Brevet FR3114206A1 — publié le 20220318

L’invention concerne un procédé et un dispositif de détection de défaut dans une structure allongée pouvant faire office de guide d’ondes élastiques, la structure allongée étant instrumentée d’une pluralité de transducteurs aptes à acquérir des signaux de mesure de grandeurs caractéristiques d’ondes élastiques se propageant dans ladite structure allongée, chaque transducteur étant couplé à un dispositif électronique, l’ensemble des dispositifs électroniques constituant un réseau de nœuds configurés pour traiter des signaux de mesure reçus d’au moins un transducteur. Le procédé est mis en œuvre par ordinateur et comprend des étapes consistant à: - effectuer une pluralité de diagnostics locaux de défaut, à partir de signaux de mesure reçus par une pluralité de dispositifs électroniques, lesdits signaux de mesure étant acquis pour plusieurs phases d’émission d’ondes élastiques ; - transmettre vers un serveur distant selon un protocole de communication à faible consommation énergétique, des messages contenant des informations relatives à chaque diagnostic local, lesdits messages étant formatés selon ledit protocole de communication à faible consommation énergétique; - agréger les informations contenues dans lesdits messages reçus ; et - effectuer un diagnostic global de défaut permettant de déterminer la présence ou non de défaut dans la structure allongée. Figure pour l’abrégé : Fig.1 Système et Procédé pour la détection de défauts dans des guides d’ondes allongés. Domaine de l’invention L’invention concerne le domaine de la surveillance de structures par contrôle non destructif, et concerne en particulier la surveillance de structures comportant des guides d’ondes allongés. Etat de la Technique Dans le secteur ferroviaire, le rail est une structure allongée critique dont il faut surveiller l’intégrité. Soumis à des sollicitations thermomécaniques très fortes (e.g. contraintes internes à cause de la dilatation thermique contrariée, passage des trains), les portions de rail s’usent au fur et à mesure du temps et peuvent parfois être sujets à des casses franches. L’état des voies doit être surveillé pour diminuer voire supprimer les risques de déraillement. L’entretien d’un réseau ferroviaire représente un enjeu majeur en termes de coût et de sécurité pour les opérateurs ferroviaires. Plusieurs approches connues sont mises en œuvre pour surveiller l’intégrité de rails. La détection des casses s’effectue actuellement par un système électrique appelé « circuit de voie », lequel consiste à faire circuler un faible courant électrique dans les rails. Lorsqu’un train s’engage dans une portion donnée, son essieu court-circuite les deux rails. Ce système permet ainsi de s’assurer que la voie est libre, ou qu’il n’y a pas un wagon perdu par un train précédant, et donc que le train peut s’engager dans la portion de voie. Incidemment, ce système peut détecter une partie des casses de rails (lorsque la discontinuité électrique est suffisamment importante), mais pas nécessairement tous les endommagements subis par les rails en exploitation. Toutefois, cette approche présente des limitations. D’autres approches existent, notamment embarquées. La détection de défauts plus précoces, type fissure, se fait à l’aide d’appareils de contrôle, visuels ou par envoi de signaux (e.g. ultrasons, signaux électromagnétiques) qui sont généralement embarqués sur un train de maintenance circulant sur ou le long des voies. Pour des questions de performance de détection, ce dispositif ne peut pas circuler aux vitesses commerciales, mais bien plus lentement, ce qui cause nécessairement une gêne voire une interruption de trafic (circulation de nuit). Ce type d’approche présente de nombreux inconvénients. Etant donné le nombre de kilomètres de réseau ferroviaire à contrôler, une portion de réseau donnée est statistiquement insuffisamment contrôlée et il existe un risque significatif de casse de rail avant que l’amorce de casse ne soit détectée. Par ailleurs, ces techniques embarquées n’ont généralement accès qu’à la surface du rail, c’est-à-dire la partie supérieure de la structure (appelée champignon). Elles ne couvrent pas le contrôle des parties moyennes et inférieures du profil du rail. Une autre approche connue pour détecter des défauts dans les rails (e.g. casse et amorce de rupture) consiste à disposer le long du rail des transducteurs (pouvant être désignés comme capteurs) émettant des ondes élastiques guidées se propageant sur de longues distances (typiquement 1 km), et qui sont reliés à des dispositifs électroniques (un dispositif électronique est aussi désigné comme un « nœud électronique » au sens de « hub » mutualisant des ressources électroniques), l’ensemble des dispositifs électroniques constituant un réseau de nœuds configurés pour traiter des signaux de mesure reçus d’au moins un transducteur. Les ondes interagissent avec les défauts, et les signaux diffractés par leur analyse permettent de les détecter et les localiser. Ce type d’approche est décrit dans des documents de brevet, notamment US20140238139, WO2014027977A1 et WO2015178868A1, et certains articles scientifiques, par exemple dans l’article intitulé « Large Scale Implementation of Guided Wave Based Broken Rail Monitoring ». Ces technologies, et certaines variantes, sont actuellement commercialisées. Ces approches présentent néanmoins des limitations. Bien que la détection de casses franches soit globalement satisfaisante, la détection d’amorces de défauts, plus difficile, reste insuffisante, et les localisations de défauts ne sont pas précises. Ce problème technique fait l’objet de recherches contemporaines. D’autres systèmes connus fondés également sur l’analyse d’ondes élastiques guidées sont ceux fonctionnant en « pulse-echo », permettent de détecter et de localiser un défaut via le signal réfléchi par ce défaut. Toutefois la mesure en pulse-echo seule n’est en général pas suffisante pour détecter des petits défauts (les faibles coefficients de réflexion produisent des signaux retour extrêmement faibles et non détectables). En outre, ce type d’approche ne permet pas de contrôler toute la zone située entre deux nœuds pour laquelle la distance d’écartement a été préalablement déterminée pour la mesure en transmission. Par ailleurs, ce type de système ne peut pas exploiter en même temps les signaux en transmission et en réflexion, pour renforcer le diagnostic. Les systèmes pulse-echo connus présentent une couverture limitée, qui reste confinée proche des nœuds du réseau. Dit autrement, les petits défauts sont impossibles à détecter en pratique loin des transducteurs avec les technologies actuelles. Les technologies actuelles se caractérisent également par une fréquence de travail basse ou faible (basse fréquence, ondes longues), afin d’assurer une propagation sur les plus longues distances possibles. Par exemple, afin d’établir une synchronisation entre émetteur et récepteur, un système commercialisé connu dans le métier utilise une fibre optique déployée le long de la voie, cette fibre assurant la transmission d’un signal de synchronisation. Cependant, ce type de système fonctionnant à une fréquence très basse, les amorces de casse restent très difficiles à détecter. Par ailleurs, le déploiement d’une fibre optique le long d’une voie est très intrusif, en ce qu’il faut assurer une protection de la fibre (avec un cheminement spécial) tout le long de la voie pour éviter qu’elle ne soit endommagée. Ce point reste une fragilité majeure de ce type de système et impose un déploiement lourd sur une installation ferroviaire déjà en place, avec un coût de déploiement élevé. Enfin, la fibre optique induit une vulnérabilité qui va entrainer un dispositif de maintenance complexe. En particulier, en cas de défaillance et/ou de modification de la voie (par exemple du à l’ajout d’une éclisse), l’ajout ou le retrait de nœuds est une opération excessivement délicate car les nœuds sont chainés. Il faut nécessairement une opération de câblage sur la fibre. De plus, la fibre optique étant intrinsèquement fragile, elle est impropre à des usages en environnement difficile. Aussi, au vu des limitations évoquées, il existe un besoin industriel pour des procédés et des systèmes qui pallient les inconvénients des systèmes existants et qui permettent de détecter des défauts de type usure, amorces de casse ou casses franches dans des structures allongées. La présente invention peut être utilisée pour la surveillance de câbles, tuyaux ou toute autre structure allongée, c’est-à-dire possédant une direction privilégiée, pouvant faire office de guide d’ondes élastiques, et pour lesquelles la technique de surveillance est basée sur l’analyse d’ondes élastiques guidées. L’analyse de la propagation des ondes permet de renseigner sur l’intégrité du guide d’ondes et donc sur la présence ou non de défaut. Différentes structures industrielles se présentent sous la forme de guides d’ondes élastiques allongés : par exemple un rail dans le domaine ferroviaire ou dans des structures de type portique. Un tuyau transportant un fluide est aussi une structure allongée pour laquelle