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WO2025088269A1 - Procédé et dispositif de contrôle de qualité d'un liquide faiblement chargé dans un système comprenant une filtration membranaire - Google Patents

Procédé et dispositif de contrôle de qualité d'un liquide faiblement chargé dans un système comprenant une filtration membranaire Download PDF

Info

Publication number
WO2025088269A1
WO2025088269A1 PCT/FR2024/051391 FR2024051391W WO2025088269A1 WO 2025088269 A1 WO2025088269 A1 WO 2025088269A1 FR 2024051391 W FR2024051391 W FR 2024051391W WO 2025088269 A1 WO2025088269 A1 WO 2025088269A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
liquid
filtration
values
sensor
membrane filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/FR2024/051391
Other languages
English (en)
Inventor
Benoît MONNIER
Franck Merican
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aqualux Sas
Original Assignee
Aqualux Sas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aqualux Sas filed Critical Aqualux Sas
Publication of WO2025088269A1 publication Critical patent/WO2025088269A1/fr
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/24—Dialysis ; Membrane extraction
    • B01D61/32—Controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/12—Controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/14—Pressure control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/16—Flow or flux control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/24—Quality control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/24—Quality control
    • B01D2311/246—Concentration control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/70—Control means using a programmable logic controller [PLC] or a computer
    • B01D2313/701—Control means using a programmable logic controller [PLC] or a computer comprising a software program or a logic diagram
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/40—Automatic control of cleaning processes

Definitions

  • the field of the invention relates to the control of the quality of a lightly loaded liquid in a system comprising membrane filtration, for example for controlling the filtration of water in a basin such as a swimming pool comprising a membrane filter.
  • the water in a swimming pool is generally filtered and treated, in particular, to prevent the proliferation of bacteria and viruses and to ensure the chemical neutrality of the water.
  • Such treatment essentially consists of eliminating foreign bodies, for example residues from the decomposition of leaves, and diffusing chemicals into the water.
  • the addition of chemicals can be carried out using diffusers comprising these chemicals.
  • these can take the form of pebbles which decompose over time and release the chemicals.
  • the number of pebbles placed in the diffusers is adjusted in particular according to the size of the pebbles, their formulation, the volume of water to be treated and conditions such as the temperature of the water.
  • chemical diffusion systems which calculate the quantity of chemicals to be released depending on the water, by measuring, for example, its chemical content, its pH and its temperature.
  • Filtration is typically carried out by circulating water through a filtration system using a pump. The latter is often started manually by a user or automatically according to predetermined time slots. There are different types of filtration.
  • filtration is carried out using a sand filter comprising a multi-function valve and a tank containing sand, often in several layers of different granulometries, to filter impurities from the water.
  • a sand filter comprising a multi-function valve and a tank containing sand, often in several layers of different granulometries, to filter impurities from the water.
  • a filter has disadvantages, particularly with regard to the size of the filtered particles (the filtration fineness is approximately 40 microns), the filtration quality which is difficult to control and the quantity of water rejected during cleaning of the filter.
  • backwashing or retro-filtration or backwash in Anglo-Saxon terminology
  • the pollutant load is partially evacuated by reversing the direction of the water in the filter and the dirty water is discharged into the sewer.
  • Sand can be replaced by glass which reduces the formation of biofilm (a substance created from impurities, which tends to clog the sand).
  • the use of glass makes it possible to reduce the frequency of backwashing and improves the filtration fineness (of the order of 15 microns).
  • Zeolites can also be used, on the same principle, to further improve the filtration fineness (to around 5 microns). However, this material is not compatible with certain treatments.
  • diatomaceous earth filters (grains obtained from the crushing of fossil rock).
  • the filter comprises a cylindrical tank containing a membrane or a filter frame on which the suspended diatoms stick when filtration is in progress. Due to a high risk of clogging, the filter must be washed frequently. During backwashing, the diatomaceous earth grains are sent to the sewer. It is therefore necessary to replenish them. Furthermore, although they improve the filtration fineness (to around 3 to 5 microns), diatomaceous earth grains are not compatible with certain treatments.
  • the filter comprises a cylindrical tank containing one or more removable cartridges.
  • Each cartridge is made of a synthetic or plant membrane folded in a star shape around a perforated rigid tube. The cartridges can be removed for cleaning to avoid clogging.
  • Such cartridges offer a filtration fineness of approximately 20 microns. They are not compatible with certain treatments.
  • Application US2016/0046503A1 describes a method for managing a filtration system comprising a step of monitoring a variation in the filtrate flow rate during filtration at constant pressure and/or a variation in pressure during operation at constant filtrate flow rate to determine a clogging mechanism at work and a cleaning action.
  • the invention thus relates, in a first aspect, to a method for real-time monitoring of a liquid filtration system for a pond, the filtration system comprising a real-time hybrid sensor comprising at least one membrane filter and at least one sensor configured to measure a value of a quantitative performance parameter of an interaction of said at least one membrane filter and said liquid, the method comprising the following steps:
  • the invention makes it possible in particular to detect and characterize a clogging of the membrane filter, depending on the quality of the filtered liquid, both during a liquid filtration phase and a liquid back-filtration phase in order, for example, to make it possible to carry out an appropriate action in order to ensure a quality and a filtration flow rate adapted to the liquid to be filtered and to the needs of the system comprising the filter.
  • At least some of the values may be measured by the at least one sensor according to a first frequency during the filtration phase of said liquid and according to a second frequency during the back-filtration phase of said liquid, with the second frequency being higher than the first frequency.
  • the first frequency may be between 10 and 60 measurements per minute and the second frequency may be between 10 and 100 measurements per second.
  • the plurality of values of said at least one sensor may comprise values of a flow rate and/or a pressure of said liquid.
  • the method further comprises a step of estimating an action to be performed as a function of said signature obtained, the action to be performed being appropriate for ensuring a quality and a filtration flow rate adapted to the liquid to be filtered and to the needs of the filtration system.
  • the method further comprises a step of estimating a confidence index associated with said estimated qualitative state of said liquid and/or with said estimated action to be carried out.
  • the method further comprises a step of validating or correcting said estimated qualitative state of said liquid and/or said action to be carried out estimated as a function of said estimated confidence index.
  • the method further comprises a step of identifying one or more reference signatures, said qualitative state and/or said action to be carried out being estimated as a function of an identified reference signature.
  • said qualitative state and/or the action to be carried out are for example estimated according to at least one rule of an expert system.
  • said signature is for example obtained using at least one artificial intelligence engine.
  • the invention also relates, in a second aspect, to a system for real-time estimation of the quality of a liquid for a pond, the system comprising a real-time hybrid sensor comprising at least one membrane filter and at least one sensor configured to measure a value of a quantitative performance parameter of an interaction of said at least one membrane filter and said liquid, the system further comprising at least one data processing unit configured to receive a plurality of values of said at least one sensor, values of said plurality of values characterizing a quantitative performance of an interaction of said at least one membrane filter and said liquid at different times both during a filtration phase of said liquid and a back-filtration phase of said liquid, to obtain a signature based on said plurality of values obtained and to estimate a qualitative state of said liquid as a function of said signature obtained.
  • the invention makes it possible in particular to detect and characterize a clogging of the membrane filter, depending on the quality of the filtered liquid, both during a liquid filtration phase and a liquid back-filtration phase in order, for example, to make it possible to carry out an appropriate action in order to ensure a quality and a filtration flow rate adapted to the liquid to be filtered and to the needs of the system comprising the filter.
  • said at least one sensor comprises at least one flow meter, one pressure sensor, one turbidimeter or one spectrometer.
  • the system comprises a pump for circulating the liquid in said membrane filter.
  • said at least one sensor comprises at least one rotation speed sensor of said pump or a power sensor consumed by said pump.
  • Figure 1 is a schematic view of an environment comprising a basin, allowing the implementation of the invention according to particular embodiments;
  • Figure 2 illustrates an example of a filtration system implementing certain embodiments of the invention, which can be used to filter the water of the basin shown in Figure 1 and monitor the quality of the water;
  • Figure 3 illustrates a first example of steps of a method for determining and monitoring the evolution of the quality of the filtered water in real time as well as for determining the evolution of the performance of the filtration system;
  • Figure 4 illustrates a second example of steps of a method for determining and monitoring the evolution of the quality of the filtered water in real time as well as for determining the evolution of the performance of the filtration system;
  • Figure 5 illustrates an example of a calculator capable of implementing a method for determining and monitoring the evolution of
  • the objective of a filtration system is to retain elements suspended in the liquid to be filtered.
  • Concerning a swimming pool the objective of the filtration system is to retain the pollution which arrives in the pool in order to maintain the quality of the bathing water, noting that the origin of the pollution is multiple (pollution linked to the presence of bathers, rainwater, the contribution of dust and dead leaves by the wind, etc.).
  • the liquid to be filtered passes through pores in the membrane, which allows for a constant quality of the filtered liquid regardless of the incoming pollutant load.
  • the pollution retained by the membrane creates a layer on the surface of the membrane, which partially clogs it, then completely if it is not cleaned.
  • data representative of the clogging of the membrane for example data representing a variation in flow rate and pressure, over time, between the inlet and the outlet of the filtration system, can be used to identify a type of pollution and, where appropriate, measures to be taken to limit the pollution and/or clean the filter.
