SyGEMe: Un système intelligent de gestion de l’eau potable

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SyGEMe: Un système intelligent de gestion de l’eau potable

SyGEMe: Géo-Monitoringet gestion de l’eau potable

Stéphane Storelli, CREMThierry Bussien, EPFL

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StructureStructure de l’exposéde l’exposé

1.1. Contexte : Gestion de l’eau potableContexte : Gestion de l’eau potable

2.2. Buts et Objectifs du projet Buts et Objectifs du projet SyGEMeSyGEMe

3.3. Analyse des besoins: vision Analyse des besoins: vision SyGEMeSyGEMe

4.4. Architecture système: WSOAArchitecture système: WSOA

5.5. La maquette La maquette SyGEMeSyGEMe

6.6. Conclusion: les servicesConclusion: les services

S

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1. Contexte: gestion de l’eau potable

S

« Les professionnels de l’eau se doivent de concevoir et gérer des systèmes de gestion de ressources en eau capable d’apporter une contribution à la qualité de vie des êtres humains». (UNESCO, 1998)

Les défis futurs

• Changements climatiques (la ressource)• Maîtrise de la qualité (le service)• Gestion patrimoniale (les infrastructures)

CR

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les


2. But: Offrir un nouveau service aux exploitants de réseaux

Développement d’une plateforme Web onDéveloppement d’une plateforme Web on--line et qui intègre:line et qui intègre:

� Système d’information géographique� Système de monitoring� Système expert de gestion de la connaissance

S

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Objectifs actuelsObjectifs actuels•• Valorisation des ressources : Valorisation des ressources :

NOUVELLE ECONOMIENOUVELLE ECONOMIE

•• Optimisation d’exploitation : ENERGIE MINIMALEOptimisation d’exploitation : ENERGIE MINIMALE

•• Minimisation des risques: AUTOCONTROLEMinimisation des risques: AUTOCONTROLE

•• Management orienté vers l’usage: SERVICEManagement orienté vers l’usage: SERVICE

•• Renforcement des compétences: EXPERTISERenforcement des compétences: EXPERTISE

3. Analyse des besoins

S

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les


Sources de Finhaut

Réseau de Finhaut

Sources de Salvan

Réseau de Salvan Source de Martigny

Réseau de MartignySources de Vernayaz

Réseau de Vernayaz

Sources de Fully

Réseau de Fully

Réseau de Martigny-Combe

Captages de Charrat Réseau de Charrat

Sources de Martigny

Investissement: 10 mio FrsEchanges: 4 mio m3/an

Coûts: 20 cts/m3 - Valeur: 60 cts/m3Prix: 40 cts/m3 (CA: 1,6 mioFrs)

Sources deMartigny-Combe

3. Analyse des besoins: Un exemple3. Analyse des besoins: Un exemple

Captagesde Fully

S

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N

Q

Q

Q

QQ

c

Interprétation de l’alarme j

Le niveau du réservoir est devenu inférieur au niveau minimum d’alimentation. Il faut vérifier l’évolution des débits entrants et sortant du réservoirs.

Liens vers autres alarmesMême site: Débit d’adduction de La ForclazSite Forclaz: Débit d’adduction du MélanSite

Gittieux

Halim

Hrés

Hinc

0.0m

6.0m

3.0m

2.7m

161412100806040200222018

Niveau d’eau dans le réservoir du Gittieux

T

cc

3. Analyse des besoins: vision TBT

Constats

Tâches

Processus

Constats

Tâches

Constats

S

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Réservoirdu Gittieux(1’000 m3)

TP

Eau résiduaireen provenance de

la combe vers la Forclaz

Captage principalEau de la source des Bonnettesservant également d’appoint

aux réservoirsdu Borgeaud et du Broccard

Réseau de distribution secondaireAlimentant le hameaude Pied-du-Châteauet une part du Broccard

Réseau de distribution principalAlimentant les villages deMartigny-Croix, les Rappes

et Plan Cerisier

Eau d’appointen provenance de

l’usine de traitement des eauxà Ravoire

2 1

3

4

5

6

3. Analyse des besoins: démarche

S

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Intégration du débitmesuré sur une

période de 2 heures

Norme de consommationpour Xg1 habitants

< 70% >130%

Informer l’exploitant:« Consommation

anormalement basse »

Période d’irrigation ?

