Longtemps associés à la seule prise de vue aérienne, les drones recouvrent désormais une famille plus large d’outils téléopérés. Dans les métiers de l’eau, ils trouvent ainsi leur place dès qu’il faut inspecter, mesurer ou intervenir dans des environnements difficiles d’accès. Si leur adoption progresse, leur valeur dépend encore largement de la qualité des données produites, de la compétence des opérateurs et de leur intégration dans les méthodes de travail existantes.
Le mot drone a longtemps évoqué un appareil volant équipé d'une caméra, utilisé pour observer un site depuis les airs. Dans les métiers de l’eau, cette définition est devenue trop réductrice. Elle recouvre aujourd'hui des drones aériens, des robots de surface, des engins subaquatiques, des robots rampants ou des solutions téléopérées capables d’intervenir dans des environnements très différents. Cette diversité reflète l’élargissement progressif des usages. Les premières applications ont souvent concerné l’observation, la reconnaissance ou la prise de vue. Les solutions actuelles servent aussi à inspecter des réseaux, mesurer des débits, cartographier des fonds, suivre l’envasement d’un bassin, ou encore intervenir dans des zones où l’accès humain reste difficile. Le sujet n’est donc plus seulement celui du pilotage car il touche désormais à la qualité de l'information produite et à sa capacité à nourrir un diagnostic.
Chez les grands exploitants, cette évolution est déjà visible. «Le secteur de l’eau a désormais dépassé le stade de l'expérimentation pour entrer dans une phase d'adoption progressive et d'industrialisation de nombreux usages », explique Alexandre Ventura, expert technique Assainissement chez Suez. Le spécialiste distingue toutefois les usages pleinement matures, comme l'inspection vidéo ou les diagnostics non destructifs, certaines méthodes de contrôle non destructif, d'autres solutions encore en accélération.
Le même constat apparaît dans les réseaux d'assainissement car de nombreux éléments (espaces confinés, présence de gaz, risques biologiques ou difficulté d’accès) rendent l’intervention humaine lourde à préparer. Les drones ne suppriment pas l'expertise des inspecteurs, mais ils modifient l'ordre des opérations. L'observation peut être réalisée plus vite, avec une exposition moindre des équipes et des données exploitées pour décider des travaux à mener.
Flyability situe cette évolution sur une période courte. « Il y a cinq ans, on aurait qualifié les utilisateurs de drones de “précurseurs”. Aujourd'hui, ce n'est plus le cas », observe Eloise McMinn Mitchell, Vertical Marketing Manager chez Flyability. L'entreprise constate notamment l'utilisation de son drone Elios 3 par des gestionnaires d'eaux usées et des collectivités locales. Les robots flottants suivent une trajectoire comparable, même si les usages diffèrent. Ils interviennent sur des ports, des bassins industriels, des plans d'eau urbains ou des zones confinées. « Le principal enjeu des prochaines années ne sera donc plus de démontrer que ces technologies fonctionnent, mais d'accélérer leur intégration dans les pratiques quotidiennes », estime, quant à lui, Nicolas Carlési, fondateur et P-DG de l'adys (Interactive Autonomous Dynamic Systems). Cette remarque résume bien l'état actuel du marché : les drones sont entrés dans les métiers de l'eau, et leur adoption dépend désormais de leur capacité à s‘insérer dans des méthodes de travail existantes.
DE L'INSPECTION À LA MESURE : DES APPLICATIONS DE PLUS EN PLUS NOMBREUSES
L'entrée des drones dans les métiers de l'eau s'est faite grâce à et à travers les usages. Les professionnels du secteur suivent une même logique : l'outil est retenu lorsque l'accès est difficile, lorsque l'intervention humaine expose les équipes, ou alors si la mesure doit être répétée avec une précision suffisante pour orienter une décision.