  • this data is processed to calculate a signature which can be compared to signatures in a database to which a type of pollution, a list of one or more actions, etc. are associated. It is thus possible, in a swimming pool, to detect the installation of a robot, the opening or closing of a shutter, the supply of rainwater or even the lack of oxidant in the water, from data characterizing the behavior of the membrane filter.
  • the invention relates to a real-time hybrid sensor based on the use of a membrane filtration system and one or more physical measurement sensors representative of a behavior of the membrane filtration system.
  • This hybrid sensor makes it possible to determine and monitor in real time the evolution of the quality of the filtered liquid as well as the impact of this on the evolution of the performance of the filtration system.
  • the physical measurements measured are used to calculate a signature which can be compared to signatures of known events to make it possible to determine a type of pollution causing a loss of performance of the filtration system (clogging), the nature of the degradation of the quality of the filtered water, to adapt the filtration operation, etc.
  • the physical measurements representative of a behavior of the membrane filtration system are for example values of a quantitative performance parameter of an interaction of the membrane filter and the filtered liquid, which can represent a quantity (or a ratio) of liquid passing through the filter, a quantity of particles, bacteria, etc., retained by the membrane filter, etc.
  • the invention thus offers numerous advantages, including: real-time adaptation of the management of the membrane process as a function of the variation in the quality of the liquid to be filtered, avoidance of irreversible clogging of the membrane during a sudden increase in the pollutant load of the liquid to be filtered, requiring washing with washing agents (which generates toxic discharges and water consumption), improvement of the filtration by avoiding (or slowing down) the reduction in its performance due to clogging of the membranes, detection of the non-operation, in the filtration environment, of certain equipment having an effect on the quality of the liquid to be filtered, a reduction in the volume to be filtered in the case of batch applications, for example in a swimming pool (the invention allows dynamic management of filtration, depending on a deviation from expected performance, unlike a filtration duration generally determined solely according to the temperature of the water to be filtered) and the provision of information making it possible to identify phenomena by recognizing their signature.
  • Figure 1 is an example of an environment comprising a swimming pool, allowing the implementation of the invention according to embodiments.
  • the swimming pool and its environment comprise a pool 102 surrounded by a border 104 here comprising coping stones.
  • the pool is accessible by a staircase 106.
  • the perimeter of the pool comprises a space 108 arranged to allow the circulation of people enjoying the pool and/or ensuring maintenance.
  • the pool when not in use, can be covered by a shutter 110 or a safety cover.
  • this shutter or this safety cover is here shown partially open.
  • the shutter or the cover has a thermal and protective role to limit the pollution of the pool water.
  • the pool water is maintained by a treatment and filtration system (not shown).
  • a treatment and filtration system (not shown).
  • a system is generally placed in a pool shelter 112, located a few meters or tens of meters from the pool and connected to it via pipes 114.
  • This system may also include means for heating the pool water, for example a heat pump.
  • This system may be connected to a remote server 122 via a communication network 124, for example to allow monitoring of certain elements or parameters of the pool, for example the filtration performance, and/or remote control of certain parameters of the pool such as its temperature, its chemical agent level (e.g., chlorine, salts, etc.), the filtration activation ranges and the cleaning of the filter, etc.
  • Figure 2 illustrates an example of a filtration system 200 implementing certain embodiments of the invention, which can be used to filter the water of the pond 102 shown in Figure 1 and monitor the quality of the water.
  • a pump 202 makes it possible to circulate the water of the basin through a membrane filter 204, by sucking it in through one or more skimmers and discharging it via one or more discharge drains (not shown), otherwise called discharge nozzles. discharge.
  • the filter membrane used here is a multi-channel inorganic microfiltration membrane.
  • the 204 membrane filter is, for example, a filter using multi-layer membranes of recrystallized silicon carbide (R-SiC) carried by a unique honeycomb monolith geometry.
  • R-SiC recrystallized silicon carbide
  • An example is the Crystar filter from Saint-Gobain (Crystar and Saint-Gobain are trademarks).
  • the filtration system 200 further comprises a data processing device 206 enabling the acquisition and transmission of data.
  • the data processing device 206 further enables the processing of acquired data, for example to transform them into one or more signatures and/or analyze them.
  • the data processing device 206 can receive data from one or more sensors of the same type or of different types, for example sensors 208, 210 and 212. These sensors are for example sensors of rotation speed of the pump 202, amperage consumed by the pump 202, flow meters, pressure sensors, turbidimeters, spectrometers, etc. They enable data representative of the behavior of the membrane filter to be obtained, directly (e.g., flow rate or pressure) or indirectly (e.g., rotation speed of the pump or power consumed).
  • the sensors implemented are connected to the data processing device 206, wired and/or wirelessly, for example using a local communication protocol of the WiFi or Bluetooth type (WiFi and Bluetooth are trademarks).
  • the acquired data, processed or not, are transmitted to the remote server 214, via the communication network 216, to be analyzed, for example compared to previously acquired data with which are associated a diagnosis of a qualitative state of the water, one or more actions, etc., stored here in the database 218.
  • the data are analyzed locally in the data processing device 206 or in another device, for example the computer 220.
  • the acquired data can in particular be processed to generate one or more signatures which can be compared to previously stored signatures and with which particular characteristics such as a diagnosis of a qualitative state of the water and/or particular actions have been associated.
  • the data are for example compared in the form of signatures. Examples of signatures are described below.
  • the diagnosis(es) of a qualitative state of the water can then be displayed on a terminal, for example the computer 220 or the tablet 222.
  • actions can be triggered. This may be, for example, backwashing of the membrane, adding a chemical agent to the pool water, closing or opening a shutter or a protective cover, regulating a heating system and/or triggering a system of filling/draining the pool. Actions can be triggered automatically, manually (e.g. from the tablet 222) or semi-automatically (the action(s) are performed after validation by a user).
  • Data exchanges between the different devices can be carried out using wired or wireless communication means, for example wireless communication means such as GPRS (acronym for global packet radio service in English terminology), 3G, 4G, SigFox or LoRa (SigFox and LoRa are trademarks).
  • wireless communication means such as GPRS (acronym for global packet radio service in English terminology), 3G, 4G, SigFox or LoRa (SigFox and LoRa are trademarks).
  • Figure 3 illustrates an example of steps of a method for determining and monitoring the evolution of the quality of the filtered water in real time as well as for determining the evolution of the performance of the filtration system.
  • a first step here involves the acquisition of data representative of the behavior of the membrane filter used (step 300).
  • data are, for example, a water flow rate, a water pressure, a pressure drop in the membrane filter, a rotation speed of the pump used, an instantaneous consumption (for example electrical) of the pump used, etc.
  • These data can be acquired at an interval of between 10 milliseconds (ms) and 60 seconds (s) or more.
  • the frequency of data acquisition can vary depending on the nature of the data measured. For example, a water flow rate or a pressure drop can be measured at an interval of between 10 milliseconds and 1 second while the temperature or the pH can be measured, in the membrane filter, at an interval of between 1 and 10 minutes.
  • the data acquisition frequency may also vary depending on the circumstances.
  • a water flow rate may be measured at a frequency of between 10 and 60 measurements per minute during a filtration phase and at a frequency of between 10 and 100 measurements per second during a membrane filter unclogging or back-filtration phase.
  • a water pressure may be measured at a frequency of between 10 and 60 measurements per minute during a filtration phase and at a frequency of between 10 and 100 measurements per second during a membrane filter unclogging or back-filtration phase.
  • the data acquisition frequency is higher during the unclogging phase than the data acquisition frequency during the filtration phase.
  • This acquisition frequency is adapted to the shorter duration, for example of the order of 2 to 3 seconds, of the unclogging phase compared to the longer duration of the filtration phase.
  • the term unclogging is understood to mean a backwash of the membrane filter (or backflush in English terminology), that is to say a retro-filtration corresponding to a reversal of the direction of the flow of the liquid through the membrane filter (or backflush in English terminology).
  • the acquired data are processed to calculate (or form) a signature (step 305).
  • a signature is a simple concatenation of the parameters measured over time, according to a sliding window.
  • a signature can be represented in the form of a matrix comprising as many rows as there are measured parameters and as many columns as there are measurements to be taken into account (for example 60 columns representing a one-minute observation window for data measured at a frequency of one measurement per second).
  • certain measurements are averaged over time or weights are assigned to the measurements to give more importance to recent measurements than to older measurements.
  • weights can be assigned to the different measured parameters.
  • a signature can be formed with a pressure measured at the inlet of the membrane filter, a pressure measured at the outlet of the membrane filter and an electrical power consumed by the pump.
  • a weight equal to one can be assigned to the measured flow rates and a weight equal to one half can be assigned to the electrical power consumed.
  • a weight equal to one can be assigned to all the measurements made during the last ten seconds, a weight equal to one half can be assigned to all the measurements made during the previous ten seconds, a weight equal to one third can be assigned to all the measurements made during the previous ten seconds, and so on, for a measurement window equal, for example, to one minute.
  • the signature is determined using an artificial intelligence-based system, for example a neural network, used to identify the most relevant parameters and measurement times.
