Brevet FR3132361A1 — publié le 20230804

La présente invention concerne un procédé de cartographie pour le contrôle d’état et/ou la géolocalisation d’une structure enterrée, semi-enterrée ou immergée et procédé de géolocalisation associé tel que, selon l’invention, le procédé de cartographie comprend une étape de balayage d’une zone à contrôler, une étape de d’acquisition des données de champs magnétiques et de positions par les magnétomètres associés à des capteurs de positions, une étape de traitement des mesures de l’étape d’acquisition pour corriger les données en fonction de paramètres de l’environnement lors de l’acquisition des données et une étape de génération d’une carte interactive des données magnétiques permettant à un opérateur de supprimer d’ajouter et/ou de modifier une ou plusieurs surfaces directement sur la carte interactive des données magnétiques. Procédé de cartographie pour le contrôle d’état et/ou la géolocalisation d’une structure enterrée, semi-enterrée ou immergée et procédé de géolocalisation associé La présente invention concerne un procédé de cartographie pour le contrôle d’état et/ou la géolocalisation d’une structure enterrée, semi-enterrée ou immergée. La présente invention trouvera son application principale pour la géolocalisation tridimensionnelle de conduite de type canalisation ou pipeline pour le transfert de liquides ou de gaz. Toutefois, la présente invention pourra également être utilisée pour la détection et la géolocalisation d’autres types d’ouvrages ou encore à des fins géophysiques plus larges. De plus l’invention pourra également avantageusement être utilisée pour le contrôle externe d’ouvrage afin de déterminer à distance l’état d’un ouvrage enterré ou semi-enterré. Art antérieur La géolocalisation d’ouvrages enterrés est un défi connu et largement documenté pour les exploitants de réseaux. La mise à jour de la géolocalisation d’un ouvrage est particulièrement importante notamment pour permettre la réalisation de travaux d’excavation à proximité de ce dernier, ou encore pour la vérification de l’intégrité d’un ouvrage. La géolocalisation d’un ouvrage est rendue nécessaire par différents facteurs parmi lesquels le manque de précision lors de la pose de l’ouvrage, le mauvais enregistrement du positionnement de l’ouvrage, la perte d’archive ou encore les mouvements de sol, engendrant un déplacement de l’ouvrage. Pour effectuer cette géolocalisation on connaît des dispositifs de prospection utilisant différentes technologies telles que la radiodétection, le radar, le lidar, ou encore des techniques basées sur la mesure de champ magnétiques. Ces dispositifs consistent physiquement en des véhicules de type chariot, canne de mesure ou encore drone, équipés de capteurs, ils permettent de fournir, avec plus ou moins de précision ou d’erreurs, la géolocalisation de l’ouvrage. Chaque technique comporte des contraintes d’utilisation et des limites notamment en ce qui concerne la précision en vertical ou en horizontal de la géolocalisation de l’ouvrage. De manière générale ces dispositifs permettent de générer, à partir des mesures effectuées par les capteurs et d’un système de géolocalisation, un ensemble de points de géolocalisation de l’ouvrage permettant de réaliser une carte de géolocalisation en 2D ou 3D. Un premier inconvénient de ces dispositifs est qu’ils ne permettent pas de résoudre les problèmes de géolocalisation en cas de présence de plusieurs ouvrages proches et par exemple lorsque des canalisations sont rapprochées ou encore se superposent localement. La présence notamment de plusieurs ouvrages peut ainsi entraîner des aberrations dans la génération de la carte de géolocalisation qui sont sources d’erreurs pour l’exploitant. Un second inconvénient de ces dispositifs est que la qualité des mesures varie en fonction du terrain, de l’environnement ou encore de la signature de l’ouvrage qui n’est pas constante. Par exemple, la mesure des magnétomètres peut être faussée par la présence d’objets métalliques ou magnétiques autres que l’ouvrage et modifiant localement le champ magnétique. Cette variation de la précision des mesures affecte par endroit la précision de la carte de géolocalisation de l’ouvrage sans que l’utilisateur ne sache quelles parties de la carte sont éventuellement moins précises ou imparfaites. La présente invention vise à pallier les inconvénients précités dans le domaine de la géolocalisation à partir de magnétomètres. Elle constitue ainsi un perfectionnement aux techniques de géolocalisation utilisant des champs magnétiques à partir d’un véhicule équipé de magnétomètres. Rappelons que cette technique