Les robots d'inspection ont l'oeil à tout

Réalisé par , Technoscope

En permettant de définir, de repérer et de quantifier les défauts structurels et hydrauliques d’un collecteur d’assainissement, l'inspection visuelle se révèle désormais incontournable pour les services chargés de la maintenance des réseaux. Pour réaliser ce contrôle dans les conduites de petite taille, non visitables par les égoutiers, il n'y a pas d’autre solution que d'avoir recours à la mise en œuvre d'une caméra embarquée sur un chariot motorisé ou non pour explorer l’intérieur du conduit. Deux types de caméras sont couramment utilisés : les caméras embarquées à tête rotative (éclairage froid) pour les réseaux de diamètre compris entre 100 mm et 1.600 mm, évoluant sur chariot motorisé et les caméras transportables sur jonc à tête fixe ou rotative pour les réseaux dont le diamètre est compris entre 50 mm et 200 mm.

Aujourd’hui, ces caméras se glissent partout ou presque et sont capables de détecter toutes les gênes à l’écoulement de l’effluent et la détérioration des conduites. Sur les réseaux anciens, elles contrôlent l’état et préviennent de tout dysfonctionnement entraîné notamment par une rupture de l’écoulement. Au niveau des assemblages, elles vérifient l’absence de déboîtement ou de déviation angulaire, la présence d’épaufrures, de joints ou de butées sortis de l’emboîture ou pendants. Elles permettent de vérifier l'absence de contre-pente, d’infiltration ou d’exfiltration visibles, de fissures.

Les chariots d’inspection permettent de vérifier l'absence de contre-pente, d’infiltration ou d’exfiltration visibles, de fissures, de perforations, de pénétration d’éléments extérieurs, d’ovalisation, la présence de flaches, l’intégrité de l’intrados, etc.

Ces équipements sont également mis en œuvre dans le cadre du contrôle systématique des réseaux neufs comme l’impose désormais la norme EN 1610. Là, ils repèrent non seulement les anomalies, mais vérifient les caractéristiques des éléments de la conduite comme le diamètre ou le matériau, ainsi que la conformité d’assemblage et l’hydraulicité du réseau.

Le système de contrôle se compose généralement d’une caméra embarquée sur un chariot mobile. Cet ensemble chariot-caméra se déplace dans la conduite dans laquelle on souhaite réaliser l’inspection. Le diamètre (en assainissement) ne descend jamais ou presque en dessous de 60 mm. Cet équipage qui se déplace sous terre est relié à sa régie informatique, en surface, par un ombilic enrouleur sur un touret muni d’un compteur de distance pour indiquer précisément la position de l’engin. En position d’inspection, la caméra doit tout voir et tout enregistrer.

Tout voir et tout enregistrer

Première étape, le curage des canalisations qui constitue un préalable obligatoire à toute inspection télévisée. Pour mieux détecter les défauts, on demande désormais à l’inspection vidéo de réaliser des prises de vue face à la paroi. Les têtes sont articulées dans les deux axes, ce qui leur permet de se retourner et de visualiser complètement un défaut. Le système d’auscultation précis enregistre son évolution et permet en tout temps de connaître l’endroit où les prises de vues ont été réalisées. Pour pouvoir se positionner correctement dans des endroits exigus lorsqu’elle détecte un défaut, la tête de prise de vue se positionne donc perpendiculairement à la paroi du tube.

Chez ECA Hytec, le porteur électrique Pipe Cruiser, doté de 6 roues motrices et d’une caméra de recul, est équipé, pour les inspections de DN 150-1500, de deux caméras interchangeables :

• – la DTR65HRC à tête orientable sous dôme (basculement de 220° et rotation illimitée dans les deux sens) avec éclairage LED solidaire des mouvements de l’optique ;
• – la FTR80C : mêmes mouvements de tête, mais objectif avec zoom (optique ×10 et numérique ×4), surtout utile pour les gros diamètres.