  • an artificial intelligence-based system for example a neural network
  • a signature can be corrected to take into account certain elements, for example characteristics of the environment.
  • a signature can be corrected according to the temperature of the liquid to be filtered to correct a drift which would be linked to the viscosity of this liquid.
  • the calculated signature is compared with a set of reference signatures previously calculated and stored in a database 315 in order to identify the closest signature(s) (step 310).
  • the database 315 may be a local or remote database. It may be specific to the basin considered, common to basins of the same type or generic. It may also be a generic database or common to basins of the same type, enriched with signatures specific to the basin considered.
  • Reference signatures are, for example, signatures corresponding to previously identified situations and for which a diagnosis of a qualitative state of water could be established and/or for which actions to be undertaken could be identified. These diagnoses of a water quality state and/or actions to be undertaken are stored in association with the corresponding signatures, in the same database or in a separate database.
  • a confidence index for example a value between zero and one, can be associated with each diagnosis of a water quality state and/or action to be undertaken.
  • the comparison between the calculated signature and the reference signatures is for example based on a distance calculation, for example using the Euclidean distance.
  • the diagnosis of a qualitative state of the water and/or the actions to be taken associated with the signature closest to the calculated signature or with the signatures closest to the calculated signature are then obtained (step 320).
  • the diagnosis of a qualitative state of the water can be presented to a user or an operator, for example on a display screen such as a tablet screen, who can thus become aware of it.
  • the confidence level, if it exists, is preferably also indicated.
  • the user or the operator can also validate it or, on the contrary, indicate an error. If an error is detected, the user or the operator can enter his diagnosis of a qualitative state of the water.
  • the database can then be updated, for example by adjusting the confidence level (e.g., by incrementing it if it is validated or by decrementing it if it is incorrect) or by adding the signature calculated with the diagnosis of a qualitative state of the water entered.
  • the confidence level e.g., by incrementing it if it is validated or by decrementing it if it is incorrect
  • adding the signature calculated with the diagnosis of a qualitative state of the water entered e.g., by incrementing it if it is validated or by decrementing it if it is incorrect
  • an action to be taken associated with a signature can be presented, validated or corrected.
  • one or more actions associated with one or more reference signatures considered to be closest to the calculated signature are executed (step 330), for example by controlling actuators. This may involve, for example, backwashing the membrane or adding a chemical agent to the pool water. As described previously, the triggering of such actions may be automatic, manual or semi-automatic (for example after validation by a user or an operator). [063] In the case where the estimated action to be performed is backfiltration or unclogging, it is then possible to determine its effectiveness once the membrane filter unclogging action has been performed. In other words, it is then possible to determine whether the membrane filter unclogging action performed was effective, partially effective or ineffective.
  • the cleaning action performed has been determined to be ineffective, it can be automatically deduced that it is a mineral type of clogging of the membrane filter or a lack of a disinfecting chemical agent in the water.
  • the membrane filter may be equipped with a probe configured to measure a concentration of a disinfectant chemical agent in the pool water.
  • a request for acid regeneration of the membrane filter may be presented to the user.
  • Figure 4 illustrates a second example of steps of a method for determining and monitoring the evolution of the quality of the filtered water in real time as well as for determining the evolution of the performance of the filtration system.
  • the raw data from the sensors implemented can be preprocessed (step 400).
  • This optional step can have the purpose of normalizing the measurement values, for example to code them in a particular format, for example on 8 bits, and/or to filter values which would be outside predetermined ranges.
  • the raw data or some of the raw data (preprocessed or not) are transmitted to one or more artificial intelligence engines to identify signatures, preferably predetermined.
  • a first set of raw data (preprocessed or not) for example a change in a water pressure at the inlet and outlet of the membrane filter, is sent to a first artificial intelligence engine to determine a first signature
  • a second set of raw data (preprocessed or not) for example a change in the rotation speed of the engine and its electrical consumption, which may further comprise results from the first artificial intelligence engine
  • a second artificial intelligence engine for example a change in the rotation speed of the engine and its electrical consumption, which may further comprise results from the first artificial intelligence engine
  • a third set of raw data (preprocessed or not) for example flow rate and turbidity data
  • is sent to a third artificial intelligence engine to obtain a third signature is possible.
  • the artificial intelligence engine(s) implemented are capable of using past usage to predict future usage. These are predictive systems. It is also observed that the learning of the artificial intelligence engine(s) can be completed during their use, making it possible to improve the quality of the learning.
  • the results obtained from the artificial intelligence engine(s) are transmitted to an expert system (step 410), alone or with raw data (preprocessed or not), for determine and monitor the evolution of the quality of the filtered water in real time, to determine the evolution of the performance of the filtration system and/or to determine actions to be taken.
  • the expert system uses predetermined rules stored in a rule base 415.
  • the rules are for example determined by an expert according to his knowledge or automatically, for example by an artificial intelligence engine, from a data history.
  • the expert system used may be of the KBES type (acronym for knowledge based expert system in Anglo-Saxon terminology), the inference engine being able, for example, to be a Bayesian system.
  • the artificial intelligence engine(s) and the expert system may be implemented in a local device, for example the computer 220 in FIG. 2, or in a remote server, for example the server 214 in FIG. 2.
  • step 420 The results obtained from the expert system make it possible to control one or more actuators (step 420) to perform actions such as backwashing the membrane, adding a chemical agent to the pool water, closing or opening a shutter or protective cover, regulating a heating system and/or triggering a pool filling/draining system.
  • An alarm can also be triggered (step 425) to draw the attention of a user or operator to a particular risk.
  • results of the artificial intelligence engine(s) and the expert system may be stored in a local and/or remote database (for example, database 430) constituting a history of the water quality and the performance of the filtration system.
  • FIG. 5 illustrates an example of a calculator 500 capable of implementing a method for determining and monitoring the evolution of the quality of the filtered water in real time as well as for determining the evolution of the performance of the filtration system according to particular embodiments.
  • the calculator 500 is for example a PC type computer (acronym for personal computer in English terminology).
  • the computer 500 comprises a power supply 525 providing the electrical energy necessary for the components of the computer 500. It further comprises one or more communication buses, shared or not, to which are connected:
  • a central processing unit or microprocessor 505 (CPU, acronym for central processing unit in English terminology) further comprising, preferably, one or more coprocessors, for example of the GPU type (acronym for graphical processing unit in English terminology), making it possible to accelerate calculations (for example by parallelizing them), in particular calculations of an artificial intelligence engine;
  • RAM random access memory or cache memory 510 (RAM, acronym for random access memory in English terminology) comprising registers adapted to record variables and parameters created and modified during the execution of programs implementing the steps described above;
  • ROM read-only memory 515
  • ROM read only memory
  • [082] - a storage medium 520 fixed or removable, which may in particular include rules used by the expert system and/or which may be used to store results from the artificial intelligence engine(s) and/or the expert system;
  • the input and output interfaces may or may not be separate. For example, it may be a standard input/output interface.
  • the computer 500 further comprises, preferably, a communication interface 540 connected to a communication network, for example a wireless communication network and/or a local communication network, the interface being capable of transmitting and receiving data, in particular to or from another of the servers, computers, tablets and/or smartphones.
  • a communication network for example a wireless communication network and/or a local communication network, the interface being capable of transmitting and receiving data, in particular to or from another of the servers, computers, tablets and/or smartphones.
  • the computer 500 may also have a human-machine interface 545, comprising for example a display or a touch display allowing a user to interact with programs implemented by the computer 500, and input means such as a keyboard and/or a mouse allowing a user to interact with programs implemented by the computer 500.
  • a human-machine interface 545 comprising for example a display or a touch display allowing a user to interact with programs implemented by the computer 500, and input means such as a keyboard and/or a mouse allowing a user to interact with programs implemented by the computer 500.
  • the communication bus allows communication and interoperability between the different elements included in the computer 500 or connected to it.
  • the representation of the bus is not limiting and, in particular, the central processing unit is capable of communicating instructions to any element of the computer 500 directly or via another element of the computer 500.
  • the executable code of the programs allowing the computer 500 to implement, in whole or in part, the method according to the invention can be stored, for example, in the read-only memory 515.
  • the executable code of the programs can be received via the communication network, via the interface 540, to be stored in a manner identical to that described previously. More generally, the program(s) can be loaded into one of the storage means of the computer 500 before being executed.
  • the central processing unit 505 will control and direct the execution of the instructions or portions of software code of the program(s) according to the invention, instructions which are stored, for example, in the read-only memory 515 or in the other aforementioned storage elements.
  • the program(s) which are stored in a non-volatile memory, for example the read-only memory 515 are transferred into the RAM 510 which then contains the executable code of the program(s), as well as registers for storing the variables and parameters necessary for implementing the method according to the invention.
  • the calculator 500 can be installed near a swimming pool or remotely, for example in a third-party installation responsible for maintaining the swimming pool. It can also be split into several elements, some of which can be installed near the swimming pool and others remotely. Similarly, part of the processing and/or calculations can be carried out in or near the sensors. By way of illustration, recognition of people can be carried out in a camera, the information being transmitted in addition to or instead of images to a swimming pool control system. Still by way of illustration, the artificial intelligence module can be implemented remotely and the expert system can be implemented locally.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de suivi d'un système de filtration d'un liquide, le système de filtration comprenant au moins un filtre à membrane et un capteur configuré pour mesurer une valeur d'un paramètre de performance quantitative d'une interaction du filtre à membrane et du liquide. Après avoir obtenu une pluralité de valeurs du capteur, des valeurs de la pluralité de valeurs caractérisant une performance quantitative de l'interaction du filtre et du liquide à des instants différents, et avoir obtenu une signature basée sur la pluralité de valeurs obtenues, un état qualitatif du liquide est obtenu en fonction de la signature obtenue.

