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Groupe Opérationnel CANALBRAIN : Projet de modélisation et de régulation des canaux et réseaux hydrauliques à partir d'éléments gérés par intelligence artificielle

  • Taper Groupe opérationnel
  • État En cours
  • Exécution 2023 -2027
  • Budget alloué 150.000,00 €
  • Portée Autonómico
  • Communauté autonome Aragón
Abstract

Les objectifs du projet sont : Analyser les scénarios actuels et futurs de demande en eau dans les canaux et les réseaux de distribution d'une zone irriguée du canal de Monegros ; définir les stratégies de gestion actuelles et la manière dont elles devraient varier pour s’adapter à ces scénarios ; développer des outils prédictifs (systèmes d’Intelligence Artificielle) pour anticiper les manœuvres de conduite ; et mettre en œuvre un système de contrôle dans une section pilote du réseau de canaux.

À cette fin, un plan de travail sera élaboré qui consistera à définir des modèles de simulation permettant d’émuler les conditions de fonctionnement du canal dans différents scénarios de demande ; Introduction de ces modèles dans un service de calcul de contrôle prédictif grâce au développement de techniques d'Intelligence Artificielle ; mise en œuvre d’essais pilotes sur le terrain pour vérifier les résultats du développement ; analyse du potentiel du système; diffusion et diffusion pour étendre son utilisation à d’autres canaux présentant des problèmes similaires.

Description

Obtenir une méthodologie d'intelligence artificielle appliquée à une étude de cas et applicable à d'autres canaux, permettant une gestion des canaux en tenant compte : de l'évolution des conditions d'offre et de demande, des caractéristiques physiques du canal, des outils de contrôle à distance et de l'automatisation.

Description des activités
  • PHASE DE CONCEPTION : Définition et portée du projet Étude, sélection et documentation du tronçon pilote du canal. Définition de l'influence agronomique sur la gestion des canaux. Définition des besoins fonctionnels et des objectifs spécifiques de la filière pilote.
  • PHASE DE MODÉLISATION : Définition des modèles de simulation nécessaires Définition des spécifications du système de contrôle intelligent. Génération du jumeau numérique Simulation et modélisation des événements possibles.
  • GÉNÉRATION DE SERVICES DE CONTRÔLE : Conception du système de contrôleur intelligent Mise en œuvre avec logiciel et matériel de contrôle réels.
  • MISE EN ŒUVRE DES TESTS PILOTES : Conception des tests sur le terrain Adaptation des éléments nécessaires aux tests pilotes Activation du système de contrôle intelligent sur le cas pilote Supervision et surveillance Analyse des informations sur le terrain.
  • PHASE FINALE : Vérification de la précision de prédiction des modèles. Analyse des améliorations des systèmes de régulation et de contrôle. Mise en service, vérification et consolidation du système informatique.
  • DIFFUSION : Documentation, publication et diffusion de résultats spécifiques.
  • CONCLUSION DU PROJET : Achèvement du projet et conclusions finales.
Description contextuelle

L'agriculture d'irrigation de précision doit ajuster l'application de l'eau aux moments où la plante en a réellement besoin, en évitant les périodes où l'application est moins efficace en raison des conditions météorologiques ou de la gestion. Si l’utilisation de l’eau est effectuée selon un calendrier rigide, des inefficacités inacceptables dans un contexte de pénurie de ressources peuvent survenir.

Les exploitations agricoles doivent donc disposer d’un approvisionnement en eau à la demande afin de pouvoir programmer leur irrigation dans les meilleures circonstances. Lorsqu’une exploitation décide de reporter l’irrigation à un moment où les conditions sont plus favorables, la demande sur le réseau diminue. Et cette demande sur l’ensemble d’une zone irriguée est déplacée vers les prises d’eau principales ou vers le canal lui-même. La capacité de stockage étant insuffisante, cette baisse de la demande se traduit par un risque de déversement par les déversoirs du canal.

La rigidité d’un système de distribution par canal en réponse à une telle variabilité de la demande peut entraîner des pertes allant jusqu’à 10 % du volume d’eau. En plus de mettre en péril la sécurité du canal et de ses environs. De plus, lorsque les conditions d’application de l’eau sont optimales, l’effet inverse se produit et la demande ponctuelle augmente. Si le canal n’est pas préparé à faire face à cette augmentation, le tirage et la pression sur les réseaux diminuent, provoquant une augmentation de la consommation avec des coûts énergétiques pouvant augmenter jusqu’à 15%.

Gérer cette demande dans un canal rigide comme celui actuel nécessiterait un investissement important en : réservoirs, éléments de régulation et personnel de gestion pour une surveillance continue (24 heures sur 24). L'objectif de ce projet est de faciliter la gestion prédictive de cette variation de la demande depuis les parcelles jusqu'à l'origine du canal.

L’agilité et la qualité du travail des gestionnaires des infrastructures de distribution seront améliorées, permettant ainsi une meilleure utilisation de l’eau en ajustant l’offre et la consommation, en libérant des ressources et en générant de nouvelles opportunités. Économiser l'eau, l'énergie et optimiser le temps sont les trois facteurs clés qui déterminent non seulement l'amélioration de la productivité, mais aussi la viabilité de nombreuses exploitations agricoles et d'élevage en Espagne,

Objectifs

Développer et valider une technologie prédictive pour le contrôle automatique des canaux.

L'exploitation d'un canal nécessite beaucoup de main d'oeuvre pour les manœuvres d'ouverture et de fermeture des éléments de contrôle. Il s’agit de systèmes rigides qui ne peuvent pas s’adapter aux conditions changeantes de la demande et qui nécessitent des mesures de protection importantes pour prévenir les incidents. Le projet s’attachera à développer des outils d’auto-apprentissage pour améliorer cette gestion.

Résultats

Valider une méthodologie de prédiction des besoins en eau aux points d’approvisionnement (demande distribuée). Développer des modèles de simulation d'écoulement d'eau dans le canal qui se rapprochent de la réalité du comportement hydraulique du canal d'étude de cas et d'autres. Obtenez un outil d’intelligence artificielle pour contrôler automatiquement les aspects de gestion des canaux.

Coordonnées
  • Nom du coordinateur/entité : RIEGOSALZ SL
  • Adresse postale : Calle La Ontina 3
  • Courriel du coordinateur/de l'entité : Administracion@riegosalz.com
  • Téléphone : 652964560
Coordonnateurs
  • RIEGOSALZ SL
Collaborateurs
  • Comunidad General de Riesgos del Alto Aragón (Administracion@riegosaltoaragon.es)
Les bénéficiaires
  • RIEGOSALZ SL