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Lacs et retenues, surveillés en vue de la prochaine efflorescence.

Lacs et réservoirs fournissent eau potable, irrigation et loisirs, et peuvent devenir nocifs en quelques jours chauds et calmes. Des bouées qui mesurent température, oxygène et algues dans toute la colonne d’eau, des stations de débit entrant et de niveau et des vues satellitaires des efflorescences donnent aux producteurs d’eau et aux gestionnaires de lacs une alerte précoce, et un registre qui explique chaque saison.

Industrie

Eau

Mesures

5

Sources citées

5

1. Eau · Lacs et retenues

   Un lac peut basculer en une semaine

   Lacs et réservoirs se stratifient quand l’été les réchauffe ; l’oxygène baisse en profondeur et les algues prolifèrent près de la surface. Quelques jours chauds et calmes peuvent provoquer une efflorescence nocive qui affecte l’eau potable et ferme des plages. Une mesure continue dans toute la colonne d’eau donne aux producteurs d’eau et aux gestionnaires les jours dont ils ont besoin pour agir.

2. Ce qui est mesuré

   Dans toute la colonne d’eau

   Des chaînes de thermistances mesurent le profil de température et la stratification ; des sondes mesurent oxygène, chlorophylle et phycocyanine près de la surface et en profondeur ; des stations mesurent débit entrant, débit sortant et niveau ; une station météo enregistre vent et ensoleillement ; l’imagerie satellite cartographie les efflorescences de surface sur tout le lac.

   Instruments

   Thermistor chains · Sondes · Level and flow · Weather · Satellite imagery

3. Le nœud de base

   Un nœud sur la bouée

   Le nœud de la bouée lit chaque capteur, signe chaque valeur et calcule les indicateurs de stratification et d’efflorescence. Il déclenche une alerte de prélèvement quand les indicateurs montent, garde l’enregistrement complet à bord pour la récupération et transmet des synthèses à la rive. Chaque valeur porte sa profondeur.

4. Radio et liaisons

   Le cellulaire depuis le lac, LoRaWAN sur la rive

   La plupart des bouées transmettent en cellulaire ; les stations d’affluents et de rive transmettent via une passerelle LoRaWAN sur la rive ; les lacs isolés utilisent l’IoT par satellite pour les synthèses des bouées. La bouée reste la même, quel que soit le chemin. La couverture est mesurée à chaque mouillage avant le déploiement.

   Liaisons

   Réseau mobile public · LoRaWAN · Satellite

5. Comment ça marche

   D’une sonde à une décision de prise d’eau

   Une hausse de la phycocyanine près de la prise d’eau est lue par le nœud de la bouée, signée et envoyée à la rive. Elle rejoint le profil de stratification et les cartes satellitaires ; le producteur d’eau reçoit une alerte, programme un prélèvement de confirmation et ajuste la profondeur de prise ou le traitement avec les preuves en main.

6. De la commande à l’exploitation · Commande

   Cadrer le lac et ses usages

   Le cadrage lit les usages du lac, son historique d’efflorescences et les règles applicables à l’eau potable et à la baignade. Nexus Observatory Inc. remet un plan des bouées et des stations, le processus de prélèvement et d’alerte et un prix par lac et par saison.

   Planifier un déploiement

7. De la commande à l’exploitation · Relevé

   Relever profondeurs, prises d’eau et affluents

   Les équipes relèvent la profondeur du lac, la position des prises d’eau, les principaux affluents et les accès à la rive avec le producteur d’eau et le gestionnaire du lac, mesurent la couverture et choisissent des positions de mouillage à l’écart de la navigation. Des sondages confirment chaque position de mouillage, et des sites sur la rive sont choisis pour la passerelle et la station météo avec un accès toute l’année.

8. De la commande à l’exploitation · Autorisations

   Mouillages et navigation

   Les bouées nécessitent l’accord du propriétaire du lac et souvent un balisage pour la navigation. Les modalités d’information du public sont convenues avec l’autorité sanitaire avant la saison. Les accords fixent aussi quelles données sont montrées au public pendant la saison de baignade et qui les met à jour, pour que l’information et les données concordent toujours.

9. De la commande à l’exploitation · Fabrication

   Construire et étalonner les bouées

   Bouées, sondes, chaînes de thermistances, nœuds et stations de rive sont assemblés, étalonnés et testés, chacun enrôlé avec son identité et sa position, avec des sondes de rechange prêtes à être échangées. La conception des mouillages tient compte de la profondeur du lac, du fetch et de la glace, pour que les bouées tiennent leur position dans les tempêtes et puissent être récupérées en sécurité.

   Ouvrir le configurateur de stations

10. De la commande à l’exploitation · Installation

    Mouiller avant la saison

    Les bouées sont mouillées avant la saison chaude au point profond et près des prises d’eau, les stations d’affluents et d’exutoire sont installées et la liaison avec la rive est testée. Chaque position est consignée et photographiée. Le premier profil est réalisé à côté de chaque bouée le jour de son mouillage.

