Description technique du matériel de télémétrie

 Description technique du matériel de télémétrie 

Antennes et récepteurs radio 

Le matériel utilisé pour localiser les émetteurs radios implantés dans les poissons provient de la firme canadienne Sigma Eight. Il s’agit de récepteurs radios de type «Orion » (Figure 2), pouvant enregistrer les signaux radios perçu par une antenne connectée, sur une fréquence très spécifique (dans une gamme de fréquence autour de 150 MHz), ainsi que la force du signal et le code de celui-ci, pour permettre de distinguer plusieurs émetteurs utilisant la même fréquence.

Les signaux radio se propagent très bien dans l’air, mais nettement moins dans l’eau où ils sont rapidement atténués. Pour cette raison, ils sont préalablement amplifiés au niveau de l’antenne pour maximiser la probabilité de détecter les émetteurs, avant d’être atténués au niveau du récepteur afin de faciliter le processus de filtrage et de les distinguer des bruits électromagnétiques ambiants.

Dans le cadre de ce suivi, nous avons utilisé deux types d’antennes :

• Des antennes aériennes , aussi connues sous le nom d’antennes Yagi. Celles-ci sont placées sur la berge et couvrent une large zone de détection autour de l’antenne, pouvant s’étendre à plusieurs centaines de mètres dans certains cas. L’avantage de ces antennes étant la facilité d’installation. Néanmoins, leur portée importante ne permet pas une grande précision.
• Des antennes subaquatiques , conçues en atelier par Profish.

Emetteurs radio

Dans le cadre de ce projet, nous avons choisi de travailler avec des émetteurs radios (Figure 4) commercialisés également par la firme Sigma Eight. Le petit émetteur de forme cylindrique est encapsulé dans une résine biocompatible et pèse approximativement 0,8 g, pour des dimensions de 17 mm x 7 mm x 5,5 mm. Il est prolongé par un fin câble métallique. Cette partie, qui sert d’antenne pour la transmission du signal, reste externe après implantation du tag dans le poisson. Chaque émetteur radio a été préalablement activé et testé pour garantir son bon fonctionnement. La configuration du signal émis est d’une pulsation toutes les 3 secondes. Les fréquences radios choisies pour cette étude furent 150.720 ; 150.740 et 150.780 MHz. Ces fréquences avaient été identifiées comme relativement épargnées par des bruits parasites lors d’une visite préliminaire sur chaque site.

Alimentation électrique des appareils

Les récepteurs sont alimentés via une batterie 12 Volts 75Ah, ellemême rechargée en permanence via une alimentation sur le secteur 220V volts(Figure 5). Ce montage permet de disposer d’une source d’alimentation fiable et continue, qui ne nécessite pas de changer régulièrement les batteries. En cas de coupure de courant, le système reste autonome pour une durée approximative d’environ 48h pour les récepteurs des secteurs Nessonvaux, Fraipont, Liège, des stations aval de Trooz et Chaudfontaine. L’autonomie est d’environ 24h pour les stations amont de Trooz et Chaudfontaine, où respectivement 2 et 3 récepteurs sont alimentés sur la même batterie.

Téléchargement des données et maintenance du système

Un relevé a été effectué sur chaque récepteur tous les quatre à six jours. Les données ont été sauvegardées sur carte SD et sur ordinateur. En raison de leur volume, les données des récepteurs sont également téléchargées à des intervalles très réguliers et une copie est sauvegardée sur le serveur de Profish Technology. Dans l’ensemble, tous les récepteurs ont fonctionné sans interruption et aucun dysfonctionnement n’a été repéré. Néanmoins, le 11 mai les récepteurs R05 et R06 (secteur Trooz) ont cessé de fonctionner, ce qui est certainement dû à une panne de l’alimentation électrique. Il est difficile de déterminer la période d’arrêt car les bruits parasites sont peu nombreux sur ce site et la majorité des smolts avait déjà traversé ce secteur. De plus, le 8 mai, le récepteur R01 (secteur Chaudfontaine) était en pause pour le téléchargement des données durant la période d’arrivée du smolt #157. Cependant, cela a peu d’incidence sur l’étude car cet individu est resté sur le site jusqu’au lendemain.

Description technique des points de contrôle

Secteur Nessonvaux

Sur ce site, deux antennes radios aériennes ont été utilisées (Figure 6). La première (R11) est placée en rive droite et dirigée vers l’aval. Elle a pour objectif de détecter les smolts qui se trouvent dans la zone amont du barrage. La deuxième (R12) est installée en rive droite et dirigée vers l’amont. Celle-ci permet de détecter les smolts ayant franchi le barrage .

Secteur Fraipont 

Sur ce site, deux antennes radios aériennes ont été utilisées (Figure 7). La première (R09) est située en rive gauche et dirigée vers l’aval. Elle a pour objectif de détecter les smolts qui se trouvent dans la zone amont du barrage. La deuxième (R10) est placée à la pointe aval de l’îlot de gauche et dirigée vers l’aval. Elle permet de détecter les smolts ayant franchi le barrage et les différents chenaux possibles .

Table des matières

Introduction
1. Présentation de l’organisme
2. Introduction
2.1. Objectifs du projet
2.2. Localisation des ouvrages étudiés
2.3. Durée de l’étude
3. Description technique du matériel de télémétrie
3.1. Antennes et récepteurs radio
3.2. Emetteurs radio
3.3. Alimentation électrique des appareils
3.4. Téléchargement des données et maintenance du système
4. Description technique des points de contrôle
4.1. Secteur Nessonvaux
4.2. Secteur Fraipont
4.3. Secteur Trooz
4.4. Secteur Chaudfontaine
4.5. Secteur Liège
5. Protocole de capture et marquage
5.1. Généralités
5.2. Première campagne de marquage – 31/03/2020
5.3. Deuxième campagne de marquage – 07/04/2020
5.4. Troisième campagne de marquage – 15/04/2020
5.5. Quatrième campagne de marquage – 20/04/2020
6. Résultats – Approche par site
6.1. Introduction
6.2. Définitions et méthodes de calcul
6.2.1. Taux de détection
6.2.2. Taux de franchissement
6.2.3. Délai de franchissement
6.2.4. Taux d’utilisation de voie de passage
6.2.5. Limites de la méthode
6.3. Nombre de poissons détectés par le système
6.4. Résultats pour le secteur Nessonvaux
6.4.1. Récapitulatif des poissons déversés à l’amont
6.4.2. Estimation du taux et du délai de franchissement
6.5. Résultats pour le secteur Fraipont
6.5.1. Récapitulatif des poissons déversés à l’amont
6.5.2. Estimation du taux et du délai de franchissement
6.6. Résultats pour le secteur Trooz
6.6.1. Récapitulatif des poissons déversés à l’amont
6.6.2. Estimation du taux et du délai de franchissement
6.6.3. Taux d’utilisation de voie de passage
6.7. Résultats pour le secteur Chaudfontaine
6.7.1. Récapitulatif des poissons déversés à l’amont
6.7.2. Estimation du taux et du délai de franchissement
6.7.3. Taux d’utilisation de voie de passage
6.8. Résultats pour le secteur Liège
6.8.1. Récapitulatif des poissons détectés
6.8.2. Délai d’arrivée
7. Résultats – Approche globale
8. Discussion
8.1. Validité de la méthode
8.2. Franchissements des ouvrages
8.3. Impact des conditions hydrauliques et de température
8.4. Variabilité des comportements
8.5. Impact d’un ouvrage intermédiaire
9. Conclusion
10. Bibliographie
11. Annexes

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