De plus, le porteur peut embarquer le module SIMCO pour mesure en continu de l’ovalisation de la conduite.

Même approche chez CMR SMR avec la caméra Scan Cam : il s’agit d’une caméra rotative et pivotante dédiée à l’inspection vidéo optique de canalisations à partir de DN 150. Elle assure une présentation en 3D des tronçons de canalisations analysées et une mesure de la déformation.

Et encore chez ROV Développement, dont l’équipement autonome Camerov TOR 200 Compact est doté d’une caméra couleur à tête rotative dont la course sur site est de 270°. Cette dernière est munie d’un zoom optique ×10 et numérique ×4. L’appareil de prises de vue intègre un capteur d’image HAD CCD 1/4" de 400 000 pixels, de sensibilité 0,13 lux et de résolution 460 lignes TV. Son iris électronique autorise la balance de blanc automatique. L’appareil dispose d’un éclairage variable de LED blanches et d’un éclairage axial de deux fois 20 W.

Hydrovidéo annonce de son côté le développement d’un système de vision numérique 3D des canalisations appelé NumHélios. Une caméra axiale à vision 360° enregistre une imagerie vidéo intégrale de la canalisation en un seul passage. L’analyse et le rapport

d’inspection peuvent ensuite être réalisés, soit directement dans le véhicule, soit au bureau. NumHélios est compatible avec le logiciel d’édition de rapport « Hydroscan ». L’interface destinée au client final permet la lecture du rapport avec photos et vidéo numériques, l’affichage d’un déplié et la navigation virtuelle en 3D dans la totalité de la canalisation. Rausch avec Pan Cam et Ibak avec Panorama proposent également des caméras 3D sur le marché. Portés par des chariots tirés/tractés ou tractés, les équipements de vision sont de plus en plus souvent complétés par des mesures de déformation du conduit. Profitant de l’exploration souterraine, les profilomètres 3D avec multifocus et autres appareils de mesure s’embarquent à bord de robots. L’objectif est de surveiller l’ovalisation des conduites d’assainissement en PVC et PEHD, pour prévenir tout éclatement sous la contrainte de la déformation. Plusieurs techniques sont disponibles pour réaliser cette mesure, comme la visée laser, l’infrarouge ou la projection de cible avec mesure des écarts. Ces mesures peuvent être complétées par un relevé de l’inclinaison ou encore la position de l’équipage grâce à une sonde embarquée. Et de nouveaux outils d’auscultation sont apparus ces dernières années sur le marché. Le radar permet ainsi d’ausculter rapidement les piédroits et voûtes et de déterminer les points suspects tels que les vides à l’extrados de l’ouvrage. La thermographie infrarouge trouve de nombreux champs d’applications dans des contextes hydrophysiques et hydromorphes d’ouvrages baignant dans une nappe phréatique. Le vérinage interne est fondé sur la mesure de la résistance mécanique des ouvrages soumis à des efforts de déformation : des vérins sont mis à l’intérieur de la canalisation et exercent une pression sur ses parois. Tous ces procédés peuvent être employés sur un ouvrage de façon indépendante ou combinée, selon l’état de la canalisation inspectée. Tous les signaux recueillis par l’équipement d’inspection sont envoyés à la surface vers l’opérateur posté en régie de contrôle et qui pilote l’inspection.

Piloter l’inspection

Le signal vidéo est transmis à la surface via le câble ombilical, au même titre que l’énergie et les signaux de télécommande des mouvements. Dès qu’il visualise un défaut, l’opérateur repère la distance relevant l’indication des codeurs présents sur le touret et visualise l’emplacement du défaut sur la surface de la conduite. Ces informations qui figurent sur le rapport d’inspection seront précieuses pour les équipes d’intervention.