il peut être critique de s’assurer l’intégrité (notamment dans les domaines pétroliers ou nucléaires). De même l’invention peut s’appliquer pour la surveillance de câbles, par exemple pour les systèmes de transport de passagers (téléphérique ou autre). Un objet de la présente invention est un dispositif de détection de défaut dans un guide d’ondes allongé, notamment un rail de voie ferrée, basé sur l’analyse d’ondes élastiques. Le dispositif de l’invention est compact et offre un déploiement et une maintenance simplifiés. Avantageusement, le dispositif est composé d’éléments séparés permettant une installation et des mises à jour de type « plug-and-play ». Il est ainsi possible d’ajouter, d’enlever un ou plusieurs éléments sans modification conséquente de l’installation générale. Ce type de modification peut être aisément effectué par voie logicielle, là où par contraste, les systèmes connus sont « chaînés », i.e. nécessitant le cas échéant des opérations délicates (e.g. sur la fibre optique, en matière de routage radio, etc.). Avantageusement, les coûts de déploiement et de maintenance du dispositif selon l’invention sont donc nettement réduits par rapport aux systèmes existants. Dans une mise en œuvre générale, le dispositif de l’invention comprend un ensemble de dispositifs électroniques installés le long d’une structure à surveiller, constituant un réseau de nœuds configurés pour : émettre et recevoir des signaux ; piloter des transducteurs d’ondes élastiques guidées ; traiter des signaux de mesure reçus d’au moins un transducteur ; et communiquer selon un protocole de communication à faible consommation énergétique des messages à un serveur distant. Le serveur distant est configuré pour : combiner des messages contenant des informations de diagnostic local réalisé par des nœuds électroniques; et effectuer un diagnostic de défaut global et précis par agrégation des diagnostics locaux. Dans une implémentation, chaque nœud comprend une source d’énergie, des moyens d’émission d’ondes élastiques, des moyens de mesure d’ondes élastiques, des moyens de stockage, des moyens de traitement de signaux pour détecter des défauts, des moyens de communication à faible consommation énergétique pour communiquer via une antenne adaptée vers un serveur distant, une antenne pour la réception de signaux de type GNSS (Géolocalisation et Navigation par un Système de Satellites). Avantageusement, la présente invention permet un déploiement simplifié, économe en énergie au cours du fonctionnement, i.e. ne nécessitant pas de réseau électrique, limitant la taille des batteries, et présentant de faibles contraintes en termes de couverture de télécommunication. Ces avantages sont obtenus par l’utilisation de protocoles de communication à faible consommation énergétique tel que par exemple le protocole « LoRaWAN » qui est l'acronyme de « Long Range Wide-area network » ou « réseau étendu à longue portée ». D’autres réseaux étendus à faible consommation énergétique, définis de manière générique par le terme anglais : « LPWAN » pour « Low Power Wide Area Network » peuvent être utilisés. Les protocoles de communication à faible consommation énergétique utilisent des fréquences radio libres, ils sont alors peu couteux en termes de déploiement, et il est possible de les déployer sur un site si aucun réseau préexistant n’y est disponible, contrairement à des déploiements 4G. Ce type de protocole de communication à faible consommation énergétique, ne permettant pas la communication de fichiers volumineux, le dispositif de la présente invention est configuré pour que des algorithmes de détection de défaut soient embarqués dans chaque nœud électronique pour faire du diagnostic local et pour remonter vers un serveur distant le résultat. Avantageusement, les messages générés par les nœuds peuvent se limiter à quelques bits (i.e. fournir une information binaire OUI/NON indiquant que le guide d’ondes allongé est ou n’est pas endommagé) ou contenir quelques octets (i.e. fournir un message un peu plus élaboré contenant de l’information plus fine, par exemple sur un niveau de criticité de défaut, une localisation, un type…). Dans un mode de réalisation, un serveur distant récupère les messages issus des nœuds, afin de mettre en commun les informations locales remontées par chaque nœud, et raffiner le diagnostic pour garantir les détections de défauts réels et limiter les faux positifs. Avantageusement, les modes de réalisation de l’invention permettent de réaliser localement par chaque nœud un diagnostic local de défaut, de transmettre à un serveur distant par un protocole de communication à faible consommation énergétique une information simplifiée sur l’état de santé du nœud et d’une portion du guide d’ondes allongé réduite à quelques nœuds. Après analyse et traitement au niveau du serveur (ou par un module superviseur) de l’ensemble des informations basiques reçues, le procédé de l’invention permet de déterminer la présence d’un probable défaut, que ce soit une cassure franche, une amorce de casse ou une usure, et permettre de prendre une décision en conséquence (par exemple arrêt de circulation sur une voie ferrée, programmation de maintenance, ...). Avantageusement, les modes de réalisation de l’invention permettent de détecter et localiser des amorces de casse (e.g. de type fissure), permettant d’anticiper une rupture prochaine et planifier des opérations de maintenance (réparation/remplacement de la zone endommagée) ou une surveillance au cours du temps. De la sorte, des arrêts de trafic pénalisants pour les usagers peuvent être évités. Avantageusement, et par contraste avec les technologies actuelles, les modes de réalisation de l’invention permettent dans le domaine ferroviaire de détecter des amorces de casse sur le champignon et sur l’âme du rail grâce à l’exploitation concomitante des signaux en pulse-echo et en transmission. Pour obtenir les résultats recherchés, il est proposé un procédé de détection de défaut dans une structure allongée pouvant faire office de guide d’ondes élastiques, la structure étant instrumentée d’une pluralité de transducteurs aptes à acquérir des signaux de mesure de grandeurs caractéristiques d’ondes élastiques se propageant dans ladite structure allongée, chaque transducteur étant couplé à un dispositif électronique, l’ensemble des dispositifs électroniques constituant un réseau de nœuds configurés pour traiter des signaux de mesure reçus d’au moins un transducteur, le procédé étant mis en œuvre par ordinateur et comprenant les étapes consistant à: - effectuer une pluralité de diagnostics locaux de défaut, à partir de signaux de mesure reçus par une pluralité de dispositifs électroniques, lesdits signaux de mesure étant acquis pour plusieurs phases d’émission d’ondes élastiques ; - transmettre vers un serveur distant selon un protocole de communication à faible consommation énergétique, des messages contenant des informations relatives à chaque diagnostic local, lesdits messages étant formatés selon ledit protocole de communication à faible consommation énergétique; - agréger les informations contenues dans lesdits messages reçus ; et - effectuer un diagnostic global de défaut permettant de déterminer la présence ou non de défaut dans ladite structure allongée. Selon des modes de réalisation alternatifs ou combinés: - chaque dispositif électronique comprend un circuit de traitement du signal, et l’étape d’effectuer une pluralité de diagnostics locaux consiste à mettre en œuvre un algorithme de détection de défaut par chaque circuit de traitement du signal pour générer un diagnostic local ; - l’étape de transmission consiste à transmettre des messages entre la pluralité de dispositifs électroniques et le serveur distant selon un protocole de type LPWAN ; - l’étape de transmission consiste à transmettre des messages au format LoRa selon un protocole de communication LoRaWan ; - l’étape de transmission consiste à transmettre des messages contenant au moins une information binaire de présence ou d’absence de défaut ; - l’étape d’agrégation comprend des étapes consistant à : - - créer des trames de groupe, un groupe regroupant n nœuds et étant composé d’un nœud émetteur et de n-1 nœuds récepteurs, une trame de groupe ayant un nombre n+1 de bits, la valeur de n-1 bits correspondant à une information de diagnostic local reçue d’un nœud récepteur, et la valeur de deux bits correspondant à une information de diagnostic local de pulse-écho de droite et de gauche reçue du nœud émetteur ; et - - calculer pour chaque trame de groupe et pour chaque phase, une position pour chaque nœud en tant que position de nœud émetteur ou position de nœud récepteur ; - le procédé comprend de plus une étape consistant à corriger le contenu de certaines trames de groupe ; - l’étape d’effectuer un diagnostic global de défaut consiste, à partir des trames de groupe corrigées ou non, et des positions des nœuds dans chaque groupe, à générer un résultat de diagnostic global qui liste pour chaque groupe de nœuds dans chaque phase, une valeur représentative de l’état de chaque nœud du groupe pour chaque phase, permettant de déterminer si le nœud