Brevet FR2863381A1 — publié le 20050610

La présente invention concerne un système et un procédé de diagnostic de l'état d'une portion d'un réseau d'assainissement. Les réseaux d'eaux usées ou réseau d'assainissement sont une composante essentielle du fonctionnement des agglomérations humaines. Les réseaux qui doivent collecter toutes les eaux usées d'une collectivité représentent un kilométrage important d'ouvrages souterrains qui se classent en deux grandes catégories. La première catégorie comprend les galeries visitables, c'est-à-dire qui sont suffisamment grandes pour qu'un homme puisse y pénétrer. La seconde catégorie comprend tous les ouvrages de moindre envergure où l'homme ne peut pas pénétrer. Les gestionnaires de ces réseaux doivent cependant les surveiller afin d'en contrôler le fonctionnement, la dégradation éventuelle et prévoir les travaux nécessaires au maintien en fonctionnement. A cet effet, le gestionnaire dispose d'un plan de son réseau de collecteurs, chaque collecteur étant divisé en tronçons ayant des caractéristiques communes et chaque tronçon étant lui-même divisé en portions. La portion, correspondant à une partie du collecteur entre deux regards de visite, est l'unité de travail utilisée par le gestionnaire de réseaux pour surveiller son réseau. Afin d'établir un diagnostic de l'état d'une portion de collecteur, des visites de surveillance sont régulièrement effectuées. Dans le cas d'un collecteur visitable, un technicien examine visuellement la portion et note le nombre, le type de défauts ou désordres, et leurs caractéristiques, par exemple la longueur d'un affaissement. Dans le cas d'un collecteur non visitable, cette inspection a lieu grâce à des robots munis de caméras et de systèmes de reconnaissance de formes leur permettant de déterminer le type et les caractéristiques des désordres. Une norme européenne prEN 13508-2 ("Condition des réseaux d'évacuation et d'assainissement à l'extérieur des bâtiments système de codage de l'inspection visuelle") établie par le groupe de travail CEN TC165 standardise la codification et la terminologie de cette inspection visuelle. Le résultat de cette inspection visuelle se traduit donc par un relevé de plusieurs dizaines de désordres de types différents. Quand on sait qu'un réseau d'assainissement comprend souvent plusieurs dizaines de kilomètres de collecteurs, on comprend que le résultat du 2863381 2 diagnostic d'un tel réseau représente une quantité très importante de données élémentaires. Il devient alors très difficile de déterminer objectivement quels sont les tronçons qui nécessitent des travaux, car étant très délabrés, et ceux pour lesquels une surveillance régulière ou un diagnostic plus approfondi s'avère nécessaire, et de ce fait, d'installer des systèmes automatiques de surveillance et d'alerte. Le but de l'invention est de palier cet inconvénient. L'objet de l'invention est donc un procédé de diagnostic d'une portion 10 d'un réseau d'assainissement comportant au moins: - une acquisition visuelle ou télévisuelle des désordres de la portion, permettant - une codification et un comptage des désordres de ladite portion, et - un classement pondéré de ces désordres selon leurs impacts sur l'une des composantes d'étanchéité, d'intégrité structurelle ou d'écoulement de ladite portion, de façon à procéder à - l'établissement d'une signature représentative de l'état de ladite portion basée sur le classement et le comptage des désordres de ladite portion. L'invention sera mieux comprise au vu de la description qui va suivre, 20 faite en référence aux dessins annexés, et dans lesquels: - la figure 1 est un schéma d'ensemble du système selon l'invention; - la figure 2 est un ordinogramme de mode de fonctionnement de l'invention. Le système de diagnostic d'une portion d'un réseau d'assainissement comporte, en référence à la figure 1, des moyens d'acquisition des désordres de cette portion. Cette acquisition peut se faire par la visite d'un technicien qui saisit alors sur un terminal informatique 1 les désordres visualisés. Pour les portions non visitables, un robot 2 est utilisé. Muni d'une 30 caméra 3, il est télécommandé de façon à parcourir l'ensemble de la portion et détecter les désordres. Le terminal informatique 1 et/ou le robot 2 sont connectés à une unité de traitement de l'information 4 pour transférer la liste des désordres et leurs caractéristiques, ces informations étant stockées dans une base de données 5. 