Le contrôle des réseaux d'eau non visitables a nécessité la mise au point d'équipements sophistiqués capables d'inspecter la conduite et de relever les défauts sans présence humaine à proximité du système de contrôle. Pour développer ces outils, les entreprises tirent profit des avancées de la robotisation, de la vision, de l'informatique embarquée et de la communication des données. À partir de ces techniques, elles ont mis au point de petits robots d'inspection qui se faufilent partout et qui sont capables de tout voir ou presque.
Réseaux non visitables
Des robots d’inspection toujours plus sophistiqués
Le contrôle des réseaux d’eau non visitables a nécessité la mise au point d’équipements sophistiqués capables d’inspecter la conduite et de relever les défauts sans présence humaine à proximité du système de contrôle. Pour développer ces outils, les entreprises tirent profit des avancées de la robotisation, de la vision, de l’informatique embarquée et de la communication des données. À partir de ces techniques, elles ont mis au point de petits robots d’inspection qui se faufilent partout et qui sont capables de tout voir ou presque.
, Technoscope
L’entretien des réseaux d’eau nécessite une inspection régulière de leur état. L’auscultation permet de formuler un diagnostic correct sur la santé de la canalisation et sur son fonctionnement hydraulique. Pour établir ce diagnostic, le contrôle des parties non visitables nécessite
Des équipements capables d'inspecter des conduites industrielles de 15 mm de diamètre et, à l'autre extrême, d'autres ont été développés spécialement pour ausculter les conduites de 2 mètres, chargées ou demi-chargées, de Buenos Aires en Argentine.
La mise en œuvre de solutions capables de voir là où l'homme ne peut aller. Une première approche consiste à opérer un constat visuel à l'aide d'une caméra introduite par un regard. Cet examen rapide permet de dresser un premier bilan, mais il ne permet pas d’examen approfondi. Pour ausculter le réseau, c’est-à-dire voir les fissures, rechercher les points de corrosion, détecter et localiser les fuites et parfois même mesurer l'inclinaison de la conduite, il est indispensable d’utiliser un équipement mobile qui pénètre dans le tuyau. Ces petits robots d'auscultation doivent supporter l'humidité, les atmosphères corrosives et la crasse, être autonomes et capables d’avancer seuls dans la conduite si possible sur plusieurs centaines de mètres. Et surtout, ils doivent tout voir, notamment les défauts et les dégradations.
Les concepteurs de robots d'inspection de canalisation ont su tirer profit des avancées technologiques pour mettre au point ces petits bijoux technologiques. Aujourd’hui, un constructeur comme Hytec a construit spécialement pour ausculter les conduites de 2 mètres, chargées ou demi-chargées, de Buenos Aires en Argentine. Pour Pierre Gaillard, son directeur général : « Nos produits standards couvrent la plupart des besoins d’inspection des réseaux de 30 à 1 200 mm de diamètre ». Tous les robots sont construits sur un même schéma.
Déplacer les capteurs
Pour déplacer la caméra, les constructeurs ont mis au point de petits véhicules automatisés. Ces systèmes portables permettent l’exploitation mobile et autonome. Ils autorisent le contrôle des tuyaux de faible diamètre. Selon le diamètre intérieur, l’équipement de visualisation peut être tracté sur un chariot autoporteur télécommandé ou poussé par un jonc en fibre de verre.
Hytec, par exemple, a développé VSCE 200, un véhicule électrique indépendant. Construit en acier inoxydable, étanche par immersion à 5 mètres, il progresse de 0 à 20 m/min. Habituellement, le porteur est relié à un touret motorisé qui déroule ou enroule le câble de transmission en fonction de l'avance de la caméra. Pour repérer la position de la caméra (donc celle de l'image recueillie) l’équipement réalise un double comptage mécanique et électronique. La distance d’inspection standard est de 300 m. « Au-delà, et jusqu’à plusieurs kilomètres, nous développons sur demande des solutions spécifiques », souligne Pierre Gaillard. En fait, ce qui limite la progression du mobile est son câble, qu’il n’arrive plus à tirer. Il faut dire que cet ombilical de liaison sert de support physique à l’alimentation et aux organes de transfert des données. Il est d'un poids non négligeable. Dans les réseaux de diamètre 30 à 250 mm, lorsque le porteur traditionnel se heurte aux encombrants ou autres dépôts qui entravent sa progression, Hytec a mis au point un ombilical semi-rigide installé sur un tireur-pousseur motorisé pour propulser la caméra.