Description

Titre : Procédé et dispositif de contrôle de qualité d’un liquide faiblement chargé dans un système comprenant une filtration membranaire
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
[001] Le domaine de l’invention concerne le contrôle de la qualité d’un liquide faiblement chargé dans un système comprenant une filtration membranaire, par exemple de contrôle de filtration de l’eau d’un bassin tel qu’une piscine comprenant un filtre à membrane.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
[002] Selon la nature et l’usage d’un bassin, son eau peut être filtrée et le cas échéant traitée pour répondre aux besoins de celui-ci. Ainsi, par exemple, pour assurer le confort et la sécurité des usagers, l'eau d’une piscine est généralement filtrée et traitée pour, notamment, éviter la prolifération de bactéries et virus ainsi que pour assurer la neutralité chimique de l’eau. Un tel traitement consiste essentiellement à éliminer les corps étrangers, par exemple des résidus de la décomposition de feuilles, et à diffuser des produits chimiques dans l’eau.
[003] L’ajout de produits chimiques peut être effectué à l’aide de diffuseurs comprenant ces produits chimiques. A titre d’illustration, ces derniers peuvent prendre la forme de galets qui se décomposent au cours du temps et libèrent les produits chimiques. Le nombre de galets placés dans les diffuseurs est notamment ajusté selon la taille des galets, leur formulation, le volume d’eau à traiter et des conditions telles que la température de l’eau. Il existe également des systèmes de diffusion de produits chimiques qui calculent la quantité de produits chimiques à libérer en fonction de l’eau, en mesurant, par exemple, son taux de produits chimiques, son pH et sa température.
[004] La filtration est typiquement effectuée en faisant circuler l’eau dans un système de filtration à l’aide d’une pompe. Cette dernière est souvent mise en route de façon manuelle par un utilisateur ou de façon automatique selon des plages horaires prédéterminées. Il existe différents types de filtration.
[005] De façon fréquente, la filtration est effectuée à l’aide d'un filtre à sable comprenant une vanne multifonction et une cuve contenant du sable, souvent en plusieurs couches de granulométries différentes, pour filtrer les impuretés de l’eau. Bien qu’il soit très simple de fonctionnement et d’entretien, un tel filtre présente des inconvénients, notamment au regard de la taille des particules filtrées (la finesse de filtration est d’environ 40 microns), de la qualité de filtration qui est difficilement maîtrisable et de la quantité d’eau rejetée lors du nettoyage du filtre. Lors de cette opération, appelée contre lavage ou rétro-filtration (ou backwash en terminologie anglo-saxonne), la charge polluante est partiellement évacuée par une inversion du sens de l’eau dans le filtre et l’eau sale est rejetée à l’égout. [006] Le sable peut être remplacé par du verre qui réduit la formation de biofilm (substance créée à partir des impuretés, qui a tendance à colmater le sable). L’utilisation de verre permet de réduire la fréquence des contre-lavages et améliore la finesse de filtration (de l’ordre de 15 microns). Des zéolites peuvent également être utilisées, sur le même principe, pour améliorer encore la finesse de filtration (à environ 5 microns). Cependant, ce matériau n'est pas compatible avec certains traitements.
[007] Il existe par ailleurs des filtres à diatomée (grains provenant du concassage d’une roche fossile). Pour ce type de filtration, le filtre comprend une cuve cylindrique contenant une membrane ou un cadre filtrant sur lequel les diatomées en suspension viennent se coller lorsque la filtration est en route. En raison d’un risque élevé de colmatage, le filtre doit être fréquemment lavé. Lors du contre-lavage, les grains de diatomées sont envoyés à l’égout. Il est donc nécessaire d’en remettre. Par ailleurs, bien qu’améliorant la finesse de filtration (à environ 3 à 5 microns), les grains de diatomée ne sont pas compatibles avec certains traitements.
[008] Il existe également des filtres à cartouche. Pour ce type de filtration, le filtre comprend une cuve cylindrique contenant une ou plusieurs cartouches amovibles. Chaque cartouche est faite d’une membrane synthétique ou végétale pliée en étoile autour d’un tube rigide perforé. Les cartouches peuvent être retirées pour être nettoyées afin d’éviter un colmatage. De telles cartouches offrent une finesse de filtration d’environ 20 microns. Elles ne sont pas compatibles avec certains traitements.
[009] Enfin, il existe depuis peu une filtration membranaire selon laquelle l'eau à filtrer est pompée sous pression au travers d'une membrane semi-perméable. Cette filtration, encore mal maîtrisée et peu répandue, offre une finesse de filtration d’environ 5 microns. Elle permet une qualité de filtration constante, mais dont les performances en termes de volume d’eau filtrée sont variables.
[010] La demande US2016/0046503A1 décrit un procédé de gestion d’un système de filtration comprenant une étape de surveillance d’une variation du débit de filtrat pendant un filtration à pression constante et/ou d’une variation de pression pendant un fonctionnement à débit de filtrat constant pour déterminer un mécanisme de colmatage à l’œuvre et une action de nettoyage.
[011] Bien que ces solutions aient prouvé leur efficacité, elles ne donnent pas entière satisfaction, notamment en termes de qualité de filtration, d’adaptation à une variation d’une qualité du liquide à filtrer, de rejet d’eau et/ou de matériau filtrant, de gestion du filtre, etc. Il existe donc un besoin pour améliorer et mieux contrôler la filtration des bassins, en particulier des piscines. En effet, de nombreux systèmes de gestion de filtration membranaire sont conçus pour optimiser une filtration d’un liquide à filtrer dont la qualité est relativement constante au cours de la filtration. Cependant, dès lors que le liquide à filtrer peut avoir des variations de qualité avec des transitoires rapides, ces systèmes perdent en efficacité et peuvent même déclencher des décolmatages qui ne sont pas adaptés au besoin de ces systèmes.
EXPOSÉ DE L’INVENTION
[012] L’ invention a ainsi pour objet, sous un premier aspect, un procédé de suivi en temps réel d'un système de filtration d’un liquide pour bassin, le système de filtration comprenant un capteur hybride temps réel comportant au moins un filtre à membrane et au moins un capteur configuré pour mesurer une valeur d’un paramètre de performance quantitative d’une interaction dudit au moins un filtre à membrane et dudit liquide, le procédé comprenant les étapes suivantes :
• acquisition d’une pluralité de valeurs dudit au moins un capteur, des valeurs de ladite pluralité de valeurs caractérisant une performance quantitative de l’interaction dudit au moins un filtre à membrane et dudit liquide à des instants différents à la fois durant une phase de filtration dudit liquide et une phase de rétro-filtration dudit liquide ;
• obtention d’une signature basée sur ladite pluralité de valeurs obtenues ; et
• estimation d’un état qualitatif dudit liquide en fonction de ladite signature obtenue.
[013] L’ invention permet notamment de détecter et caractériser un colmatage du filtre à membrane, dépendant de la qualité du liquide filtré, à la fois durant une phase de filtration du liquide et une phase de rétro-filtration du liquide pour, par exemple, permettre d’effectuer une action appropriée afin d’assurer une qualité et un débit de filtration adapté au liquide à filtrer et au besoin du système comprenant le filtre.
[014] Des caractéristiques préférées, simples, commodes et économiques du dispositif selon l’invention sont présentées ci-après.
[015] Par exemple, dans l’étape d’acquisition de la pluralité de valeurs dudit au moins un capteur, au moins certaines des valeurs peuvent être mesurées par l’au moins un capteur selon une première fréquence durant la phase de filtration dudit liquide et selon une deuxième fréquence durant la phase de rétro-filtration dudit liquide, avec la deuxième fréquence qui est supérieure à la première fréquence.
[016] Par exemple, la première fréquence peut être comprise entre 10 et 60 mesures par minute et la deuxième fréquence peut être comprise entre 10 et 100 mesures par seconde. [017] Par exemple, la pluralité de valeurs dudit au moins un capteur peut comprendre des valeurs d’un débit et/ou d’une pression dudit liquide.
[018] Selon des modes de réalisation particuliers, le procédé comprend en outre une étape d’estimation d’une action à effectuer en fonction de ladite signature obtenue, l’action à effectuer étant appropriée pour assurer une qualité et un débit de filtration adapté au liquide à filtrer et au besoin du système de filtration. [019] Selon des modes de réalisation particuliers, le procédé comprend en outre une étape d’estimation d’un indice de confiance associé audit état qualitatif estimé dudit liquide et/ou à ladite action à effectuer estimée.
[020] Selon des modes de réalisation particuliers, le procédé comprend en outre une étape de validation ou de correction dudit état qualitatif estimé dudit liquide et/ou de ladite action à effectuer estimée en fonction dudit indice de confiance estimé.
