Brevet FR2786877A1 — publié le 20000609

La présente invention concerne un grillage avertisseur, un dispositif de détection électromagnétique ainsi qu'un procédé de mise en oeuvre. Il est connu de mettre en place lors de l'enfouissement dans le sol de canalisations diverses, des grillages avertisseurs constitués d'une nappe en matière plastique colorée, ces grillages avertisseurs étant enterrés à une certaine distance au-dessus desdites canalisations afin de signaler leur présence lors d'opérations de pelletage ultérieures. Il est avantageux de pouvoir détecter la présence de tels grillages avertisseurs avant de commencer les opérations de pelletage, afin de réduire les risques d'erreur ou d'accident. Pour ce faire, de nombreuses solutions ont déjà été proposées, reposant sur l'emploi d'un ou plusieurs éléments détectables au moyen d'un dispositif de détection électromagnétique, ces éléments étant assujettis à la nappe en matière plastique du grillage avertisseur. Il est ainsi connu de fixer sur la nappe en matière plastique un fil conducteur continu. Un signal est injecté dans ce fil lors de la détection, soit par connexion directe à un générateur, soit par couplage inductif. L'emploi d'un tel fil conducteur n'est pas entièrement satisfaisant, car ce fil rend plus difficile le remplacement d'un tronçon de grillage avertisseur après un piquage par exemple puisqu'il faut rétablir la continuité électrique. En outre, ce fil peut véhiculer des courants parasites. On a également proposé, dans la demande de brevet français FR-A-2 531 234, d'assujettir à la nappe en matière plastique des circuits résonnants utilisant des condensateurs, donc relativement coûteux. La présente invention a pour objet un nouveau grillage avertisseur, de réalisation peu coûteuse et facile à détecter. Le grillage avertisseur selon l'invention est du type comportant une nappe en matière plastique et des éléments assujettis à cette nappe, détectables à distance au moyen d'un dispositif de détection comprenant un émetteur d'ondes électromagnétiques, ce grillage avertisseur étant caractérisé par le fait que lesdits éléments détectables sont constitués au moins en partie par des conducteurs électriques accordés sur une fréquence d'émission de l'émetteur. Dans une réalisation préférée, lesdits éléments détectables sont composés de tronçons d'un fil conducteur, de préférence non magnétique, peu coûteux en lui-même. La discontinuité des éléments détectables permet d'éviter d'avoir à rétablir une continuité électrique lors du remplacement d'un tronçon de grillage avertisseur et le grillage ne véhicule pas de courants parasites. Toujours dans une réalisation préférée, lesdits éléments détectables ont une longueur correspondant sensiblement à la demi- longueur d'onde dans le sol desdites ondes électromagnétiques, pour une fréquence d'émission de l'émetteur. De préférence, la longueur desdits éléments détectables est comprise entre 30 et 70 cm et de préférence encore entre 40 et 60 cm. L'invention a encore pour objet un dispositif de détection électromagnétique pour détecter un grillage avertisseur comportant des éléments détectables constitués au moins en partie par des conducteurs électriques, ce dispositif de détection étant caractérisé par le fait qu'il comporte: - un émetteur agencé pour émettre un rayonnement électromagnétique dans le sol dans une bande de fréquences supérieures à 70 MHz, cet émetteur comprenant une antenne d'émission, - un récepteur comprenant une antenne de réception séparée de l'antenne d'émission et agencé pour recevoir un rayonnement électromagnétique réfléchi par ledit grillage avertisseur. Dans une réalisation préférée, le dispositif de détection comporte en outre un démodulateur synchrone pour traiter un signal dépendant du rayonnement électromagnétique réfléchi par le grillage avertisseur en fonction d'un signal de référence dépendant du rayonnement électromagnétique émis par l'émetteur. Avantageusement, l'émetteur est agencé pour émettre dans la bande 70- MHz, avec balayage de fréquence. Avantageusement, le dispositif de détection comporte des moyens de liaison pour transmettre le signal de référence depuis l'émetteur vers le récepteur. Ces moyens de liaison peuvent être constitués par un câble. L'invention a encore pour objet un procédé de détection d'un grillage avertisseur enterré dans le sol, ce grillage comportant une nappe en matière plastique et des éléments détectables assujettis à cette nappe, la détection s'effectuant au moyen d'un dispositif de détection électromagnétique, ce procédé étant caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes consistant à: - envoyer dans le sol vers le grillage avertisseur au moyen d'un émetteur un rayonnement électromagnétique haute fréquence de fréquence variable, - recueillir au moyen d'un récepteur dont l'antenne de réception est éloignée de l'antenne d'émission le rayonnement électromagnétique réfléchi par le grillage avertisseur, - traiter un signal représentatif du rayonnement électromagnétique réfléchi par le grillage avertisseur en fonction d'un signal de référence représentatif du rayonnement électromagnétique émis par l'émetteur, de manière à déterminer la présence effective ou non dudit grillage, lesdits éléments détectables étant accordés sur une fréquence d'émission balayée par l'émetteur. De préférence, le rayonnement électromagnétique émis dans le sol est polarisé circulairement. De préférence encore, le rayonnement électromagnétique émis dans le sol se situe dans la bande de fréquences 70-130 MHz. Grâce à l'invention, on dispose d'un grillage avertisseur peu coûteux à fabriquer et dont la détection peut s'effectuer aisément au moyen d'un dispositif de détection utilisant des antennes relativement directives et présentant un encombrement suffisamment faible pour pouvoir être maniées aisément. Le remplacement d'un tronçon de grillage avertisseur s'effectue aisément, car il n'est pas nécessaire de rétablir une continuité électrique. De plus, de par la gamme de fréquences utilisée et le principe de détection mis en oeuvre, la présence d'une grosse masse métallique dans le voisinage du grillage avertisseur n'empêche pas la détection de ce dernier. