Brevet FR2908522A1 — publié le 20080516

Appareil, système et procédé de mesurage souterrain La présente invention est relative à des appareils de mesurage et/ou de sondage souterrain, à des procédés de mesurage à l'aide de ces appareils, à des systèmes incorporant ces appareils et à des programmes structurés pour mettre en oeuvre ces procédés et systèmes. La présente invention est en particulier relative à de tels appareils, systèmes et procédés pour la surveillance sur site et à distance, à haute fréquence et pendant de longues périodes, des évolutions de propriétés phvsico-chimiques du sous--sol et/ou de nappes souterraines, notamment des nappes phréatiques, et en particulier des évolutions de la résistivité du sous-sol. Le domaine technique de l'invention est celui de la fabrication des appareils de mesure de la résistivité du sol. Il existe différentes techniques de mesure de la résistivité du sol, dont celles dans lesquelles on mesure une différence de potentiel (DDP) apparaissant entre deux électrodes enfouies dans le sol, lors de 1 REVENDICATIONS 1. Appareil (11) de sondage souterrain comportant un support (25, 25a, 25b) allongé d'unités de sondage souterrain, plusieurs unités (El, E2, E3, E4, TA, TB) de sondage solidaires du support d'unités de sondage et des conducteurs (22, 23, 29, 30) électriques s'étendant entre les unités de sondage et une extrémité (250) du support (25) d'unités de sondage, caractérisé en ce qu'il comporte en outre plusieurs interrupteurs (28, RI, R2, R3, R4) reliant les unités de sondage à un conducteur ou bus (22) d'adressage permettant de scruter successivement les unités de sondage depuis l'extrémité du support d'unités de sondage. 2. Appareil selon la revendication 1 qui comporte une nappe (22, 23) de conducteurs d'alimentation, de transport de signaux ou données de mesure et d'adressage, les unités de sondage étant reliées aux conducteurs de la nappe qui s'étend sur sensiblement toute la longueur du support. 3. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 dans lequel chaque unité de sondage comporte une électrode (El, E2, E3, E4) pour la mesure de la résistivité électrique du milieu souterrain recevant l'appareil, l'appareil comportant : - deux conducteurs d'alimentation (haute tension) des électrodes, - deux conducteurs d'alimentation (basse tension) des unités de sondage, - deux conducteurs (29, 30) de transport d'une différence de potentiel constatée entre deux électrodes, - un conducteur ou bus (22) de transport de signaux ou données d'adressage, chaque unité de sondage comportant quatre interrupteurs statiques adressables (28, RI, R2, R3, R4) reliant respectivement l'électrode considérée aux conducteurs d'alimentation et de transport d'une différence de potentiel, 2908522 17 chaque interrupteur statique adressable étant relié au conducteur ou bus d'adressage. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel chaque unité de sondage comporte un capteur (TA, TB) d'un 5 paramètre pour la mesure physico-chimique du milieu souterrain recevant l'appareil, l'appareil comportant : - deux conducteurs de transport d'un signal de mesure délivré par les capteurs, - un conducteur de transport de signaux ou données d'adressage, 10 chaque unité de sondage comportant au moins deux interrupteurs statiques adressables reliant respectivement le capteur considéré aux conducteurs de transport d'un signal de mesure, chaque interrupteur statique adressable étant relié au conducteur ou bus d'adressage. 15 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le support est rigide. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le support est flexible. 7. Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le 20 support comporte plusieurs tronçons (25a, 25b, 25c) assemblés bout à bout et équipés chacun d'un connecteur (31, 32) mécanique et d'un connecteur électrique à chaque extrémité longitudinale. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le support présente une longueur supérieur à 5 ou 10 mètres, en 25 particulier une longueur située dans une plage allant de 15 m environ à 50, 100 ou 200 m environ, plusieurs dizaines d'unités de sondage régulièrement espacées le long du support, un conducteur de masse et un conducteur d'un potentiel de référence reliés aux interrupteurs et s'étendant sur sensiblement toute la longueur du support. 2908522 18 9. Procédé de sondage d'un milieu souterrain dans lequel on utilise de préférence un appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, et dans lequel : on délivre une donnée d'adresse et une donnée de commande de 5 fermeture à tous les interrupteurs adressables par le conducteur d'adressage, la donnée d'adresse correspond à un (seul) interrupteur déterminé, pour provoquer sa fermeture et relier une électrode (ou une borne d'un capteur) d'une unité de sondage déterminée à un des conducteurs d'alimentation ou de mesure ; 10 - on effectue l'opération précédente pour fermer les interrupteurs adressables de l'unité (ou des unités) de sondage déterminée(s), de façon à connecter cette (ces) unité(s), le cas échéant à une source d'alimentation électrique, et à une unité de mesure et d'enregistrement des signaux délivrés; 15 - on effectue une mesure, et on délivre des données de commande d'ouverture à tous les interrupteurs adressables, par le conducteur d'adressage, pour provoquer l'ouverture des interrupteurs adressables précédemment fermés et isoler les électrodes (ou bornes de capteur) de l'unité (ou des unités) de sondage concernée(s) des 20 conducteurs d'alimentation et de mesure ; et - on répète ces opérations pour différentes unités de sondage de l'appareil. 10. Programme comportant un code fixé sur un support - tel qu'une mémoire - ou matérialisé par un signal, le code étant lisible et/ou 25 exécutable par au moins une unité de traitement de données - telle qu'un processeur, pour surveiller au moins un paramètre physico-chimique d'un milieu souterrain, le code comportant des segments de code pour effectuer des opérations d'un procédé selon la revendication 9. 2908522 19 11. Système de sondage souterrain qui comporte au moins un appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, le système comportant en outre une source (12, 17) d'alimentation électrique telle qu'une batterie, ainsi qu'un interrupteur (16) arrangé pour relier au moins 5 un conducteur (40, 41) d'alimentation des unités de mesurage à la source d'alimentation électrique, ce qui permet, par l'ouverture de l'interrupteur de tête, d'ouvrir et de fermer, sensiblement hors tension, un interrupteur (28, RI, R2, R3, R4) d'alimentation et/ou de sélection d'une unité de sondage. 10 12. Système de sondage souterrain qui comporte au moins un appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, le système comportant en outre une unité (13) de traitement prévue pour être reliée aux conducteurs (29, 30) de mesure et arrangée pour l'acquisition - et le cas échéant le traitement - des données/signaux délivrés par les unités de 15 sondage, ainsi qu'une unité (15) de télécommunication prévue pour être reliée à l'unité de traitement et arrangée pour transmettre à distance les données/signaux reçus - et le cas échéant traités - par l'unité de traitement.