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Les eaux souterraines, mesurées là où personne ne les voit.

Les aquifères alimentent l’eau potable, les exploitations agricoles et l’industrie, et ils évoluent lentement jusqu’au jour où ils changent pour de bon. Les niveaux, la salinité et les prélèvements mesurés dans les forages d’un aquifère montrent comment il répond aux pompages, à la sécheresse et à la recharge. Les terminaux sur pile et LoRaWAN rendent les réseaux denses abordables, et un seul registre sert l’agence qui autorise comme les usagers qui pompent.

Industrie

Eau

Mesures

5

Sources citées

4

1. Eau · Eaux souterraines et aquifères

   Un aquifère change lentement, puis pour de bon

   Les aquifères répondent aux pompages, à la sécheresse et à la recharge au fil des saisons et des années, hors de vue. Quand un forage s’assèche ou devient salé, le mal est fait. Une mesure dense et continue sur tout un aquifère montre l’évolution assez tôt pour que les agences et les usagers agissent.

2. Ce qui est mesuré

   Niveau, salinité et prélèvements

   Des capteurs de niveau et de conductivité dans les piézomètres suivent l’aquifère ; des compteurs sur les forages d’exploitation enregistrent les prélèvements ; des stations météo sur la zone de recharge enregistrent la pluie. La chimie de laboratoire des forages prélevés reste la mesure de référence et rejoint les mêmes séries. Chaque mesure porte son forage.

   Instruments

   Level · Conductivity · Abstraction meters · Rain gauges · Laboratory samples

3. Le nœud de base

   Un terminal dans le capot du forage

   Un terminal sur pile dans chaque capot lit son capteur, horodate et signe chaque valeur avec l’identité du forage et envoie de courts messages à une passerelle. Les passerelles vérifient sauts et dérives, si bien qu’un capteur déplacé ou une pile défaillante est signalé avant que des données ne soient perdues.

4. Radio et liaisons

   LoRaWAN sur tout l’aquifère

   Les forages sont nombreux, dispersés et sans alimentation ; des terminaux sur pile transmettent donc en LoRaWAN à quelques passerelles sur des points hauts. Les passerelles utilisent une collecte cellulaire près des villes et l’IoT par satellite là où rien d’autre n’arrive. La couverture de chaque passerelle est mesurée lors du relevé, pour qu’aucun forage ne reste hors de portée.

   Liaisons

   LoRaWAN · Réseau mobile public · Satellite

5. Comment ça marche

   D’un forage à une décision d’autorisation

   Une mesure de niveau quitte le capot du forage en LoRaWAN, atteint la passerelle, traverse le réseau cellulaire et arrive dans la base de données de l’agence avec l’identité du forage et son code qualité. Là, elle rejoint les prélèvements et la pluie, et les déclencheurs de sécheresse ou d’autorisation sont évalués à partir d’elle.

6. De la commande à l’exploitation · Commande

   Cadrer l’aquifère et ses questions

   Le cadrage lit le programme de surveillance de l’agence, les autorisations en vigueur et les questions qui comptent : sécheresse, salinité, contamination ou affaissement. Nexus Observatory Inc. remet un plan des forages et des passerelles, le processus de données et un prix par forage et par service.

   Planifier un déploiement

7. De la commande à l’exploitation · Relevé

   Vérifier chaque forage

   Les équipes visitent chaque forage avec l’hydrogéologue : profondeur, tubage, enregistreurs existants, accès et sécurité. Elles mesurent la couverture radio en tête de forage, choisissent les sites des passerelles et consignent le point de référence et les coordonnées de chaque forage. Les forages qui ne peuvent être sécurisés ou atteints en toute saison sont notés, et des alternatives sont trouvées avant que la conception ne soit arrêtée.

8. De la commande à l’exploitation · Autorisations

   Accès et accords sur les données

   Les forages sur des terrains privés nécessitent l’accord du propriétaire, et le comptage des forages d’exploitation suit les conditions de l’autorisation. Des accords précisent quelles données vont à l’agence, lesquelles restent à l’usager et lesquelles sont publiées. Chaque accord est conservé avec le forage qu’il couvre, pour que l’équipe suivante connaisse les conditions avant d’arriver.