Une fois le signal vidéo recueilli, il ne reste plus qu’à l’analyser pour en extraire l’information et éditer le rapport d’inspection. Une mise à niveau a été opérée ces dernières années sur les logiciels de rapport d’inspection pour les mettre en conformité avec la norme EN 13508-2. L’ouverture des marchés publics européens à la concurrence impose à tous les prestataires et donneurs d’ordre de parler le même langage. Pour ceci, les organismes de normalisation européens ont rédigé une nomenclature européenne des défauts observés sur les réseaux d’eaux usées. Celle-ci est basée sur des classes de défauts référencées par des lettres. La norme définit notamment un système de codage pour la description de ces défauts.

L'état interne des réseaux, des regards de visite et de chambres d'inspection est relevé par inspection visuelle. Sur le rapport de contrôle, ces indications, associées à la photographie du défaut, permettent à tous les Européens de parler le même langage. En application depuis le 1er avril 2006, ce texte concerne principalement les réseaux gravitaires dès leur sortie du bâtiment jusqu’à la station d’épuration et, dans certains cas, les systèmes sous pression ou sous vide. Les branchements et les collecteurs situés sous les bâtiments sont inclus, dès qu’ils ne font pas partie du réseau d’évacuation du bâtiment. Pour les hommes de terrain, la mise en place de ce système de codage est fastidieuse. Il nécessite un apprentissage assez long pour les inspecteurs de réseaux. Chez ECA Hytec, le logiciel Canasoft v.7 est, depuis juin 2004, conforme à cette norme EN 13508-2 et permet d’éditer des rapports d’inspection.

CD/DVD interactifs.

Pour compléter son rapport d’inspection Hydroscan, Hydrovidéo a développé un module logiciel d’édition semi-automatique des plans de réseaux. Directement intégré à l’interface Hydroscan, il permet de dessiner automatiquement un plan d’après les tronçons, branchements et regards créés dans le logiciel de rapports par l’opérateur. Il est ensuite possible d’ajouter des éléments graphiques symbolisant les rues, les constructions… Plusieurs plans peuvent être créés et sauvegardés dans un rapport Hydroscan.

Le rapport d’inspection complet peut être imprimé ou stocké sur CD ou DVD au format MPEG ou MPEG2. Il intègre des photos ainsi qu’une vidéo numérisée. Les rapports générés sont conformes à la norme EN 13508-2.

Autre tendance observée ces derniers mois : le lancement de systèmes d’inspection légers pour le contrôle de petites installations.

Les systèmes d’inspection légers

Conçu pour l’inspection des petites installations, les systèmes d’inspection légers se développent. ROV Développement a mis au point pour ce marché le Camerov® TA 40 PFR, un système doté d’un objectif grand angle de 2,2 mm F-2 et d’un éclairage de LED blanches. La caméra est dotée du système fil d’eau, ce qui signifie que l’image reste horizontale dans la canalisation. C'est un atout important pour une caméra poussée. Cet équipement portable voit sa régie de contrôle logée dans une mallette de 40 x 33 x 17 cm et pesant 7 kg. La caméra est reliée à la mallette par un dévidoir Flex ROV avec un jonc pousseur de 35 m permettant de déplacer l’ensemble. La distance est mesurée par un compteur électronique. Pour les diamètres de 125 à 1200 mm, Ted Tid propose son ensemble CCP150.

composé d’un chariot directionnel avec pantographe électrique muni d'une caméra couleur tête rotation illimitée et pivotement à 270°, d’un zoom x10 optique et x4 numérique et d'un éclairage à LEDs qui suit les mouvements de l’objectif et éclairage additionnel. Une caméra de recul infrarouge, un système de mesure d’ovalisation, de mesures de longueurs et de relevé d’inclinaison complètent l’ensemble.

Le chariot Mini Pipe Cruiser 100 d’ECA Hytec est quant à lui destiné à l'inspection vidéo des collecteurs secondaires allant du 100 au 400 mm. Il est totalement compatible avec le système Pipe Cruiser 150. En dessous de 100 mm, la caméra DTR 65 HRC est poussée par jonc semi-rigide.