[021] Selon des modes de réalisation particuliers, le procédé comprend en outre une étape d’identification d’une ou plusieurs signatures de référence, ledit état qualitatif et/ou ladite action à effectuer étant estimés en fonction d’une signature de référence identifiée.
[022] Selon des modes de réalisation particuliers, ledit état qualitatif et/ou l’action à effectuer sont par exemple estimés selon au moins une règle d’un système expert.
[023] Toujours selon des modes de réalisation particuliers, ladite signature est par exemple obtenue à l’aide d’au moins un moteur d’intelligence artificielle.
[024] L’ invention a aussi pour objet, sous un deuxième aspect, un système d’estimation en temps réel de la qualité d’un liquide pour bassin, le système comprenant un capteur hybride temps réel comportant au moins un filtre à membrane et au moins un capteur configuré pour mesurer une valeur d’un paramètre de performance quantitative d’une interaction dudit au moins un filtre à membrane et dudit liquide, le système comprenant en outre au moins une unité de traitement de données configurée pour recevoir une pluralité de valeurs dudit au moins un capteur, des valeurs de ladite pluralité de valeurs caractérisant une performance quantitative d’une interaction dudit au moins un filtre à membrane et dudit liquide à des instants différents à la fois durant une phase de filtration dudit liquide et une phase de rétro-filtration dudit liquide, pour obtenir une signature basée sur ladite pluralité de valeurs obtenues et pour estimer un état qualitatif dudit liquide en fonction de ladite signature obtenue.
[025] L’ invention permet notamment de détecter et caractériser un colmatage du filtre à membrane, dépendant de la qualité du liquide filtré, à la fois durant une phase de filtration du liquide et une phase de rétro-filtration du liquide pour, par exemple, permettre d’effectuer une action appropriée afin d’assurer une qualité et un débit de filtration adapté au liquide à filtrer et au besoin du système comprenant le filtre.
[026] Des caractéristiques préférées, simples, commodes et économiques du système selon l’invention sont présentées ci-après.
[027] Par exemple, ledit au moins un capteur comprend au moins un débitmètre, un capteur de pression, un turbidimètre ou un spectromètre.
[028] Selon des modes de réalisation particuliers, le système comprend une pompe pour faire circuler le liquide dans ledit filtre à membrane. Toujours selon des modes de réalisation particuliers, ledit au moins un capteur comprend au moins un capteur de vitesse de rotation de ladite pompe ou un capteur de puissance consommée par ladite pompe. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
[029] D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de la présente invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier des dispositifs, système et procédés objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique d’un environnement comprenant un bassin, permettant la mise en œuvre de l’invention selon des modes de réalisation particuliers ; la figure 2 illustre un exemple d’un système de filtration mettant en œuvre certains modes de réalisation de l’invention, pouvant être utilisé pour filtrer l'eau du bassin représenté sur la figure 1 et surveiller la qualité de l’eau ; la figure 3 illustre un premier exemple d’étapes d’un procédé pour déterminer et suivre l’évolution de la qualité de l’eau filtrée en temps réel ainsi que pour déterminer l’évolution des performances du système de filtration ; la figure 4 illustre un second exemple d’étapes d’un procédé pour déterminer et suivre l’évolution de la qualité de l’eau filtrée en temps réel ainsi que pour déterminer l’évolution des performances du système de filtration ; et la figure 5 illustre un exemple d’un calculateur pouvant mettre en œuvre un procédé pour déterminer et suivre l’évolution de la qualité de l’eau filtrée en temps réel ainsi que pour déterminer l’évolution des performances du système de filtration selon des modes de réalisation particuliers.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L’INVENTION
[030] L’objectif d’un système de filtration est de retenir des éléments en suspension dans le liquide à filtrer. Concernant une piscine, l’objectif du système de filtration est de retenir la pollution qui arrive dans le bassin afin de maintenir la qualité de l’eau de baignade, étant observé que l’origine de la pollution est multiple (pollution liée à la présence de baigneurs, l’eau de pluie, l’apport de poussières ef feuilles mortes par le vent, etc.).
[031] Lorsqu’un filtre à membrane est utilisé dans un système de filtration, le liquide à filtrer passe par des pores de la membrane, ce qui permet d’avoir une qualité du liquide filtré constante quelle que soit la charge polluante entrante. Durant la filtration, la pollution retenue par la membrane crée une couche à la surface de la membrane, qui la colmate en partie puis totalement si elle n’est pas nettoyée.
[032] Les inventeurs ont observé que des caractéristiques de ce colmatage et du décolmatage, par exemple un indice de colmatage et une vitesse ou courbe de colmatage / décolmatage, sont représentatives de la nature de la pollution et/ou de sa source.
[033] Ainsi, en fonction de caractéristiques du colmatage, par exemple son évolution dans le temps, il est possible de déterminer des caractéristiques de la pollution et d’identifier des actions à entreprendre pour lutter contre la pollution et/ou optimiser l’utilisation du système de filtration.
[034] A ces fins, des données représentatives du colmatage de la membrane, par exemple des données représentant une variation de débit et de pression, dans le temps, entre l’entrée et la sortie du système de filtration, peuvent être utilisées pour identifier un type de pollution et, le cas échéant, de mesures à prendre pour limiter la pollution et/ou nettoyer le filtre. Selon des modes de réalisation ces données sont traitées pour calculer une signature qui peut être comparée à des signatures d’une base de données auxquelles sont associées une nature de pollution, une liste d’une ou plusieurs actions, etc. Il est ainsi possible, dans une piscine, de détecter la mise en place d’un robot, l’ouverture ou la fermeture d’un volet, l’apport d’eau de pluie ou encore le manque d’oxydant dans l’eau, à partir de données caractérisant le comportement du filtre à membrane.
[035] Ainsi, selon des modes de réalisation, l’invention a pour objet un capteur hybride temps réel basé sur l’utilisation d’un système de filtration membranaire et d’un ou plusieurs capteurs de mesure physique représentative d’un comportement du système de filtration membranaire. Ce capteur hybride permet de déterminer et de suivre en temps réel l’évolution de la qualité du liquide filtré ainsi que l’impact de celle-ci sur l’évolution des performances du système de filtration. Toujours selon des modes de réalisation particuliers, les mesures physiques mesurées sont utilisées pour calculer une signature qui peut être comparée à des signatures d’événements connus pour permettre de déterminer un type de pollution à l’origine d’une perte de performance du système de filtration (colmatage), la nature de la dégradation de la qualité d’eau filtrée, d’adapter la conduite de la filtration, etc.
[036] Les mesures physiques représentatives d’un comportement du système de filtration membranaire sont par exemple des valeurs d’un paramètre de performance quantitative d’une interaction du filtre à membrane et du liquide filtré, pouvant représenter une quantité (ou un ratio) de liquide traversant le filtre, une quantité de particules, bactéries, etc., retenue pas le filtre à membrane, etc.
[037] L’ invention offre ainsi de nombreux avantages parmi lesquels : une adaptation en temps réel de la gestion du procédé membranaire en fonction de la variation de la qualité du liquide à filtrer, l’évitement d'un colmatage irréversible de la membrane lors d’une augmentation soudaine de la charge polluante du liquide à filtrer, nécessitant un lavage avec des agents de lavage (ce qui génère des rejets toxiques et une consommation en eaux), une amélioration de la filtration en évitant (ou ralentissant) la diminution de ses performances du fait du colmatage des membranes, une détection du non-fonctionnement, dans l’environnement de la filtration, de certains équipements ayant un effet sur la qualité du liquide à filtrer, une diminution du volume à filtrer dans le cas d’applications batch, par exemple dans une piscine (l’invention permet une gestion dynamique de la filtration, en fonction d’une déviation par rapport à des performances attendues, contrairement à une durée de filtration généralement déterminée uniquement en fonction de la température de l’eau à filtrer) et la fourniture d’information permettant d’identifier des phénomènes par la reconnaissance de leur signature.
[038] A titre d’illustration, la description qui suit vise essentiellement la filtration de l’eau d’un bassin tel qu’une piscine. Cependant, cet exemple n'est pas limitatif. L’invention trouve des applications dans de nombreux autres domaines, par exemple dans les industries agroalimentaires, pharmaceutiques, cosmétiques et chimiques.
[039] La figure 1 est un exemple d’un environnement comprenant une piscine, permettant la mise en œuvre de l'invention selon des modes de réalisation.
[040] Comme illustré, la piscine et son environnement, référencés 100, comprennent un bassin 102 entouré d’une bordure 104 comprenant ici des margelles. Le bassin est accessible par un escalier 106. Le tour du bassin comprend un espace 108 aménagé pour permettre la circulation des personnes profitant de la piscine et/ou en assurant l’entretien. Le bassin, lorsqu’il n’est pas utilisé, peut être couvert par un volet 110 ou une bâche de sécurité. A titre d’illustration, ce volet ou cette bâche de sécurité est ici représenté de façon partiellement ouvert. Outre son rôle en termes de sécurité, le volet ou la bâche a un rôle thermique et protecteur pour limiter la pollution de l’eau de la piscine.