9. De la commande à l’exploitation · Fabrication

   Construire des terminaux pour les capots de forage

   Capteurs, câbles coupés à la profondeur et terminaux sont préparés par forage, testés et enrôlés avec leurs identités et le forage auquel ils appartiennent. Les passerelles sont configurées avec leur zone de couverture et leur collecte. La longueur de câble de chaque capteur est consignée, pour que les profondeurs restent justes quand les capteurs sont échangés des années plus tard.

   Ouvrir le configurateur de stations

10. De la commande à l’exploitation · Installation

    Installer et référencer

    Les passerelles d’abord, puis chaque capteur est descendu à sa profondeur, le terminal posé dans le capot et la première mesure comparée à une mesure manuelle à la sonde. Chaque forage est photographié et son point de référence consigné. Les forages sont verrouillés et les capots rendus étanches aux eaux de surface.

11. De la commande à l’exploitation · Mise en service

    Mettre en service par rapport aux mesures manuelles

    Chaque terminal prouve son identité, puis le niveau et la conductivité sont comparés à une mesure manuelle à la sonde et à un appareil de terrain. Les flux de données sont testés jusqu’à la base de données de l’agence et au tableau de bord de l’usager. Tout écart avec la mesure manuelle est consigné comme décalage du capteur, pour que la série commence sur la référence propre du forage.

12. De la commande à l’exploitation · Exploitation

    Voir l’aquifère répondre

    Les hydrogéologues voient niveaux et salinité sur tout l’aquifère à côté des prélèvements et de la pluie ; les déclencheurs de sécheresse et d’autorisation sont affichés face aux niveaux convenus ; les usagers voient leurs propres forages. Chaque alerte et chaque décision sont consignées. Les usagers voient leurs propres forages à côté de la tendance de l’aquifère, si bien que les décisions de pompage se prennent sur les mêmes preuves que celles de l’agence.

13. De la commande à l’exploitation · Maintenance

    Des décennies de données cohérentes

    Les mesures manuelles se poursuivent selon le calendrier pour vérifier les capteurs, les piles sont remplacées avant de tomber en panne et les capteurs sont réétalonnés. Chaque changement est enregistré, afin que les longues séries restent comparables pour la planification et les autorisations. Les forages qui se taisent sont visités en premier, car les lacunes des longues séries sont les plus difficiles à combler.

    Réserver des services sur le terrain

14. Produits de données

    Pour les agences, les usagers et les planificateurs

    Hydrogéologues et agences reçoivent les séries de niveau et de salinité ; les équipes des autorisations voient les prélèvements face aux autorisations ; les gestionnaires de l’eau voient les déclencheurs de sécheresse ; les usagers voient leurs propres forages ; planificateurs et public reçoivent les rapports sur l’état de l’aquifère. Chaque produit porte ses codes qualité. Chacun vient du même registre.

    Voir les produits de données

15. Preuves

    Des preuves pour les autorisations et la planification

    Points de référence, mesures manuelles, étalonnages, chaque alerte et chaque changement sont signés et conservés. La surveillance suit les pratiques hydrologiques et le cadre de planification par bassin, et les séries sont échangées via des standards ouverts de données sur l’eau, pour que chaque décision d’autorisation puisse être rapportée à ses mesures.

    Référentiels

    Directive 2000/60/EC · WMO-No. 168 · OGC WaterML

16. Ce que vous obtenez

    Réseaux d’observation hydrométéorologique et des inondations

    Stations de jaugeage, pluviomètres, radars météorologiques et stations météorologiques automatiques construits selon les pratiques de la WMO, qui transmettent par WIS 2.0 lorsque l’organisme l’exige. Fourni sous forme de matériel + logiciel, service géré et construction-exploitation-transfert, pour services météorologiques et hydrologiques nationaux, organismes de bassin, services publics.

    Parler aux ventes

17. Étape suivante

    Planifier avec nous : eaux souterraines et aquifères

    Tell us the site, the measurements and the rules it answers to. We reply with a survey proposal, a design and a scope for groundwater and aquifers. An engineer replies with a survey proposal and a scope, and the plan grows from one site to the network you need, at your pace.

    Planifier un déploiementOuvrir le configurateur de stationsOuvrir le Studio

01Le lieu et ses dangers

Où il fonctionne, et ce qui peut mal tourner.