C'est le système MIDI qui porte les caméras d'Hydrovision pendant l’inspection visuelle des canalisations. Cet équipement se présente en version portable ou semi-embarquée et autorise le contrôle des tuyauteries de diamètre compris entre 50 et 500 mm. Une version d'inspection pour les réseaux plus importants (diamètres compris entre 100 et 1 400 mm) est également disponible.
Elle permet de voir jusqu’à 450 m linéaire. Ces équipements embarquent une caméra qui doit tout voir dans le noir le plus complet.
Tout voir dans le noir
Pour voir dans le noir, ces robots embarquent une caméra et son éclairage qui est assuré par des diodes électroluminescentes (LED) placées le plus souvent en couronne autour de l’objectif. Ainsi, pour visualiser la conduite, le système Midi d’Hydrovision dispose de trois têtes caméras TV différentes dont l'éclairage par diodes lumineuses blanches est intégré à la tête. Il fournit une lumière uniforme dans chaque direction observée.
Parmi celles-ci, Orion 2 est une tête orientable qui peut tourner autour des joints puis se repositionner pour une visée axiale droite. À noter que les joints d’étanchéité du carter (brevetés) garantissent le bon fonctionnement de l’orientation, même dans les conduites très sales.
Quant à la caméra Juno, elle embarque, pour faciliter l’orientation, un capteur qui détecte son orientation dans l’espace. Dès que de petites déviations avec la force gravitationnelle sont enregistrées, il donne ordre de repositionner électroniquement la caméra à l’horizontale à l’aide d’un moteur. Ceci maintient la caméra, donc l’image, à l’horizontale, ce qui facilite ensuite la lecture des images. Par ailleurs, pour localiser la prise de vue, la caméra est dotée d’un émetteur commutable qu’elle alimente et qui la repère dans l’espace.
Avec la Twin View P455, Radiodetection propose une caméra couleur conçue avec deux capteurs vidéo distincts comprenant chacun un éclairage intégré type LED. Son principe permet d’effectuer des contrôles en visée axiale avec un réajustement automatique de l’image à la ligne d’horizon. L’atout principal de la caméra Twin View est son capteur latéral assurant un contrôle visuel complet sur 360°. Il est ainsi possible de diagnostiquer avec certitude le pourtour interne d’un joint, d’un raccordement, d’un point de soudure ou d'une paroi. Twin View est capable d’inspecter des réseaux de 75 à 450 mm et de négocier à partir de 10 mm des courbes de 90 degrés.
Des avancées sur la lumière et la vision sont également annoncées chez ROV Développement. La caméra CAMEROV TOR 90 à tête rotative est dorénavant démunie de tout éclairage dichroïque. Elle dispose maintenant d’un éclairage par LED froide en lumière blanche. Couplé à une optique améliorée, cet équipement permet d’observer une salle de 8 m³ avec un éclairage de 7 W. Mais les annonces de l’entreprise ne s’arrêtent pas là. Pour Pollutec 2004, elle devrait présenter la caméra TOR 200 permettant une vision 3D stéréo pour avoir les mêmes appréciations que l’œil humain. Pour ceci, deux petites caméras couleurs voisinent avec la caméra principale. L’image est ensuite recomposée en temps réel en régie.
Chez Hytec, c’est la caméra couleur FTR 80 qui se fixe sur le chariot porteur VSCE 200 pour former l’ensemble Gisys conçu pour inspecter des canalisations de 80 à 1200 mm. Sa tête orientable bascule de 115° de part et d’autre de son axe et peut tourner sur elle-même de 360° dans les deux sens. Comme éclairage, elle intègre une couronne de LED blanches solidaires des mouvements. Le zoom embarqué permet d’inspecter les branchements latéraux dans des zones inaccessibles à l’équipage mobile. La caméra est dotée d’un capteur d’images de 440 000 pixels avec une sensibilité de 2 lux en mode standard et 0,3 lux en mode intégration.
Encore plus compacte (diamètre 65 mm), la caméra DTRGSHR, également orientable et étanche à 30 bar, l’une et l’autre de ces deux caméras embarquent à la fois l’inspection télévisuelle et la mesure. L’opérateur peut ainsi mesurer des fissures à l’aide du laser, la pente avec l’inclinomètre embarqué, ou encore le diamètre et l’ovalisation à l’aide d’un capteur infrarouge.
