Eau & assainissement : supervision SCADA 4G pour 300 stations distribuées

· 9 minutes de lecture
9 min read
Sophie Durand
Sophie Durand
Chargée de contenu technique

Gérer un réseau de stations de pompage dispersées sur 3 000 km², sans technicien dédié sur chaque site — c'est le quotidien des exploitants eau et assainissement. Voici comment le 4G LTE et la supervision cloud transforment cette contrainte en avantage opérationnel.

Le défi des réseaux d'eau distribués​

Un réseau d'eau potable ou d'assainissement, c'est des centaines de sites à superviser en permanence :

  • Stations de pompage (relevage, refoulement, surpresseurs)
  • Réservoirs et châteaux d'eau (niveaux, qualité)
  • Postes de chloration (dosage, résiduel chlore)
  • Vannes télécommandées (isolement, régulation)
  • Stations de traitement (aération, décantation, filtration)

La majorité de ces sites sont isolés : pas de fibre, pas d'ADSL, souvent en zone rurale ou en forêt. Le seul vecteur de communication disponible est le réseau mobile.

Pendant des années, on s'est contenté du GPRS : 20 kbps de débit, latences élevées, fiabilité médiocre. Aujourd'hui, la 4G LTE change la donne.

Architecture type : 300 stations sur réseau 4G​

Infrastructure de communication​

Matériel type par station​

ComposantSpécification
GatewayEziwan Gateway, rail DIN 35mm
Alimentation12–48V DC (alimentation station)
SIMDual SIM Orange + SFR
Connexion automateRS-485 Modbus RTU
AntenneExtérieure + câble faible perte (sites creux)
Température-40°C / +75°C (armoires non chauffées)

Collecte Modbus : les données qui comptent​

Station de pompage typique​

# Registres Modbus collectés — Station pompage
slaves:
  - id: 1
    name: "Pompe principale"
    polling: 30s
    registers:
      - address: 0    # État pompe (0=arrêt, 1=marche, 2=défaut)
        name: etat_pompe
      - address: 1    # Heures de fonctionnement (×10)
        name: heures_fonctionnement
        scale: 0.1
      - address: 2    # Débit instantané (m³/h × 10)
        name: debit_instantane
        scale: 0.1
      - address: 3    # Volume journalier (m³)
        name: volume_journee
      - address: 10   # Pression aval (bar × 100)
        name: pression_aval
        scale: 0.01
      - address: 11   # Niveau bâche (cm)
        name: niveau_bache
        
  - id: 2
    name: "Analyseur eau"
    polling: 300s
    registers:
      - address: 0    # Chlore résiduel (mg/L × 100)
        name: chlore_residuel
        scale: 0.01
      - address: 1    # Turbidité (NTU × 100)
        name: turbidite
        scale: 0.01
      - address: 2    # pH (× 100)
        name: ph
        scale: 0.01

Alertes critiques configurées​

ParamètreSeuil alerteSeuil critiqueAction
Pompe en défaut—ImmédiatSMS astreinte + email
Niveau bâche bas< 30%< 15%Email / SMS + fermeture télé
Chlore résiduel< 0,1 mg/L< 0,05 mg/LSMS astreinte + rapport ARS
Pression aval< 1,5 bar< 1,0 barSMS astreinte
Connexion perdue> 5 min> 15 minEmail superviseur

Dual SIM : la continuité de service exigée​

Les réseaux d'eau sont des infrastructures critiques. La continuité de la supervision est une obligation réglementaire, pas une option.

Sur 300 stations en zone rurale et périurbaine, la couverture n'est jamais uniforme. Orange peut être excellent à certains endroits, SFR à d'autres. Et les coupures de réseau arrivent.