[041] L’eau du bassin est entretenue par un système de traitement et de filtration (non représenté). Un tel système est généralement placé dans un abri de piscine 112, situé à quelques mètres ou dizaines de mètres du bassin et relié à celui-ci via des canalisations 114. Ce système peut également comprendre des moyens pour chauffer l’eau de la piscine, par exemple une pompe à chaleur. Ce système peut être connecté à un serveur distant 122 via un réseau de communication 124, par exemple pour permettre une surveillance de certains éléments ou paramètres de la piscine, par exemple les performances de filtration, et/ou un contrôle à distance de certains paramètres de la piscine tels que sa température, son taux en agents chimiques (e.g., chlore, sels, etc.), les plages d’activation de la filtration et le nettoyage du filtre, etc.
[042] La figure 2 illustre un exemple d’un système de filtration 200 mettant en œuvre certains modes de réalisation de l’invention, pouvant être utilisé pourfiltrer l’eau du bassin 102 représenté sur la figure 1 et surveiller la qualité de l’eau.
[043] Comme illustré, une pompe 202 permet de faire circuler l’eau du bassin à travers un filtre à membrane 204, en l'aspirant par un ou plusieurs skimmers et en la refoulant via une ou plusieurs bondes de refoulement (non représentés), autrement appelées buses de refoulement. La membrane du filtre utilisé est ici une membrane de microfiltration inorganique multicanal. Le filtre à membrane 204 est par exemple un filtre utilisant des membranes multicouches de carbure de silicium recristallisé (R-SiC) portées par une géométrie de monolithe en nid d'abeille unique. Il s’agit par exemple du filtre Crystar de la société Saint- Gobain (Crystar et Saint-Gobain sont des marques).
[044] Le système de filtration 200 comprend en outre un dispositif de traitement de données 206 permettant l’acquisition et la transmission de données. Selon certains modes de réalisation, le dispositif de traitement de données 206 permet en outre le traitement de données acquises, par exemple pour les transformer en une ou plusieurs signatures et/ou les analyser. Le dispositif de traitement de données 206 peut recevoir des données d’un ou plusieurs capteurs de même type ou de types différents, par exemple des capteurs 208, 210 et 212. Ces capteurs sont par exemple des capteurs de vitesse de rotation de la pompe 202, d’ampérage consommé par la pompe 202, des débitmètres, des capteurs de pression, des turbidimètres, des spectromètres, etc. Ils permettent l’obtention de données représentatives du comportement du filtre à membrane, de façon directe (e.g., débit ou pression) ou de façon indirecte (e.g., vitesse de rotation de la pompe ou puissance consommée).
[045] Les capteurs mis en œuvre sont reliés au dispositif de traitement de données 206, de façon filaire et/ou sans fil, par exemple en utilisant un protocole de communication locale de type WiFi ou Bluetooth (WiFi et Bluetooth sont des marques).
[046] Selon l'exemple illustré sur la figure 2, les données acquises, traitées ou non, sont transmises au serveur distant 214, via le réseau de communication 216, pour être analysées, par exemple comparées à des données préalablement acquises auxquelles sont associés un diagnostic d’un état qualitatif de l’eau, une ou plusieurs actions, etc., mémorisés ici dans la base de données 218. Dans d’autres modes de réalisation, les données sont analysées localement dans le dispositif de traitement de données 206 ou dans un autre dispositif, par exemple l’ordinateur 220. Les données acquises peuvent notamment être traitées pour générer une ou plusieurs signatures qui peuvent être comparées à des signatures précédemment mémorisées et auxquelles des caractéristiques particulières telles qu’un diagnostic d’un état qualitatif de l’eau et/ou des actions particulières ont été associées.
[047] Les données sont par exemple comparées sous forme de signatures. Des exemples de signatures sont décrits ci-dessous. Le ou les diagnostics d’un état qualitatif de l’eau peuvent alors être affichés sur un terminal, par exemple l’ordinateur 220 ou la tablette 222.
[048] Si une ou plusieurs actions particulières sont associées à une signature proche d’une signature caractérisant un comportement du filtre à membrane, ces actions peuvent être déclenchées. Il peut s’agir, par exemple, d’un rétrolavage de la membrane, l’ajout d'un agent chimique à l’eau de la piscine, la fermeture ou l’ouverture d’un volet ou d’une bâche de protection, la régulation d'un système de chauffage et/ou le déclenchement d’un système de remplissage/vidange de la piscine. Le déclenchement d’actions peut être automatique, manuel (par exemple à partir de la tablette 222) ou semi-automatique (la ou les actions sont effectuées après validation par un utilisateur).
[049] Les échanges de données entre les différents dispositifs peuvent être effectués à l’aide de moyens de communication filaires ou sans fil, par exemple des moyens de communication sans fil de type GPRS (sigle de global packet radio service en terminologie anglo-saxonne), 3G, 4G, SigFox ou LoRa (SigFox et LoRa sont des marques).
[050] La figure 3 illustre un exemple d’étapes d’un procédé pour déterminer et suivre l’évolution de la qualité de l’eau filtrée en temps réel ainsi que pour déterminer l’évolution des performances du système de filtration.
[051] Comme illustré, une première étape a ici pour objet l’acquisition de données représentatives du comportement du filtre à membrane utilisé (étape 300). Ces données sont, par exemple, un débit d’eau, une pression d’eau, une perte de charge dans le filtre à membrane, une vitesse de rotation de la pompe utilisée, une consommation instantanée (par exemple électrique) de la pompe utilisée, etc. Ces données peuvent être acquises à un intervalle compris entre 10 millisecondes (ms) et 60 secondes (s) ou plus. La fréquence d’acquisition des données peut varier selon la nature des données mesurées. Par exemple, un débit d’eau ou une perte de charge peut être mesuré selon un intervalle compris entre 10 millisecondes et 1 seconde alors que la température ou le pH peut être mesuré, dans le filtre à membrane, selon un intervalle compris entre 1 et 10 minutes.
[052] Il est observé que la fréquence d’acquisition des données peut également varier selon les circonstances. Par exemple, un débit d’eau peut être mesuré à une fréquence comprise entre 10 et 60 mesures par minute durant une phase de filtration et à une fréquence comprise entre 10 et 100 mesures par seconde durant une phase de décolmatage ou retro-filtration du filtre à membrane. Par exemple, une pression d’eau peut être mesurée à une fréquence comprise entre 10 et 60 mesures par minute durant une phase de filtration et à une fréquence comprise entre 10 et 100 mesures par seconde durant une phase de décolmatage ou retro- filtration du filtre à membrane.
[053] De manière générale, la fréquence d’acquisition des données est supérieure pendant la phase de décolmatage à la fréquence d’acquisition des données pendant la phase de filtration. Cette fréquence d’acquisition s’adapte à la durée, plus courte, par exemple de l’ordre de 2 à 3 secondes, de la phase de décolmatage par rapport à la durée, plus longue, de la phase de filtration. Il est entendu par le terme décolmatage un contre lavage du filtre à membrane (ou backwash en terminologie anglo-saxonne), c’est à dire une rétro-filtration correspondant à une inversion du sens du flux du liquide au travers du filtre à membrane (ou backflush en terminologie anglo-saxonne). [054] Dans une étape suivante, les données acquises sont traitées pour calculer (ou former) une signature (étape 305). Selon un mode de réalisation particulièrement simple, une signature est une simple concaténation des paramètres mesurés dans le temps, selon une fenêtre glissante. Une telle signature peut être représentée sous forme d’une matrice comprenant autant de ligne que de paramètres mesurés et autant de colonnes que de mesures à prendre en compte (par exemple 60 colonnes représentant une fenêtre d’observation d’une minute pour des données mesurées à une fréquence d'une mesure par seconde). Selon d’autres modes de réalisation, certaines mesures sont moyennées dans le temps ou des poids sont affectés aux mesures pour donner plus d'importance aux mesures récentes qu’aux mesures plus anciennes. Toujours selon des modes de réalisation particuliers, des poids peuvent être affectés aux différents paramètres mesurés.
[055] A titre d’illustration, une signature peut être constituée avec une pression mesurée en entrée du filtre à membrane, une pression mesurée en sortie du filtre à membrane et une puissance électrique consommée par la pompe. Un poids égal à un peut être affecté aux débits mesurés et un poids égal à un demi peut être affecté à la puissance électrique consommée. Par ailleurs, un poids égal à un peut être affecté à toutes les mesures effectuées au cours des dernières dix secondes, un poids égal à un demi peut être affecté à toutes les mesures effectuées au cours des dix secondes précédentes, un poids égal à un tiers peut être affecté à toutes les mesures effectuées au cours des dix secondes encore précédentes, et ainsi de suite, pour une fenêtre de mesures égale, par exemple, à une minute.
[056] Selon un mode de réalisation particulier, la signature est déterminée à l’aide d’un système à base d’intelligence artificielle, par exemple un réseau de neurones, utilisé pour identifier les paramètres et les instants de mesures les plus pertinents.
[057] Toujours selon certains modes de réalisation particuliers, une signature peut être corrigée pour tenir compte de certains éléments, par exemple des caractéristiques de l’environnement. A titre d’illustration, une signature peut être corrigée en fonction de la température du liquide à filtrer pour corriger une dérive qui serait liée à la viscosité de ce liquide.
