Dans le contexte actuel, marqué par une attention croissante portée à la durabilité et à la sécurité des infrastructures, la réduction des fuites dans les réseaux de distribution de gaz devient une priorité pour les gestionnaires. Les dispersions non contrôlées ont un impact à la fois sur l’efficacité opérationnelle et environnementale ainsi que sur les coûts de gestion, dans un scénario où la transition énergétique exige des réseaux plus résilients et numérisés. L’innovation technologique apparaît donc comme un facteur clé pour accompagner l’évolution des infrastructures et garantir des standards de service plus élevés.
C’est dans ce contexte qu’intervient Onyax, PME italienne spécialisée dans la conception électronique et le développement de solutions IoT et de plateformes d’Intelligence Artificielle pour la surveillance et le contrôle des réseaux. L’entreprise adopte une approche « clés en main » intégrant la conception des dispositifs matériels, le développement logiciel et la gestion intelligente des données.
Un élément distinctif réside dans l’adoption d’un paradigme d’IA on Edge : une partie du traitement est effectuée directement sur les dispositifs IoT installés sur le terrain, permettant une première analyse locale des signaux et une plus grande efficacité globale de la communication vers la plateforme propriétaire ACE, où les informations sont ensuite corrélées et analysées plus en détail.
La solution
Les réseaux de distribution de gaz, par leur étendue et leur capillarité, présentent des défis complexes en matière de surveillance à distance continue et de détection rapide des anomalies. L’évolution normative et réglementaire, associée aux objectifs de décarbonation et aux investissements destinés à la numérisation des infrastructures stratégiques, impose aux gestionnaires l’adoption d’outils technologiques fiables et évolutifs capables de s’intégrer aux processus opérationnels existants.
EVALD (Electro-Vibro-Acoustic Leakage Detect), projet développé par Onyax en collaboration avec le Politecnico di Milano, introduit une approche innovante de recherche de fuites fondée sur l’analyse électro-vibro-acoustique des signaux générés par le réseau. Grâce à une instrumentation distribuée et à des algorithmes avancés de machine learning et deep learning, le système est conçu pour reconnaître des schémas récurrents, détecter des signaux faibles associés à des microfuites et distinguer les anomalies réelles des bruits de fond, réduisant ainsi le nombre de faux positifs. Le modèle technologique, initialement développé pour le secteur du gaz, présente également une forte transférabilité au secteur de l’eau, où les caractéristiques de propagation du signal acoustique sont particulièrement favorables.
L’architecture du système repose sur l’intégration entre capteurs, dataloggers et plateforme d’analyse IA. Le dispositif TUBE-EVA fonctionne comme un capteur installé au point de mesure et permet de relever la pression, la température, les vibrations et les signaux acoustiques grâce à un microphone intégré ; pour une approche active plus efficace, il est également utilisé avec un haut-parleur intégré. Les données acquises sont transmises au datalogger principal, le BLACKBOX-XL-EVA, qui assure les fonctions de collecte, de prétraitement local selon des logiques d’IA on Edge et de gestion de la communication vers la plateforme centrale. La transmission s’effectue via les technologies 4G et LTE/CAT-M, des standards de communication à faible consommation énergétique conçus pour les applications IoT distribuées, offrant une large couverture et une grande fiabilité. Les deux dispositifs sont équipés d’une interface Modbus, protocole industriel largement utilisé pour l’échange de données entre équipements électroniques.
Les données collectées convergent ensuite vers la plateforme ACE (Acquisition, Contrôle, Écosystème) d’Onyax, ou vers des systèmes tiers, où elles sont agrégées et analysées à l’aide d’algorithmes de corrélation des événements et de génération de tableaux de bord et rapports opérationnels. De cette manière, la donnée brute est transformée en information à forte valeur ajoutée, aidant le gestionnaire à identifier les criticités.
Ci-dessous, une image représentative de la visualisation des fuites sur la plateforme ACE :
Le cas applicatif
La validation sur le terrain du projet est actuellement en cours en collaboration avec A2A RetiPiù, société du groupe active dans la distribution de gaz naturel et d’électricité en Lombardie.
L’expérimentation concerne le réseau de gaz des territoires de Seveso et Cesano Maderno, pour une extension totale d’environ 230 km de réseau, à travers l’installation de 180 points de mesure répartis comme suit :
- 50 points d’écoute en basse pression ;
- 17 alimentateurs ;
- 38 GRF (Groupes de Réduction Finale) ;
- 75 points de mesure du potentiel de protection cathodique.
L’initiative s’inscrit dans le cadre de la réglementation ARERA, notamment dans le cadre de la Délibération 404/2022/R/gas, qui régit les obligations de surveillance, de qualité et de sécurité du service de distribution, en encourageant l’adoption d’outils innovants pour la réduction des dispersions.
Les dispositifs sont actuellement installés et des activités de test continu sont en cours afin de valider leurs performances. Le projet prévoit également une phase d’entraînement du modèle d’Intelligence Artificielle, menée avec le soutien du Département Music and Acoustic Engineering du Politecnico di Milano, incluant l’analyse de la saisonnalité sur une base annuelle.
L’objectif est de démontrer la scalabilité et la fiabilité du système dans un contexte réel, capable de contribuer à la réduction des fuites. Un projet en constante évolution, dont les développements feront l’objet d’approfondissements ultérieurs.
Conclusions
L’expérimentation EVALD représente une étape concrète vers la numérisation des réseaux de gaz.
Les bénéfices attendus :
- Réduction des émissions de CH4 et optimisation des interventions ;
- Amélioration de la sécurité du réseau ;
- Contribution concrète à la durabilité.
Onyax se propose comme partenaire technologique des gestionnaires, en mettant à disposition des compétences intégrées et des solutions intelligentes orientées vers la durabilité. Un projet en pleine croissance, conçu pour accompagner l’évolution des infrastructures vers des modèles plus numériques et durables.