2863381 3 L'unité de traitement de l'information traite alors ces données acquises selon le procédé décrit ci-après de façon à fournir un diagnostic de l'état des portions du réseau d'assainissement sur un terminal de visualisation 6. Cette unité de traitement de l'information peut aussi être connectée à un système automatique d'alarme 7 déclenché quand le diagnostic détermine qu'une situation est critique et demande une intervention rapide. Le matériel utilisé pour l'unité de traitement de l'information, dans ce mode de réalisation, se compose, de façon classique, d'un calculateur électronique. La base de données est enregistrée dans une mémoire de masse, par exemple de type disque magnétique. Les connexions au robot 2 ainsi qu'au système automatique d'alarme 7 utilisent des liaisons de données classiques, par exemple de type liaison série ou réseau ethernet. Le mode de fonctionnement de l'invention va maintenant être décrit en référence à la figure 2. Comme indiqué précédemment, les désordres d'une portion de collecteur d'un réseau d'assainissement sont collectés en 10 par inspection visuelle ou télévisuelle. Chaque désordre est alors référencé en 11 selon une codification donnée. Dans un mode préférentiel de réalisation de l'invention, cette codification 20 est faite selon la norme européenne prEN 13508-2. Pour chaque élément de la codification, les désordres correspondants sont ainsi comptés. Dans le cas de désordres linéaires, par exemple une fissure ou une flache, la mesure linéaire est convertie en désordre ponctuel équivalent. A titre illustratif, il est possible de considérer qu'une flache ayant une longueur correspondant à environ 10 périmètres du collecteur vaut une unité de comptage équivalente. Au terme de cette étape 11, la portion de collecteur est caractérisée par une liste importante de désordres codifiés, chaque codification i correspondant à un nombre n; de désordres particuliers détectés sur cette portion. Par ailleurs, la demanderesse a constaté qu'un collecteur d'eaux usées peut, de manière particulièrement avantageuse, se caractériser par trois fonctions de base E, S, F. 2863381 4 La première fonction E est une fonction d'étanchéité. Il est demandé au collecteur d'empêcher la propagation des eaux usées dans l'environnement sans contrôle. La deuxième fonction S d'un collecteur est celle d'intégrité structurelle dans le sens où ce dernier doit se maintenir en état. On comprend aisément que l'effondrement d'un collecteur peut avoir des conséquences importantes sur la stabilité de l'environnement urbain proche, et, par exemple, entraîner l'effondrement de la chaussée passant au-dessus, voire des dégradations plus importantes. La troisième fonction F est relative à son écoulement, c'est-à-dire à l'acheminement correct des eaux usées vers les usines de traitement. Chaque type de désordre, c'est-à-dire chaque élément de la codification, peut ainsi être classé en 12 en fonction de son impact sur une ou plusieurs des fonctions du collecteur. De plus, cet impact peut être quantifié par un coefficient multiplicateur Kli: certains défauts ont plus de conséquences que d'autres sur une des fonctions du collecteur. Ainsi, chaque code i de désordres est relié à un triplet (KiE, K;s, K;F) de nombres positifs ou nuls, chaque nombre correspondant à une fonction E, S ou F du collecteur, et ce nombre valant zéro si le désordre n'a aucun impact sur la fonction considérée. A titre illustratif, des défauts d'assemblage (code européen BAJ) sont considérés comme ayant un impact sur l'étanchéité et le fonctionnement avec une importance moyenne (coefficient 2 sur une échelle de 1 à 3) : ces défauts ont donc comme triplet (2, 0, 2). Une contre-pente, par exemple, est considérée comme ayant un impact sur l'écoulement avec une grande importance (coefficient 3) : son triplet est donc (0, 0, 3). L'ensemble des désordres d'une portion peut ainsi être combiné en 13 sous la forme de trois nombres NxE, Nxs, NxF, combinaison linéaire des nombres de défauts pondérés par les coefficient multiplicateur. Chaque nombre représente ainsi le total des désordres ayant un impact sur la fonction considérée pondéré par l'importance de ces désordres pour cette fonction, soit NXE _ EK;E * ni par exemple pour la fonction d'étanchéité. 2863381 5 Les longueurs des portions étant variées, les nombres obtenus sont normalisés de façon à obtenir des indicateurs indépendants de la longueur I de la portion. Par exemple, les nombres obtenus sont divisés par la longueur I en mètre de la portion: N;1 = Nxill, j = E, S, F. L'état de la portion est ainsi représenté par un triplet (NE, Ns, NF) ou signature. L'état d'un collecteur, ou d'un tronçon de collecteur, est alors représenté automatiquement par une signature qui est la synthèse des signatures des portions le composant. Dans un objectif d'alerte, cette synthèse est l'ensemble des éléments maximaux des triplets de chaque portion composant le collecteur. Cette signature étant normalisée, il est alors possible d'établir des comparaisons entre plusieurs portions et/ou de classer celles-ci