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

    Mettre en service par rapport aux profils et aux prélèvements

    Chaque nœud prouve son identité, puis les mesures sont comparées à un profil réalisé avec un profileur étalonné et à des prélèvements analysés en laboratoire. Les seuils d’alerte pour l’oxygène et les algues sont convenus et testés auprès du producteur d’eau et du gestionnaire du lac. Les résultats sont signés dans le registre avant l’activation des alertes de la saison.

12. De la commande à l’exploitation · Exploitation

    Agir avant l’efflorescence

    La console montre les indicateurs de stratification, d’oxygène et d’algues avec les cartes satellitaires des efflorescences. Des indicateurs à la hausse déclenchent des prélèvements de confirmation ; les producteurs d’eau ajustent prises et traitement, et les autorités émettent leurs avis avec les preuves jointes. Chaque alerte enregistre le résultat du prélèvement qui l’a confirmée ou levée, pour que les seuils d’alerte puissent être ajustés d’une saison à l’autre.

13. De la commande à l’exploitation · Maintenance

    Nettoyer, échanger et récupérer

    Les sondes sont nettoyées et échangées selon le calendrier pendant la saison, et les bouées sont récupérées avant la glace ou les tempêtes. Le registre de chaque saison rejoint la longue série qui explique l’évolution du lac. Les sondes récupérées sont vérifiées par rapport à des étalons, pour que la dérive en cours de saison puisse être corrigée dans le registre.

    Réserver des services sur le terrain

14. Produits de données

    Pour les producteurs d’eau, les gestionnaires et le public

    Les producteurs d’eau reçoivent les indicateurs d’efflorescence près des prises ; les gestionnaires de lacs voient stratification et oxygène ; les autorités sanitaires et des eaux de baignade reçoivent les alertes ; agences et public voient les cartes des efflorescences ; les planificateurs reçoivent les rapports saisonniers. Chaque produit porte son étalonnage et ses codes qualité. Chacun vient des mêmes mesures signées.

    Voir les produits de données

15. Preuves

    Une saison que l’on peut expliquer

    Étalonnages, comparaisons avec le profileur, résultats de laboratoire, chaque alerte et chaque action sont signés et conservés. La surveillance étaye les règles du cadre sur l’eau et des eaux de baignade, et les séries suivent des standards ouverts de données sur l’eau, pour que les décisions de chaque saison puissent être revues au regard des données.

    Référentiels

    Directive 2000/60/EC · Directive 2006/7/EC · WMO-No. 168

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 : lacs et retenues

    Tell us the site, the measurements and the rules it answers to. We reply with a survey proposal, a design and a scope for lakes and reservoirs. 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 contextLakes and reservoirs stratify in warm seasons, with oxygen falling in deep water and nutrients feeding algae near the surface. Harmful cyanobacteria blooms can affect drinking water treatment and close bathing sites. Water suppliers adjust intake depth and treatment, and lake managers act on nutrient inputs and public advice under water quality and bathing water rules.

Dangers

• Efflorescences d’algues nocives et toxines
• Manque d’oxygène en profondeur et mortalités de poissons
• Problèmes de goût, d’odeur et de traitement aux prises d’eau
• Apports de nutriments issus des bassins versants
• Niveaux bas en période de sécheresse

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

   Une station sur bouée : sondes, une chaîne de thermistances et une station météo lues par un nœud solaire qui signe chaque valeur.

   Build a station →
2. 02

   Site

   Un lac : des bouées au point profond et près des prises d’eau, des stations d’affluents et d’exutoire et une liaison avec la rive.

   Plan a site →
3. 03

   Parc

   Tous les lacs et réservoirs d’un producteur d’eau ou d’une agence gérés comme un seul parc, avec un seul registre saisonnier.

   Managed offers →
4. 04

   Réseau

   Producteurs d’eau, agences de l’environnement et autorités sanitaires partagent des registres fédérés et l’information du public.

   The open protocol →

• 01Bouée ancrée
• 02Sonde de qualité de l’eau
• 03Station météo compacte
• 04Micronœud (Nano)
• 05Modem/routeur cellulaire
• 06Champ solaire
• 07Coffret batterie

Radio et liaisons

Réseau mobile public

La plupart des lacs sont couverts par le cellulaire, le chemin le plus simple depuis la bouée.

Radio et liaisons

LoRaWAN

Les stations d’affluents et de rive transmettent via une passerelle sur la rive.

Radio et liaisons

Satellite

Les lacs isolés utilisent l’IoT par satellite pour les synthèses des bouées.

Edge computeThe buoy’s node computes stratification and bloom indicators, raises sampling alerts and keeps the full record on board.

PowerBuoys run on solar and batteries through the season; shore stations use solar or site power.