est sain ou défaillant ou s’il lève une exception ; - le procédé comprend de plus une étape consistant à déterminer la localisation ou la sévérité d’un défaut en cas de détermination de la présence d’un défaut. - le procédé comprend de plus une étape consistant à afficher le résultat du diagnostic global de défaut. L’invention couvre aussi un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code non transitoire permettant d’effectuer les étapes du procédé de l’invention, lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur. L’invention couvre de plus un dispositif de détection de défaut dans une structure allongée pouvant faire office de guide d’ondes élastiques, la structure allongée étant instrumentée d’une pluralité de transducteurs aptes à acquérir des signaux de mesure de grandeurs caractéristiques d’ondes élastiques se propageant dans ladite structure allongée, chaque transducteur étant couplé à un dispositif électronique, l’ensemble des dispositifs électroniques constituant un réseau de nœuds configurés pour traiter des signaux de mesure reçus d’au moins un transducteur, le dispositif de détection de défaut comprenant des moyens pour mettre en œuvre les étapes du procédé de l’invention. Dans un mode de réalisation, le dispositif électronique comprend au moins : une source d’énergie ; un circuit de mesure d’ondes élastiques ; un circuit d’émission d’ondes élastiques ; des composants de stockage ; un circuit de traitement du signal ; un circuit de communication sans fil couplé à une antenne pour envoyer des messages selon un protocole de communication à faible consommation énergétique; un récepteur GNSS. L’invention couvre aussi un système de surveillance de l’état de voies ferrées basé sur l’analyse d’ondes élastiques guidées dans les rails, le système comprenant une pluralité de dispositifs de détection de défaut selon l’invention. Description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’aide de la description qui suit et des figures des dessins annexés dans lesquels : illustre un exemple d’architecture générale permettant de mettre en œuvre le dispositif selon l’invention; illustre un exemple d’implémentation du dispositif de l’invention pour une application ferroviaire ; illustre différents types d’ondes se propageant entre deux transducteurs ; illustre un exemple de structure d’un nœud électronique selon l’invention permettant de faire un diagnostic local ; illustre une séquence de tirs permettant le traitement de messages de type LoRa par le serveur distant ; illustre une autre séquence de tirs permettant le traitement de messages de type LoRa par le serveur distant illustre un logigramme des étapes générales du procédé de l’invention dans un mode de réalisation. Description détaillée La figure 1 illustre une architecture générale 100 des principaux composants du système de l’invention regroupant une pluralité de nœuds électroniques (111-1 à 111-n) configurés pour la mise en œuvre des principes de l’invention, et pouvant communiquer avec un serveur distant 110 par des moyens de communication sans fil configurés pour émettre et recevoir des signaux selon un protocole de communication à faible consommation énergétique tel qu’un protocole LPWAN. L’homme du métier pourra adapter les principes de la présente invention à différents protocoles à faible consommation énergétique, comme le protocole LoRaWAN. On désignera par la suite « LoRa » la communication (protocole, technologie, format de messages) entre les nœuds et le serveur distant. Le système de l’invention comprend de plus des moyens 112 couplés (i.e. couplage à l’internet ADSL, fibre, …) au serveur distant 110, permettant de récupérer des données des nœuds électroniques reçues par le serveur pour affichage de résultats pour un utilisateur final sur une Interface Homme-Machine (IHM). L’utilisation d’un mode de communication LoRa ne permet la transmission que de peu de données. Etant donné les limitations des communications LoRa, les nœuds ne peuvent pas prendre de décision en ayant la connaissance totale du système. Aussi, les nœuds électroniques réalisent un traitement sur les signaux bruts reçus (émanant d’ondes élastiques) qui permet d’extraire des informations pertinentes afin de ne transmettre que celles-ci au serveur. Ainsi, selon les principes de l’invention, chaque nœud fait une analyse locale en fonction de sa connaissance locale, et en particulier en fonction de son propre état, de la connaissance du nœud émetteur et des signaux mesurés. Cependant un tel diagnostic local peut engendrer différents cas de faux positifs, par exemple si un nœud émetteur est défaillant lors de l’émission, son nœud voisin récepteur ne captera pas de signal et considèrera que le guide d’ondes allongé est rompu. Aussi, pour limiter ces cas, selon les principes de l’invention, un diagnostic global est réalisé à un niveau ayant une connaissance de l’état du système complet, permettant une décision fiable. Le serveur distant 110, par la remontée des informations de la pluralité des nœuds électroniques, a le niveau de connaissance globale du système permettant d’effectuer le diagnostic global. Dans un mode de réalisation, le serveur distant 110 est configuré comme une interface de programmation applicative (API) mise en œuvre par une bibliothèque logicielle qui permet la communication avec les nœuds électroniques pour d’une part récupérer/recevoir les résultats des acquisitions des nœuds, et d’autre part leur transmettre quelques instructions spécifiques. La prise de décision globale peut intervenir au niveau du serveur ou au niveau de l’IHM qui comprend alors des moyens pour traiter les informations du serveur. Dans une variante, la prise de décision globale peut être partagée en un pré-traitement au niveau du serveur 110 et un post-traitement au niveau de l’IHM 112. La figure 2 illustre un exemple d’implémentation du dispositif de l’invention pour une application ferroviaire. Cependant, cet exemple est non limitatif et l’homme du métier pourra adapter l’implémentation décrite à toute autre application mettant en œuvre une structure allongée pouvant faire office de guide d’ondes élastiques. Dans l’exemple décrit, le guide d’ondes est un rail. La, figure 2 montre des nœuds 211-1, 211-2 déployés le long d’une voie ferrée 200, communiquant avec un serveur distant 210 pour envoyer des informations de diagnostic local selon un protocole LoRa. L’homme du métier comprend que l’exemple est pris pour décrire les principes de l’invention mais n’est pas limitatif quant au nombre de nœuds pouvant être déployés et à la distance entre les nœuds. Dans une implémentation, une pluralité de nœuds électroniques sont installés le long de la voie, typiquement tous les kilomètres. Un ou chaque nœud pilote, i.e. est en communication avec, un ou plusieurs transducteurs (2111-1, 2111-2), émet et/ou reçoit des signaux, et communique avec un serveur distant 210 relié à un poste de commande 212 de la circulation des trains permettant d’envoyer une alerte en cas de défaut grave identifié sur un rail. Si un défaut plus mineur est détecté, l’information est remontée à un centre de maintenance ou au poste de commande 212 pour suivi de la progression de la sévérité et planification d’une réparation ou un remplacement du rail. Des transducteurs d’ondes élastiques sont disposés sur chaque rail de la voie. Le terme « sur » désigne un ou plusieurs emplacements sélectionnés parmi : sous le champignon que ce soit sur l’âme interne du rail et/ou sur l’âme externe du rail, sous le rail. Dans l’exemple illustré, deux transducteurs (2111-1, 2111-2) sont disposés respectivement sur deux rails 201, 202 à proximité du premier nœud 211-1, et deux transducteurs (2112-1, 2112-2) sont disposés respectivement sur les deux rails 201, 202 à proximité du second nœud 211-2. Bien que non décrit, des transducteurs peuvent être disposés sur les rails d’une seconde voie ferrée pour la circulation des trains dans l’autre sens, ces transducteurs pouvant être couplés aux mêmes nœuds électroniques que la première voie ferrée. Un transducteur est un dispositif convertissant un signal physique en un autre. Il existe une grande variété de transducteurs. Pour la génération et la réception d’ondes acousto-élastiques se transmettant dans un matériau (un rail, un tube, une structure, etc), l’utilisation d’un transducteur acoustique électromagnétique (en anglais « ElectroMagneto-Acoustic Transducer », acronyme EMAT) peut constituer une alternative à l’utilisation d’un transducteur piézoélectrique (acronyme PZT). Un transducteur peut être posé ou fixé sous le champignon du rail. L’avantage d’un positionnement à proximité du champignon réside dans le fait que la propagation se fait sur une plus grande distance que dans l’âme. Un transducteur peut être apposé au rail (par exemple un capteur EMAT ne nécessitant pas de colle), collé de manière temporaire (par exemple un capteur PZT) ou permanente au rail (rail instrumenté en sortie d’usine ou sur place). Dans une variante, un transducteur peut être posé ou fixé sur l’âme interne et/ou externe du rail. Les transducteurs peuvent être posés des deux côtés de l’âme du rail, sur la