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Sujet de Postdoc : Strategies de modélisation et de commande pour une gestion efficiente des réseaux de distribution d'eau potable
Dates : 2017/09/01 - 2020/03/01
Contact(s) CRAN : Vincent LAURAIN , Samir ABERKANE
Description : Tout d'abord, ce poste s'intègre dans le projet intitulé Solutions de Programmation Hiérarchisée pour l’Efficience
des Réseaux d’Eau (SPHEREAU):
Les services en charge de la gestion des réseaux d’eau potable sont confrontés à des enjeux majeurs, notamment
sur le plan du rendement de leur réseau (certaines collectivités françaises atteignent des taux de fuite de plus de
40%), de la continuité du service ou encore de la maîtrise de la qualité de l’eau distribuée (une cinquantaine de
cas par an nécessite une restriction d’approvisionnement). A cela s’ajoute la recherche de l’efficience économique
et de la sobriété énergétique. Les décisions prises par les différents acteurs doivent ainsi tenir compte de données
réglementaires, économiques, sociales et environnementales dans un contexte de changement global.

Les principales verrous et difficultés identifiées à ce jour peuvent être résumées comme suit : (I) l’absence d’une
approche globale et l’éparpillement des données ce qui résulte en une juxtaposition des systèmes existants peu
communicants, (II) les modèles mécanistes sont limités comme aide à l’exploitation car l’évolution du système de
distribution implique des campagnes lourdes de recalage et (III) la sur instrumentation augmente les coûts
d’exploitation (maintenance et flux de données à traiter) sans évaluation de bénéfice. Les leviers identifiés sont :
- le développement d’une démarche anticipée, globale, cohérente dans un système non propriétaire ;
- le recours à la modélisation par les données afin de procéder à une « identification de systèmes » ;
- la recherche de la juste instrumentation.

En réponse au besoin exprimé et aux leviers identifiées, le projet SPHEREAU a pour objectif de donner une
réponse globale en développant une solution d’aide à la décision modulaire, pluridisciplinaire et opérationnelle
pour améliorer la performance d’un système de distribution d’eau potable de petites et moyennes collectivités.
L’implantation réelle de l’outil sur un Syndicat d’eau démontrera cette opérationnalité car sa mise en oeuvre
permettra :
- la rationalisation de l’instrumentation en fonction des enjeux, objectifs, conditions de fonctionnement actuelles
et projetées ;
- la détection dynamique d’anomalies distinguant dérives capteurs ou évolution du système à l’aide d’un couplage
de modèles mécanistes et de modèles « par les données » ;
- l’établissement d’indicateurs d’évaluation de la performance (technique, environnementale et économique)
facilitant la prise de décision pour les élus et la communication vers les abonnés ;
- la priorisation des interventions sur le court terme (exploitation) et le plus long terme (renouvellement).
L’adaptation de la solution aura lieu selon les contextes techniques, environnementaux et économiques variés et
selon le niveau de disponibilité et de qualification des données accessibles.

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Dans le cadre du projet SPHEREAU, le but de ce post doc est de réaliser les tâches suivantes:

1. Développer des techniques de modélisation, fondées sur l'identification de systèmes)afin de determiner quelles
relations (débit/débit, chlore/chlore,..) sont identifiables à partir des capteurs existants sur ce site.
2. A partir des modèles obtenus développez des outils d'aide à la décision tels que:
- Detection prématurée des fuites
- Détection de défauts de capteurs
- Analyse et comparaison du modèle hydraulique existant
- Determination de stratégies de commande robustes face aux dysfonctionnements
- Aide à la décision concernant les prochains investissements

A ces fins, les données récupérées d'un site d'étude semi-rural (plus de 10 communes autour de Pulligny,
Lorraine) complètement instrumenté seront à disposition du CRAN.
Mots clés : réseaux d'eau potable, identification de système, commande et diagnostique
Conditions : - Début: Septembre 2017
- Durée: 2 ans et 6 mois
- Lieu : Nancy, France , Université de Lorraine
- Employeur: Centre de recherche en Automatique de Nancy (CRAN)
- Salaire: 2200 euros Net/mois
- profil attendu:
•Le candidat doit avoir une thèse en Automatique, Electronique, informatique, mathématiques appliquées ou
disciplines similaires.
• Il doit être compétent dans au moins un dés domaines suivants ; identification de systèmes, diagnostique, ou
théorie de la commande.
• Des connaissances en EDP, théorie des graphes ou traitement de l'eau sont un avantage.
• Le candidat devra être motivé, autonome, et avoir l'esprit d'équipe.
Département(s) :
Contrôle Identification Diagnostic
Financement : Projet FUI avec financement joint BPI France, FEDER, Region Lorraine
Publications : hal-01208329v1, hal-00508675v1,    + CRAN - Publications