SunRise Smart City: Expérimentations à grande échelle de la ville intelligente et durable
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Transcript of SunRise Smart City: Expérimentations à grande échelle de la ville intelligente et durable
SunRise : démonstrateur de la «Ville intelligente et durable »
I. Shahrour, professer à Lille1/Polytech’Lille A. Afaneh, EL Farah, B. Ayari, D. Sakr, V. Collot, chercheurs au LGCgE
Smart City : Expérimenta<ons à grande échelle Lille1/Polytech’Lille/LGCgE –Eiffage Construc<on
14 octobre 2014, Polytech’Lille
Pe<te ville (110 Hectares) • 25 000 usagers • 140 bâ3ments
variété • usage • qualité de construc3ons
Projet SunRise « Cité Scien<fique »
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 – Bâ<ment
Bâ<ment
Collec<vités : AMGVF LMCU, Région, ArtoisComm
Interna<onal: 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
Forma<on : Master (…), Mastère CréaCity Diplômes d’ingénieurs
Centres d’innova<o, pole,… Pole Ubiquitaire CITC –EURARFID PRN
Starts-‐ups : Stereograph, Noolihc, 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 pilotage Système d’informa<on
• Données de patrimoine (SIG) • Données d’état et de
fonc<onnement (capteurs, ..) • Informa<ons libres
Ou<ls d’analyse
Communica<on Serveur web
• Equipes Techniques • Equipes de ges<ons • Usagers • Equipes Académiques • Partenaires
Architecture du système de «SunRise »
Communica<on : • Réseaux filaires • Réseaux sans fils
• Bâ<ments (habitat, ac<vités,..) • Réseaux (eau, énergie, voirie,..)
Mesure et contrôle des infrastructures
Autres Données
• Environnement • Transport • Informa<ons • Secours • ….
Eau
-‐ Fuites -‐ Qualité (sécurité)
Energie
-‐ Ges3on op3male -‐ Sécurité
• Dalkia (chauffage urbain) • LMH : Logement social • Eiffage Energie (Electricité)
Plateforme
Avancement du projet
Système d’informa<on
• Eaux du Nord /Suez Eaux de Paris
• CEA-‐LIST
• W-‐Smart • Vitens • Thames Water • Acciona Agua
Système d’informa<on géographique
Ahmad Afaneh, doctorant
Créer la base de données SIG
• Données géolocalisées • Classes d'objets
• Shape Files
• Couches
• Tables d'a\ributs
• En3tés géographiques
• Images satellitaires
Couches & Classes d'en<tés
Sécurité publique
Réseau d'assainissement
Réseau d'électricité
Réseau de chauffage
Réseau d'eau
Caractéris3ques du site
Bâ3ments
Google Earth Image SAS Planet
Géo référencement
Lambert 93 Zoom 21 Haute Résolu<on
Master Plan & Table d'asribut
SunRise Site pilote de la ville intelligente et durable
Réseau d'eau Réseau de chauffage
Réseau d'assainissement Réseau 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 Industrielle Partenaire : Eaux du Nord
3) Projet INCOM (Fuites) Partenaires : Eaux du Nord, CEA-‐LIST, Eaux de Paris, W-‐Smart, Vitens
4) Projet BioSmart (Bio Contamina3on) Partenaires : Eaux du Nord, CEA-‐LIST, Eaux de Paris, W-‐Smart, Vitens
TWUL Demo site London
Smart Caceres Caceres
VIP Leeuwarden
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’alimenta<on 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)
0
0,5
1
1,5
2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Con
som
mat
ion
(m3 )
temps (h)
Lundi 3 Mars
0
0,5
1
1,5
2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Con
som
mat
ion
(m3 )
temps (h)
Lundi 3 Mars Samedi 8 Mars
P2
Consomma<on d'eau du bâ<ment P2 -‐ Mai 2014
Modélisa<on Hydraulique : • Vitesses, débits • Pressions
Débit à 11 h
Débit à 11 h
Secteur Chimie
Secteur Biologie
En Cours : • Instrumenta3on en pression • Créa3on des sous – zones • Méthodologie de détec3on des fuites
Réseau de chauffage
Baligh Ayari, doctorant
SunRise Site pilote de la ville intelligente et durable
Réseau d'eau Réseau de chauffage
Composantes du réseau de chauffage
• Chaufferie • Sta3ons d’échanges
SunRise Site pilote de la ville intelligente et durable
Réseau d'eau Réseau de chauffage
Composantes du réseau de chauffage
Les conduites
Les sta<ons d’échange
Sous sta3on M1
SunRise Site pilote de la ville intelligente et durable
