On mise sur l'IA pour la détection de fuites

On passe aux réfrigérants naturels. D'ici la transition complète, nous minimisons autant que possible les émissions de nos installations existantes fonctionnant avec des matières synthétiques. Nous utilisons l'intelligence artificielle pour détecter les fuites à un stade précoce.

Détection des fuites

Dans l'ensemble de nos magasins et bâtiments centraux, nous gérons environ 2 200 installations de réfrigération individuelles. Actuellement, une grande partie d'entre elles fonctionnent encore avec des produits de synthèse. Chaque année, environ 4 % de ces substances nocives s'échappent, ce qui a un impact négatif sur notre environnement. Ces 4 % sont toutefois un meilleur résultat que d'autres dans notre secteur, où les taux de fuite atteignent parfois 20 %.

Remplacer toutes ces installations par des alternatives fonctionnant avec des réfrigérants naturels est un défi de taille. En attendant, nous mettons tout en œuvre pour éviter les fuites et les détecter le plus rapidement possible. Plus facile à dire qu'à faire. En effet, la détection des fuites est habituellement un travail laborieux : un technicien doit faire le tour de toute l'installation avec un dispositif de détection. Cette façon de procéder pouvant être améliorée, nos ingénieurs ont donc cherché un moyen de détecter les fuites plus rapidement. Le but étant également d'envoyer un technicien plus rapidement sur place pour localiser et réparer la fuite.

Intervention rapide et ciblée

L'objectif était de développer un système d'alerte automatique pour les fuites, permettant à nos techniciens d'intervenir de manière rapide et spécifique. Les ingénieures de projet, Margo Parmentier et Margot Van den Brande, ont immédiatement rencontré une première complication : les paramètres de fonctionnement de l'installation ne permettaient pas de déterminer la présence d'une fuite. En effet, une erreur ne survient que lorsque le réservoir tampon (il s'agit généralement d'une installation de stockage assez grande qui absorbe les fluctuations de la quantité de réfrigérant liquide) est complètement vide. Lorsque c'est le cas, une quantité considérable de réfrigérant s'est déjà échappée.

Margot Van den Brande : « Une première étape logique consiste simplement à surveiller le niveau de réfrigérant dans le réservoir tampon. Nous avons donc installé des jauges de niveau dans plusieurs installations. Ces tests ont montré que la procédure était trop complexe pour produire des résultats fiables. Pour pouvoir contrôler efficacement toutes nos installations, nous avons donc dû chercher une méthode plus simple. »

Utilisation de capteurs

Le réservoir tampon contient deux capteurs simples, l'un situé au fond et l'autre au milieu du réservoir. Ceux-ci émettent un signal lorsque le niveau du liquide dépasse le capteur. Le capteur situé à mi-hauteur nous permet d'obtenir une idée de l'évolution de la quantité de réfrigérant, à condition que cette quantité soit appropriée. Bien entendu, si la quantité de réfrigérant est telle que le niveau ne descend jamais en dessous de la moitié, l'utilité de ce capteur est limitée. Après avoir consulté nos techniciens, il s'est avéré que nous pouvions ajuster la quantité de réfrigérant en conséquence.

L'équipe disposait désormais d'une série de signaux indiquant si le niveau de réfrigérant se situait au-dessus ou en dessous du capteur à mi-hauteur. La question suivante était de savoir ce que cela signifiait concernant l'état de l'installation, et si cela permettait d'identifier une fuite. Ce dernier point est primordial. Si l'alarme n'est pas assez sensible, une grande quantité de réfrigérant s'échappera avant que l'on ne remarque quoi que ce soit. En revanche, si elle est réglée de manière trop sensible, de fausses alarmes vont se déclencher.

Intelligence artificielle

Nous avons donc utilisé l'intelligence artificielle pour entraîner un modèle à prédire le niveau de réfrigérant attendu dans le réservoir tampon. Celui-ci prenait en compte un certain nombre de paramètres ayant une influence sur le fonctionnement de l'installation, notamment la température extérieure, les heures d'ouverture du magasin et le schéma des cycles de dégivrage (qui sont toujours effectués à heures fixes).

Nous avons validé ce modèle à l'aide des installations qui étaient déjà équipées d'une jauge de niveau. Sur la base de cet ensemble de paramètres, le modèle prédit les fluctuations de niveau dans le réservoir tampon. Si les valeurs mesurées s'écartent trop des valeurs prédites, une alarme est déclenchée. Comme chaque installation est différente, nous devons entraîner un modèle distinct pour chacune d'elles. Il faut une semaine pour obtenir des données suffisamment variées.

De la théorie à la pratique

Un modèle prometteur, qui s'est également avéré être un grand succès dans la pratique. Le système de détection a déclenché une première alarme, et après vérification, le taux de fuite était de 3,66 %, soit bien en dessous de l'objectif qui consiste à détecter des fuites inférieures à 5 %. Cet excellent départ a facilité le déploiement du système dans toutes les installations concernées et a donné confiance à nos équipes techniques.

Bram Neckebroeck, ingénieur de projet : « Il est important de ne pas envoyer nos techniciens inutilement sur place. La recherche d'une fuite demande beaucoup d'heures de travail. Le système constitue une grande valeur ajoutée à cet égard : chaque fois que l'alarme retentit, il y a bel et bien une fuite. Nous avons déjà pu détecter une quinzaine de fuites à un stade précoce. Désormais, lorsque nous recevons un signal du système de détection, cette intervention est immédiatement réalisée en priorité. »

Connaissances et expériences en interne

Notre important service technique interne a été un facteur déterminant dans la réussite de ce projet. Toutes les connaissances et l'expérience concernant le fonctionnement de nos installations sont disponibles en interne. Margo Parmentier : « Grâce à la pratique, nous sommes parvenus à mettre au point un système véritablement opérationnel. L'équipe technique de réfrigération permet de réaliser des tests, par exemple en plaçant des jauges de niveau dans les réservoirs tampons. »

En fin de compte, ce n'était pas la solution, mais cela nous a mis sur la voie pour trouver quelque chose qui fonctionnait vraiment. Margo : « Leur expertise a également été importante pour adapter la quantité de réfrigérant contenue dans les installations afin que nous puissions utiliser les capteurs existants. L'implication des techniciens était cruciale pour parvenir à un système efficace. Depuis lors, nous sommes en bonne voie pour atteindre notre objectif : réduire de moitié les pertes dues aux fuites d'ici fin 2021. »