Operating contextGroundwater is managed by agencies that license abstraction, protect quality and plan for drought, and used by utilities, farms and industry. Monitoring wells measure water levels and quality over decades; production wells report abstraction. Coastal aquifers are threatened by saline intrusion, and over-pumping lowers levels and can make land subside.

Dangers

• Baisse des niveaux due à des prélèvements supérieurs à la recharge
• Intrusion saline dans les aquifères côtiers
• Contamination due à l’occupation des sols et à l’industrie
• Affaissement du sol au-dessus d’aquifères épuisés
• Lacunes de données dues à des enregistreurs défaillants ou non visités

02Ce qu’il faut mesurer

Quoi, où, à quelle fréquence, et selon quelles règles.

Chaque mesure indique où elle est prise, à quelle fréquence, et la norme ou la réglementation publique qui la fonde. Les numéros de la colonne des sources ouvrent la source citée plus bas.

03La pile d’observation

D’un module de base à un réseau.

Les mêmes briques à chaque échelle : des instruments et un nœud de base, un site avec sa radio, une flotte exploitée comme un tout, et un réseau fédéré sur le protocole ouvert.

1. 01

   Unité de base

   Un terminal de tête de forage : un capteur de niveau et de conductivité lu par un appareil LPWAN sur pile dans le capot du forage.

   Build a station →
2. 02

   Site

   Une zone d’aquifère : piézomètres et forages d’exploitation, un pluviomètre et des passerelles LoRaWAN sur des points hauts.

   Plan a site →
3. 03

   Parc

   Tous les forages d’une agence ou d’un service d’eau gérés comme un seul parc, avec un seul processus qualité et un seul registre.

   Managed offers →
4. 04

   Réseau

   Agences, services d’eau et irrigants partagent des registres fédérés, chacun avec l’accès que lui donnent l’autorisation et les accords.

   The open protocol →

• 01Limnimètre
• 02Sonde de qualité de l’eau
• 03Terminal LPWAN
• 04Passerelle LoRaWAN
• 05Modem/routeur cellulaire
• 06Champ solaire
• 07Poteau

Radio et liaisons

LoRaWAN

Les forages sont dispersés et sans alimentation ; des terminaux sur pile dans le capot transmettent via quelques passerelles.

Radio et liaisons

Réseau mobile public

Les passerelles et forages proches des villes utilisent une collecte cellulaire.

Radio et liaisons

Satellite

Les passerelles et forages isolés utilisent l’IoT par satellite là où rien d’autre n’arrive.

Edge computeGateways check readings for steps and drift, so a moved sensor or a failing battery is flagged before months of data are lost.

PowerEndpoints run on batteries for long periods between visits; gateways run on small solar panels.

04Comment ça marche

De l’instrument au produit.

Le parcours d’une observation, niveau par niveau, avec l’interface de chaque liaison et une nomenclature en dessous ; puis comment ce nœud devient un site, une flotte et des réseaux fédérés.

05De la commande à l’exploitation

Chaque étape, du premier appel à un site en service.

La même équipe et le même dossier portent le travail, du cadrage à la maintenance.

1. 01 Order

   Cadrer l’aquifère et ses questions

   Le cadrage lit le programme de surveillance de l’agence, les autorisations en vigueur et les questions qui comptent : sécheresse, salinité, contamination ou affaissement. Nexus Observatory Inc. remet un plan des forages et des passerelles, le processus de données et un prix par forage et par service. 2

2. 02 Survey

   Vérifier chaque forage

   Les équipes visitent chaque forage avec l’hydrogéologue : profondeur, tubage, enregistreurs existants, accès et sécurité. Elles mesurent la couverture radio en tête de forage, choisissent les sites des passerelles et consignent le point de référence et les coordonnées de chaque forage. Les forages qui ne peuvent être sécurisés ou atteints en toute saison sont notés, et des alternatives sont trouvées avant que la conception ne soit arrêtée.

3. 03 Permits

   Accès et accords sur les données

   Les forages sur des terrains privés nécessitent l’accord du propriétaire, et le comptage des forages d’exploitation suit les conditions de l’autorisation. Des accords précisent quelles données vont à l’agence, lesquelles restent à l’usager et lesquelles sont publiées. Chaque accord est conservé avec le forage qu’il couvre, pour que l’équipe suivante connaisse les conditions avant d’arriver.