face interne ou sur la face externe. Néanmoins, du fait de l’existence de véhicules rail-route, qui présentent des roues empiétant sur le côté externe, il peut être avantageux de poser ou fixer les transducteurs sur la face interne. L’avantage d’un positionnement sur la paroi interne de l’âme du rail réside dans le fait que les agressions extérieures sont moins probables qu’à l’extérieur. Néanmoins, les positions des transducteurs peuvent être variables (soit de manière temporaire, soit de manière permanente). Par exemple certaines zones (e.g. à grande vitesse, virages, entrée de tunnel, etc) peuvent être densément instrumentées. Un mode de réalisation avantageux consiste à utiliser des transducteurs amovibles, qui peuvent par exemple être enlevés lors d’opérations de maintenance. La caractérisation d’un ou plusieurs défauts peut être obtenue en faisant varier une ou plusieurs positions des transducteurs et/ou en sélectionnant certains transducteurs parmi la pluralité de transducteurs disponibles. La figure 3 illustre différents types d’ondes se propageant entre deux transducteurs 2111-1 et 2112-1. Chaque transducteur peut fonctionner à la fois comme émetteur et comme récepteur. Plusieurs signaux sont alors exploitables, ces signaux correspondants à : une onde 311, 313 transmise de l’émetteur 2111-1 au récepteur 2112-1 et inversement, ainsi qu’une onde réfléchie 312 lorsqu’un émetteur 2111-1 (ou le 2112-1) fonctionne en pulse-echo (le même transducteur jouant le rôle d’émetteur et de récepteur). Le champ acousto-élastique désigne le champ des ondes mécaniques (sonores, ultrasonores etc.) qui se propagent dans un milieu solide. Contrairement au cas du fluide, il existe deux types d'ondes acoustiques pour un matériau solide. Ces ondes sont plus connues sous le nom d'ondes élastiques (cisaillement et compression-traction). La présence et/ou l’absence d’onde transmise et/ou réfléchie renseigne sur la présence ou non de défaut localement. L’absence d’onde transmise renseigne sur une rupture complète (ou tout du moins très sévère) du rail entre deux transducteurs 2111-1 et 2112-1, mais ne renseigne pas sur une localisation de la rupture. Le temps de parcours de l’onde réfléchie permet une localisation précise de la casse, le diagnostic étant éventuellement renforcé par l’onde réfléchie émise par un transducteur situé sur l’autre rail (par exemple 2112-2). En cas de défaut moins sévère qu’une rupture complète du rail (amorce de casse ou fissure par exemple), l’onde transmise 313 permet de détecter et éventuellement de localiser un défaut 300 voire de le caractériser (estimer sa sévérité), mais cela nécessite de connaitre précisément le temps de parcours de l’onde. Vues les vitesses de propagation mises en jeu (typiquement 3000 m/s), le récepteur d’un nœud a besoin de connaitre précisément le top d’émission de l’onde afin de calculer la fenêtre d’observation du signal et mesurer le temps de parcours. La synchronisation entre émetteur et récepteur doit généralement être inférieure à la microseconde. Les mesures sont effectuées sensiblement simultanément par les transducteurs : la synchronisation peut être pré-arrangée (arrangée par circuits positionnés le long de la voie) ou postsynchronisée (par décalage temporel). Dans les deux cas, une horloge très précise est avantageusement mise en œuvre. Dans un mode de réalisation, les ondes élastiques suivent des (ou proviennent de) différents chemins de propagation dans le rail, et les mesures sont effectuées en pulse-echo, ou en transmission, depuis des transducteurs placés sur l’âme du rail et/ou sous le champignon du rail. La figure 4 illustre un exemple de structure d’un nœud électronique 111 selon l’invention permettant de faire un diagnostic local. Généralement, un nœud 111 comprend : une source d’énergie 400 (e.g. alimentation électrique de type batterie, panneaux solaires, accès à une alimentation externe, etc.) ; un circuit électronique comprenant un circuit 410 de mesure d’ondes élastiques ; un circuit 412 d’émission d’ondes élastiques ; des composants 414 de stockage ; un circuit 416 de traitement du signal (FPGA, CPU ou autre pour le traitement des signaux reçus) ; un circuit 418 de communication sans fil (e.g. LoRa) couplé à une antenne 419 appropriée pour envoyer des messages selon un protocole de communication à faible consommation énergétique; un récepteur GNSS 420, par exemple de type GPS incluant un circuit d’antennes 421 et l’électronique embarquée. Un nœud est couplé à au moins un transducteur (e.g. 2111) d’ondes élastiques guidées, qui est par exemple installé sur un rail à proximité du nœud. Le circuit de calcul ou de traitement du signal 416 est associé à des ressources de calcul et/ou de mémoire 414. La source d’énergie 400 peut être fournie par des systèmes dynamos rechargés par le passage des trains sur la voie ferrée et/ou par un ou plusieurs panneaux photovoltaïques et/ou par un ou plusieurs mâts éoliens. Le circuit GNSS 420 peut être partagé entre plusieurs nœuds. Un système de positionnement par satellites, dit GNSS (pour Géolocalisation et Navigation par un Système de Satellites), repose sur une constellation de satellites artificiels permettant de fournir à un utilisateur ou un circuit (par l’intermédiaire d'un récepteur portable) sa position, sa vitesse et l'heure. Dans un mode de réalisation, les circuits GNSS sont associés avec les transducteurs de manière à horodater précisément les signaux mesurés par les transducteurs, tout en garantissant une synchronisation inférieure à la microseconde entre deux nœuds distants de plusieurs kilomètres (la distance n’importe pas tant qu’il existe une couverture par GNSS sur les deux nœuds considérés). Dans certains modes de réalisation, les circuits d’horodatage et/ou les circuits de calcul et/ou les circuits GNSS peuvent être diversement distribués dans l’espace (e.g. existence de centres, système entièrement distribué, arrangement hiérarchique entre nœuds). Le circuit de traitement de signaux 416 embarqué dans chaque nœud permet à partir des signaux émanant des ondes élastiques reçus des nœuds voisins proches, de faire un diagnostic local, concernant la présence ou non d’un défaut localement. Le circuit de calcul local 416 est configuré pour déterminer ou détecter l’existence d’un ou de plusieurs défauts locaux sur une longueur de rail incluant quelques transducteurs, à partir de mesures synchronisées des ondes élastiques se propageant dans le rail. Un défaut local peut être déterminé - son existence, sa localisation, sa catégorie - par application de seuils prédéfinis, lesdits seuils prédéfinis étant déterminés par référence à un état réel, par exemple par rapport à un état du rail qui est connu comme sain ou par rapport à un état calibré dudit rail, ou par référence à un état simulé du rail. Un défaut peut être caractérisé, notamment en matière de nature, de taille, d’orientation dans l’espace ou de géométrie, par une analyse d’amplitude et/ou de fréquence et/ou par une analyse de la forme du signal et/ou par une analyse du spectre fréquentiel des signaux de mesure et/ou de la fonction représentative de la réponse impulsionnelle du rail et/ou par l’identification d’un changement de mode de propagation d’au moins une des ondes se propageant dans le rail. Un défaut peut notamment être orienté horizontalement, ou verticalement. En fonction de l’analyse des signaux, la position et la taille peuvent être estimées. Par apprentissage ou par comparaison avec des abaques tirées de modèles mathématiques ou numériques, une caractérisation quantitative peut permettre de déterminer un type de défaut (corrosion, fissure, discontinuité, etc). La caractérisation d’un défaut peut se faire par diagnostic différencié entre le signal reçu se transmettant via le champignon du rail et celui se transmettant via l’âme du rail. Par exemple si le signal se transmet vers une extrémité du rail et pas de l’autre, il est possible de déterminer approximativement l’étendue du défaut ainsi que sa position dans la section du rail. Dans le cas où aucun signal n’est transmis, il est probable que la rupture du rail est quasi-complète. Pour palier les incertitudes de diagnostic, avantageusement le dispositif de l’invention permet de remonter tous les diagnostics locaux vers un superviseur (module d’analyse d’un serveur éloigné) qui agrège l’ensemble des informations pour permettre un diagnostic global et une caractérisation précise de défaut. Chaque nœud n’ayant qu’une information parcellaire sur le système global, le diagnostic local et simplifié réalisé par un nœud est transmis au serveur distant afin d’améliorer le diagnostic. En effet, lorsqu’un nœud ne reçoit pas de signal, ce dernier considère qu’il y a une rupture de rail alors que cela peut provenir de la non-émission du signal par l’émetteur. Aussi, le serveur qui agrège les informations reçues des nœuds, va déterminer l’état dudit nœud émetteur. L’analyse faite au niveau du serveur distant permet ainsi de raffiner la détection de défaut et engendrer de meilleures décisions. Différents scénarios de transmission des informations locales reçues par chaque nœud vers le serveur distant