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 le lac et ses usages

   Le cadrage lit les usages du lac, son historique d’efflorescences et les règles applicables à l’eau potable et à la baignade. Nexus Observatory Inc. remet un plan des bouées et des stations, le processus de prélèvement et d’alerte et un prix par lac et par saison. 2

2. 02 Survey

   Relever profondeurs, prises d’eau et affluents

   Les équipes relèvent la profondeur du lac, la position des prises d’eau, les principaux affluents et les accès à la rive avec le producteur d’eau et le gestionnaire du lac, mesurent la couverture et choisissent des positions de mouillage à l’écart de la navigation. Des sondages confirment chaque position de mouillage, et des sites sur la rive sont choisis pour la passerelle et la station météo avec un accès toute l’année.

3. 03 Permits

   Mouillages et navigation

   Les bouées nécessitent l’accord du propriétaire du lac et souvent un balisage pour la navigation. Les modalités d’information du public sont convenues avec l’autorité sanitaire avant la saison. Les accords fixent aussi quelles données sont montrées au public pendant la saison de baignade et qui les met à jour, pour que l’information et les données concordent toujours.

4. 04 Build

   Construire et étalonner les bouées

   Bouées, sondes, chaînes de thermistances, nœuds et stations de rive sont assemblés, étalonnés et testés, chacun enrôlé avec son identité et sa position, avec des sondes de rechange prêtes à être échangées. La conception des mouillages tient compte de la profondeur du lac, du fetch et de la glace, pour que les bouées tiennent leur position dans les tempêtes et puissent être récupérées en sécurité.

5. 05 Install

   Mouiller avant la saison

   Les bouées sont mouillées avant la saison chaude au point profond et près des prises d’eau, les stations d’affluents et d’exutoire sont installées et la liaison avec la rive est testée. Chaque position est consignée et photographiée. Le premier profil est réalisé à côté de chaque bouée le jour de son mouillage.

6. 06 Commission

   Mettre en service par rapport aux profils et aux prélèvements

   Chaque nœud prouve son identité, puis les mesures sont comparées à un profil réalisé avec un profileur étalonné et à des prélèvements analysés en laboratoire. Les seuils d’alerte pour l’oxygène et les algues sont convenus et testés auprès du producteur d’eau et du gestionnaire du lac. Les résultats sont signés dans le registre avant l’activation des alertes de la saison.

7. 07 Operate

   Agir avant l’efflorescence

   La console montre les indicateurs de stratification, d’oxygène et d’algues avec les cartes satellitaires des efflorescences. Des indicateurs à la hausse déclenchent des prélèvements de confirmation ; les producteurs d’eau ajustent prises et traitement, et les autorités émettent leurs avis avec les preuves jointes. Chaque alerte enregistre le résultat du prélèvement qui l’a confirmée ou levée, pour que les seuils d’alerte puissent être ajustés d’une saison à l’autre.

8. 08 Maintain

   Nettoyer, échanger et récupérer

   Les sondes sont nettoyées et échangées selon le calendrier pendant la saison, et les bouées sont récupérées avant la glace ou les tempêtes. Le registre de chaque saison rejoint la longue série qui explique l’évolution du lac. Les sondes récupérées sont vérifiées par rapport à des étalons, pour que la dérive en cours de saison puisse être corrigée dans le registre.

06Produits de données et intégration

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

Produits de données

• Séries de stratification et d’oxygèneGestionnaires de lacs et producteurs d’eau
• Indicateurs et alertes d’efflorescenceProducteurs d’eau, autorités sanitaires et gestionnaires des eaux de baignade
• Cartes satellitaires des efflorescencesAgences et public
• Rapports saisonniers sur le lacPlanificateurs et gestionnaires de bassin versant

Intégration

• Contrôle-commande de l’usine de traitementLes données de qualité à la profondeur de prise parviennent aux exploitants du traitement via l’historien.
• Bases de données des agencesLes séries sont échangées selon les standards de l’OGC avec leurs codes qualité.
• Information du publicL’information suit les canaux de l’autorité sanitaire, avec les données convenues montrées au public.

Exchanged through OGC SensorThings API, OGC WaterML 2.0, MQTT 5.

07Questions des acheteurs

Avant de cadrer votre projet.

Les capteurs mesurent-ils les toxines ?

Non. Les capteurs donnent des indicateurs d’algues ; les toxines sont mesurées sur des prélèvements, que les alertes aident à programmer.

Que se passe-t-il en hiver ?

Les bouées sont généralement récupérées avant la glace ; les stations de rive continuent de transmettre quand c’est possible.

L’imagerie satellite peut-elle remplacer les bouées ?

Elle cartographie les efflorescences de surface sur tout le lac, mais ne voit ni sous la surface ni à travers les nuages ; les bouées fournissent le profil.

Qui émet l’information du public ?

L’autorité sanitaire ou celle des eaux de baignade, à partir des preuves que fournit le réseau.

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. 1Directive 2000/60/EC establishing a framework for Community action in the field of water policyEuropean Union · 2000
2. 2Directive 2006/7/EC concerning the management of bathing water qualityEuropean Union · 2006
3. 3Guide to Hydrological Practices (WMO-No. 168)World Meteorological Organization
4. 4Copernicus Sentinel-2 optical missionEuropean Space Agency
5. 5Guide 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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