Réseau d'eau Réseau de chauffage
Composantes du réseau de chauffage
Système de régula3on
Exemple de Mesure : Bâ<ment « M1 »
Consomma<on Température extérieure
Courbe de chauffe (2012)
En cours : -‐ Analyse fine des consomma3ons -‐ Modèles prévisionnels
Réseau Electrique
Daniel SAKR, Doctorant
Electrical Grid Network
Complete renova3on of the HT grid 2012 Improving the:
• Transmission system lines • Distribu3on system
As well as implemen3ng: • Smart-‐Metering system • Fault detec3on • Fault response / self-‐healing system
Electrical Grid Network
A2
M6
HT (20 kV)
LT
Supply
FAULT
Substa<on M1
HT Line leaving M1 and
des3ned for next post on the loop
High Tension Distribu<on 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 loca3on – recording & compiling consump3on (kWh) data, and
then sending to the main server
Low Voltage Master Distribu<on Panel (TGBT)
Smart Meter
Smart Metering System
kW
3 337
2 910 2 729
2 610
2 055
1 425
2 902
2 807 3 082
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
0
1 000
2 000
3 000
4 000
5 000
6 000
March 2013 April 2013 May 2013 June 2013 July 2013 August 2013 September 2013
October 2013 November 2013
December 2013
January 2014 Febraury 2014 March 2014 April 2014
Fixed Demand vs Actual Demand
Actual Demand Fixed Demand
Under progress
• Analysis of consump3on in cri3cal buildings • Develop a strategy to reduce the peak demand
Système d’aide à la réduc3on des charges liées aux fluides dans le
logement social
Valen3n Collot, ingénieur
Objec3fs
Ø Développer un prototype d’un système innovant pour le suivi et le contrôle des charges dans le logement social
Ø Installer des prototypes dans des logements et suivre leurs usages
Cahier des charges LMH/LGCgE • Suivre en temps réel
Ø Les paramètres de confort: • Température • Humidité • Qualité de l’air • Luminosité • Bruit
Ø Les consomma<ons: • Électricité • Chauffage • Eau
Ø D’autres paramètres: • La présence • Ouvertures • L’alarme incendie
Test en appartement pédagogique Roubaix
Qualité d’air intérieur Luminosité / Présence
Consomma3on électrique
Température / Humidité
• Qualité de l’air
60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110
0:24
2:04
3:44
5:24
7:04
8:44
10:24
12:05
13:45
15:25
17:05
18:45
20:25
22:05
23:45
1:44
3:24
5:04
6:44
8:24
10:04
11:44
13:25
15:05
16:45
18:25
20:05
21:45
23:25
1:24
3:04
4:44
6:24
8:04
9:44
11:24
13:05
14:45
16:25
Qualité d'air du séjour
0 -‐200 : Air frais 200 – 400 : Air peu pollué 400 – 600 : Air Pollué 600 – 800 : Air très pollué
• ConsommaAon Electrique
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
1065000
1065500
1066000
1066500
1067000
1067500
1068000
1068500
1069000
1069500
1070000
0:04
1:24
2:44
4:04
5:24
6:44
8:04
9:24
10:44
12:04
13:24
14:44
16:04
17:24
18:44
20:04
21:24
22:44
0:04
1:24
2:44
4:04
5:24
6:44
8:04
9:24
10:44
12:04
13:24
14:44
16:04
17:24
18:44
20:04
21:24
22:44
0:04
1:24
2:44
4:04
5:24
6:44
8:04
9:24
10:44
12:03
13:23
Index [Wh] Puissance Apparente [VA]
12/02/2014 13/02/2014 14/02/2014
Installa3on dans des logements occupés
• Verhaeren 1935
• Charles Sixte 1975
En cours, perspec3ves
Ø Suivi des usages,.. Ø Améliora3on du système Ø Passer à une grande échelle en intégrant les lieux communs
Démonstrateur Voirie : comportement d’une chaussée après ouverture d’une tranchée
Août 2014
32
Humidité Température Déforma<on Pression Tassement Fissura<on Fibre op<que
20 28 32 10 1 4 2
Autres projets
• Assainissement • Eclairage public
Conclusion Projet Quasi-‐unique aux niveaux
Ø Site physique de taille per3nente Ø Mul3-‐secteurs Ø Approche usage Ø Partenariat public-‐privé Ø Partenariat à l’interna3onal Ø Ac3vité académique (forma3on & recherche)
Transi<on énergé<que :
Priorité Régionale, Na<onale et Européenne
Conclusion
Posi<onnement sur un domaine ayant un intérêt : • Sociétal, environnemental • Economique (marché à plusieurs centaines de milliards d’euros)
• Recherche & transfert • Forma3on (plateforme pédagogique) • A\rac3vité