sont possibles, permettant plus ou moins de communications dans la journée. Un choix d’implémentation peut être celui d’avoir des messages les plus courts possibles, ne contenant qu’une information binaire sur l’état de santé de chaque tronçon (par exemple ‘0’ pour ‘sain’ et ‘1’ pour ‘endommagé’). Des messages plus complets contenant des informations supplémentaires telles que la criticité ou la position du défaut peuvent également être émis, à des fréquences moins élevées. La figure 5 illustre une séquence de tirs permettant le traitement de messages de type LoRa par le serveur distant. Sur l’exemple de la figure 5, cinq phases A, B, C, D, E sont illustrées pour couvrir une séquence de tirs (i.e. d’émission de signaux) complète. Dans cet exemple qui est simplifié pour faciliter la description mais qui est non limitatif, les hypothèses sont qu’à chaque phase (A à E), chaque nœud réalise une action (émission ou réception de signal), un nœud sur cinq est émetteur (afin d’éviter tout recouvrement de signal), et un signal émis par un nœud émetteur est reçu à sa gauche par ses deux proches voisins de gauche et à sa droite par ses deux proches voisins de droite. Ce mode de fonctionnement permet une importante redondance des données, car chaque section entre deux nœuds est testée 4 fois sur 5. Ainsi même en cas de défaillance de certains nœuds la zone reste inspectée. Pour une inspection complète d’une voie, l’homme du métier comprend qu’il y a lieu de dupliquer les séquences pour tester séparément la tête et l’âme du rail. Par souci de simplification de description, l’information qui est remontée d’un nœud vers le serveur est limitée à la seule information de la présence ou non d’un défaut. Dans un mode de réalisation, la présence d’un défaut peut être codée par une valeur binaire (0=RAS : absence de défaut ; 1=Défaut : présence de défaut). A chaque phase, un nœud selon son état ‘nœud émetteur’ ou ‘nœud récepteur’, peut remonter une ou deux valeurs. En effet en mode récepteur, un nœud ne reçoit un signal que d’un côté à la fois (du nœud émetteur voisin) et peut remonter vers le serveur une valeur ; en mode émetteur, un nœud peut capter des signaux en pulse-echo arrivant de la gauche et de la droite et remonter vers le serveur deux valeurs. A chaque phase (A à E), chaque nœud N 0 à N 7 envoie vers le serveur une information sur l’état du rail correspondant à la détection qu’il fait sur le tronçon couvrant ses quatre nœuds voisins. L’information est parcellaire car le nœud ne connaît pas l’état du système complet (par exemple pour un nœud en réception, il ne sait pas si l’émission a eu lieu ou non par exemple). L’ensemble des informations parcellaires est envoyé au serveur pour un traitement global. Le module de supervision est configuré pour combiner les informations locales afin d’effectuer un diagnostic global à partir des diagnostics locaux, et prendre en compte l’état global du système. Dans un mode de réalisation, le serveur est configuré pour rassembler et post-traiter les résultats des détections locales des nœuds appartenant à un même groupe ou un même ensemble, un ensemble étant défini comme regroupant un nœud émetteur et les nœuds voisins de gauche et de droite recevant le signal de cet émetteur. Dans l’exemple illustré, un groupe comprend 5 nœuds composé d’un nœud émetteur N n et de quatre nœuds récepteurs voisins (N n+1 , N n+2 , N n-1 , N n-2 ). Pour un nœud émetteur N n , le procédé de diagnostic global opéré par le superviseur au niveau du serveur (ou selon une variante de réalisation dans une unité de calcul déportée et couplé au serveur), permet de rassembler les informations reçues (i.e. les valeurs des bits indiquant l’état de santé ‘RAS/Défaut’ du tronçon couvert) des nœuds récepteurs voisins N n+1 , N n+2 , N n-1 , N n-2 , ainsi que les informations de pulse-echo de droite N nD et pulse-echo de gauche N nG pour le nœud émetteur N n . Les informations reçues d’un groupe de nœuds pour une même émission permettent au superviseur de composer une trame de groupe de plusieurs bits (i.e. de 6 bits dans l’exemple de 5 nœuds). Le tableau (I) ci-dessous illustre la construction d’une trame de groupe de 6 bits à partir des informations remontées par cinq nœuds. La trame indique qu’il n’y a pas de défaut sur le tronçon allant du nœud N n-2 au nœud N n , i.e. les valeurs de N n-2 , N n-1 , N nG étant à « 0 », et qu’il y a un défaut sur le tronçon allant du nœud N n au nœud N n+2 , i.e. les valeurs de N nD , N n+1 , N n+2 étant à « 1 ». Dans le cas de données non présentes dans les messages envoyés par les nœuds au superviseur, un ‘0’ est mis dans la trame à la position correspondante, mais si le nœud n’est pas connu comme étant défaillant, une procédure de test doit être réalisée. A contrario, si une donnée est présente dans un message remonté par un nœud alors que ce nœud est répertorié comme défaillant, l’état du nœud doit être automatiquement validé afin de vérifier par la procédure de diagnostic global que les données ne sont pas fausses, puis l’état du système peut être mis à jour. Pour réaliser l’agrégation des informations, le superviseur doit connaître à chaque instant la position de chaque nœud émetteur dans le cycle. Cependant pour garantir la stabilité du système, il est important d’utiliser une référence unique afin d’empêcher toute désynchronisation des nœuds (et risquer d’arriver à une situation par exemple où 2 nœuds seraient émetteurs en même temps). Dans un mode de réalisation, la référence choisie est l'heure Unix ou heure Posix, aussi appelée « Unix timestamp » qui est une mesure du temps basée sur le nombre de secondes écoulées depuis le 1er janvier 1970 00:00:00 UTC, et correspondant à un couple d’information ‘date + heure’. Avantageusement, afin de garantir que le superviseur ne mélange pas des trames, même si lors d’une communication plusieurs messages sont envoyés en même temps, les données ‘date + heure’ sont incluses dans les trames LoRa envoyées vers le serveur, permettant à ce dernier de calculer la position de chaque nœud pour la phase d’analyse concernée. Pour déterminer la position des nœuds émetteurs, le superviseur connaît : - L’heure du tir (t): il extrait de la trame par exemple l’information ‘1596114000’ correspondant à la date et l’heure du jeudi 30/07/2020 13h00 ; - Le délai de répétition entre chaque phase (A, B, C…) : par exemple 600s correspondant à un tir toutes les 10 minutes ; et - Le nombre de nœuds par groupe: 5 dans l’exemple choisi. La position d’un nœud émetteur est alors calculée par la résolution de l’équation (1) suivante : où f est une fonction qui va prendre des valeurs entières (i.e. de 0 à 4 pour cinq phases) et où % désigne l’opérateur modulo. Un nœud sera identifié nœud émetteur quand la valeur obtenue par la résolution de l’équation (1) modulo le nombre de nœuds par groupe est égale à la valeur entière de la fonction f(t). Le tableau (II) ci-dessous illustre pour l’exemple choisi de la figure 5a, l’identification des nœuds émetteurs sur les différentes phases de tir, chaque ligne du tableau correspondant à une phase A à E : Ainsi pour la première phase de tir A, initiée le 30/07/20 à 13h00, la valeur de la fonction f(t) est égale à ‘0’ ; la résolution de l’équation (1) donne f(t) = 0 pour les nœuds N 0 et N 5 qui sont alors identifiés comme étant en position émetteur. Pour la deuxième phase de tir B, initiée le 30/07/20 à 13h10, la fonction f(t) vaut ‘1’ et ce sont les nœuds N 1 et N 6 qui sont identifiés en position émetteur. Le procédé se poursuit pour chaque phase de tir jusqu’à la dernière phase de tir E du 30/07/20 à 13h40 où la valeur de la fonction f(t) est égale à ‘4’ et où la résolution de l’équation (1) donne le nœud N 4 en position émetteur. Lorsque tous les nœuds émetteurs d’une séquence complète de tirs sont identifiés, le procédé permet ensuite de réattribuer à chaque autre nœud de chaque groupe de nœuds, sa position en tant que nœud récepteur par rapport au nœud émetteur du groupe d’appartenance. Ainsi, le procédé permet d’identifier le 1er nœud récepteur gauche, le 1er nœud récepteur droit, etc. selon le nombre de nœuds par groupe. A partir de l’identification des nœuds émetteurs et récepteurs, le procédé permet pour chaque phase, d’attribuer à chaque nœud d’un groupe de X nœuds, une valeur de bit de position allant de 1 à X+1 pour désigner la position du nœud dans une trame de X+1 bits. Le nœud émetteur se voit assigner deux valeurs de bits de position, une pour sa position en tant que nœud de gauche N nG et une pour sa position en tant que nœud de droite N nD . Les nœuds récepteurs voisins de gauche et de droite se voient chacun attribuer une valeur de bit de position respective. En reprenant l’exemple de la figure 5, à partir du tableau d’identification des nœuds émetteurs, le procédé permet d’assigner les valeurs de bits de position 3 et 4 au nœud N 0 et au nœud N 5 pour la première phase, respectivement les valeurs de bits de position 5 et 6 aux nœuds voisins de droite N 1 , N 2 , et N 6 , N 7 , et respectivement les valeurs de bits de position 1 et 2 aux nœuds voisins de gauche N 3 , N 4 . Le tableau (III) ci-dessous illustre pour