Analysis of the water consumption of the Scientific Campus : to step for the construction of a pilot of a Smart Water system

par Taghreed Suleman

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Erick Carlier et de Isam Shahrour.

Soutenue le 21-10-2013

à Lille 1 , dans le cadre de École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Lille) , en partenariat avec Laboratoire de génie civil et géo-environnement (LGCgE) (laboratoire) .

  • Titre traduit

    Analyse de la consommation d'eau du Campus de la Cité Scientifique – une étape pour la construction d'un pilote de système de réseaux intelligents


  • Résumé

    Ce travail fait partie d'un grand projet pour la mise en œuvre d'un réseau urbain intelligent sur le Campus de la Cité Scientifique qui est équivalent à une petite ville d'environ 25000 habitants. Le réseau intelligent comprend (i) la mise en œuvre d’une instrumentation pour le suivi en temps réel et le contrôle du réseau de distribution d'eau et (ii) le développement d'un système expert basé sur l'expérience développée par l'industrie de l'eau ainsi que sur des recherches fondamentales et appliquées pour la gestion optimale des systèmes complexes. L'un des enjeux majeurs de ce système concerne la gestion de la demande en eau. Ce travail a porté sur cette question. Il comporte une synthèse bibliographique et l'analyse de la consommation d'eau du Campus Scientifique. Le travail est organisé en trois parties. La première partie présente une analyse bibliographique des recherches sur la demande d'eau, la localisation des fuites d’eau et le développement des réseaux intelligents dans le secteur de l’eau. Des études de cas sont présentées pour illustrer l'application des innovations dans des projets réels. La deuxième partie concerne la présentation du site du Campus, qui est utilisé dans ce travail de recherche. Ce site présente plusieurs avantages pour l'analyse de la demande en eau. Les bâtiments ont des usages variés: résidence, restauration, sport, administration, recherche, enseignement et enseignement / recherche. Le site est également équipé d'un système de télérelève (AMR). Les données de consommation sont disponibles pour les principaux bâtiments à différentes échelles de temps. La dernière partie présente une analyse de la consommation d'eau des principaux secteurs du campus, qui couvrent les différents usages des bâtiments. L'analyse est menée à différentes échelles de temps: mensuelle, hebdomadaire, journalière et horaire. Il débouche sur l'établissement de profils de consommation des principaux bâtiments, qui seront ensuite intégrés dans le système intelligent de gestion de l’eau.


  • Résumé

    This work is a part of a large project for the implementation of a smart water system in the Scientific Campus, which is equivalent to a small city with about 25 000 inhabitants. The smart water technology includes (i) the implementation of a real-time monitoring and control of the water distribution system and (ii) the development of an expert system based on the experience developed by the water industry as well as basic and applied researches for the optimal management of complex systems. One of the major issues in this system concerns the water demand management. This work concerned this issue. It included a literature survey and analysis of the water consumption in the Scientific Campus. The work includes three parts. The first part presents a literature analysis of researches ion the water demand, leakage localization and water smart grid. Case studies are presented for the illustration of the implementation of the latest technology and innovations in real projects. The second part concerns the presentation of the site of the Scientific Campus, which is used in this research work. This site presents several advantages for the analysis of the water demand. The buildings have varied usages: students’ residence, restaurant, sport, administration, research, teaching and teaching/research. The site is also equipped by an automatic metering reading (AMR). The consumption data is available for the main buildings at different time scales. The last part presents analysis of the water consumption of the main sectors of the Scientific Campus, which cover different buildings uses: research, teaching, administration, residence and catering. Analysis is conducted at different times scales: monthly, weekly, daily and hourly. It results in establishing consumption profile of the main buildings, which will then be integrated in the smart water system of the Campus.


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