Les ROV (Remotely Operated Vehicles, ou drones commandés à distance) subaquatiques occupent une place importante dans cette famille d’applications. Ils permettent d’inspecter des réserves d'eau, des bassins ou des ouvrages immergés sans envoyer un opérateur dans un milieu confiné. « L'inspection par drone subaquatique, robot terrestre (pour canalisation d'un diamètre allant de 300 mm à plusieurs mètres) permet d’éviter l'engagement humain dans les milieux inaccessibles, confinés et dangereux », rappelle Brice Durandet, fondateur et dirigeant d’Airsub Drone. Les équipes d’Acwa Robotics ont accompagné la Régie de l'eau de Bordeaux Métropole dans l'inspection d'une conduite d'eau potable, dans le cadre de leur signature avec la Banque des territoires de l'AquaPrêt d'un montant de 35 millions d’euros.
La mission consistait à mettre en œuvre un robot Pathfinder dans une canalisation en fonte ductile de 250 mm de diamètre, sous une pression de 3 à 5 bar, pour un aller-retour long de 400 m, avec le maintien d'un strict suivi de la qualité de l'eau via des contrôles en continu. La mission a permis de collecter des images en haute définition de l'intérieur de la conduite grâce à un module « caméra » embarqué en tête de robot. L'analyse acoustique réalisée en parallèle a confirmé l'intégrité de l'ouvrage.
Les levés bathymétriques réalisés avec le Jellyfishbot de Iadys permettent de suivre l’évolution des fonds et d’identifier les zones où une intervention doit être programmée.
« Nous avons développé, avec notre partenaire Horizon Data Services, une offre de services intégrés permettant une inspection interne des réservoirs en eau, combinée à un pompage des boues, à un nettoyage des parois, avec traitement et réutilisation des eaux en ligne », détaille Thibault Le Bourdonnee, directeur Innovation et Développement de CTP environnement.
Dans l’un de ses retours d’expérience, on comprend, par exemple, qu’un des intérêts tient au maintien de la disponibilité de la réserve d’eau incendie pendant l’intervention.
Sur les cours d’eau, les attentes sont différentes. Le groupe Ginger utilise des drones aquatiques, avec un prestataire externe, et des drones aériens, en interne, pour des besoins de mesure ou d’inspection. L’outil aérien sert notamment à comprendre un secteur d’études avant une opération ou pendant un chantier. « Nous utilisons un drone aérien pour obtenir des prises de vue aériennes des zones d’études dans nos phases de diagnostic – cela permet d’avoir une vision globale des zones et de mieux comprendre le fonctionnement du cours d’eau – ou de suivi de chantier », indique Bénédicte Coudreuse, cheffe de projets au sein du groupe Ginger.
Les orthophotographies (générées par ordinateur, ndlr) actualisées deviennent utiles lorsque la rivière présente une forte mobilité latérale, notamment par érosion de berges.
Chez CT2MC, qui fabrique et opère des drones permettant l’inspection des canalisations et la bathymétrie, l’inspection de canalisation dépasse le seul relevé vidéo pour intégrer une approche multi-capteurs à visée diagnostique.
« Notre gamme de drones Can’Eau (flottants et roulants, selon le diamètre et le tirant d’eau de l’ouvrage) combine caméra sphérique, positionnement de classe A dans l’ouvrage et instrumentation complémentaire dédiée à la caractérisation fine des réseaux », résume Franck Clausse, directeur commercial de CT2MC.
Établi par sonar rotatif, le profil sédimentaire permet de calculer les volumes de sédiments accumulés sur l'ensemble du linéaire inspecté, y compris sous la ligne d’eau, là où la seule vidéo perd toute pertinence.
La fusion des données sonar, de la vidéo et des nuages de points issus du lidar embarqué alimente ensuite des chaînes de post-traitement pour générer un jumeau numérique 3D géoréférencé de l'ouvrage. « La précision du géoréférencement en surface et de la trajectoire embarquée facilite la localisation de regards perdus ou fortement enfouis, une problématique fréquente sur les réseaux anciens dont le SIG s’avère incomplet ou obsolète. Nos drones embarquent également des sondes physico-chimiques pour la détection de sauts de valeurs révélateurs d'entrées d'eau claires, un enjeu de plus en plus suivi par les exploitants d’assainissement », constate Franck Clausse.
