L'Usine Aéro

Comment capteurs et drones peuvent surveiller les ponts

Nathan Mann , , , ,

Publié le

Les technologies numériques pour inspecter et surveiller les ponts en temps réel sont multiples. En permettant d'améliorer la maintenance et d'informer sur les situations critiques, leur ambition est d'éviter des catastrophes telles que l'effondrement mortel du pont survenu à Mirepoix-sur-Tarn . 

Capteurs, drones... Ces technologies à la rescousse de la surveillance des ponts
L'iconique viaduc de Millau est bardé de plusieurs centaines de capteurs en tout genre pour ne rien rater de son état de santé.
© Mike Lehmann / CC-BY-SA-2.5

Comment savoir quand un pont va mal et éviter un tragique accident ? Lundi 18 novembre, l’effondrement d’un pont suspendu à Mirepoix-sur-Tarn (Haute-Garonne), causant la mort de deux personnes et en blessant plusieurs autres, a remis sur le devant de la scène la question de la surveillance et l’entretien des ponts en France. De nombreuses technologies visent pourtant depuis plusieurs années à faciliter le suivi et l’alerte sur l’état de ces infrastructures critiques. L'Usine Nouvelle a passé en revue celles disponibles et celles à venir. 

Appareils photos et drones pour numériser l’inspection des ponts

En France, les 24 000 ponts qui parsèment le réseau routier national (qui ne représentent que 10% des ponts hexagonaux) sont contrôlés régulièrement. Comme le rappelle un article du journal spécialisé Le Moniteur, ces ouvrages d’art sont inspectés visuellement chaque année. Surtout, tous les trois ans, un inspecteur mène un examen détaillé de chacun et relève l’ensemble des détériorations qui y sont visibles, pour ensuite le classer entre cinq catégories, en fonction de son état et de l'urgence de la situation. 

Depuis plusieurs années, le numérique permet de perfectionner ce travail de diagnostic, et de remplacer nacelles et cordistes. Des caméras haute-définition et des drones permettent à la fois de mieux identifier et situer les défaillances de l'infrastructure et de servir d'archives témoins de leur évolution.

En Seine-Maritime par exemple, la start-up Roav7 utilise depuis 2016 des drones équipés d’appareils photos performants pour inspecter sites industriels et ouvrages d'art. Grace à des algorithmes d'apprentissage automatique et à de l'analyse "humaine", ils peuvent ainsi repérer rapidement les fissures, mais aussi les infiltrations d'eau, la corrosion ou les déformations qui affectent la structure inspectée. 

Désormais, de nombreux acteurs historiques de l’inspection font eux aussi appel aux drones pour mener leurs diagnostics. Dans l'Aveyron, l'entreprise Sites utilise désormais des caméras haute-résolution et des drones pour l’inspection des piles du viaduc de Millau. Comme d'autres, le bureau d'études propose ensuite d’établir des jumeaux numériques des ponts inspectés pour servir d'archives 3D. 

Des batteries de capteurs en temps réel

Température, vent, mouvement, bruit... Désormais, les ponts les plus prestigieux disposent de toute une batterie de capteurs communiquant en temps réel sur leur état de santé et leur environnement. Derrière ses airs aériens, l'iconique viaduc de Millau est ainsi bardé de plusieurs centaines de capteurs en tout genre (accéléromètres, inclinomètres, capteurs de pression) pour ne rien rater de son état de santé.

Dans ce secteur, dit de l'instrumentation, les acteurs traditionnels proposent de nombreuses solution. Ainsi, le géant du contrôle technique Dekra s'est par exemple associé avec la société Newsteo pour proposer une offre de surveillance d’infrastructure complète. Mais les start-up veulent participer à l'effort. Issue du département système du CEA-Leti (Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information),  la savoyarde Morphosense propose depuis 2016 d'équiper les ponts d’accéléromètres de haute précision qui, associés à des algorithmes, doivent permettre d’estimer la déformation et les vibrations qui affectent la structure.

Pour les ponts équipés de haubans, ces câbles d’acier soutenant de longues portions de pont entre deux piliers aux allures de navire, des capteurs acoustiques peuvent aussi permettre de repérer les bruits de rupture. Une solution implémentée avec l'aide de la société Sixense sur le fameux pont de l'Île de Ré après la rupture d'un des 12 câbles de précontraintes qui supportaient l'un de ses segments en septembre 2018. 

Bloquer les camions trop lourds ?

A titre préventif enfin, l’utilisation judicieuse de capteurs pourrait permettre de prévenir le passage des poids-lourds trop pesants et d'éviter l'effondrement de ponts pourtant en bon état, comme semblait l'être celui de Mirepoix-sur-Tarn selon les premières affirmation de la secrétaire d'Etat Emmanuelle Wargon.

C’est en tous cas ce qu'affirme Cécile Villette, cofondatrice et directrice générale d’Altaroad, une jeune start-up française issue de l’Ecole Polytechnique qui développe un capteur qui pourrait justement permettre ce type d'usage. Posé en travers de la route, il recueille de nombreuses informations sur les véhicules qui le traversent, du nombre d’essieux à la vitesse, en passant par le poids.

Si aucun projet de la sorte n’est pour l’instant mis en place, "ce type de technologie pourrait permettre, en le couplant à un feu rouge, de stopper ce camion qui pesait presque le triple de ce que le pont était prévu pour supporter", estime Cécile Villette. Développé avec Eiffage et l’Iffstar (l'Institut français des sciences et technologies des transports, de l'aménagement et des réseaux), ce capteur n’en est pour l’instant qu’au stade du prototype et coûte "plusieurs milliers d’euros". Comme le notait déjà la mission d'information du Sénat dans son rapport rendu en juin, la maintenance des quelques 25 0000 ouvrages d’art hexagonaux en état de fatigue structurelle est aussi question de budget. 

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1 commentaire

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04/12/2019 - 14h04 -

Surpris par l'absence d'OSMOS dans votre article, je me permets cette réaction car nous surveillons depuis plusieurs années beaucoup de ponts en France et à l'étranger (dont le viaduc cité dans votre article). Pionnier du SHM depuis 2001, nous avons développé une solution unique en matière de surveillance préventive des ouvrages, basée sur nos dispositifs et nos algorithmes, le WiM+D (Weigh-in-Motion + Deformation). Ce système pèse et comptabilise les camions traversant un pont tout en mesurant en continu les déformations induites par leurs passages. Ces informations permettent au gestionnaire de l’ouvrage de connaître précisément le trafic et ses effets sur l'état de la structure de l'ouvrage, d’optimiser ainsi la maintenance et la programmation des travaux. Nous continuons à investir dans la recherche sur les structures. Nous sommes à votre disposition pour échanger.
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