Comportement Dual SIM Eziwan — Station Pompage St-Étienne-du-Bois :

08:42  SIM1 Orange active — RSRP : -82 dBm — Latence : 28ms
09:15  SIM1 Orange dégradée — RSRP : -101 dBm — 3 pings KO
09:15  → Bascule automatique SIM2 SFR
09:15  SIM2 SFR active — RSRP : -79 dBm — Latence : 31ms
09:16  Dashboard SCADA : reconnexion détectée (45 secondes d'interruption)
12:30  SIM1 Orange revenue — RSRP : -80 dBm
13:00  → Rebascule SIM1 Orange (priorité configurée)

Sur une flotte de 300 stations, on observe typiquement 15 à 30 basculements SIM par mois — totalement transparents pour la supervision.

SCADA distant : les techniciens interviennent sans se déplacer​

Accès VPN aux automates​

Via le VPN OpenVPN/IPSec Eziwan, les techniciens accèdent directement aux automates de terrain :

# Technicien connecté depuis le centre de supervision
# VPN OpenVPN/IPSec actif → accès réseau local de chaque station

# Accès à l'IHM de la station de Montceau-les-Mines
http://192.168.15.100      → Interface web de supervision locale

# Accès au PLC Schneider TM3
# Logiciel EcoStruxure → IP : 192.168.15.10
# Diagnostic, modification paramètres, reset défauts

Économie moyenne : 65% des interventions qui nécessitaient un déplacement terrain sont résolues à distance en moins de 20 minutes.

Rapport automatique pour l'ARS​

Eziwan peut générer automatiquement les rapports de qualité d'eau requis par l'Agence Régionale de Santé :

  • Historique chlore résiduel par station (export CSV / PDF)
  • Taux de conformité sur la période
  • Alertes qualité avec horodatage et durée

Voir le cas d'usage collectivités → · Télécharger le guide supervision eau →

Déploiement : retour d'expérience sur 300 stations​

Planning type​

PhaseDuréeContenu
Audit terrain2 semainesInventaire automates, couverture réseau
Configuration ZTP1 semaineProfils par type de station
Déploiement pilote1 mois20 stations test
Déploiement masse3–4 mois280 stations restantes
Formation opérateurs2 joursDashboard, alertes, accès VPN

Profils ZTP par type de station​

Un seul profil couvre toutes les stations d'un même type. La configuration est déployée automatiquement dès que le gateway se connecte :

  • Profil-Pompage-Standard : 85% des stations
  • Profil-Reservoir-Qualite : 10% des stations (avec analyseurs)
  • Profil-Station-Traitement : 5% des stations (configuration étendue)

Intégration M-Bus pour la télérelève de compteurs​

Dans les réseaux d'eau, les compteurs d'abonnés et les stations de relevé automatique utilisent souvent le protocole M-Bus (EN 13757-2) sur câble ou Wireless M-Bus 868 MHz (EN 13757-4) sur radio. La Gateway Eziwan s'intègre dans ces architectures via un convertisseur M-Bus/Modbus ou directement via le module Wireless M-Bus :

# Exemple de configuration télérelève multi-compteurs via M-Bus RS-485
mbus:
  baudrate: 2400                    # Vitesse standard M-Bus
  slaves:
    - address: 1                    # Adresse M-Bus primaire (0-250)
      name: "Compteur eau zone A"
      manufacturer: "Itron"
      data_records:
        - drec: 0x01               # Énergie totale en m³
          name: volume_total
          unit: m3
        - drec: 0x02               # Débit instantané (m³/h)
          name: debit_instantane
          unit: m3h
        - drec: 0x06               # Température eau froide
          name: temperature
          unit: degC
    - address: 2
      name: "Compteur eau zone B"
      manufacturer: "Kamstrup"

Avantage M-Bus vs 4-20mA : le M-Bus remonte en une seule trame le volume cumulé, le débit instantané, la température et les alarmes (dépassement débit max, retour d'eau, module cassé), sans câblage analogique séparé par variable.

Conformité RPQS et données réglementaires​

Les exploitants sous Délégation de Service Public (DSP) ont l'obligation de produire chaque année un Rapport sur le Prix et la Qualité du Service (RPQS) à l'attention des collectivités délégantes et de l'ONSB (Observatoire National des Services de l'Eau et de l'Assainissement).

