Brevet FR3131653A1 — publié le 20230707

Un système de détection dans un espace par zonage virtuelle à l’aide d’un détecteur numérique tridimensionnelle (capteur 3D) : Mise en place d’un référentiel spatial à trois dimensions Détermination dans ce référentiel d’un volume appelée zone de détection, captation en temps réel de l’environnement physique par le détecteur numérique tridimensionnelle (capteur 3D) et création d’un jumeau numérique en temps réel sous la forme d’un nuage de points, Détermination du nombre de points du nuage de points présents dans le volume zone de détection et calcul d’une densité de points présents dans la zone de détection. Si la densité des points présents dans la zone de détection est supérieure à un seuil arbitrairement choisi, alors une détection est avérée Figure pour l’abrégé : figure 1b Système de détection de matière volumétrique numérique DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention se rapporte à système de détection de matière volumétrique numérique. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Dans les entrepôts industriels, les matériels stockés les plus lourds sont couramment manutentionnés par le biais de ponts roulant. Ainsi dans l’industrie nucléaire, le combustible usagé est conditionné dans des paniers de 6m de haut pesant 10 tonnes. Ces paniers sont entreposés par centaines dans des piscines à température régulée, en attente de leur recyclage. Leur manutention est réalisée sous eau, par des ponts roulant, dits ponts perches. Pour l’industrie nucléaire les piscines de stockage de combustibles usagés est un réel facteur de productivité. Ces installations représentent un coût de fonctionnement très important qu’il s’agit d’optimiser et de contenir. Ainsi ces installations sont sur le chemin critique et sont aujourd’hui regardées de très près par les exploitants. L’objectif à atteindre est une densification maximale de ces espaces de stockage. La réduction des espaces entre les paniers est une piste pour améliorer le rendement de stockage au m². Une contrainte extrêmement importante incombe aux exploitants des zones de stockage de paniers de combustibles. En effet, lors des opérations de manutention, les paniers de combustibles ne doivent jamais heurter leur environnement (bord de piscine ou autre panier), sous peine de provoquer un « incident nucléaire », gravissime en terme de sureté. Ainsi le double enjeu est : Densifier : maximiser le nombre de panier dans les zones de stockage (piscine) par m² Sureté : disposer d’un système anticollision suffisamment précis pour assurer la sureté des paniers lors de leur manutention Les systèmes anticollisions actuels sont des systèmes mécaniques. Ils répondent parfaitement aux critères de sureté, mais leur encombrement impose des espaces entre panier stockés, ils sont un facteur limitant pour densifier. C’est pourquoi nous cherchons à remplacer le système mécanique actuel par un système qui réponde aux deux critères énoncés. Des modes de réalisation de l’invention seront décrits ci-dessous par référence aux dessins, décrits brièvement ci-dessous : représente un mode de réalisation mono-capteur de l’invention et un champ de vision de l’unique capteur et une zone de détection. est un exemple de nuage de points modélisés par le système selon l’invention. représente un schéma d’une zone de détection et représente un schéma d’une intrusion dans la zone de détection représente un organigramme des étapes du procédé de détection mono-capteur selon l’invention ] représente un mode de réalisation multi-capteurs de l’invention et les zones de détection simples dont la réunion forme une zone de détection. représente un mode de réalisation multi-capteurs de l’invention et les zones de détection simples dont la réunion forme une zone de détection appliqué à un exemple d’application. illustre schématiquement une intrusion dans la zone de détection formée par la réunion de plusieurs zones de détection simples. Les figures 4b et 4c illustrent des exemples d’application du mode de réalisation multi-capteurs. est une vue de dessus de la illustrant les champs de visions des capteurs et les zones de détection. représente un organigramme des étapes du procédé de détection multi-capteur selon l’invention Sur les dessins, des références identiques désignent des objets identiques ou similaires. Système de détection (1) dans un espace (E) par zonage virtuelle à l’aide d’un détecteur numérique tridimensionnelle (capteur 3D) (11), le système de détection (1) étant adapté pour réaliser les opérations suivantes : Mise en place d’un référentiel spatial à trois dimensions (R 0 ) dont l’origine est choisie arbitrairement et peut se situer en tout point de l’espace (E), Détermination dans ce référentiel d’un volume appelée zone de détection (2), ce volume étant configuré automatiquement ou manuellement, et pouvant se situer en tout point de l’espace (E) et prendre n’importe quelle forme Captation en temps réel de l’environnement physique par le détecteur numérique tridimensionnelle (capteur 3D) et création d’un jumeau numérique en temps réel sous la forme d’un nuage de points (4), cette modélisation étant réalisée à une fréquence et un échantillonnage