[058] Dans une étape suivante, la signature calculée est comparée avec un ensemble de signatures de référence préalablement calculées et mémorisées dans une base de données 315 afin d’identifier la ou les signatures les plus proches (étape 310). La base de données 315 peut être une base de données locale ou distante. Elle peut être propre au bassin considéré, commune à des bassins d’un même type ou générique. Il peut s’agir également d’une base de données générique ou commune à des bassins d’un même type, enrichie avec des signatures propres au bassin considéré.
[059] Les signatures de référence sont, par exemple, des signatures correspondant à des situations précédemment identifiées et pour lesquelles un diagnostic d’un état qualitatif de l’eau a pu être établi et/ou pour lesquelles des actions à entreprendre ont pu être identifiées. Ces diagnostics d’un état qualitatif de l’eau et/ou actions à entreprendre sont mémorisés en association avec les signatures correspondantes, dans la même base de données ou dans une base de données distincte. Un indice de confiance, par exemple une valeur comprise entre zéro et un peut être associée à chaque diagnostic d’un état qualitatif de l’eau et/ou action à entreprendre.
[060] La comparaison entre la signature calculée et les signatures de référence est par exemple basée sur un calcul de distance, par exemple en utilisant la distance euclidienne.
[061] Le diagnostic d’un état qualitatif de l’eau et/ou les actions à entreprendre associés à la signature la plus proche de la signature calculée ou aux signatures les plus proches de la signature calculée sont alors obtenus (étape 320). Le diagnostic d’un état qualitatif de l’eau peut être présenté à un utilisateur ou un opérateur, par exemple sur un écran d’affichage tel qu’un écran de tablette qui peut ainsi en prendre connaissance. Le niveau de confiance, s’il existe, est de préférence indiqué également. De façon optionnelle, l’utilisateur ou l’opérateur peut en outre le valider ou, au contraire, indiquer une erreur. Si une erreur est détectée, l’utilisateur ou l’opérateur peut saisir son diagnostic d’un état qualitatif de l’eau. La base de données peut alors être mise à jour, par exemple en ajustant le niveau de confiance (e.g., en l’incrémentant s’il est validé ou en le décrémentant s’il est incorrect) ou en ajoutant la signature calculée avec le diagnostic d’un état qualitatif de l’eau saisi. De la même façon, une action à entreprendre associée à une signature peut être présentée, validée ou corrigée.
[062] Dans une étape suivante, une ou plusieurs actions associées à une ou plusieurs signatures de référence considérées comme les plus proches de la signature calculée sont exécutées (étape 330), par exemple en contrôlant des actuateurs. Il peut s’agir, par exemple, d’un rétrolavage de la membrane ou de l’ajout d’un agent chimique à l’eau de la piscine. Comme décrit précédemment, le déclenchement de telles actions peut être automatique, manuel ou semi-automatique (par exemple après validation par un utilisateur ou un opérateur). [063] Dans le cas où l’action à effectuer estimée est une retro-filtration ou décolmatage, il est alors possible de déterminer son efficacité une fois l’action de décolmatage du filtre à membrane effectuée. En d’autres termes, il est alors possible de déterminer si l’action effectuée de décolmatage du filtre à membrane a été efficace, partiellement efficace ou inefficace.
[064] Par exemple, si l’action effectuée de décolmatage a été déterminée comme inefficace, il peut être automatiquement déduit qu’il s'agit d’un colmatage de type minéral du filtre à membrane ou bien d’un manque d’un agent chimique désinfectant dans l’eau.
[065] Pour chacun de ces deux cas, effectuer une nouvelle action de décolmatage du filtre à membrane serait au mieux partiellement efficace, voire inefficace. [066] Une action à effectuer différente d’un décolmatage, ou rétro-filtration, du filtre à membrane est alors nécessaire pour assurer une qualité et un débit de filtration adapté au liquide à filtrer et au besoin du système de filtration.
[067] Par exemple, s’il est déterminé qu’il s’agit d’un manque d’un agent chimique désinfectant dans l’eau, une requête de vérification d’une présence en quantité suffisante de l’agent chimique désinfectant dans le bassin peut être présentée à l’utilisateur. A cet effet, le filtre à membrane peut être équipé d’une sonde configurée pour mesurer une concentration d’un agent chimique désinfectant dans l’eau du bassin.
[068] Par exemple, s’il est déterminé qu’il s’agit d’un colmatage de type minéral du filtre à membrane, une requête de régénération à l’acide du filtre à membrane peut être présentée à l’utilisateur.
[069] La figure 4 illustre un second exemple d’étapes d’un procédé pour déterminer et suivre l’évolution de la qualité de l’eau filtrée en temps réel ainsi que pour déterminer l’évolution des performances du système de filtration.
[070] Comme illustré, les données brutes issues des capteurs mis en œuvre peuvent être prétraitées (étape 400). Cette étape, optionnelle, peut avoir pour objet de normaliser les valeurs des mesures, par exemple pour les coder dans un format particulier, par exemple sur 8 bits, et/ou de filtrer des valeurs qui seraient en dehors de plages prédéterminées.
[071] Dans une étape suivante (étape 405), les données brutes ou certaines des données brutes (prétraitées ou non) sont transmises à un ou plusieurs moteurs d’intelligence artificielle pour identifier des signatures, de préférence prédéterminées. A titre d’illustration, un premier ensemble de données brutes (prétraitées ou non), par exemple une évolution d’une pression d’eau en entrée et en sortie du filtre à membrane, est adressé à un premier moteur d’intelligence artificielle pour déterminer une première signature, un second ensemble de données brutes (prétraitées ou non), par exemple une évolution de la vitesse re rotation du moteur et de sa consommation électrique, pouvant comprendre en outre des résultats du premier moteur d’intelligence artificielle est adressé à un second moteur d’intelligence artificielle pour obtenir une seconde signature et un troisième ensemble de données brutes (prétraitées ou non), par exemple des données de débit et de turbidité, est adressé à un troisième moteur d’intelligence artificielle pour obtenir une troisième signature. D’autres implémentations sont possibles.
[072] Il est observé ici que le ou les moteurs d’intelligence artificielle mis en œuvre sont capables d'utiliser un usage passé pour prédire un usage futur. Il s’agit de systèmes prédictifs. Il est également observé que l’apprentissage du ou des moteurs d’intelligence artificielle peut être complété lors de leur utilisation, permettant d’améliorer la qualité de l’apprentissage.
[073] Les résultats obtenus du ou des moteurs d’intelligence artificielle sont transmis à un système expert (étape 410), seuls ou avec des données brutes (prétraitées ou non), pour déterminer et suivre l’évolution de la qualité de l’eau filtrée en temps réel, pour déterminer l’évolution des performances du système de filtration et/ou pour déterminer des actions à effectuer. A ces fins, le système expert utilise des règles prédéterminées stockées dans une base de règles 415. Les règles sont par exemple déterminées par un expert selon ses connaissances ou de façon automatique, par exemple par un moteur d’intelligence artificielle, à partir d’un historique de données. A titre d’illustration, le système expert utilisé peut être du type KBES (sigle de knowledge based expert system en terminologie anglo-saxonne), le moteur d'inférence pouvant, par exemple, être un système bayésien.
[074] Le ou les moteurs d’intelligence artificielle et le système expert peuvent être mis en oeuvre dans un dispositif local, par exemple l’ordinateur 220 sur la figure 2, ou dans un serveur distant, par exemple le serveur 214 sur la figure 2.
[075] Les résultats obtenus du système expert permettent de contrôler un ou plusieurs actuateurs (étape 420) pour effectuer des actions telles qu’un rétrolavage de la membrane, l’ajout d’un agent chimique à l’eau de la piscine, la fermeture ou l’ouverture d’un volet ou d’une bâche de protection, la régulation d’un système de chauffage et/ou le déclenchement d’un système de remplissage/vidange de la piscine. Une alarme peut également être déclenchée (étape 425) pour attirer l’attention d’un utilisateur ou d’un opérateur sur un risque particulier.
[076] Les résultats du ou des moteurs d’intelligence artificielle et du système expert peuvent être stockés dans une base de données locale et/ou distante (par exemple la base de données 430) constituant un historique de la qualité de l’eau et des performances du système de filtration.
[077] La figure 5 illustre un exemple d un calculateur 500 pouvant mettre en oeuvre un procédé pour déterminer et suivre l’évolution de la qualité de l’eau filtrée en temps réel ainsi que pour déterminer l’évolution des performances du système de filtration selon des modes de réalisation particuliers. Le calculateur 500 est par exemple un ordinateur de type PC (sigle de personal computer en terminologie anglo-saxonne).