Informer l’exploitant:« Consommation

anormalement élevée »

OUI NON

Norme de consommationpour Yg1 hectares

> 100 %

Réseau de distribution principalAlimentant les villages deMartigny-Croix, les Rappes

et Plan Cerisier

1

Réservoir du Gittieux

TM1


S

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S

Modalités d’alarme

Seuil limite hautSeuil limite basPériodicité considérée

ou

Courbe de référenceet écart admissible (+/-)

ou/et

Variation brusqueet pente admissible (+/-)

Redondance

Cas A

Cas B

Cas C

Continuité

CR

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Saisie de CONSTAT

Nature:

Catégorie:

Objet:

Emplacement (x;y):

Début:

Fréquence:

Rappel:

Contact:

Etat:

Sensibilité:

Notes:

Edition de TÂCHE

Nature:

Catégorie:

Objet:

Etat:

Début (jour):

Echéance (jour):

Emplacement (x;y):

Fréquence:

Rappel (contact):

Responsable:

Sensibilité:

Notes:

Plainte

Gène de service

Eau trouble

Villa Zanoni

9.9.2007 – 9.15 h

1 x

Oui

Raymond Zanoni En

cours

Moyenne

Gène dès midi,

visible au robinet

Intervention

Exploitation

Fermeture vanne

A valider

9.9.2007

10.09.2007

Réservoir Forclaz

1247,2345,787

1x

Raymond Zanoni

Michel Lonfat

Moyenne

Fermer la vanne 2 du

Réservoir du Gittieux


S

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ConstatsEnregistrement du

constat

Définition de(s) tâche(s)Actions

SyGEMe

DiagnosticSystème Expert Tableau de bord

Règles,Expériences

Mesures

Géodonnées

Évaluation Exploitant

Exploitation

� Validation


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1. Événements: ensemble des constats et tâches possibles

2. Constat: Objet de communication (ex: plainte, alarme, risque…)

3. Tâche: Objet d’action (ex: entretien, facturation, installation…)

4. Processus: groupe de Constats et Tâches en relation par cause à effet (source: expertise métier)

5. Workflow: procédure informatique de travail suivie par le système selon un schéma de règles (source: voir système expert)

Quelques définitions SyGEMe

T


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CommunicationSOAP

Client WEBType : Ajax

Services GISType : ArcGIS Server

Services TélémesuresType : OLAP

Autres servicesEx : météo…

BDType : Oraclegéodatabase

WSDL

Flux XML

Client lourd

BDType : OracleCubes OLAP

Flux propriétaires et/ou XML

Services logiques(système expert)

Type : Workflows WF

Interfaces permettant aux utilisateurs d’interagir

avec le système

Processus automatiques

agissant comme client des

différents services et

comme fournisseur de

services aux clients du

systèmes

BDType : Oracle

BPEL

TXT

Fichiers

plats

Stockage fichiers workflows

4. Architecture système: WSOA

T

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Une architecture orientée services implémentée avec des Une architecture orientée services implémentée avec des web services.web services.

Le choix d’une telle structure:Le choix d’une telle structure:

•La flexibilité: modulaire, un haut potentiel évolutif, et un haut degrés de réutilisation

•L’interopérabilité ( fonctionnalités transversales )

•La facilité de diffusion, par le biais du média Internet.


T

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La construction d’une structure système type SOA implique la La construction d’une structure système type SOA implique la gestion d’une série de couches de normes et de protocoles gestion d’une série de couches de normes et de protocoles spécifiquesspécifiques:

•WSDL : langage de description des interfaces des services (Web Services Description Language)•SOAP: protocole d’invocation de services (Simple Object Access Protocol)•XML : langage du format des données échangées (eXtensible Markup Language)•HTTP et TCP/IP : protocole de transport des données

Ainsi, dans une architecture SOA, l’ensemble des agents (fournisseurs de services et utilisateurs de services) doivent avoir en commun la manière d’invoquer (SOAP) et de décrire les données (WSDL etXML).

Selon les besoins, il s’agit d’ajouter les couches d’orchestration des services, afin de constituer les processus métiers, et de gestion de la sécurité. Dans le premier cas, un langage de modélisation de procédures type BPML (Business Process Modeling Language), puis un langage de description des procédures d'entreprise type BPEL (Business Process Execution Language), sont nécessaires. Dans le second cas, il existe plusieurs possibilités de type SSL (Secure Sockets Layer), SAML (Security Assertion

Markup Language) ou encore XKMS (XML Key Management Specification)


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Dans le cas de SyGEMe, les workflows du groupe des « services logiques » s’occuperont de l’ensemble de la gestion événementielle (utilisateur et/ou automatique) liée aux processus métiers.

Chacun d’eux pourra faire appel aux « geoservices » offerts par ArcGIS Server, ainsi qu’aux contenus des cubes OLAP (Online Analytical Processing) des « services de télémesures » et à la base de donnée type Oracle.

Les événements générés par le client et/ou automatiquement par les « services logiques » seront donc analysés, puis mis en forme par ces derniers pour un retour adéquat au client.


