Pilotage d'injection d'air comprimé pour le nettoyage de capteurs optiques en réseau d'assainissement

En réseau d'assainissement, l'encrassement rapide des capteurs optiques (biofilm, dépôts, MES) provoque des dérives de mesure, des alarmes parasites et des déplacements de maintenance répétés. Pour fiabiliser les données et maintenir une mesure continue, Aqua Monitoring System met en oeuvre une automatisation du nettoyage par air comprimé et une centralisation multi-capteurs via l'unité TriBox 3, avec acquisition Modbus, historisation et remontée IP vers la supervision.

Contexte d'application (assainissement) et type d'installation

Cette réalisation décrit un cas d'application typique en réseau d'assainissement (poste de relevage, réseau amont, arrivée de station, ouvrages de régulation), où des capteurs optiques et sondes numériques sont installés pour des mesures en continu (turbidité, UV, nutriments, etc.). L'objectif opérationnel est de conserver une qualité de donnée exploitable pour la conduite de process et la télégestion, malgré des conditions fortement encrassantes.

1) Problématique : dérives de mesure dues à l'encrassement et exploitation dégradée

Capteurs concernés et mécanismes d'encrassement

En assainissement, les capteurs immergés (notamment optiques) sont exposés à :

• Biofilm sur les surfaces optiques et fenêtres de mesure
• Dépôts (gras, tartre, dépôts minéraux)
• Matières en suspension (MES) et particules entraînant une dérive progressive

Effets sur la mesure et sur la supervision

Sans stratégie de nettoyage robuste et automatisée, l'encrassement entraîne :

• Dérive des mesures et perte de répétabilité (valeurs incohérentes par rapport à la réalité du milieu)
• Alarmes non pertinentes (fausses alertes sur seuils de turbidité/UV/nutriments)
• Perte de confiance dans les données utilisées en supervision / télégestion
• Sur-maintenance : augmentation des visites terrain pour nettoyage et contrôle

Besoins fonctionnels exprimés

Le besoin est double : fiabiliser la chaîne de mesure et simplifier l'exploitation.

• Centraliser localement l'alimentation et la lecture de plusieurs capteurs numériques industriels (RS232/RS485, Modbus).
• Automatiser le nettoyage par injection d'air comprimé sur les optiques, selon une logique paramétrable (cycles, temporisations, déclenchements sur conditions).
• Superviser à distance via réseau IP, avec accès aux mesures, états et historiques.
• Assurer l'intégration process via signaux standards (4-20 mA, relais) vers automate/RTU/télégestion.

2) Solution mise en oeuvre : pilotage du nettoyage et acquisition multi-capteurs avec TriBox 3

Architecture retenue

La solution repose sur l'installation d'une unité de commande TriBox 3 pour centraliser l'acquisition, l'affichage, l'enregistrement et la communication des mesures, tout en pilotant automatiquement l'électrovanne d'injection d'air comprimé pour le nettoyage des capteurs optiques. Cette unité dispose de 4 interfaces capteurs RS232/RS485 et communique en Modbus/RTU avec les capteurs, avec une remontée possible en Modbus/TCP vers la supervision via Ethernet ou WiFi. ([aquams.com](https://www.aquams.com/autre_produit/tribox-3/))

Fonctions clés pour la fiabilisation des mesures

• Acquisition et centralisation multi-capteurs : alimentation, lecture, affichage (numérique/graphique) et enregistrement des données via 4 voies capteurs RS232/RS485. ([aquams.com](https://www.aquams.com/autre_produit/tribox-3/))
• Nettoyage automatique par air comprimé : pilotage d'une électrovanne intégrée permettant de déclencher des impulsions d'air comprimé pour limiter l'encrassement des optiques et maintenir la continuité de mesure. ([aquams.com](https://www.aquams.com/autre_produit/tribox-3/))
• Paramétrage des cycles de nettoyage : déclenchements possibles selon la logique d'exploitation (seuils, cycles, temporisations), afin de réduire l'intervention humaine et stabiliser les signaux.

Communication, supervision et intégration process

• Supervision distante IP : communication via Ethernet IEEE 802.3 ou WiFi 802.11 b/g/n avec accès aux données par réseau. ([aquams.com](https://www.aquams.com/autre_produit/tribox-3/))
• Interopérabilité supervision : exposition des données en Modbus/TCP côté réseau et Modbus/RTU côté capteurs, pour intégration dans une architecture automate/SCADA/télégestion.
• Sorties standard industriel : 6 sorties analogiques 4-20 mA configurables et 1 relais programmable (alarmes, asservissements, report d'état). ([aquams.com](https://www.aquams.com/autre_produit/tribox-3/))

Résultats attendus (bénéfices techniques et nels)

• Stabilisation de la qualité de mesure grâce au nettoyage automatique des optiques (réduction des dérives liées au biofilm et aux dépôts).
• Réduction des alarmes parasites et amélioration de la pertinence des seuils en supervision.
• Diminution des interventions de maintenance (moins de déplacements pour nettoyage manuel).
• Meilleure intégration au process via 4-20 mA et relais (compatibilité automate/RTU existants) tout en conservant l'accès numérique Modbus.
• Continuité d'exploitation : contrôle local et disponibilité des mesures à distance pour un pilotage réactif des installations.

Équipements et produits associés

• TriBox 3 : unité de commande 4 voies pour capteurs numériques, communication Modbus (RTU/TCP), sorties 4-20 mA, relais programmable et électrovanne intégrée pour injection d'air comprimé de nettoyage. ([franceenvironnement.com](https://www.franceenvironnement.com/produit/tribox))

Applications visées (mots-clés longue traîne)

• Pilotage injection d'air comprimé pour nettoyage de capteur optique en assainissement
• Réduction encrassement capteur turbidité / UV en réseau d'eaux usées
• Nettoyage automatique de sonde optique par air comprimé avec électrovanne
• Centralisation capteurs Modbus RS485 et remontée Modbus/TCP vers supervision
• Sorties 4-20 mA et relais pour intégration SCADA / automate en station d'épuration