de géolocalisation à partir de magnétomètres repose sur la cartographie magnétique précise de la surface qui surplombe la source d’un potentiel champ magnétique autre que celui de la Terre, appelé champ d’anomalies magnétiques. Cette cartographie des anomalies magnétiques permet à partir d’un modèle physique, basé sur la nature de la source mesurée, d’inférer la position de la source à partir du signal magnétique émis. Cette source peut être soit de nature magnétique (aimantation) soit de nature électromagnétique avec par exemple l’injection d’un courant électrique au niveau de la source à l’aide d’un générateur de courant. Objet de l’invention Un premier but de la présente invention est de résoudre tout ou partie des problèmes techniques liés à l'art antérieur précité. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de cartographie permettant de proposer une carte interactive des données magnétiques pouvant être modifiée manuellement pour améliorer la qualité de la géolocalisation d’un ouvrage. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de cartographie permettant de proposer une carte interactive des données magnétiques permettant de visualiser au moins deux ouvrages séparés pour générer une carte de localisation d’au moins un des ouvrages. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de cartographie proposant une carte interactive des données magnétiques permettant de distinguer plusieurs zones de façon à générer une carte de localisation avec différents niveaux de précision ou de résolution. L'invention vise à protéger un procédé de cartographie pour le contrôle d’état et/ou la localisation d’une structure enterrée, semi-enterrée ou immergée comportant un matériau métallique ou magnétique dans lequel on réalise, à partir d’un véhicule équipé de magnétomètres les étapes suivantes : - une étape de balayage d’une zone à contrôler, - une étape de d’acquisition des données de champs magnétiques et de positions par les magnétomètres associés à des capteurs de positions, - une étape de traitement des mesures de l’étape d’acquisition pour corriger les données en fonction de paramètres de l’environnement lors de l’acquisition des données, - une étape de génération d’une carte interactive des données magnétiques permettant à un opérateur de supprimer d’ajouter et/ou de modifier une ou plusieurs surfaces directement sur la carte interactive des données magnétiques. La présente invention vise en outre à protéger un procédé de localisation d’une structure enterrée, semi-enterrée ou immergée comportant un matériau métallique ou magnétique dans lequel on réalise, à partir de la carte interactive des données magnétiques obtenue par le procédé de cartographie tel que précité : - une étape d’optimisation manuelle pour supprimer, ajouter ou modifier au moins une zone directement sur la carte interactive des données magnétiques, - une étape de génération d’une carte de localisation de la structure par utilisation de la carte interactive des données magnétiques modifiée et d’au moins un modèle liant le champ magnétique d’une structure à sa position spatiale. Description des figures La présente invention sera mieux comprise à la lecture d'un exemple détaillé de réalisation en référence aux figures annexées, fournies à titre d'exemple non limitatif, parmi lesquels La représente un exemple de réalisation schématique d'un dispositif conforme à l'invention, en vue de perspective, La représente une vue schématique de la carte électronique pour la mise en œuvre du procédé conforme à l’invention, La représente un exemple de réalisation des étapes de balayage et d’acquisition des données magnétiques en vue de dessus, La représente l’exemple de réalisation de la en vue de coupe, La représente un exemple de trajectoire du véhicule sur une zone à contrôler sous forme graphique, La représente un exemple de mesures de données magnétiques non filtré en fonction du temps sous forme graphique, La représente un exemple de fusion entre les données magnétiques et les données de position pour chaque profil, La représente trois exemples de carte interactive des données magnétiques, Les figures 9a, 9b et 9c représentent respectivement une carte interactive des données magnétiques comportant une anomalie A, cette même carte interactive avec la suppression des données relatives à l’anomalie et une nouvelle carte interactive des données magnétiques corrigée de l’anomalie A, La représente un exemple de carte de géolocalisation avec indication de résolution par zone, obtenue à partir de la carte interactive de données magnétiques modifiée. Procédé de cartographie pour le contrôle d’état