarer chaque année à l'agence de l'eau les volumes prélevés, point de prélèvement par point de prélèvement.
Ce registre est tenu à la disposition de l'agence de l'eau, de la police de l'eau ou de l'inspection des installations classées. Il peut prendre la forme d'un fichier électronique.
Ce que la surveillance à distance apporte
Des relevés mensuels sans tournée
Les index et les volumes sont enregistrés en continu. Le relevé du mois se lit directement sur la plateforme et s'exporte pour alimenter le registre.
Des arrêts de comptage détectés tout de suite
Un compteur qui cesse de remonter des volumes, ou un capteur qui ne communique plus, se voit dans la journée. C'est un vrai enjeu : si la réparation intervient dans le mois qui suit la constatation de la panne, le volume manquant est estimé au prorata des périodes avant et après. Au-delà d'un mois, il est déterminé selon d'autres modalités fixées par le code de l'environnement.
Un historique complet et daté
Chaque mesure est horodatée et conservée. Préparer la déclaration annuelle ou répondre à un contrôle devient plus simple, avec des données consolidées plutôt que des relevés papier dispersés.
Un suivi de la nappe et de la qualité documenté
Selon les sites, l'arrêté d'autorisation ou les prescriptions applicables peuvent aussi demander un suivi des niveaux ou de la qualité de l'eau. En période de sécheresse, disposer des niveaux en continu aide également à adapter les prélèvements et à échanger avec l'administration sur des données objectives.
À noter : la plateforme ne remplace pas le compteur. Celui-ci reste l'instrument de mesure réglementaire, avec ses propres obligations : un diagnostic tous les 7 ans ou une remise à neuf tous les 9 ans. La surveillance à distance facilite en revanche la tenue du registre et la détection des anomalies.
Ce que la solution change pour le client
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Forages, puits, piézomètres, cuves, réseaux d'eau industriels : la même approche s'adapte à de nombreux sites. Le choix de la connectivité (LoRaWAN, NB-IoT, LTE-M) se fait selon votre terrain, votre couverture réseau et le nombre d'ouvrages à équiper.
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