Dans le même registre, la caméra TO 100 zoom d’Hydrovidéo intègre une tête qui dispose d’une rotation de 360° autour de l’axe de la canalisation et d’un basculement de 180° autour de l’axe perpendiculaire. L’auto-
Le focus et le système de remise dans l’axe automatique de la tête sont assurés par télécommande. Destinée au contrôle des canalisations dont le diamètre est compris entre 150 mm et 1000 mm, elle est prête pour l’intégration de systèmes de mesure du diamètre, d’ovalisation ou encore de défauts. Chez TED TID S.A., on annonce la sortie d'une nouvelle ligne de chariots d'inspection vidéo. De fait, le CCP 150 présente des caractéristiques intéressantes telles que :
- diamètres d'inspection du 150 au 800 centrés,
- deux moteurs de 100 watts,
- chariot multidirectionnel équipé d’une caméra zoom, celui-ci étant lui même alimenté par un système électronique numérique à commande proportionnelle.
À signaler également, un nouveau robot de visite des gaines de ventilation équipé de brosses de nettoyage pouvant évoluer dans des gaines de 200 à 600 mm, couvrant ainsi la plus grande demande des clients dans cette application. Sur le plan informatique, le soft n’a pas été oublié puisque la version de Winvisit se trouve entièrement remise à jour, s’adaptant ainsi aux nouvelles normes européennes.
Quant à Exavision, son robot caméra avec mesure laser 3D assure le contrôle des canalisations de 150 à 1 000 mm de diamètre.
Les petits diamètres
Les entreprises présentes dans la vision en milieu extrême ont mis au point des systèmes d’inspection spécifiques pour les canalisations de très faible diamètre. Ainsi, Exavision lance PICAM WP, une micro caméra sonde couleur à objectif interchangeable, étanche et de haute définition, pour expertiser sur 30 mètres les canalisations de 18 à 50 mm de diamètre même en présence d'eau. Grâce à des guides centreurs, la caméra, qui mesure 15 mm de diamètre, reste toujours dans l’axe de la conduite. L’éclairage par LED qu'elle embarque est réglable, ce qui permet de voir même les petits défauts. Le câble d’alimentation est fermé par un capot protecteur transparent. Poussée par le jonc IBAK “Magic Push Rod”, elle peut surmonter plusieurs coudes à 90° l’un après l'autre, même dans les canalisations de DN 50.
Pour les conduites exiguës, Hytec propose VS325F, une caméra monochrome de 25 mm de diamètre, ou un autre modèle (diamètre 40 mm) référencé VS666F pour une imagerie en couleur.
Les branchements
L’inspection des branchements est également un point délicat du contrôle. Et chacun, quand il peut, y apporte sa solution. Hytec, par exemple, a développé une caméra satellite capable d’inspecter des tuyauteries de diamètre 60 mm sur une distance de 15 m. Le système SAT60, c'est son nom, est transporté par le véhicule VSCE 200 de l’ensemble Gisys. Il est introduit dans la tuyauterie.
Le chariot SAT 200 P avec SK 200 ZP proposé par CMR SMR permet l’inspection du collecteur et des branchements en une seule opération depuis le collecteur principal.
Enrobé dans une gaine protectrice assure la rigidité de l’ensemble et la progression de l'ensemble de contrôle dans la conduite. Radiodetection propose de son côté la Flexicam conçue pour l’inspection interne des canalisations de diamètre 25 à 100 mm. Entièrement autonome pour une grande disponibilité, la Flexicam peut passer des coudes à 90° dans des diamètres de 32 mm.
Quant à ROV Développement, son système d’inspection Endoscorov CAMEROV® est dédié aux canalisations à partir de 10 mm de diamètre seulement.
Chez Hydrovision, les conduites de petit diamètre sont contrôlées par la caméra sphérique poussée Hydrus dont le diamètre est de 41 mm. Elle embarque un anneau d’éclairage à LED.
térie secondaire à partir de la conduite principale. Sa mise en place dans le branchement est pilotée par la caméra principale. Ce satellite, dont l’ombilical de liaison est relié au robot VSCE 200, est piloté par la régie.
Chez Hydrovideo, c’est la caméra satellite Satel 200 qui inspecte le branchement à partir de la canalisation principale. Fixée sur un jonc en fibre de verre, cette caméra axiale ou à tête orientable peut inspecter des branchements de 60 à 300 mm de diamètre depuis une canalisation principale dont le diamètre est supérieur à 200 mm.