en fonction de leur état. Il est aussi possible de comparer automatiquement cette signature à une signature prédéterminée représentative d'un état de dégradation au-delà duquel une alarme doit se déclencher pour imposer des travaux de remise en état. Dans une variante du mode de réalisation de l'invention, les trois nombres NE, Ns, NF sont sommés de manière à ce que l'état de la portion soit défini par un seul nombre appelé niveau de désordre de la portion et tenant donc lieu de signature pour cette portion. La portion de collecteur est alors classée en fonction de son niveau de désordre ou par rapport à une échelle croissante de déficience allant de "pas de désordre/bon état" à "très altérélréhabilitation urgente" en passant par "peu altéré/à surveiller". Selon une autre variante du mode de réalisation de l'invention, chaque portion reçoit des notes complémentaires, dites paramètres aggravants, liées à l'environnement géologique du collecteur, à la présence d'une nappe d'eau, à l'environnement de surface, ou à l'historique des incidents, etc Ces paramètres sont choisis de manière spécifique car ils impliquent, en cas de défaillance de la portion de collecteur, une augmentation des risques, par exemple de pollution. 2863381 6 Les paramètres aggravants servent alors à pondérer la somme de calcul du niveau de désordre. Ainsi, une portion de collecteur moyennement dégradée peut obtenir un niveau de désordre élevé, correspondant à des travaux de réhabilitation obligatoires car elle est située dans un environnement très contraignant. Ainsi, selon une propriété remarquable de l'invention, le procédé de diagnostic ainsi que le système associé permettent une analyse de l'état d'un collecteur de façon aisée. 2863381 7 REVENDICATIONS 1. Procédé de diagnostic d'une portion d'un réseau d'assainissement comportant au moins: - une acquisition visuelle ou télévisuelle des désordres de la portion, 5 permettant - une codification et un comptage des désordres de ladite portion, et - un classement pondéré de ces désordres selon leurs impacts sur l'une des composantes d'étanchéité, d'intégrité structurelle ou d'écoulement de ladite portion, de façon à procéder à - l'établissement d'une signature représentative de l'état de ladite portion basée sur le classement et le comptage des désordres de ladite portion. 2. Procédé de diagnostic selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acquisition télévisuelle des désordres est effectuée par au moins un robot télécommandé. 3. Procédé de diagnostic selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque robot télécommandé établit en outre la codification et le comptage des désordres. 4. Procédé de diagnostic selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour chaque désordre ayant une étendue linéaire, une correspondance avec une unité ponctuelle de ce même désordre est établie, permettant ainsi de transformer une longueur de désordre en un nombre de désordres ponctuels équivalent. 5. Procédé de diagnostic selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la signature représentative se compose d'un nombre par composante, ce nombre étant la somme du nombre de désordres ayant un impact sur cette composante pondérée par l'importance de ce désordre pour cette composante. 6. Procédé de diagnostic selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque nombre est normalisé en divisant la somme pondérée obtenue par la 30 longueur du tronçon. 7. Procédé de diagnostic selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la signature représentative comporte en outre des paramètres caractérisant les risques environnementaux et les anomalies constatées de fonctionnement. 2863381 8 8. Procédé de diagnostic selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'état d'un collecteur est représenté par une signature intégrant les signatures des portions composant ledit collecteur. 9. Système de diagnostic d'une portion d'un réseau d'assainissement comportant des moyens d'acquisition (1,2) des désordres de la portion connectés à des moyens de traitement de l'information (4), eux-mêmes connectés à des moyens de stockage de données (5), les moyens de traitement de l'information étant aptes à coder et compter les désordres acquis, caractérisé en ce que les moyens de traitement de l'information comportent des moyens pour classer les désordres selon leur impact sur l'une des composantes d'étanchéité, d'intégrité structurelle ou d'écoulement de ladite portion et pour établir une signature représentative de l'état de ladite portion basée sur ce classement et le comptage des désordres de ladite portion. 10. Système de diagnostic selon la revendication 8, caractérisé en ce 15 que le système comporte des moyens robotisés d'acquisition télévisuelle des désordres.