Aux États-Unis, l’accès à une eau potable propre est fondamental pour des communautés en bonne santé, cependant, son acheminement devient de plus en plus difficile pour de nombreux distributeurs.
En raison de la corrosion des canalisations et des mouvements de terrain, les anciens réseaux de distribution d’eau souffrent fréquemment de fuites, gaspillant ainsi l’eau avant qu’elle n’atteigne nos robinets. Les services publics américains perdent environ 6 milliards de gallons d’eau par jour (ou plus de 27 milliards de litres) à cause de ces fuites, soit suffisamment pour remplir 9 000 piscines. Cette perte entraîne un gaspillage d’énergie et de ressources dans la collecte et le traitement de cette eau.
Pranav Agrawal et Sriram Narasimhan de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) ont dévoilé une solution acoustique innovante pour identifier et suivre les fuites dans les réseaux de distribution d’eau lors de leur conférence intitulée : « Estimation de la probabilité maximale pour la localisation des fuites dans les réseaux de distribution d’eau à l’aide de la détection acoustique en tuyau« .
La détection d’une fuite dans un seul tuyau n’est pas un défi, mais les grands réseaux urbains peuvent être un dédale de centaines, voire de milliers de tuyaux, et localiser précisément une fuite n’est pas une mince affaire. La surveillance acoustique est la solution privilégiée, car les sons produits par les fuites sont uniques et se propagent loin dans l’eau, mais cette méthode montre ses limites dans les réseaux de tuyaux complexes.
« La localisation de la fuite est complexe car elle implique des facteurs tels que la densité des hydrophones, la largeur de bande de fréquence du son de la fuite et les propriétés matérielles du tuyau, » a déclaré Pranav Agrawal. « Il est irréaliste de disposer d’une détection très dense qui peut localiser les fuites à n’importe quel endroit du réseau. »
Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont élaboré des algorithmes qui fonctionnent sur des signaux acoustiques recueillis par des hydrophones montés sur les parties les plus accessibles du réseau de tuyaux : les bornes d’incendie.
« Nous avons développé des algorithmes qui fonctionnent sur des données acoustiques recueillies par des dispositifs de surveillance de pointe montés sur des bornes d’incendie et qui ‘écoutent’ le bruit produit par les fuites à l’intérieur de la colonne d’eau, » a expliqué encore Pranav Agrawal. « Ce dispositif est maintenant disponible commercialement via Digital Water Solutions et a été déployé à divers endroits au Canada et aux États-Unis, y compris lors de démonstrations en cours au Naval Facilities Engineering and Expeditionary Warfare Center, Ventura County en Californie.«
Fixer leurs capteurs sur les bornes d’incendie permet à l’équipe d’éviter de coûteuses excavations et de repositionner les dispositifs selon les besoins. Associée à des techniques probabilistes et d’apprentissage automatique innovantes pour analyser les signaux et localiser précisément les fuites, cette technologie pourrait soutenir les efforts de conservation de l’eau, notamment dans l’ouest des États-Unis, où le besoin est crucial.
