Infrastructures

Le monitoring : des capteurs qui surveillent vos ouvrages d’art

lun 01/03/2021 - 13:59

Posés sur le parement des ouvrages ou insérés dans sa structure durant sa construction, des capteurs vont fournir des données précieuses sur l’état de santé d’un ouvrage et détecter les signes d’éventuelles pathologies. Le monitoring s’impose comme une solution incontournable dans la gestion d’un parc d’infrastructures.

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En France, 25 000 ponts sont en mauvais état structurel et posent des problèmes de sécurité. C’est le constat d’un rapport d’information fait au Sénat en juin 2019. La catastrophe du Pont de Gênes a rappelé la nécessité urgente de surveiller au plus près l’ensemble de notre parc d’infrastructures : les ponts mais aussi les digues, les barrages, les viaducs ou encore les tunnels. En complétant les inspections visuelles et en offrant une visibilité sur les évolutions de l’ouvrage dans le temps, le monitoring va permettre ce suivi et l’optimisation des plans de maintenance.

Surveillance précise de l’évolution des ouvrages existants

La réglementation impose une surveillance de l’état des ouvrages d’art en faisant réaliser des inspections régulières. A travers un examen visuel, la mise en œuvre de techniques non-destructives et d’éventuels prélèvements de matériaux, elles permettent de déceler les désordres et autres dégâts. A ce jour, la pose de capteurs qui permettent de surveiller l’évolution de l’ouvrage dans le temps n’est obligatoire que dans certains cas très précis, comme par exemple pour les barrages hydrauliques d’une certaine hauteur. Elle permet pourtant d’aller beaucoup plus loin dans la démarche d’auscultation.

Posés à même le parement de l’ouvrage, les capteurs permettent un suivi dans le temps des déformations et des déplacements éventuels de l’ouvrage. Grâce aux informations collectées, il devient possible d’anticiper les pathologies et de les corriger à temps. Cette approche plus préventive de la maintenance permet d’optimiser les coûts et la planification des interventions.

Dans le cas d’un ouvrage ayant révélé des pathologies lors du diagnostic, les capteurs vont permettre de mesurer précisément l’évolution de l’avarie concernée et garantir que les conditions de sécurité sont bien réunies pour continuer l’exploitation de l’infrastructure dans l’attente des travaux correctifs. A la moindre alerte d’un comportement anormal, des mesures seront prises pouvant aller jusqu’à l’arrêt total d’exploitation de l’ouvrage.

Il existe trois principaux types de technologies de capteurs : les capteurs à fibre optique, les capteurs mécaniques et les capteurs électroniques. Ils vont généralement mesurer différents types de paramètres tels que des efforts dans des haubans, des tassements différentiels, des ouvertures de fissure ou encore des inclinaisons. La précision des mesures de ces capteurs dépend beaucoup de l’environnement de l’ouvrage. Outre une bonne stratégie de positionnement, des algorithmes vont permettre de décorréler de la mesure certains éléments extérieurs perturbateurs, qualifiés de réversibles, comme la température ou le niveau de l’eau, afin de faire ressortir le comportement dit irréversible de l’ouvrage qui caractérise son vieillissement. Ces algorithmes de traitement qui utilisent des méthodes d’intelligence artificiel vont ainsi permettre une interprétation fine des données et envoyer des alertes en cas d’anomalie.

Intégrer le monitoring dès la conception de l’ouvrage

Les capteurs posés en surface donnent des informations très précieuses sur l’évolution de l’ouvrage. Toutefois, ils ne sont pas en mesure de déceler les pathologies se développant à l’intérieur de la structure. Il y a ainsi une vraie opportunité à saisir pour les ouvrages en cours de réalisation. Les capteurs peuvent en effet être introduits au cœur même des structures, d’où ils pourront relever l’évolution de l’ouvrage de l’intérieur.

L’analyse des données du monitoring des ouvrages d’art est encore plus efficace lorsqu’elle s’inscrit sur une longue période. En effet, disposer de données de référence sur le point de départ de l’infrastructure et son évolution permet d’améliorer la prévention et tendre vers une maintenance prédictive.

Les équipes de Cementys, filiale du groupe SOCOTEC, sont spécialisée dans l’auscultation et le monitoring d’ouvrages d’art. Associées à nos experts en Infrastructures, ils vous accompagnent dans la définition et la mise en œuvre de la stratégie de suivi de l’évolution de vos ouvrages la plus adaptée à vos besoins. Ils ont à leur disposition des technologies développées par leur propre service de recherche et développement, maintenues par des métrologues et instrumentistes et installées sur les ouvrages par des techniciens spécialisés. Des équipes d’informaticiens prennent ensuite le relais pour veiller à la bonne collecte des données, qui sont ensuite exploitées et analysées par des data managers. Cementys a également développé sa propre plateforme de visualisation et de gestion des données THM Insight, à laquelle les capteurs sont directement connectés.

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