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de réalisation non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé sur lequel: - la figure 1 est une vue schématique de dessus d'un grillage avertisseur conforme à un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 2 illustre la manière de détecter le grillage avertisseur de la figure - la figure 3 représente de façon schématique la structure générale de l'émetteur, - la figure 4 représente de façon schématique la structure générale du récepteur, et la figure 5 est une vue schématique de dessus d'un grillage avertisseur conforme à un deuxième exemple de réalisation de l'invention. Le grillage avertisseur 1 représenté sur la figure 1 comprend une nappe 2 en matière plastique, réalisée de façon connue en soi par extrusion, et des éléments non magnétiques constitués dans l'exemple décrit par des tronçons d'un fil conducteur électrique non magnétique, par exemple en cuivre. La nappe 2 présente une structure générale ajourée avec une bande centrale 15 plus large sur laquelle les éléments détectables 3 sont fixés, par exemple par fusion locale de matière plastique. Les mailles ou ouvertures de la nappe 2 peuvent présenter des formes diverses sans que l'on sorte du cadre de la présente invention. Dans l'exemple de la figure 1, les tronçons de fil conducteur sont rectilignes, alignés avec l'axe longitudinal de la nappe 2, étant disposés dans le prolongement les uns des autres. Le grillage avertisseur I est destiné à être enfoui dans le sol à une profondeur d par exemple de l'ordre de 1 m et à une certaine distance au-dessus d'un ouvrage enterré tel qu'un câble ou une canalisation, comme illustré sur la figure 2. Pour détecter à distance la présence du grillage avertisseur 1, on utilise un dispositif de détection comprenant un émetteur 5 destiné à émettre un rayonnement électromagnétique à la surface du sol et un récepteur 6 relié à l'émetteur 5 par un câble 7, dont le rôle sera précisé dans la suite. L'émetteur 5 comporte une antenne 8 à polarisation circulaire et le récepteur comporte une antenne 9, la distance horizontale x entre les antennes 8 et 9 étant de l'ordre de 2 à 3 m dans l'exemple décrit. La séparation des antennes 8 et 9 permet de réduire l'influence de la réflexion des ondes électromagnétiques par la surface du sol. Les antennes 8 et 9 utilisées présentent un encombrement relativement faible et une bonne directivité, compte tenu de la bande de fréquences utilisée, comme cela sera précisé dans la suite. On a représenté sur la figure 3 la structure générale de l'émetteur 5, lequel comporte un oscillateur 10 dont la fréquence est réglable au moyen d'une diode varicap par exemple, un dispositif 1 de commande de cet oscillateur et un amplificateur haute fréquence 12 pour amplifier le signal délivré par l'oscillateur 10, cet amplificateur 12 étant relié d'une part à l'antenne 8 et d'autre part au câble 7 pour y injecter un signal de référence R. On a représenté sur la figure 4 la structure générale du récepteur 6, lequel comporte un démodulateur synchrone 13 analogique recevant d'une part le signal capté par l'antenne 9 et d'autre part le signal de référence R provenant de l'émetteur 5 via le câble 7. Le démodulateur synchrone 13 est relié à un dispositif de traitement 14 recevant également le signal de référence R. Dans l'exemple décrit, l'émetteur 5 émet dans la bande 100-105 MHz et effectue un balayage de fréquence par incrément de 0,5 MHz. La longueur des éléments détectables 3 est choisie de manière à ce que ces derniers soient accordés sur une fréquence d'émission de l'émetteur 5, compte tenu de la nature du sol dans lequel est enterré le grillage avertisseur. La longueur des éléments détectables 3 est de 50 cm dans l'exemple décrit, soit environ la moitié de la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique émis par l'émetteur 5 dans le sol, pour la gamme de fréquences considérée et pour un sol de permittivité égale à 9. La permittivité du sol est susceptible de varier dans une assez large mesure et la longueur des éléments détectables 3 est choisie de manière à ce que, compte tenu de la gamme de fréquences balayée, il y ait résonance pour une fréquence de cette gamme. Le dispositif de traitement 14 est agencé pour détecter cette résonance des éléments détectables 3 et délivrer à l'utilisateur un signal sonore ou lumineux pour signaler la détection du grillage avertisseur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit. On peut notamment, comme illustré sur la figure 5, modifier la disposition et la densité des éléments détectables 3. Dans l'exemple représenté sur la figure 5, la nappe en matière plastique comporte deux bandes d'extrémité 16 en plus de la bande centrale 15 et les éléments détectables 3 sont