l’exemple choisi de la figure 5a, les valeurs de bits de position de chaque nœud dans une trame pour chaque groupe, sur les différentes phases de tir, chaque ligne du tableau correspondant à une phase A à E : A partir de la position de chaque nœud dans la trame, le procédé opéré par le superviseur permet de reconstruire les trames à partir des informations de diagnostic local reçues par chaque nœud, puis d’agréger les données pour déterminer la présence de défauts. Cependant, afin de prendre en compte les cas dits d’exception, le procédé permet d’appliquer un masque de correction sur chaque trame reconstruite afin d’ignorer certains résultats comme les débuts/fins de ligne (nœud inexistant), les nœuds (émetteur ou récepteur) connus défaillants par exemple. L’étape de correction de trames consiste à appliquer un masque sur une trame, ce dernier permettant d’ignorer une partie de la trame (dans les cas d’un récepteur défaillant), ou la totalité de la trame (dans les cas d’un émetteur défaillant ou inexistant en début/fin de ligne). Dans le cas des débuts et fins de lignes, certains nœuds n’existent pas dans une trame et l’application d’un masque permet d’éviter une analyse erronée. Avantageusement, le procédé permet l’application de différents masques selon la position d’un nœud émetteur dans une trame. Trois cas sont couverts : - - Le cas où ce sont des nœuds en position N -2 et N -1 qui sont émetteurs : l’application d’un masque revient à ignorer l’ensemble de la trame, car ces nœuds n’existent pas et donc les nœuds N 0 et N + 1 ne peuvent pas recevoir de signal. - - Le cas où ce sont des nœuds en position N 0 qui sont émetteurs : l’application d’un masque revient à ignorer les nœuds N -1 et N -2 qui ne peuvent pas recevoir de signal car ces nœuds n’existent pas. - - Le cas où ce sont des nœuds en position N 1 qui sont émetteurs : l’application d’un masque revient à ignorer le nœud N -1 qui ne peut pas recevoir de signal car ce nœud n’existe pas. - Le tableau (IV) ci-dessous illustre l’application d’un masque pour une trame de début de ligne, selon la position du nœud émetteur. Dans les cas de nœuds défaillants connus, le procédé permet d’appliquer un masque de correction de trames. Le tableau (V) ci-dessous illustre un exemple d’application d’un masque de correction pour une séquence de tirs selon la figure 5, dans le cas où le nœud N 3 est défaillant. Par exemple pour la phase A où le nœud N 5 est émetteur, le masque appliqué est ‘01111’ sur les nœuds du groupe (N 3 , N 4 , N 5 , N 6 , N 7 ), invalidant la valeur remontée par le nœud N 3 défaillant et validant les valeurs remontées par les nœuds N 4 à N 7 . Pour la phase D, où le nœud N 3 est émetteur, et par hypothèse connu pour être défaillant, le masque appliqué à la trame constituée par les nœuds N 1 à N 5 est ‘00000’ invalidant l’ensemble des valeurs remontées par ces nœuds. L’homme du métier comprend que les exemples ne sont pas limitatifs et que toute autre configuration de masque peut être dérivée. Ainsi l’étape d’application d’un masque de correction de trames revient à une opération logique de type ‘ET’ entre une valeur reçue d’un nœud et la valeur définie pour le nœud dans le masque. Dans une étape suivante, le procédé prend en compte les trames corrigées pour effectuer un diagnostic global afin de détecter des défauts. Une table de correspondance est définie pour associer chaque trame corrigée à une possibilité d’identifier un défaut. Dans l’exemple décrit de trames de 6 bits, la table de correspondance comprend 64 valeurs (2 6 ). Dans un mode d’implémentation, le procédé permet de procéder à une analyse différenciée pour les sections à droite et les sections à gauche d’un nœud émetteur. En effet, il semble acceptable de considérer que les inspections à gauche et à droite d’un émetteur sont indépendantes, même s’il y a lieu de valider que la présence d’un défaut à droite d’un émetteur n’interagisse pas avec des récepteurs à gauche à cause des échos (surtout pour la détection de fissure). Ainsi sur une trame de 6 bits, pour la détection à gauche d’un nœud émetteur, seuls les 3 bits de gauche sont pris en compte pour l’analyse, i.e. les 3 bits de poids forts dans la trame, et pour la détection à droite, seuls les 3 bits de droite sont pris en compte pour l’analyse, i.e. les 3 bits de poids faibles dans la trame. Cette implémentation est avantageuse pour diminuer le nombre de cas possibles en ramenant la table de correspondance à 16 valeurs (2 3 + 2 3 ). Après l’étape d’analyse des trames corrigées, le procédé permet de générer une liste des résultats d’inspection à droite et à gauche de chaque nœud émetteur pour chaque trame. L’inspection gauche/droite peut se réaliser par deux opérations binaires combinant la valeur de la trame corrigée avec le masque d’analyse de gauche et avec le masque d’analyse de droite : - pour l’inspection à gauche ; et - pour l’inspection à droite. Les tableaux (VI) et (VII) illustrent respectivement tous les résultats possibles des opérations d’inspection à gauche et à droite pour une trame de 6 bits. Certains résultats lèvent une exception. En effet, si une alerte est levée par exemple par le nœud N n (émetteur) et par le nœud N n+2 , le nœud intermédiaire N n+1 devrait également détecter le défaut. Même si de telles exceptions ne signifient pas nécessairement une défaillance du nœud, il s’agit de cas particuliers qui nécessitent un approfondissement et une validation, et qui sont donc signalés dans les résultats d’analyse. Certains cas d’exception peuvent amener l’utilisateur à procéder à des tests spécifiques sur les transducteurs pour vérifier l’état du système et le mettre à jour éventuellement. En reprenant l’exemple de la figure 5 et en considérant le nœud N 3 émetteur lors d’une analyse à droite, les sections IV (entre N 3 et N 4 ) et V (entre N 4 et N 5 ) sont inspectées. La section IV est inspectée par les nœuds N 3 , N 4 et N 5 , et la section V est inspectée uniquement par le nœud N 5 . Si l’inspection à droite produit le résultat suivant : « Trame & 000111=000001 », alors la trame qui vaut ‘XXX001’ permet d’abord de déterminer par le bit à ‘1’ à l’emplacement du nœud N 5 , qu’il y a un défaut sur la section V. De plus, cette, information fournie par le nœud N 5 signifie aussi la présence d’au moins un défaut sur la section IV ou sur la section V. Or, l’information des nœuds N 3 et N 4 étant à ‘0’, cela implique qu’il n’y a pas de défaut sur la zone IV. Si l’inspection à droite produit le résultat suivant : « Trame & 000111=000010 », alors la trame qui vaut ‘XXX010’ doit lever une exception. En effet, le nœud N 4 indique par la valeur du bit à ‘1’ la présence d’un défaut sur la section IV, alors que les nœuds N 3 et N 5 dont la valeur est à ‘0’contredisent cette information. Un résultat indiquant une exception doit déclencher une procédure de test complémentaire pour clarifier cette détection. En cas de rupture complète du rail, ce cas d’exception est nécessairement synonyme de défaillance. En effet si le nœud N 4 ne reçoit plus de signal, alors le nœud N 5 ne peut pas recevoir de signal, et l’information du bit à ‘0’ est contradictoire. Avantageusement, le procédé de l’invention permet de recenser les cas d’exception par l’agrégation des données, et ainsi révéler des cas de défaillance. A terme, lors de la détection de fissure, un défaut peut être détecté par un nœud mais pas par les autres en fonctions de différents paramètres tels que la proximité, l’interaction… Si l’inspection à droite produit le résultat suivant : « Trame & 000111=000011 », alors la trame qui vaut ‘XXX011’ doit lever une exception. En effet, selon la trame il y a au moins un défaut sur la section IV par la valeur du bit à ‘1’ en position du nœud N 4 , et peut être un autre défaut sur la section V. Cependant le nœud N 3 ne détecte pas de défaut car sa valeur de bit est à ‘0’. Une exception doit donc être levée. Une cause de cet état peut être la configuration pulse-echo du nœud N 3 qui ne détecte pas les problèmes lointains et une rupture signifie en pulse-echo une augmentation de l’amplitude et non une disparition du signal, l’algorithme de détection peut manquer de sensibilité à partir d’une certaine distance. De manière analogue, les autres résultats peuvent être analysés à gauche et à droite pour la détection de défauts. Deux autres exemples de détection de défauts selon les principes de l’invention basés sur la figure 5 sont décrits, en considérant pour le premier exemple l’existence d’une rupture sur la section III entre les nœuds N 2 et N 3 , et pour le deuxième exemple l’existence d’une rupture sur la section III avec le nœud N3 qui est défaillant. Dans chaque cas, les différentes phases, hormis la phase A qui n’inspecte pas cette portion sont présentées. Premier cas : rupture de rail entre les nœuds N 2 et N 3 . [Table 8] Le tableau (VIII) présente sur chaque ligne correspondant à une phase de tir (A-E), les valeurs reçues par le superviseur pour chaque nœud (N 0 à N 7 ). Dans ce cas, aucun nœud n’étant défaillant, le masque de correction vaut ‘111111’ et ne change donc pas le résultat des trames reçues. Dans le tableau, on peut