et/ou la géolocalisation d’une structure enterrée, semi-enterrée ou immergée comportant un matériau métallique ou magnétique caractérisé en ce que l’on réalise, à partir d’un véhicule équipé de magnétomètres les étapes suivantes : - une étape de balayage d’une zone à contrôler, - une étape de d’acquisition des données de champs magnétiques et de positions par les magnétomètres associés à des capteurs de positions, - une étape de traitement des mesures de l’étape d’acquisition pour corriger les données en fonction de paramètres de l’environnement lors de l’acquisition des données, - une étape de génération d’une carte interactive des données magnétiques permettant à un opérateur de supprimer d’ajouter et/ou de modifier une ou plusieurs surfaces directement sur la carte interactive des données magnétiques. Procédé de cartographie selon la revendication 1 dans lequel l’étape de balayage est effectuée par bandes parallèles successives sensiblement dans l’axe principal de la structure, la largeur de chaque bande dépendant de l’espacement entre les capteurs de champs magnétiques et de la résolution à obtenir, la largeur de la zone balayée dépendant de la distance verticale entre les capteurs de champ magnétique et le centre de la structure. Procédé de cartographie selon l’une ou l’autre des revendications 1 et 2 dans lequel l’étape de traitement comporte une étape préalable de calibration pour compenser les sources magnétiques liées au véhicule, ladite étape comportant un déplacement du véhicule dans plusieurs directions de l’espace en enregistrant des mesures d’un champ magnétique sensiblement constant pour modifier les paramètres d’acquisition de manière à minimiser la différence entre l’intensité du champ magnétique réel et l’intensité mesurée par les magnétomètres. Procédé de cartographie selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel l’étape de traitement comporte une étape de correction des données de navigation et/ou une étape de compensation des données magnétiques et/ou une étape de filtrage en fréquences. Procédé de cartographie selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on réalise une étape d’injection de courant au niveau de la structure durant l’étape d’acquisition des données de champs magnétiques. Procédé de cartographie selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape de génération d’une carte interactive des données magnétiques permet de remplacer les données magnétiques d’au moins une surface sélectionnée par des données simulées obtenues par interpolation à partir des données à proximité de la surface sélectionnée assurant une continuité de données sur la carte interactive des données magnétiques. Procédé de cartographie selon la revendication 6 dans lequel l’interpolation pour le calcul des données simulées est une interpolation linéaire ou cubique. Procédé de cartographie selon l’une ou l’autre des revendications 6 et 7 dans lequel chaque modification de surface engendre la création d’une nouvelle carte interactive des données magnétiques, tout ou partie des cartes interactives étant conservée dans une mémoire comportant les données communes aux cartes interactives et pour chaque carte interactive des données magnétiques modifiée les données simulées de chaque surface modifiée. Procédé de géolocalisation d’une structure enterrée, semi-enterrée ou immergée comportant un matériau métallique ou magnétique dans lequel on réalise à partir de la carte interactive des données magnétiques obtenue par le procédé de cartographie selon l’une quelconque des revendications précédentes : - une étape d’optimisation pour supprimer, ajouter ou modifier au moins une surface directement sur la carte interactive des données magnétiques, - une étape de génération d’une carte de géolocalisation de la structure par utilisation de la carte interactive modifiée et d’un modèle liant le champ magnétique d’un ouvrage à sa position spatiale. Procédé de géolocalisation selon la revendication 9 précédente dans lequel l’étape d’optimisation comporte la modification d’au moins une surface de la carte interactive des données magnétiques correspondant à des anomalies de mesures et/ou de traitement. Procédé de géolocalisation selon l’une ou l’autre des revendications 9 et 10 comportant : - une étape d’identification du niveau de précision d’au moins une surface de la carte interactive des données magnétiques, - une étape de génération d’une carte de géolocalisation avec un affichage de la précision de la géolocalisation de l’ouvrage à partir de la carte magnétique interactive et d’un modèle liant le champ magnétique d’un ouvrage à sa position spatiale.