Les indicateurs de performance RPQS directement alimentés par les données Eziwan :

Indicateur RPQSCodeSource Modbus Eziwan
Taux de conformité microbiologiqueP101.1Compteurs qualité chlore/turbidité
Indice Linéaire de Consommation (ILC)P104.3Volumes pompés + index compteurs
Taux de perte en réseauP106.3Volume mis en distribution vs volumes comptés
Taux de réclamationsP155.1N/A (données CRM)
Rendement du réseau de distributionP106.3Volume produit vs distribué
Durée d'indisponibilitéP151.1Temps d'alarme pompe/réseau journalisé

L'export automatique de ces données en CSV depuis la plateforme Eziwan, avec la période calendaire et l'identifiant de station, permet de renseigner directement les tableaux RPQS sans ressaisie manuelle.

Pour les stations soumises à surveillance ARS (Agence Régionale de Santé), les données de qualité (chlore résiduel, turbidité, pH) sont exportables en format horodaté conforme aux exigences de traçabilité.

FAQ​

Le passage du GPRS 2G au 4G LTE nécessite-t-il de remplacer tous les automates ? Non. Les automates de terrain (Schneider TM3, Wago, Siemens, etc.) gardent leurs protocoles série RS-485 Modbus RTU. C'est uniquement le modem/routeur de communication qui est remplacé — la passerelle LTE se branche sur le bus RS-485 existant. Aucune modification du programme automate n'est nécessaire.

Quelle est la consommation data 4G LTE d'une station de pompage standard ? Pour une station remontant 20 registres Modbus toutes les 30 secondes en MQTT, la consommation est de l'ordre de 30 à 80 Mo par mois, VPN inclus. Les SIM M2M IoT avec forfaits 100–500 Mo/mois sont généralement suffisantes. Sur une flotte de 300 stations, le coût SIM représente typiquement 8 à 15 € par site par mois tout compris.

Comment gérer les exigences de déclaration DDASS/ARS avec la supervision 4G ? La plateforme Eziwan permet d'exporter automatiquement les données de qualité (chlore résiduel, turbidité, pH) en format CSV ou PDF horodaté, directement exploitable pour les rapports DDARS/ARS. Les alertes de dépassement de seuil sont journalisées avec horodatage précis, ce qui facilite les déclarations réglementaires.

Le Dual SIM est-il vraiment utile en zone rurale peu couverte ? C'est précisément là où il est le plus utile. En zone rurale, une seule antenne BTS couvre souvent votre zone — si elle tombe (foudre, panne matérielle, maintenance), vous perdez le réseau. Avec deux opérateurs et deux réseaux d'antennes distincts, la probabilité d'une coupure simultanée sur les deux réseaux est très faible (< 0,1% sur une année).

Quelle connectivité prévoir pour une station en zone blanche totale ? En dehors de la couverture LTE, des alternatives existent : VHF/UHF radio (pour les réseaux propriétaires water utilities), satellite LEO (Starlink, Iridium, Eutelsat OneWeb), ou LoRaWAN si la collectivité dispose d'un concentrateur LoRa en portée. Eziwan peut s'intégrer à des solutions de backhaul satellite pour les sites vraiment isolés.

Pour aller plus loin​

Conclusion​

Superviser 300 stations d'eau et d'assainissement avec deux techniciens d'astreinte et zéro déplacement inutile — c'est aujourd'hui possible grâce au 4G LTE, au Dual SIM avec failover automatique et aux outils de supervision cloud.

Le retour sur investissement est rapide : réduction des astreintes, moins de déplacements, conformité réglementaire facilitée, et surtout une connaissance en temps réel de l'état de votre réseau que vous n'aviez pas avec le GPRS.

Discuter de votre projet eau/assainissement → · Voir la démo supervision SCADA →

Ressources complémentaires​