Chez CMR-SMR, le chariot satellite SAT 200 P avec caméra couleur à tête rotative et pivotante SK 200 ZP est dédié à l'inspection des collecteurs et de leurs branchements en une seule opération depuis le collecteur principal. Il est utilisable à partir du DN 200 jusqu’au DN 1200 ainsi que pour des ovoïdes à partir du DN 250/375. À partir du DN 100, la caméra KS 60 P, dotée d’un capteur de pression intégré permettant un contrôle de l’étanchéité, peut être utilisée. Les distances parcourues par le chariot caméra et la caméra satellite sont enregistrées séparément.
Il en est de même pour Hydrovision avec Ibak Orion L. Cette caméra satellite à tête orientable permet de passer rapidement et simplement de la conduite principale à un tuyau de branchement étroit. La caméra remplit cette tâche moyennant un dispositif de guidage intégré dans le carter du véhicule porteur.
Quant à Rov Développement, leur robot Camérov Triton est conçu pour l'inspection des branchements à partir du réseau principal dès l’instant où il est supérieur à 250 mm. Cet équipage bidirectionnel assure plusieurs fonctions comme l'observation vidéo des réseaux de branchement, la mesure et le dimensionnement des défauts détectés dans l’ouvrage et leur localisation. En option, un inclinomètre aide l’opérateur à dresser un profil en long de l’ouvrage.
Acquérir des informations et les dépouiller
Les systèmes d'inspection sont pilotés à partir d'une régie extérieure installée dans un véhicule ou parfois même dans une valise de chantier. C'est le cas chez CMR-SMR, qui propose, en alternative à un véhicule aménagé, une unité mobile en coffret regroupant une unité de commande et de pilotage avec moniteur LCD intégré, commandes du chariot et de la caméra par joysticks, réglage automatique de l’éclairage, clavier tactile, etc.
C'est également le cas des systèmes Canax I, Canax TP et Mini Vector d’Exavision qui peuvent être pilotés à partir d'une valise PC équipée de logiciels d’enregistrement sur support CD ou DVD et d’inspection de canalisation Orphée et Erao.
Chez Hytec, le système de contrôle de la caméra est réalisé à l’aide d’une régie externe. C'est elle qui contrôle la caméra, le véhicule, l’éclairage et intègre une liaison RS232 pour transmission des données vers un ordinateur. Elle dispose d’un système de numérisation d'images.
Du côté des logiciels, toutes les entreprises ont leurs solutions pour dépouiller les résultats et établir les rapports d'inspection. L’objectif est d’automatiser autant que faire se peut la lecture des images pour décharger l’opérateur.
Ce printemps, Hytec a présenté la septième version de Canasoft, un logiciel d’inspection conforme à la nouvelle norme européenne EN 13508-2 qui sera en vigueur au 1ᵉʳ janvier 2006.
Ce texte, qui s’applique à l’ensemble des pays européens, formalise la présentation des résultats d'inspection et surtout des défauts en introduisant une codification universelle par lettres.
Cette évolution ouvre de nouveaux marchés aux prestataires de services qui pourront ainsi réaliser une inspection dans tous les pays d'Europe en éditant un rapport basé sur un langage unique, compréhensible par tous.
L'enregistrement vidéo et rapport, c'est ce qu’a fait Hydrovidéo avec Edinspec, une solution informatique qui complète le logiciel Winspec.
À partir d’un CD ou d'un DVD, elle permet de visualiser sur ordinateur un rapport avec vidéo interactive. Chaque photo intègre un lien d’accès direct au passage correspondant de l'enregistrement vidéo.
Toutes les séquences importantes d’une inspection télévisée peuvent ainsi être visualisées en quelques instants sur un magnétoscope ou un ordinateur de bureau. Aucune installation n’est requise sur le disque dur. Ainsi, il en est fini des délicates recherches des séquences vidéo sur cassette VHS et les rembobinages.
Un simple clic à la souris sur chaque image illustrant une anomalie permet de lancer la vidéo à l'endroit où la photo a été enregistrée.
Cet outil offre un autre avantage en simplifiant l'archivage des données qui deviennent moins encombrantes que le stockage habituel des cassettes et les rapports imprimés.
Quant à Exavision, elle relie avec Mapimage les échanges d’informations entre SIG (système d'information géographique) et les données d'inspection télévisuelle du réseau.
De plus, son outil GPS image (sous Windows) enregistre et visualise simultanément des séquences vidéo couleur et des données GPS. Ainsi, la position courante est visualisée sur une carte géographique numérisée et géoréférencée grâce au système de positionnement géographique embarqué sur la caméra.
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