soutenance de these de Qingchuan ZHU

« Low-cost sensors for monitoring stormwater source control measures »

Le mercredi 31 mai 2023 à 10h15
Lieu : INSA Lyon, Bâtiment Sadi Carnot – salle 230, 2° étage

Résumé

Le déploiement à grande échelle de capteurs à faible coût pourrait révolutionner le domaine de la surveillance de l'hydrologie urbaine, pour les systèmes décentralisés de gestion des eaux pluviales, en élargissant le champ de la recherche et en améliorant la gestion de l'eau en milieu urbain. Toutefois, ce domaine en est encore à ses débuts et nécessite un cadre d'évaluation plus systématique pour garantir la fiabilité des données et faciliter leur mise en œuvre par les chercheurs et les praticiens. Pour contribuer à combler cette lacune, cette thèse explore les systèmes de surveillance à faible coût dédiés aux mesures de contrôle à la source des eaux pluviales. Plusieurs capteurs et systèmes open-source à bas prix ont été calibrés et validés dans une approche DIY (Do It Yourself), visant à évaluer la performance à moyen et long
terme et à identifier les problèmes de maintenance. Cette thèse fournit

(i) Une revue des capteurs météorologiques, de quantité d'eau et de qualité de l'eau à faible coût qui sont utilisés dans la littérature publiée ces dernières années, dans un cadre métrologique unifié prenant en
compte de nombreux indicateurs.

(ii) Un banc d'essai de capteurs météorologiques à faible coût sur la plateforme GROOF de l'INSA, avec une comparaison entre les capteurs à faible coût et les capteurs conventionnels. L'anémomètre à faible coût WH-SP-WS01 et le capteur d'humidité de l'air DHT22 ont des performances comparables à celles des capteurs conventionnels.

(iii) Le développement d'une station pluviométrique autonome à faible coût, avec une méthode d'étalonnage des pluviomètres à auget basculant à faible coût, et une comparaison entre les pluviomètres à faible coût et les pluviomètres conventionnels en période hivernale. L'entonnoir de collecte des précipitations du pluviomètre à auget basculant WH-SP-RG doit être agrandi pour améliorer la résolution. Le pluviomètre optique RG-15 présente une variabilité importante d'un capteur à l'autre.

(iv) Le développement d'une station de surveillance du niveau d'eau autonome et peu coûteuse, avec une méthode d'étalonnage des transmetteurs de niveau d'eau à pression peu coûteux, et une évaluation du fonctionnement sur une période d'un an et demi. Le système mis au point fonctionne en continu, mais le pas de temps de ses données n'est pas régulier.

Tous les capteurs bon marché ont besoin d'un étalonnage spécifique et d'une fonction de corrélation pour comparer leurs résultats avec ceux des capteurs de référence.