Castle Rock testera l’IA pour réduire les fuites d’eau !

Castle Rock Water a perdu 166 millions de gallons d’eau en 2023, alors que ce liquide vital s’est échappé silencieusement des canalisations, raccords et vannes du réseau de distribution de la ville, qui s’étend sur 517 miles – principalement enterré et difficilement détectable.

Les pertes dans une année récente ont atteint jusqu’à 240 millions de gallons — soit 737 acre-feet, assez pour fournir de l’eau à environ 1 000 familles pendant un an. Ces fuites engendrent un manque à gagner pour la municipalité, évalué entre 400 000 et 650 000 dollars par an.

“On appelle cela de l’eau non facturable — c’est de l’eau que nous produisons mais pour laquelle nous ne pouvons pas facturer nos clients,” a expliqué Mark Marlowe, directeur de Castle Rock Water.

Plus important encore, il s’agit d’un gaspillage d’une ressource essentielle que les communautés du Colorado ne peuvent pas se permettre de perdre, alors que le climat se réchauffe et que l’Ouest américain se dessèche.

Pour remédier à ces pertes, Castle Rock lancera le mois prochain un programme pilote de six mois avec une entreprise canadienne spécialisée dans la technologie de l’intelligence artificielle. Ce programme a pour but de détecter les fuites dans les systèmes d’eau municipaux de manière précoce et fréquente, ce qui rendra les réparations plus simples et moins coûteuses, comparé à la nécessité de mobiliser une équipe en pleine nuit pour résoudre une rupture de canalisation. La ville de 81 000 habitants consomme environ 3,2 milliards de gallons d’eau par an.

“Les urgences ne surviennent jamais à midi un mercredi — elles se produisent à 3 heures du matin la veille de Noël,” a ajouté Marlowe. “Il faut intervenir de manière proactive, avant que cela ne devienne une fuite plus importante.”

Ce projet pilote de 90 000 dollars équipera huit bouches d’incendie dans le quartier de Cobblestone Ranch d’“enregistreurs acoustiques”. Tim Sutherns, président de Digital Water Solutions, a souligné que l’équipement de la société va “écouter l’eau”, détectant et collectant les sons particuliers produits par l’eau en circulation dans le système — ou qui s’en échappe.

C’est une approche plus précise que celle utilisée par de nombreux systèmes de détection de fuites actuels, selon Sutherns, qui écoute les canalisations elles-mêmes pour détecter des vibrations ou signaux acoustiques pouvant indiquer une fissure ou une défaillance.

“Les tuyaux en PVC sont difficiles à surveiller en raison du fait qu’ils ne résonnent pas,” a-t-il précisé.

Les enregistreurs intégrés de Digital Water Solutions, appelés dispositifs “hydrant.AI”, mesurent la pression, l’acoustique et la température de l’eau, tout en surveillant en continu les anomalies pouvant signaler un problème. Ces points de données sont collectés et envoyés via une connexion cellulaire aux serveurs cloud de l’entreprise.

“Lorsqu’il y a une fuite dans les tuyaux, certaines fréquences se créent,” a expliqué Sutherns. “Le bruit est différent lorsque l’eau sort d’un tuyau de celui lorsqu’elle circule à l’intérieur.”

Ensuite, la technologie de l’intelligence artificielle entre en jeu.

“C’est ici que nous appliquons notre apprentissage automatique,” a-t-il ajouté.

Cette entreprise, fondée il y a sept ans et ayant installé ses équipements dans 40 municipalités aux États-Unis, au Canada et en Islande, a accumulé suffisamment de données pour créer des modèles d’IA puissants capables d’identifier rapidement les problèmes enfouis sous terre.

“Avec le temps, cela s’accroît,” a déclaré Sutherns, “et la précision des modèles augmente.”

L’intelligence artificielle est une technologie qui a connu une attention considérable ces dernières années et représente un outil précieux et efficace pour le secteur des services publics en matière d’eau, a déclaré Gigi Karmous-Edwards. Elle dirige sa propre société de conseil et a fait partie des 26 experts ayant œuvré au sein du Water 2050 Technology Think Tank de l’American Water Works Association.

Cette efficience repose sur le fait que l’infrastructure des systèmes d’eau se trouve principalement sous terre, ajoutant que là-bas, la visibilité est limitée et que de petits problèmes peuvent évoluer en problèmes majeurs, souvent révélés seulement lorsqu’ils remontent à la surface.

Selon l’American Society of Civil Engineers, l’infrastructure des réseaux d’eau potable aux États-Unis comprend 2,2 millions de miles de canalisations souterraines, dont beaucoup sont vieillissantes et mal entretenues. Environ une rupture de canalisation survient toutes les deux minutes aux États-Unis, entraînant une perte estimée à 6 milliards de gallons d’eau traitée chaque jour, d’après le dernier rapport d’infrastructure de l’organisation.

Le mois dernier, une rupture d’un aqueduc de 32 pouces dans le centre-ville d’Atlanta a paralysé la ville et déclenché des avis de l’ébullition de l’eau dans toute la capitale géorgienne. Vendredi, un incident similaire dans la banlieue nord de Chicago a causé d’importantes inondations et piégé des véhicules, contraignant les résidents à naviguer dans une eau glaciale pour atteindre la sécurité.

Certaines de ces catastrophes pourraient être évitées si les services d’eau détectaient l’usure et la détérioration du système plus tôt, a indiqué Karmous-Edwards.

“En appliquant cette technologie, vous commencez à rassembler des informations sur ce qui se passe sous terre,” a-t-elle précisé. “Plus vous collectez de données à partir de capteurs et combinez différents ensembles de données et capacités de modélisation, plus vous obtenez une détection précoce rapide.”

Il n’est pas clair à quel point l’utilisation de l’IA est répandue dans les systèmes d’eau municipaux. Selon Sutherns de Digital Water Solutions, Castle Rock est le premier client de son entreprise dans le Colorado. Cependant, la semaine dernière, Farmington, au Nouveau-Mexique, a commencé à utiliser la technologie de FIDO Tech, une entreprise britannique, pour aider à détecter les fuites sur environ 200 miles de son réseau d’approvisionnement en eau durant les dix prochaines années.