SunRise  Smart  Water  :  Large  scale  demonstrator  for  leakage  and  water  quality  control  

“Water  Eco-­‐Security  2015”Experience  Sharing  Workshop      UNESCO-­‐IHP  – W-­‐SMART  – AMWA  -­‐ SIAAP3  to  5,  December  2015,  PARIS

I.  Shahrour,  E.  Farah,  A.  AbdallahUniversity  Lille1  –Science  and  Technology

• History• Demonstration  site• Smart  City  implementation• Focus  on  Smart  Water  

Large  academic  and  partnership project  « City  of  the  Future)  ?

2010  -­‐ 2011

Cities Metropolis Social  HousingEco-­‐District

Large  academic  project  

« City  of  the  Future)  ?

Energy  (Elecrical,  Gaz,  District  heating)

Water  (Drinking,  Sewage)

ConstructioncompaniesTelecommunication

IT  SolutionEngineering

Research

Education

Innovation

Large  Concertation  

Combine  3  issues:• City  • Sustainability• Digital  

Smart  and  Sustainable  City

Smart  Technology Collective  Intelligence

Smart  City  implementation  ?

Large  Scale  Experimentation  (Demonstrator)  

• History• Demonstration  site• Smart  City  implementation• Focus  on  Smart  Water  

Scientific  Campus

Small  town:• 25  000  users• 140  Buildings  

(320  000  m2 )

Construction in 1967

C1  – Chimie  (1966) Polytech’Lille  (2000)IUT      (2006)

Learning  Center  (2016)Bâtiment  D  

(Rénovation  /Extension,  2019)  

100  km  of  Urban  Networks

• Drinking  Water• Sewage• District  Heating• Gas  • Electrical  (  HV,  LV)• Public  light• Roads  

SunRise  Community  :Faculty  members,  PhD,  Master  Degree  Students,  engineers,  

• History• Demonstration  site• Smart  City  implementation• Focus  on  Smart  Water  

SunRise  PlatformInformation  Sytem

Asset  Data  (GIS)

Analytics

Wb  servor    communication

• Users• Management  staff• Technical  staff• Academic  Staff• Public

Communication  :  • Réseaux  filaires  • Réseaux  sans  fils  

Monitoring  • Buildings• Water  Network• Energy  network• Others  

Sensors  data  

Users  -­‐ Alert  -­‐ Information

Users  data  

Open  data  • Weather• Traffic  • Emergency  

Open  data  

• History• Demonstration  site• Smart  City  implementation• Focus  on  Smart  Water  

Concerns:  • Leakage• Real-­‐time  contamination  detection• Users  awareness

Partners  :  • W-­‐Smart• Eaux du  Nord  (Suez  Environment),  Eaux de  Paris,  CEA-­‐LIST• KWR,  SmrtWater4Europe  (Acciona,  Vitens,  Thames  water,…)

TWUL  Demo  siteLondon

Burgos VIPLeeuwarden

Sunrise  Demo  siteLille

European  Project  SmartWater4Europe

15  km  of  pipes

250  Valves

50  fire  hydrants

About  100  electronic  

Counters

Data  reading  1h  step

Pressure  cell Datalogger

Electronic  pressure  cells

EAR  -­‐ Acoustic  System  (Sainte  Lizaigne)

Pipe  100  mm  in  diameter

Data  Transmission

VHF 169 MHz

Portail

GPRSGSM/GPRS

Water  Consumption  – Chemistry  Faculty-­‐20-­‐27  April  2015

0

1

2

3

4

5

6

7

8

4/20/201512:00:00,AM

4/21/2015,12:00:00,AM

4/22/2015,12:00:00,AM

4/23/2015,12:00:00,AM

4/24/2015,12:00:00,AM

4/25/2015,12:00:00,AM

4/26/2015,12:00:00,AM

4/27/2015,12:00:00,AM

Conosm

mation(m

3 )

Secteur de(la(Chimie – Dernière semaine Avril 2015

2

2,2

2,4

2,6

2,8

3

3,2

3,4

3,6

3,8

4

4/20/201512:00:00  AM

4/21/2015  12:00:00  AM

4/22/2015  12:00:00  AM

4/23/2015  12:00:00  AM

4/24/2015  12:00:00  AM

4/25/2015  12:00:00  AM

4/26/2015  12:00:00  AM

4/27/2015  12:00:00  AM

Pression  (b

ar)

Pressure  variation

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170

Consom

mation(m

3 )

Temps9(h)

Profile(de(consommation Modèle(simplifié Limite

µ  +  2σ

Consumption  profile

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170

Consum

ption5(m

3 )

Time5(h)

P2#(Bâtiment#de#Physique)

Limite Mesure

On  Line  Water  Quality  Control

31

Intellisonde                                                                                S::can                                                                                                            EventLab              

32

Emplacement  des  capteurs qualité

1st stage  :  Analysis  of  the  sensors  performances  in  Lab  pilot  regarding  both  chemical  and  biological  contaminations

Injection

Point  de  mesure

34

Lab Pilote  (61  m)

35

Water  supply

Sensors

Treatement

Tank

Pompe

Pompesewage

Injection

37

-­‐0,5

0

0,5

1

1,5

2

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Chan

gemen

t  de  ph

ase  

Temps  (minutes)

40  mg/L                                30  mg/L            

20  mg/L

10mg/L

5mg/L

Phase  change  – chemical  contamination

EventLab  –Optiqua  

38

R²  =  0.9174

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Chan

gemen

t  de  ph

ase

Contaminant  concentration    (mg/l)

EventLab  –Optiqua  

391,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7

2,9

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Turb  ISO  -­‐[FTU

]

Temps  (minutes)

S::CAN

Turbidity  

Absorbency  

E.  Coli  injection

105  UFC/mL

105 UFC/mL

108 UFC/mL

107 UFC/mL

40

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

COT  [m

g/L]

Temps  (minutes)

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Chlore  libre[mg/L]

Temps  (minutes)

Free  Chlorine

COT

E.  Coli  injection

107 UFC/mL

108UFC/mL

0.0

0.1

Conclusion:SunRise  Smart  City• A  small  town  demonstration  site  • Covers  all  urban  networks• Academic  as  well  as  operational  issues• Good  place  to    develop,  test  and  demonstrate  

innovations  in  the  field  of  smart  cities

SunRise  Smart  City4  years  after:• Urban  networks  are  monitored• Large  quantity  of  data  and  analyses  • Improvement  of  the  operational  management  of  

infrastructures• New  investments  in  smart  urban  systems  • Strong  cooperation  with  cities,  providers,  start-­‐ups,  

international  institutions,.

Thanks  for  your  attention