[078] Comme illustré, le calculateur 500 comprend une alimentation électrique 525 fournissant l’énergie électrique nécessaire aux composants du calculateur 500. Il comprend en outre un ou plusieurs bus de communication, partagés au non, auxquels sont reliés :
[079] - une unité centrale de traitement ou microprocesseur 505 (CPU, sigle de central processing unit en terminologie anglo-saxonne) comprenant en outre, de préférence, un ou plusieurs coprocesseurs, par exemple de type GPU (sigle de graphical processing unit en terminologie anglo-saxonne), permettant d’accélérer les calculs (par exemple en les parallélisant), notamment des calculs d’un moteur d’intelligence artificielle ;
[080] - une mémoire vive ou mémoire cache 510 (RAM, acronyme de random access memory en terminologie anglo-saxonne) comportant des registres adaptés à enregistrer des variables et paramètres créés et modifiés au cours de l'exécution des programmes mettant en oeuvre les étapes décrites précédemment ;
[081] - une mémoire morte 515 (ROM, acronyme de read only memory en terminologie anglo-saxonne) pouvant comporter un système d’exploitation et des programmes mettant en œuvre les étapes décrites précédemment ;
[082] - un support de stockage 520, fixe ou amovible, pouvant notamment comporter des règles utilisées par le système expert et/ou pouvant être utilisé pour stocker des résultats du ou des moteurs d’intelligence artificielle et/ou du système expert ;
[083] - une interface d’entrée 530 pour recevoir, de façon sélective, des données issues de capteurs ; et
[084] - une interface de sortie 535 pour contrôler un ou plusieurs actuateurs. Les interfaces d’entrée et de sortie peuvent être distinctes ou non. Il peut s’agir, par exemple, d’une interface standard d’entrée/sortie.
[085] Le calculateur 500 comprend en outre, de préférence, une interface de communication 540 reliée à un réseau de communication, par exemple un réseau de communication sans fil et/ou un réseau de communication local, l'interface étant apte à transmettre et à recevoir des données, notamment vers ou depuis un autre des serveurs, des ordinateurs, des tablettes et/ou des smartphones.
[086] Optionnellement, le calculateur 500 peut également disposer d’une interface homme- machine 545, comprenant par exemple un afficheur ou un afficheur tactile permettant à un utilisateur d’interagir avec des programmes mis en œuvre par le calculateur 500, et des moyens de saisie tels qu’un clavier et/ou une souris permettant à un utilisateur d’interagir avec des programmes mis en œuvre par le calculateur 500.
[087] Le bus de communication permet la communication et l'interopérabilité entre les différents éléments inclus dans le calculateur 500 ou reliés à lui. La représentation du bus n'est pas limitative et, notamment, l'unité centrale de traitement est susceptible de communiquer des instructions à tout élément du calculateur 500 directement ou par l'intermédiaire d'un autre élément du calculateur 500.
[088] Le code exécutable des programmes permettant au calculateur 500 de mettre en œuvre, en totalité ou en partie, le procédé selon l'invention, peut être stocké, par exemple, dans la mémoire morte 515. Selon une variante, le code exécutable des programmes pourra être reçu par l'intermédiaire du réseau de communication, via l'interface 540, pour être stocké de façon identique à celle décrite précédemment. De manière plus générale, le ou les programmes pourront être chargés dans un des moyens de stockage du calculateur 500 avant d'être exécutés.
[089] L'unité centrale de traitement 505 va commander et diriger l'exécution des instructions ou portions de code logiciel du ou des programmes selon l'invention, instructions qui sont stockées, par exemple, dans la mémoire morte 515 ou bien dans les autres éléments de stockage précités. Lors de la mise sous tension, le ou les programmes qui sont stockés dans une mémoire non volatile, par exemple la mémoire morte 515, sont transférés dans la mémoire vive 510 qui contient alors le code exécutable du ou des programmes, ainsi que des registres pour mémoriser les variables et paramètres nécessaires à la mise en œuvre du procédé selon l'invention.
[090] Le calculateur 500 peut être installé à proximité d’une piscine ou à distance, par exemple dans une installation d’un tiers en charge de l'entretien de la piscine. Il peut également être scindé en plusieurs éléments, certains pouvant être installés à proximité de la piscine et d'autres à distance. De même, une partie des traitements et/ou calculs peut être effectuée dans ou à proximité des capteurs. A titre d’illustration, une reconnaissance de personnes peut être effectuée dans une caméra, l’information étant transmise en plus ou à la place d’images à un système de contrôle de la piscine. Toujours à titre d’illustration, le module d’intelligence artificielle peut être mis en œuvre à distance et le système expert peut être mis en œuvre de façon locale.
[091] Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-avant à titre d’exemples. Elle s’étend à d’autres variantes.
[092] En fonction du mode de réalisation choisi, certains actes, actions, évènements ou fonctions de chacune des méthodes décrites dans le présent document peuvent être effectués ou se produire selon un ordre différent de celui dans lequel ils ont été décrits, ou peuvent être ajoutés, fusionnés ou bien ne pas être effectués ou ne pas se produire, selon le cas. En outre, dans certains modes de réalisation, certains actes, actions ou évènements sont effectués ou se produisent concurremment et non pas successivement.
[093] Bien que décrits à travers un certain nombre d’exemples de réalisation détaillés, le dispositif, le système et le procédé proposés comprennent différentes variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l’homme de l’art, étant entendu que ces différentes variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l’invention, telle que définie par les revendications qui suivent. De plus, différents aspects et caractéristiques décrits ci-dessus peuvent être mis en œuvre ensemble, ou séparément, ou bien substitués les uns aux autres, et l’ensemble des différentes combinaisons et sous combinaisons des aspects et caractéristiques font partie de la portée de l’invention. En outre, il se peut que certains systèmes et équipements décrits ci-dessus n’incorporent pas la totalité des modules et fonctions décrits pour les modes de réalisation préférés.

Claims

Revendications
1. Procédé de suivi en temps réel d’un système de filtration d’un liquide pour bassin, le système de filtration comprenant un capteur hybride temps réel comportant au moins un filtre à membrane et au moins un capteur configuré pour mesurer une valeur d’un paramètre de performance quantitative d’une interaction dudit au moins un filtre à membrane et dudit liquide, le procédé comprenant les étapes suivantes ; acquisition d’une pluralité de valeurs dudit au moins un capteur, des valeurs de ladite pluralité de valeurs caractérisant une performance quantitative de l’interaction dudit au moins un filtre à membrane et dudit liquide à des instants différents à la fois durant une phase de filtration dudit liquide et une phase de rétro-filtration dudit liquide ; obtention d’une signature basée sur ladite pluralité de valeurs obtenues ; et estimation d’un état qualitatif dudit liquide en fonction de ladite signature obtenue.
2. Procédé selon la revendication 1 , selon lequel dans l’étape d’acquisition de la pluralité de valeurs dudit au moins un capteur, au moins certaines des valeurs sont mesurées par l’au moins un capteur selon une première fréquence durant la phase de filtration dudit liquide et selon une deuxième fréquence durant la phase de rétro-filtration dudit liquide, la deuxième fréquence étant supérieure à la première fréquence.
3. Procédé selon la revendication 2, selon lequel la première fréquence est comprise entre 10 et 60 mesures par minute et la deuxième fréquence est comprise entre 10 et 100 mesures par seconde.
4. Procédé selon l’une des revendications 2 et 3, selon lequel la pluralité de valeurs dudit au moins un capteur comprend des valeurs d’un débit et/ou d’une pression dudit liquide.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre une étape d’estimation d’une action à effectuer en fonction de ladite signature obtenue, l’action à effectuer étant appropriée pour assurer une qualité et un débit de filtration adapté au liquide à filtrer et au besoin du système de filtration.
6. Procédé selon la revendication 5, comprenant en outre une étape d’estimation d’un indice de confiance associé audit état qualitatif estimé dudit liquide et/ou à ladite action à effectuer estimée.
7. Procédé selon la revendication 6, comprenant en outre une étape de validation ou de correction dudit état qualitatif estimé dudit liquide et/ou de ladite action à effectuer estimée en fonction dudit indice de confiance estimé.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, comprenant en outre une étape d’identification d’une ou plusieurs signatures de référence, ledit état qualitatif et/ou ladite action à effectuer étant estimés en fonction d’une signature de référence identifiée.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, selon lequel ledit état qualitatif et/ou l’action à effectuer sont estimés selon au moins une règle d’un système expert.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, selon lequel ladite signature est obtenue à l'aide d’au moins un moteur d’intelligence artificielle.
11. Système (200) d’estimation en temps réel de la qualité d’un liquide pour bassin, le système comprenant un capteur hybride temps réel comportant au moins un filtre à membrane (204) et au moins un capteur (208, 210, 212) configuré pour mesurer une valeur d’un paramètre de performance quantitative d’une interaction dudit au moins un filtre à membrane et dudit liquide, le système comprenant en outre au moins une unité de traitement de données (206, 220, 214) configurée pour recevoir une pluralité de valeurs dudit au moins un capteur, des valeurs de ladite pluralité de valeurs caractérisant une performance quantitative d’une interaction dudit au moins un filtre à membrane et dudit liquide à des instants différents à la fois durant une phase de filtration dudit liquide et une phase de rétro-filtration dudit liquide, pour obtenir une signature basée sur ladite pluralité de valeurs obtenues et pour estimer un état qualitatif dudit liquide en fonction de ladite signature obtenue.
12. Système selon la revendication 11 , selon lequel ledit au moins un capteur comprend au moins un débitmètre, un capteur de pression, un turbidimètre ou un spectromètre.
13. Système selon l’une des revendications 11 et 12, comprenant en outre une pompe (202) pour faire circuler le liquide dans ledit filtre à membrane.
14. Système selon la revendication 13, selon lequel ledit au moins un capteur comprend au moins un capteur de vitesse de rotation de ladite pompe ou un capteur de puissance consommée par ladite pompe (202).
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