relever que les trames qui portent de l’information sur la présence d’un défaut sont : - La trame associée à N 1 dans la séquence B qui vaut ‘00 00 01’ : Dans ce cas, l’inspection à gauche produit le résultat « 000001 & 111000 = 000000 » signifiant que le rail à gauche du nœud est sain, et l’inspection à droite produit le résultat « 000001 & 000111 = 000001 » signifiant qu’il existe un défaut entre les nœuds N 2 et N 3 . - La trame associée à N 2 dans la séquence C qui vaut ‘00 011 1’ : dans ce cas, l’inspection à gauche produit le résultat « 000111 & 111000 = 000000 » signifiant que le rail à gauche du nœud est sain, et l’inspection à droite produit le résultat « 000111 & 000111 = 000111 » signifiant qu’il existe au moins un défaut entre les nœuds N 2 et N 3 . - Les deux autres trames associées à N 3 et N 4 dans les séquences D et E sont des trames symétriques aux trames associées à N 1 et N 2 , la détection se réalisant alors à droite au lieu de gauche. Deuxième cas : rupture de rail entre les nœuds N 2 et N 3 et nœud N 3 défaillant. Le tableau (IX) présente sur chaque ligne correspondant à une phase de tir (A-E), les valeurs reçues par le superviseur pour chaque nœud (N 0 à N 7 ). Dans ce cas, le nœud N 3 étant défaillant, un masque de correction va être appliqué sur les trames pour prendre en compte la défaillance du nœud. Les masques de correction appliqués sont alors : - ‘011110’ pour la trame associée au nœud N 1 dans la séquence B où le premier ‘0’ vient de la bordure de la voie et le dernier ‘0’ pour prendre en compte le nœud N3 défaillant. - ‘111101’ pour la trame associée au nœud N 2 dans la séquence C. - ‘000000’ pour la trame associée au nœud N 3 dans la séquence D, car le nœud N 3 étant défaillant il n’émet pas et aucun résultat n’est valide dans ce cas. - ‘101111’ pour la trame du nœud N 4 dans la séquence E. - L’application des masques de correction donne le tableau (X) suivant : L’analyse de défaut gauche/droite est faite sur les trames corrigées, et produit les résultats suivants : - Pour la trame associée au nœud N1 dans la séquence B qui vaut ‘000000’, le résultat de l’inspection à gauche est « 000000 & 111000 = 000000 » qui signifie que le rail (ou la section) à gauche du nœud est sain, et le résultat de l’inspection à droite est « 000000 & 000111 = 000000 » qui signifie que le rail (ou la section) à droite du nœud est sain. - Pour la trame associée au nœud N2 dans la séquence C qui vaut ‘000101’, le résultat de l’inspection à gauche est « 000101 & 111000 = 000000 » qui signifie que le rail (ou la section) à gauche du nœud est sain, et le résultat de l’inspection à droite est « 000101 & 000111 = 000101 » qui signifie qu’il existe au moins un défaut entre le nœud N2 et le nœud N3 mais aussi relève une exception, qui dans le cas décrit est une défaillance connue. - Pour la trame associée au nœud N3 dans la séquence D qui vaut ‘000000’, aucune détection de défaut n’est à faire car le nœud N3 émetteur est connu défaillant. - Pour la trame associée au nœud N4 dans la séquence E qui vaut ‘100000’, le résultat de l’inspection à gauche est « 100000 & 111000 = 100000 » qui signifie qu’il existe au moins un défaut entre le nœud N2 et le nœud N3, et le résultat de l’inspection à droite est « 100000 & 000111 = 000000 » signifiant qu’il n’y a pas de défaut à droite. Les quelques exemples choisis pour décrire les principes de l’invention ne sont pas limitatifs et peuvent être généralisés, mais ils permettent de démontrer l’avantage du procédé de l’invention d’avoir de la redondance des inspections. En effet dans les exemples, il ressort que la défaillance du nœud N3 n’empêche pas la détection du défaut. Dans une variante de réalisation prise comme autre exemple pour décrire le procédé de l’invention, la configuration du système comprend un nœud émetteur sur trois afin d’éviter tout recouvrement de signal. Une séquence de tirs à partir de laquelle un diagnostic global de défaut est faite est illustrée de manière simplifiée en figure 6, avec dans une première phase A, les nœuds N 2 et N 5 comme nœuds émetteurs, le signal émis par un nœud émetteur étant reçu par un seul voisin à gauche et un seul voisin à droite. Ainsi, le signal émis par le nœud N 2 est reçu à gauche par le nœud N 1 et à droite par le nœud N 3 , et le signal émis par le nœud N5 est reçu à gauche par le nœud N 4 et à droite par le nœud N 6 . Le principe d’analyse est identique à celui décrit pour l’exemple de la figure 5, et les étapes générales du procédé sont illustrées sur le logigramme de la figure 7. Le procédé 700 débute après un temps d’acquisition de données 702 qui permet au serveur de recevoir les messages des diagnostics locaux faits par les nœuds électroniques. Le temps d’acquisition peut être fixe et prédéfini ou paramétrable par l’utilisateur. Selon l’exemple de la figure 6, le temps d’acquisition est choisi pour que le cycle d’analyse couvre la réception de messages correspondants à trois phases de tirs A, B, C. Dans une étape suivante 704, le procédé permet de créer des trames de groupe à partir des informations reçues par chaque nœud. Selon l’exemple de la figure 6, des trames sont créées pour le groupe de nœuds (N 1 , N 2 , N 3 ) et pour le groupe de nœuds (N 4 , N 5 , N 6 ). Le contenu d’une trame d’un groupe, i.e. la valeur des bits ‘0’ ou ‘1’, correspond au diagnostic local remonté par le nœud émetteur dudit groupe. Le tableau (XI) illustre un exemple d’une trame de 4 bits créée pour un groupe de 3 nœuds (N n-1 , N n , N n+1 ) selon l’exemple de la figure 6: Dans une étape suivante 706, le procédé permet de calculer la position des nœuds émetteurs pour chaque phase. Le tableau (XII) illustre pour l’exemple de la figure 6, la position des nœuds émetteurs sur chaque phase, calculée selon l’équation (1) : Ainsi pour la première phase de tir A, initiée le 30/07/20 à 13h00, la valeur de la fonction f(t) est égale à ‘0’ ; la résolution de l’équation (1) donne f(t) = 0 pour les nœuds N 0 , N 3 et N 6 qui sont alors identifiés comme étant en position émetteur. Pour la deuxième phase de tir B, initiée le 30/07/20 à 13h10, la fonction f(t) vaut ‘1’ et ce sont les nœuds N 1 , N 4 et N 7 qui sont identifiés en position émetteur. Pour la troisième phase de tir C, initiée le 30/07/20 à 13h20, la fonction f(t) vaut ‘2’ et ce sont les nœuds N 2 et N 5 qui sont identifiés en position émetteur. Le procédé permet dans une étape suivante 708, d’identifier les nœuds récepteurs de gauche et de droite voisins de chaque nœud émetteur, et de calculer une valeur de bit de position indiquant la position de chaque nœud dans chaque trame de groupe et pour chaque phase du cycle d’analyse. Le tableau (XIII) illustre pour l’exemple de la figure 6, la position de chaque nœud dans chaque trame de groupe, sur les différentes phases de tir, indiquée par des valeurs de bits de position : Ainsi pour la première phase de tir A, les nœuds N 0 , N 3 et N 6 identifiés comme nœuds émetteurs ont des valeurs de bit de position de 2 et 3 ; les nœuds N 2 et N 5 identifiés comme nœuds récepteurs de droite, ont une valeur de bit de position égale à 1 ; les nœuds N 1 , N 4 et N 7 identifiés comme nœuds récepteurs de gauche, ont une valeur de bit de position égale à 4. Dans une étape suivante 710, le procédé permet de corriger le contenu de certaines trames de groupe, i.e. modifier ou ignorer des valeurs de bits afin de prendre en compte les débuts et fins de ligne et les éventuelles défaillances de nœuds déjà connues dans les trames de groupe contenant des nœuds concernés. Les tableaux (XIV) et (XV) illustrent pour l’exemple de la figure 6, respectivement, un masque de correction de trame de groupe pour gérer les bords de domaine (début/fin de voie : nœuds N -2 et N -1 non existants), et un masque de correction pour nœud défaillant (ici le nœud N 3 ). Dans une étape suivante 712, le procédé permet à partir des trames de groupe corrigées et des positions des nœuds dans chaque groupe, de générer un résultat de diagnostic global quant à l’existence ou non de défaut. Le résultat du diagnostic global liste pour chaque groupe de nœuds dans chaque phase, une valeur représentative de l’état de chaque nœud du groupe pour chaque phase, permettant de déterminer si le nœud est sain ou défaillant ou qu’il lève une exception. Dans une étape optionnelle 711, le procédé permet de faire une inspection réduite des trames par une inspection séparée des sections de gauche et de droite d’un nœud émetteur, en combinant la séquence de bits de la trame corrigée avec une séquence comprenant uniquement des bits de points forts pour l’inspection à gauche, et en combinant la séquence de bits de la trame corrigée avec une séquence comprenant uniquement des bits de points faibles pour l’inspection à droite. Les tableaux (XVI) et (XVII) illustrent pour l’exemple de la figure 6, respectivement, les résultats de l’inspection à gauche et à droite, où la table complète d’analyse à 16 valeurs (2 4 ) est réduite à l’analyse de 8 valeurs, 4 pour l’inspection de gauche, et 4 pour l’inspection de droite. A partir des résultats de l’analyse, qu’ils soient obtenus après analyse de l’ensemble des combinaisons binaires