Il s'agit donc, pour nous, de missions où l'USV ajoute une réelle valeur ajoutée. L'intérêt réside, ici, dans l’association de la plateforme flottante et des capteurs embarqués.
Le suivi de cours d’eau soumis à de fortes pluies offre un autre exemple. Une solution associant un drone de surface et un capteur à effet Doppler permet de mesurer les niveaux et les débits en différents points, sans exposer l'opérateur à une zone difficile.
« Un gain indéniable réside dans la souplesse d’utilisation, la robustesse dans des conditions de déploiement difficile, un logiciel ergonomique... Il apporte des mesures précises et reproductibles », relate Fabrice Ropers, délégué technico-commercial Métrologie Environnement, Hydrologie, Côtiers & Océanographie chez Xylem.
Le dispositif peut être transporté par une personne lorsqu’il faut changer de site.
Les robots de surface ajoutent une dimension environnementale plus visible. Chez Iadys, les usages couvrent la collecte de macrodéchets, d’hydrocarbures, d’algues ou de microplastiques, mais aussi la bathymétrie et le suivi de la sédimentation.
Aux Marines de Cogolin, le Jellyfishbot réalise ainsi des levés réguliers pour identifier les secteurs nécessitant un dragage. « Ces trois exemples illustrent bien l’évolution des robots de surface : au-delà de leur capacité d'intervention, ils deviennent de véritables outils d'aide à la décision », estime Nicolas Carlési de Iadys.
Cette formule dit bien le déplacement en cours : l'intervention compte mais la donnée produite devient souvent le résultat principal de la mission.
DES OUTILS PLUS PERFORMANTS... À CONDITION DE MAÎTRISER LA DONNÉE ET LE TERRAIN
La progression des drones ne supprime pas les contraintes des métiers de l'eau ; elle les déplace. Une mission réussie commence rarement par le choix d’un engin, mais par une triple question : quelle information faut-il obtenir ? dans quel milieu ? et pour quelle décision ? Ces questionnements sont effectivement essentiels lorsque les technologies se multiplient. Un drone aérien, un ROV ou un robot de surface ne répond pas aux mêmes besoins. La tentation existe pourtant de partir de la solution disponible avant de qualifier précisément l'usage attendu. « La première condition est de partir du besoin métier, et non de la technologie », rappelle Jonathan Piveteau, responsable du pôle Distribution du Cirsee et Lead Expert Water Distribution chez Suez. Cette remarque vaut autant pour une inspection de canalisation que pour une mission de mesure en rivière.
Ce que confirme David Duval, fondateur et dirigeant de Flying-Report : « Nous raisonnons d'abord en fonction de l'ouvrage et de la donnée recherchée, puis nous choisissons le robot le mieux adapté à la mission. Aucune plateforme robotisée ne peut répondre à elle seule à toutes les configurations rencontrées. Nous avons ainsi développé un panel d'outils capables d'évoluer aussi bien dans les airs, au sol, à la surface de l'eau que sous l'eau, selon la géométrie de l'ouvrage, son niveau de mise en charge et les conditions d'accès. » Les drones volants permettent notamment de franchir des obstacles ou d'inspecter des volumes dans lesquels le déplacement au sol est impossible.
Lorsque le radier est accessible, les robots roulants apportent davantage d'autonomie et de stabilité pour parcourir des collecteurs sur des distances importantes. Dans les ouvrages partiellement ou totalement en eau, les robots flottants sont capables de progresser à la surface tout en réalisant l'inspection, et les solutions subaquatiques permettent d’observer les zones qui restent invisibles depuis la surface.
En plus de limiter l'engagement humain dans des environnements confinés, difficiles d'accès ou présentant des contraintes particulières, cette approche multi-vecteurs a pour objectif de produire une donnée exploitable pour comprendre l'état d'un ouvrage et aider le gestionnaire à décider.
La qualité des données constitue l'autre point crucial. Que ce soient les images, les relevés bathymétriques, les mesures acoustiques ou les nuages de points, ils n'ont d'intérêt que s'ils peuvent être interprétés correctement.