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SyGEMe: Un système intelligent de gestion de l’eau potable T

5. La maquette

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lk

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E

Menu Processus Menu Spatial Menu Utilisateurs

Constat n

Tâche k

Calendrier - Journal11 octobre 2007

Constat j -> +1

Tâche i

Constat i

Tâche m

Tâche l

+

+

+

+

+

+

+

i

j

i

N

n

T

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E

E


Tâche k


Constat j -> +1

Tâche i

Constat i

Tâche m

Constat n

Tâche l

+

+

+

-

+

+

+

Date…Lieu…Etat…Nature: réparationObjets réseau liés: …

lk

m

i

j

N

n

T

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b

k

EMenu Processus Menu Spatial Menu Utilisateurs

Tâche k

Explorateur de Processus

N° ID auto 7110

Constat c

Tâche b

Constat a+

+

+

+

c

a

T

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b

k


Tâche k

Processus explorateurN° ID auto 7110

Constat c

Tâche b

Constat a+

+

+

+

c

a

zHistorique des processus

N° ID autoFiche techniqueID Objet spatial

N° Référence:…

Date d’achat:…

Date pose:…

Valeur:…

Longueur:…

T

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k


Tâche k


Constat c

Tâche b

Constat a+

+

+

+

c

a

z

Historique des processusN° ID auto

Fiche techniqueID Objet spatial

N° ID auto 253012.05.2006 Points de rouille détecté lors de fouille pour raccord villa Morandini

N° ID auto 281218.07.2007 Révision du raccord, soupçon de fuite, RAS, pas d’évolution de rouille

CR

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b

k


Tâche k


Constat c

Tâche b

Constat a+

+

+

+

c

a

z



N° ID auto 253012.05.2006 Points de rouille détecté lors de fouille pour raccord villa Morandini

N° ID auto 281218.07.2007 Révision du raccord, soupçon de fuite, RAS, pas d’évolution de rouille

Création…

type: constat ou tâche…

Édition…

Changement d’état…

Regroupement…

Suppression…

Liste active…

Définitive…

T

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b

k


Tâche k


Constat c

Tâche b

Constat a+

+

+

+

c

a

Création…

Édition…

Suppression…

D’un objet du réseau…

Analyse thématique et spatiales…

Selon objets processusEx: distribution sur période selon type…

Selon objets du reseau

Ex: fréquence et coûts d’interventions…

T

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b

k


Tâche k


Constat c

Tâche b

Constat a+

+

+

+

c

a

Logout…

Préférences…

Administrateur…

Gestion des comptes…

Gestion des droits…

T

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lk

m

E


Constat n

Tâche k


Constat j -> +1

Tâche i

Constat i

Tâche m

Tâche l

+

+

+

+

+

+

+

i

j

i

N

n

T

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E

E


Tâche k


Constat j -> +1

Tâche i

Constat i

Tâche m

Constat n

Tâche l

+

+

+

+

-

+

+

lk

m

i

j

N

QQ

Q

QQ

Date…Lieu…Etat…Nature: ALARME autoObjets réseau liés: Mesure Niveau

i

n

CR

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E

E


mj

N

QQ

Q

QQ

n


Tâche m

Constat n

Constat j -> +1+

+

+



Graph de la mesurePériode 24h

Halim

Hrés

Hinc

0.0m

6.0m

3.0m

2.7m

161412100806040200222018


n

mj

T

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Stratégie urbistique : GEO Monitoring et WEB Services

E

E

Menu Proce ssus Menu Spatial Menu Utilisa teurs

mj

N

Q

Q

Q

QQ

n

Processus e xplorate urN° ID auto 7112

Tâche m

Constat n

Constat j -> +1+

+

+

Historique d es processusN° ID auto

Fiche techniqueID Objet sp atial

Graph de la mesurePériode 24 h

Hali m

Hrés

Hinc

0.0m

6.0m

3.0m

2.7m

161412100806040200222018


n

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6. Conclusion: vision services

E

E


mj

N

Q

Q

Q

QQ

n


Tâche m

Constat n

Constat j -> +1+

+

+




Hali m

Hrés

Hinc

0.0m

6.0m

3.0m

2.7m

161412100806040200222018


n

mj

Consultants Géo Monitoring

Usager ClientPrestataire Client

E

E


mj

N

Q

Q

Q

QQ

n


Tâche m

Constat n

Constat j -> +1+

+

+




Hali m

Hrés

Hinc

0.0m

6.0m

3.0m

2.7m

161412100806040200222018


n

mj

Web Service

Prestataire SyGEMe

E

E


mj

N

Q

Q

Q

QQ

n


Tâche m

Constat n

Constat j -> +1+

+

+




Hali m

Hrés

Hinc

0.0m

6.0m

3.0m

2.7m

161412100806040200222018


n

mj

Géographie

E

E


mj

N

Q

Q

Q

QQ

n


Tâche m

Constat n

Constat j -> +1+

+

+




Hali m

Hrés

Hinc

0.0m

6.0m

3.0m

2.7m

161412100806040200222018


n

mj

Monitoring

E

E


mj

N

Q

Q

Q

QQ

n


Tâche m

Constat n

Constat j -> +1+

+

+




Hali m

Hrés

Hinc

0.0m

6.0m

3.0m

2.7m

161412100806040200222018


n

mj

Expertise

S

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Documents

SyGEMe: Un système intelligent de gestion de l’eau potable