Pour ce marché, Radiodétection commercialise le système Flexicoiler P571 de Pearpoint. Issue de la gamme Flexiprobe, cette unité d’inspection vidéo intégrée est dédiée aux contrôles visuels dans des conduites de diamètres 50 à 500 mm. Ce système antidéflagrant permet d’inspecter des linéaires pouvant atteindre 150 mètres.

Au conducteur de 11 mm de diamètre, équipé dans son extrémité d'une sonde émettrice de 8 kHz. Le compteur de défilement métrique, incorporé dans le moyeu du tambour, renseigne sur la distance parcourue par la caméra. Un générateur de caractères Qwerty permet de personnaliser les rapports d'inspection et d'intégrer date, heure, compteur et commentaires. Les connecteurs vidéo BNC et SVHS peuvent relier l'engin avec un magnétoscope, une régie ou une imprimante photo. Les commandes situées près de l’écran assurent un réglage précis de l'image : lumière, contraste, ouverture, rotation et focalisation.

Hydrovideo a conçu deux systèmes portables totalement autonomes pour l'inspection de canalisations de petits diamètres. La gamme « mini » est composée de deux produits, l'un permettant l'inspection en mode « poussée » et l'autre utilisant un chariot motorisé :

• — Un dévidoir avec jonc de poussée et caméra boule axiale, avec technologie « fil d'eau » (l'image reste à l'horizontale, quelle que soit la position du corps de la caméra), ou tête orientable.
• — Un enrouleur avec câble et chariot motorisé (caméra axiale ou tête orientable).

Ces deux produits partagent les caractéristiques suivantes : écran LCD couleur intégré, alimentation mixte 12 V DC et 230 V AC, enregistrement vidéo via un enregistreur numérique.

Quant au système modulable Flexiprobe P330, il permet d'inspecter des canalisations de 25 mm à 250 mm. La série P330 se compose d'une unité de contrôle qui s'adapte sur des tourets de 35 m, 60 m ou 150 m avec des têtes de 25 mm et 50 mm. Les rapports et données peuvent être enregistrés sur une carte mémoire de type CompactFlash.

Pour les diamètres de 40 mm à 250 mm, Ted Tid propose son ensemble caméra Campouss doté d’un jonc pousseur de 50 m. Il est équipé d'une caméra couleur rotative-fixe ou à retour artificiel à l'horizontale, d’un éclairage à leds réglable, d’un générateur de caractères, d’un compteur métrique et d'un enregistrement numérique de la vidéo.

Agrippa commercialise la caméra KS 60 de Rausch, commercialisée par CMR-SMR ; c'est une caméra rotative et pivotante connectable (ø 60 mm) à 60 mètres de câble à pousser sur touret Alpha. Elle est utilisable à partir du DN 100. Elle bénéficie en option d'une horizontalité permanente motorisée de l'image de la caméra et d’un système de localisation.

Complétée par un PIN comme système de guidage, la KS 60 devient directionnelle et peut ainsi inspecter les raccordements aux branchements. La caméra SAT 45-H de Rausch peut quant à elle être utilisée à partir du DN 50.

Rior propose de son côté plusieurs solutions adaptées à des canalisations de très faibles diamètres. Le Minicam est une caméra petit format qui se laisse guider facilement à l'aide d'un câble pousseur renforcé de fibres de verre dans les canalisations de diamètre 50 mm à 110 mm ; elle détecte tous les problèmes même dans les angles droits. Quant au SaniCam, il permet d'atteindre des endroits où les autres systèmes de caméra ne peuvent pas aller. Avec sa minuscule tête de caméra d'un diamètre de 15 à 18 mm et son câble pousseur, il se dirige facilement dans les tuyaux. Il prend les angles droits des tuyaux de Ø 32 mm.