Dans les réseaux d'assainissement, cette intégration devient même un critère d'adoption. « Il est essentiel de pouvoir exploiter les données collectées : par exemple, celles de l'Elios 3 peuvent être exportées vers WinCan, un des principaux fournisseurs de logiciels de gestion des réseaux d'assainissement, et transformées en rapports conformes aux normes », indique Eloise McMinn Mitchell, de Flyability. La donnée n'est donc pas seulement collectée, elle doit entrer dans un circuit de travail déjà utilisé par les équipes.
Cette exigence renvoie directement aux compétences humaines. Le pilotage peut être facilité par l'autonomie, la stabilité ou les interfaces de navigation. Il ne suffit pas, pour autant, à garantir une mission utile. « Au-delà du pilotage de l'USV qui est d'une simplicité déconcertante, l'opérateur doit maîtriser la préparation de la mission, les contraintes environnementales, l'utilisation des capteurs, ainsi que le traitement et l'interprétation des données acquises », précise Dany Engel, d'ADCPro.
La manière dont les équipes préparent une inspection en est redéfinie. Le passage d'une caméra crawler reste la première étape, par défaut, sur la plupart des tronçons, mais l'arbitrage ne se fait plus au fil de l'eau.
« Un inspecteur expérimenté sait, avant de descendre, où son crawler va buter : un dépôt, une eau stagnante, une chute, un diamètre qui se resserre. Il y a quelques années, on le découvrait sur place et il fallait remobiliser une équipe. Aujourd’hui, l’opérateur dispose de plusieurs engins et engage celui qui correspond au tronçon, en connaissance de cause», explique Samir Bouabdallah, cofondateur et CEO de Flybotix. Cette anticipation vaut aussi pour la sécurité.
Conçu pour l’inspection visuelle des espaces confinés, l’ASIO X permet de pénétrer dans un ouvrage avant toute intervention humaine et, grâce à un capteur multi-gaz embarqué, de restituer, en temps réel, l’atmosphère aux équipes restées en surface, qui disposent alors d'un élément objectif pour qualifier le risque et décider des mesures à prendre. Cet enjeu prend de l'importance en milieu urbain dense, où les réseaux de distribution de gaz cheminent parfois à proximité immédiate des réseaux d'eau.
Le terrain rappelle aussi ses limites car les éléments sont nombreux à influencer directement les conditions d’intervention comme la météo, le courant, les obstacles, la turbidité, les accès réglementés ou la présence du public. D’autant que, dans les métiers de rivières, le drone aérien ne s'utilise pas partout de la même façon. «L'usage du drone aérien en interne, à ce stade, se fait uniquement en zone ouverte», indique Bénédicte Coudreuse, du groupe Ginger.
La contrainte n’est pas seulement technique, elle tient aussi à la sécurité du vol et à la qualification des opérateurs. Les fabricants travaillent donc autant sur les capteurs que sur la facilité de déploiement.
En mesure hydraulique, l’enjeu consiste à obtenir une donnée robuste malgré des conditions difficiles. «Disposer de données valides et exploitables implique une solution de déploiement et de navigation aisée (avec connexion GPS) du drone, associée à une télécommande ergonomique», relate Fabrice Ropers, de Xylem. La valeur d'une inspection ne se révèle, toutefois, qu'une fois la donnée sortie de l'appareil.
Dany Lauener, vice-président Digital de Flybotix, y voit le véritable déplacement en cours : «Chaque engin produit sa donnée, dans son format, avec son logiciel. Or un exploitant ne décide pas à partir d'un drone ou d'un ROV, il décide à partir d’un ouvrage, et, rarement, sur un seul passage. Tant que les relevés restent séparés, on additionne des inspections au lieu de construire un diagnostic ; réunis dans un même référentiel, les relevés deviennent l'historique d'une zone, et c'est cet historique qui permet de dire s'il faut intervenir.»
L’avenir immédiat des drones dans l'eau se jouera sans doute dans leur capacité à produire des données utilisables, sans alourdir le travail de ceux qui doivent ensuite décider.
