sunrise smart city: expérimentations à grande échelle de la ville intelligente et durable
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SunRise : démonstrateur de la «Ville intelligente et durable »
I. Shahrour, professer à Lille1/Polytech’LilleA. Afaneh, EL Farah, B. Ayari, D. Sakr, V. Collot, chercheurs au LGCgE
Smart City : Expérimentations à grande échelleLille1/Polytech’Lille/LGCgE –Eiffage Construction
14 octobre 2014, Polytech’Lille
Petite ville (110 Hectares)• 25 000 usagers• 140 bâtiments
variété • usage • qualité de constructions
Projet SunRise « Cité Scientifique »
C1 – Chimie (1966) Polytech’Lille (2000)
IUT (2006)
70 km de réseaux
• Eau potable• Assainissement• Chauffage urbain, • Gaz • Électricité (HT, BT)• Eclairage public• Voiries
Couplage réseaux primaires – Bâtiment
Bâtiment
Collectivités :AMGVF LMCU, Région, ArtoisComm
International:W-Smart New York University Pays Bas (Vitens)Grande Bretagne (Thames)Espagne (Acciona)
Opérateurs : • Eaux du Nord/Suez• Eaux de Paris• Dalkia• ERDF• Eiffage Energie• Lille Métropole Habitat
Laboratoires de recherche :Ingénierie, STIC, Sciences sociales
Formation :Master (…), Mastère CréaCityDiplômes d’ingénieurs
Centres d’innovatio, pole,… Pole UbiquitaireCITC –EURARFIDPRN
Starts-ups : Stereograph, Noolittic, Inodesign, Calmwater, Planete oui, IXsane
Partenaires du projet SunRise
Projet CPER (SunRise) 2015-2020:INRIA, IFSTTAR, CAUE, Artois, Mines de Douai, Centrale Lille, HEI-ISA-ISEN
SunRise Communauté :chercheurs, doctorants et étudiant
Avril 2014
Plateforme de pilotageSystème d’information
• Données de patrimoine (SIG)• Données d’état et de
fonctionnement (capteurs, ..)• Informations libres
Outils d’analyse
Communication Serveur web
• Equipes Techniques• Equipes de gestions• Usagers• Equipes Académiques• Partenaires
Architecture du système de «SunRise »
Communication : • Réseaux filaires • Réseaux sans fils
• Bâtiments (habitat, activités,..)• Réseaux (eau, énergie, voirie,..)
Mesure et contrôle des infrastructures
Autres Données
• Environnement• Transport• Informations• Secours• ….
Eau
- Fuites- Qualité (sécurité)
Energie
- Gestion optimale- Sécurité
• Dalkia (chauffage urbain)• LMH : Logement social• Eiffage Energie (Electricité)
Plateforme
Avancement du projet
Système d’information
• Eaux du Nord /Suez Eaux de Paris
• CEA-LIST
• W-Smart• Vitens• Thames Water • Acciona Agua
Système d’information géographique
Ahmad Afaneh, doctorant
Créer la base de données SIG
• Données géolocalisées
• Classes d'objets
• Shape Files
• Couches
• Tables d'attributs
• Entités géographiques
• Images satellitaires
Couches & Classes d'entités
Google Earth ImageSAS Planet
Géo référencement
Lambert 93 Zoom 21 Haute Résolution
Master Plan & Table d'attribut
SunRiseSite pilote de la ville intelligente et durable
Réseau d'eauRéseau de chauffage
Réseau d'assainissementRéseau d'électricité
Travail en cours
- Compléter et vérifier les données- Intégrer d’autres outils SIG :
Arc GIS for Desktop Arc Catalogue
- Intégrer et traiter les données de mesure - Développer des interfaces avec des logiciels de
calcul des réseaux urbains
Réseau d’eau potable
Projets en cours :
1) Laboratoire commun « Réseaux d’eau intelligents »Partenaires : CEA-LIST, W-Smart, KWR
2) Chaire IndustriellePartenaire : Eaux du Nord
3) Projet INCOM (Fuites) Partenaires : Eaux du Nord, CEA-LIST, Eaux de Paris, W-Smart, Vitens
4) Projet BioSmart (Bio Contamination) Partenaires : Eaux du Nord, CEA-LIST, Eaux de Paris, W-Smart, Vitens
TWUL Demo siteLondon
Smart CaceresCaceres
VIPLeeuwarden
Sunrise Lille
Projet Européen SmartWater4Europe
SmartWater4Europe
Intellisonde
Qualité
Pilote en laboratoire
Amani Abdallah, doctorante
Démonstrateur d’eau – Fuites
Elias Farah, doctorant
Tuyaux
Longueur
Diamètre
Matériau
Rugosité
Zone d’emplacement
Points d’alimentation
Coordonnées(X, Y, Z)
Vannes
Coordonnées
Diamètre
Tuyau de référence
Etat
Poteaux d’incendie
Coordonnées(X, Y, Z)
AMR
Coordonnées(X, Y, Z)
C6
Consommation d’eau pour le bâtiment C6 (Mars 2014)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240
0.5
1
1.5
2
Lundi 3 Mars
temps (h)
Con
som
mat
ion
(m
3)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240
0.5
1
1.5
2
Lundi 3 Mars Samedi 8 Mars
temps (h)
Con
som
mat
ion
(m
3)
P2
Consommation d'eau du bâtiment P2 - Mai 2014
Modélisation Hydraulique :• Vitesses, débits • Pressions
Débit à 11 h
Débit à 11 h
Secteur Chimie
Secteur Biologie
En Cours :• Instrumentation en pression• Création des sous – zones• Méthodologie de détection des fuites
Réseau de chauffage
Baligh Ayari, doctorant