4. 04 Build

   Construire des terminaux pour les capots de forage

   Capteurs, câbles coupés à la profondeur et terminaux sont préparés par forage, testés et enrôlés avec leurs identités et le forage auquel ils appartiennent. Les passerelles sont configurées avec leur zone de couverture et leur collecte. La longueur de câble de chaque capteur est consignée, pour que les profondeurs restent justes quand les capteurs sont échangés des années plus tard.

5. 05 Install

   Installer et référencer

   Les passerelles d’abord, puis chaque capteur est descendu à sa profondeur, le terminal posé dans le capot et la première mesure comparée à une mesure manuelle à la sonde. Chaque forage est photographié et son point de référence consigné. Les forages sont verrouillés et les capots rendus étanches aux eaux de surface.

6. 06 Commission

   Mettre en service par rapport aux mesures manuelles

   Chaque terminal prouve son identité, puis le niveau et la conductivité sont comparés à une mesure manuelle à la sonde et à un appareil de terrain. Les flux de données sont testés jusqu’à la base de données de l’agence et au tableau de bord de l’usager. Tout écart avec la mesure manuelle est consigné comme décalage du capteur, pour que la série commence sur la référence propre du forage.

7. 07 Operate

   Voir l’aquifère répondre

   Les hydrogéologues voient niveaux et salinité sur tout l’aquifère à côté des prélèvements et de la pluie ; les déclencheurs de sécheresse et d’autorisation sont affichés face aux niveaux convenus ; les usagers voient leurs propres forages. Chaque alerte et chaque décision sont consignées. Les usagers voient leurs propres forages à côté de la tendance de l’aquifère, si bien que les décisions de pompage se prennent sur les mêmes preuves que celles de l’agence.

8. 08 Maintain

   Des décennies de données cohérentes

   Les mesures manuelles se poursuivent selon le calendrier pour vérifier les capteurs, les piles sont remplacées avant de tomber en panne et les capteurs sont réétalonnés. Chaque changement est enregistré, afin que les longues séries restent comparables pour la planification et les autorisations. Les forages qui se taisent sont visités en premier, car les lacunes des longues séries sont les plus difficiles à combler.

06Produits de données et intégration

Ce qu’il fournit, à qui, et dans quels systèmes.

Produits de données

• Séries de niveau et de salinité des eaux souterrainesHydrogéologues et agences
• Prélèvements face à l’autorisationÉquipes des autorisations et usagers de l’eau
• État de sécheresse et des déclencheursGestionnaires de l’eau
• Rapports sur l’état de l’aquifèrePlanificateurs et public

Intégration

• Base de données des eaux souterrainesLes séries passent par OGC WaterML et SensorThings dans la base de données de l’agence.
• Système des autorisationsLes prélèvements comptés sont rapprochés de chaque autorisation.
• Système de laboratoireLes résultats des prélèvements sont rattachés aux forages avec leur chaîne de traçabilité.

Exchanged through OGC WaterML 2.0, OGC SensorThings API, LoRaWAN.

07Questions des acheteurs

Avant de cadrer votre projet.

Pouvons-nous réutiliser les enregistreurs existants ?

Souvent oui. Les enregistreurs à sorties standard peuvent être lus par les terminaux ; sinon les capteurs sont remplacés forage par forage.

Combien de temps durent les piles ?

Cela dépend de l’intervalle de transmission et des conditions radio ; le plan indique l’intervalle attendu entre deux visites pour vos réglages.

Les capteurs remplacent-ils les prélèvements ?

Non. La chimie de laboratoire reste la mesure de référence ; les capteurs montrent l’évolution entre deux prélèvements.

Les usagers de l’eau peuvent-ils voir leurs propres données ?

Oui, selon les accords fixés au départ.

08Ressources

Les sources de cette page.

Normes, réglementations et lignes directrices publiques, citées là où elles s’appliquent. Chacune ne s’applique que dans sa juridiction ou son champ.

1. 1Guide to Hydrological Practices (WMO-No. 168)World Meteorological Organization
2. 2Directive 2000/60/EC establishing a framework for Community action in the field of water policyEuropean Union · 2000
3. 3Guidelines for Drinking-water Quality, and water safety plansWorld Health Organization
4. 4Guide to Instruments and Methods of Observation (WMO-No. 8)World Meteorological Organization

09Voir aussi

Cas d’usage et solutions.

10Eau : domaines spécialisés

Les autres domaines de cette industrie.

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