disposés en quinconce sur ces bandes d'extrémité 16 et la bande centrale 15. La répartition des éléments détectables 5 est avantageusement choisie de manière à être spécifique à un type de grillage avertisseur, par exemple un grillage avertisseur destiné à signaler des canalisations de gaz. Pour un autre type de canalisations, la répartition des éléments détectables sur la nappe en matière plastique du grillage sera différente, de manière à obtenir une signature électromagnétique différente, permettant de différencier entre eux les différents types de grillages avertisseurs. On peut encore, sans sortir du cadre de la présente invention, ne pas utiliser des tronçons de fil conducteur rectilignes, mais des tronçons de fil conducteur conformés en spirale par exemple, la longueur du fil et la forme de la spirale étant choisis en fonction de la signature électromagnétique et de la directivité recherchées. On peut encore, sans sortir du cadre de la présente invention, disposer les éléments détectables sous forme de croix ou d'échelles par exemple. On notera que la disposition des éléments détectables 3 selon des motifs spécifiques est facilitée par la longueur relativement faible des éléments détectables. REVENDICATIONS 1. Grillage avertisseur comportant une nappe (2) en matière plastique et des éléments assujettis à cette nappe et détectables à distance au moyen d'un dispositif de détection comprenant un émetteur d'ondes électromagnétiques, caractérisé par le fait que lesdits éléments détectables (3) sont constitués au moins en partie par des conducteurs électriques accordés sur une fréquence d'émission de l'émetteur. 2. Grillage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits éléments détectables (3) sont composés de tronçons d'un fil conducteur, de préférence non magnétique. 3. Grillage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits tronçons de fil conducteur sont conformés en spirale. 4. Grillage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les éléments détectables sont disposés sous forme de croix. 5. Grillage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits éléments détectables sont disposés sous forme d'échelles. 6. Grillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits éléments détectables (3) ont une longueur correspondant sensiblement à la demi-longueur d'onde dans le sol desdites ondes électromagnétiques, pour une fréquence d'émission de l'émetteur. 7. Grillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la longueur desdits éléments détectables (3) est comprise entre 30 et 70 cm, de préférence entre 40 et 60 cm. 8. Dispositif de détection électromagnétique pour détecter un grillage avertisseur comportant des éléments détectables constitués au moins en partie par des conducteurs électriques, caractérisé par le fait qu'il comporte: - un émetteur (5) agencé pour émettre un rayonnement électromagnétique dans le sol dans une bande de fréquences supérieures à 70 MHz, cet émetteur comprenant une antenne d'émission (8), - un récepteur (6) comprenant une antenne de réception (9) séparée de l'antenne d'émission et agencé pour recevoir un rayonnement électromagnétique réfléchi par ledit grillage avertisseur (1). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le dispositif de détection comporte en outre un démodulateur synchrone (13) pour traiter un signal dépendant du rayonnement électromagnétique réfléchi par le grillage avertisseur (1) en fonction d'un signal de référence (R) dépendant du rayonnement électromagnétique émis par l'émetteur. 10. Dispositif selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'émetteur est agencé pour émettre dans la bande 70-130 MHz, avec balayage de fréquence. 11. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que ledit démodulateur synchrone (13) est analogique. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de liaison (7) pour transmettre ledit signal de référence (R) depuis l'émetteur vers le récepteur. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé par le fait que ladite antenne d'émission (2) est à polarisation circulaire. 14. Procédé de détection d'un grillage avertisseur enterré dans le sol, ce grillage comportant une nappe en matière plastique (2) et des éléments détectables (3) assujettis à cette nappe, la détection s'effectuant au moyen d'un dispositif de détection électromagnétique, procédé caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes consistant à: - envoyer dans le sol vers le grillage avertisseur (1) au moyen d'un émetteur (5) un rayonnement électromagnétique haute fréquence de fréquence variable, - recueillir au moyen d'un récepteur (6) dont l'antenne de réception (9) est éloignée de l'antenne d'émission (8) le rayonnement électromagnétique réfléchi par le grillage avertisseur, - traiter un signal représentatif du rayonnement électromagnétique réfléchi par le grillage avertisseur en fonction d'un signal de référence (R) représentatif du rayonnement électromagnétique émis par l'émetteur, de manière à déterminer la présence effective ou non dudit grillage, lesdits éléments détectables (3) étant accordés sur une fréquence d'émission balayée par l'émetteur. 15. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que le rayonnement électromagnétique émis dans le sol est polarisé circulairement. 16. Procédé selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisé par le fait que le rayonnement électromagnétique émis dans le sol se situe dans la bande de fréquences 70-130 MHz.