SunRiseSite pilote de la ville intelligente et durable
Réseau d'eauRéseau de chauffage
Composantes du réseau de chauffage
• Chaufferie • Stations d’échanges
SunRiseSite pilote de la ville intelligente et durable
Réseau d'eauRéseau de chauffage
Composantes du réseau de chauffage
Les conduites
Station d’échange
Sous station M1
SunRiseSite pilote de la ville intelligente et durable
Réseau d'eauRéseau de chauffage
Composantes du réseau de chauffage
Système de régulation
Exemple de Mesure : Bâtiment « M1 »
Consommation Température extérieure
Courbe de chauffe (2012)
En cours :- Analyse fine des consommations- Modèles prévisionnels
Réseau Electrique
Daniel SAKR, Doctorant
Electrical Grid Network
Complete renovation of the HT grid 2012Improving the: •Transmission system lines•Distribution system
As well as implementing: •Smart-Metering system•Fault detection•Fault response / self-healing system
Electrical Grid Network
A2
M6
HT (20 kV)
LT
Supply
FAULT
Substation M1
HT Line leaving M1 and
destined for next post on
the loop
High Tension Distribution Panel (TGHT)
Transformer 1’s Cell (protects
transformer #1)
Transformer 2’s Cell (protects
transformer #2)
HT Line arriving into M1 from Previous HT
Post
H.T (20 kV) L.T. (380 V)
Smart Meter location – recording & compiling consumption (kWh) data, and
then sending to the main server
Low Voltage Master Distribution Panel (TGBT)
Smart Meter
Smart Metering System
kWMarch 2013 April 2013 May 2013 June 2013 July 2013 August 2013 September
2013October 2013 November
2013December
2013January 2014 Febraury 2014 March 2014 April 2014
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
3,337
2,9102,729
2,610
2,055
1,425
2,902
2,8073,082
3,235
3,168
3,373
2,876
3,169
5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250 5,250
5,250
Fixed Demand vs Actual Demand
Actual Demand Fixed Demand
Under progress
• Analysis of consumption in critical buildings• Develop a strategy to reduce the peak demand
Système d’aide à la réduction des charges liées aux fluides dans le logement social (LMH /
LGCgE)
Objectifs
Développer un prototype d’un système innovant pour le suivi et le contrôle des charges dans le logement social
Installer des prototypes dans des logements et suivre leurs usages
Cahier des charges LMH/LGCgE
• Suivre en temps réel
Les paramètres de confort:• Température• Humidité• Qualité de l’air• Luminosité• Bruit
Les consommations:• Électricité• Chauffage• Eau
D’autres paramètres: • La présence• Ouvertures• L’alarme incendie
Test en appartement pédagogique Roubaix
Qualité d’air intérieur Luminosité / Présence
Consommation électrique
Température / Humidité
• Qualité de l’air
0:24 3:04 5:44 8:24 11:0413:4516:2519:0521:45 0:44 3:24 6:04 8:44 11:2414:0516:4519:2522:05 1:04 3:44 6:24 9:04 11:4414:2560
65
70
75
80
85
90
95
100
105
110
Qualité d'air du séjour
0 -200 : Air frais200 – 400 : Air peu pollué400 – 600 : Air Pollué600 – 800 : Air très pollué
• Consommation Electrique
0:04 2:44 5:24 8:04 10:44 13:24 16:04 18:44 21:24 0:04 2:44 5:24 8:04 10:44 13:24 16:04 18:44 21:24 0:04 2:44 5:24 8:04 10:44 13:231065000
1065500
1066000
1066500
1067000
1067500
1068000
1068500
1069000
1069500
1070000
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Index [Wh] Puissance Apparente [VA]
12/02/2014 13/02/2014 14/02/2014
Installation dans des logements occupés
• Verhaeren 1935 • Charles Sixte 1975
En cours, perspectives
Suivi des usages,.. Amélioration du système Passer à une grande échelle en intégrant les
lieux communs
Démonstrateur Voirie :comportement d’une chaussée après
ouverture d’une tranchée
32
Humidité Température Déformation Pression Tassement Fissuration Fibre optique
20 28 32 10 1 4 2
En cours
• Assainissement • Eclairage public
Conclusion Projet Quasi-unique aux niveaux
Site physique de taille pertinente Multi-secteurs Approche usage Partenariat public-privé Partenariat à l’international Activité académique (formation & recherche)
Transition énergétique : Priorité Régionale, Nationale et Européenne
Conclusion
Positionnement sur un domaine ayant un intérêt :• Sociétal, environnemental• Economique (marché à plusieurs centaines de
milliards d’euros)• Recherche & transfert• Formation (plateforme pédagogique)• Attractivité
SunRise en marche
Le point septembre 2013 Libération Mai 2013
Projet Phare – 3ème Révolution industrielle – Nord Pas de Calais
BFM Business 28 avril 2013
Banque Mondiale, Washington21 mai 2014
(Délégation - MEDEF International, PRN)
Diffusion de la culture scientifique : TEDx Lille « La nouvelle renaissance », 8 mars 2014
MERCI
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