issues des trames corrigées ou qu’ils soient obtenus sur un sous-ensemble réduit des combinaisons binaires par une inspection différenciée gauche/droite, l’utilisateur est en mesure de déterminer les nœuds sains (i.e. ‘0000’), les nœuds qui lèvent une exception (i.e. ‘0100’ ; ‘1000’ ; ‘0001’ ; ‘0010’) et les nœuds qui révèlent un défaut dans leur intersection (i.e. ‘1100’ ; ‘0011’). Dans une étape optionnelle 713, pour des nœuds analysés en défaut ou en exception, le procédé est configuré pour déclencher une procédure de test complémentaire visant à déterminer si la défaillance provient de l’un des nœuds de l’intersection ou d’une défaillance du protocole de communication. Lorsque la procédure de test est complète, un signal peut être envoyé au superviseur pour mettre à jour l’état du réseau et les masques de correction à appliquer. Dans une étape supplémentaire 714, les résultats de l’analyse sont générés et affichés sur une interface IHM dans une forme directement exploitable par l’utilisateur, indiquant visuellement sur une carte de la voie par exemple la localisation du/des défaut(s), ou dans toute autre forme adaptée à l’application. Dans des modes de réalisation variés, le procédé permet d’envoyer une alerte aux conducteurs de trains et/ou à tout système de régulation du trafic. Le procédé peut aussi être adapté pour émettre à destination d’un train s’engageant sur la voie sur laquelle un défaut potentiel a été détecté une commande de freinage qui est déclenchée en fonction du résultat de l’analyse. L’invention peut s’implémenter à partir d’éléments matériel et/ou logiciel. Elle peut être disponible en tant que produit programme d’ordinateur sur un support lisible par ordinateur. Le support peut être électronique, magnétique, optique ou électromagnétique. Les moyens ou ressources informatiques peuvent être centralisés et/ou être distribués ("Cloud computing"), éventuellement avec ou selon des technologies de pair-à-pair et/ou de virtualisation et/ou de redondance. Le code logiciel peut être exécuté sur n'importe quel processeur approprié (par exemple, un microprocesseur) ou cœur de processeur ou un ensemble de processeurs, qu'ils soient prévus dans un dispositif de calcul unique ou répartis entre plusieurs dispositifs de calcul. La mise en œuvre informatique de l’invention peut utiliser des systèmes centralisés (e.g. client-serveur ou maître-esclave) et/ou des systèmes distribués (e.g. architecture de type pair-à-pair utilisant des ressources informatiques accessibles, éventuellement de manière opportuniste e.g. réseaux ad hoc, etc.). Le système (ou ses variantes) implémentant une ou plusieurs des étapes du procédé peut utiliser un ou plusieurs circuits électroniques dédiés ou un circuit à usage général. Le procédé peut aussi être mis en œuvre sur une machine de calcul reprogrammable (un processeur ou un microcontrôleur, par exemple) exécutant un programme comprenant une séquence d'instructions, ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel). Un circuit dédié peut notamment améliorer les performances. La référence à un programme d'ordinateur qui, lorsqu'il est exécuté, effectue l'une quelconque des fonctions décrites précédemment, ne se limite pas à un programme d'application s'exécutant sur un ordinateur hôte unique. Au contraire, les termes programme d'ordinateur et logiciel sont utilisés ici dans un sens général pour faire référence à tout type de code informatique (par exemple un logiciel d'application, un micro logiciel, un microcode, APIs, web services, ou toute autre forme d'instruction d'ordinateur) qui peut être utilisé pour programmer un ou plusieurs processeurs pour mettre en œuvre des étapes du procédé. Procédé de détection de défaut dans une structure allongée pouvant faire office de guide d’ondes élastiques, ladite structure allongée étant instrumentée d’une pluralité de transducteurs aptes à acquérir des signaux de mesure de grandeurs caractéristiques d’ondes élastiques se propageant dans la structure, chaque transducteur étant couplé à un dispositif électronique installé le long de la structure, l’ensemble des dispositifs électroniques constituant un réseau de nœuds configurés pour traiter des signaux de mesure reçus d’au moins un transducteur, le procédé étant mis en œuvre par ordinateur et comprenant les étapes consistant à: - effectuer une pluralité de diagnostics locaux de défaut, à partir de signaux de mesure reçus par une pluralité de dispositifs électroniques, lesdits signaux de mesure étant acquis pour plusieurs phases d’émission d’ondes élastiques ; - transmettre vers un serveur distant selon un protocole de communication à faible consommation énergétique, des messages contenant des informations relatives à chaque diagnostic local, lesdits messages étant formatés selon ledit protocole de communication à faible consommation énergétique; - agréger les informations contenues dans lesdits messages reçus ; et - effectuer un diagnostic global de défaut permettant de déterminer la présence ou non de défaut dans ladite structure allongée. Procédé selon la revendication 1 où chaque dispositif électronique comprend un circuit de traitement du signal, et dans lequel l’étape d’effectuer une pluralité de diagnostics locaux consiste à mettre en œuvre un algorithme de détection de défaut par chaque circuit de traitement du signal pour générer un diagnostic local. Procédé selon la revendication 1 ou 2 dans lequel l’étape de transmission consiste à transmettre des messages entre la pluralité de dispositifs électroniques et le serveur distant selon un protocole de type LPWAN. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel l’étape de transmission consiste à transmettre des messages au format LoRa selon un protocole de communication LoRaWan. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel dans lequel l’étape de transmission consiste à transmettre des messages contenant au moins une information binaire de présence ou d’absence de défaut. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel l’étape d’agrégation comprend des étapes consistant à : - créer des trames de groupe, un groupe regroupant n nœuds et étant composé d’un nœud émetteur et de n-1 nœuds récepteurs, une trame de groupe ayant un nombre n+1 de bits, la valeur de n-1 bits correspondant à une information de diagnostic local reçue d’un nœud récepteur, et la valeur de deux bits correspondant à une information de diagnostic local de pulse-écho de droite et de gauche reçue du nœud émetteur ; et - calculer pour chaque trame de groupe et pour chaque phase, une position pour chaque nœud en tant que position de nœud émetteur ou position de nœud récepteur. Procédé selon la revendication 6 comprenant de plus une étape consistant à corriger le contenu de certaines trames de groupe. Procédé selon la revendication 6 ou 7 dans lequel l’étape d’effectuer un diagnostic global de défaut consiste, à partir des trames de groupe corrigées ou non, et des positions des nœuds dans chaque groupe, à générer un résultat de diagnostic global qui liste pour chaque groupe de nœuds dans chaque phase, une valeur représentative de l’état de chaque nœud du groupe pour chaque phase, permettant de déterminer si le nœud est sain ou défaillant ou s’il lève une exception. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 comprenant de plus une étape consistant à déterminer la localisation ou la sévérité d’un défaut en cas de détermination de la présence d’un défaut. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 comprenant de plus une étape consistant à afficher le résultat du diagnostic global de défaut. Produit programme d’ordinateur, ledit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code permettant d’effectuer les étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. Dispositif de détection de défaut dans une structure allongée pouvant faire office de guide d’ondes élastiques, ladite structure allongée étant instrumentée d’une pluralité de transducteurs aptes à acquérir des signaux de mesure de grandeurs caractéristiques d’ondes élastiques se propageant dans ladite structure allongée, chaque transducteur étant couplé à un dispositif électronique, l’ensemble des dispositifs électroniques constituant un réseau de nœuds configurés pour traiter des signaux de mesure reçus d’au moins un transducteur, le dispositif de détection de défaut comprenant des moyens pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 10. Dispositif de détection de défaut selon la revendication 12 dans lequel un dispositif électronique comprend au moins : une source d’énergie (400) ; un circuit (410) de mesure d’ondes élastiques ; un circuit (412) d’émission d’ondes élastiques ; des composants (414) de stockage ; un circuit (416) de traitement du signal ; un circuit (418) de communication sans fil couplé à une antenne (419) pour envoyer des messages selon un protocole de communication à faible consommation énergétique; un récepteur GNSS. Système de surveillance de l’état de voies ferrées basé sur l’analyse d’ondes élastiques guidées dans les rails, le système comprenant une pluralité de dispositifs de détection de défaut selon la revendication 12 ou 13.