choisis arbitrairement. Le référentiel spatial (R 0 ) et la zone de détection (2) sont fusionnés avec le nuage de points (3). Détermination du nombre de points du nuage de points (4) présents dans le volume zone de détection (2) et calcul d’une densité de points (S) présents dans la zone de détection (2). Si la densité des points (S) présents dans la zone de détection (2) est supérieure à un seuil arbitrairement choisi, alors une détection est avérée Interruption logicielle pouvant entrainer des actions électriques ou électromécanique. Système de détection (1) selon la revendication précédente, le système (1) alignant et normant le référentiel spatial (R 0 ) et la zone de détection 2 avec le nuage de points (3) lors de l’étape de fusion. Système de détection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes pour lequel une détection signifie que de la matière est physiquement présente dans la zone de détection (2). Système de détection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le système de détection (1) comprenant plusieurs détecteurs numériques tridimensionnelle (capteur 3D) (11), le système étant adapté pour réaliser les opérations suivantes : Mise en place d’un référentiel spatial à trois dimensions (R 0 ) dont l’origine est choisie arbitrairement et peut se situer en tout point de l’espace (E), Captation en temps réel de l’environnement physique par chaque détecteurs numériques tridimensionnelles (capteur 3D (c1, c2, c3,..)) (11) et création d’un jumeau numérique en temps réel sous la forme d’un nuage de points (3) pour chaque détecteur numérique tridimensionnelle, cette modélisation étant réalisée à une fréquence et un échantillonnage choisis arbitrairement. Agrégation des nuage de points (3) issus des détecteurs numériques tridimensionnelle (c1, c2, c3,…) en un seul et même macro-nuage de points (4), Le référentiel spatial (R 0 ) et la zone de détection (2) sont fusionnés avec le macro-nuage de points (4). Détermination du nombre de points du nuage de points (3) présents dans le volume zone de détection (2) et calcul d’une densité de points (S) présents dans la zone de détection (2). Si la densité des points (S) présents dans la zone de détection (2) est supérieure à un seuil arbitrairement choisi, alors une détection est avérée Interruption logicielle pouvant entrainer des actions électriques ou électromécanique. Système de détection (1) selon la revendication précédente pour lequel les détecteurs numériques tridimensionnelle (capteur 3D) sont étalonnés et calibrés de sorte à tenir compte de leurs positions physiques et modélisés dans le repère (R 0 ) Système de détection (1) selon la revendication précédente pour lequel les détecteurs numériques tridimensionnelle (capteur 3D) sont : statiques, ou fixés à un équipement mobile, l'ensemble du système de capteurs et de calculateurs se déplaçant alors avec l’équipement mobile et étant mécaniquement solidaire avec lui. Système de détection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le système étant en outre adapté pour compenser les aberrations optiques, par exemple effets de la diffraction, auxquels sont soumis les points du nuage de points (3) ou du macro-nuage de points (4) lorsque le ou les détecteur numérique tridimensionnelle (capteurs 3D) (11) sont dans un milieu autre que l’air, par exemple sous l'eau. Système de détection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le système étant en outre adapté pour être rendu inactif, suite à une consigne extérieure au système de détection (1). Système de détection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le système étant en outre adapté pour configurer une ou plusieurs zones virtuelles, appelées zones de détections simple (21), dont les coordonnées spatiales sont configurées dans le repère de l’espace virtuel (Ro), formant ensemble la zone de détection (2). Système de détection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes pour lequel le seuil de densité de points détectés peut varier dans le temps, à la suite d’une consigne extérieure au système. Système de détection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes pour lequel la zone de détection (2) ou les zones de détections simples (21) formant la zone de détection (2) peuvent varier dans le temps, à la suite d’une consigne extérieure au système (1). Système de détection (1) selon la revendication précédente pour lequel chaque zone de détection simple peut être configurée avec un seuil de densité de points détectés différent. Procédé de détection dans un espace (E) par zonage virtuelle mis en œuvre par un système de détection (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12 le procédé comprenant les étapes suivantes : Mise en place d’un référentiel spatial à trois dimensions (R 0 ) dont l’origine est choisie arbitrairement et peut se situer en tout point de l’espace (E), Détermination dans ce référentiel d’un volume appelée zone de détection (2), ce volume étant configuré automatiquement ou manuellement, et pouvant se situer en tout point de l’espace (E) et prendre n’importe quelle forme Captation en temps réel de l’environnement physique par le détecteur numérique tridimensionnelle (capteur 3D) et création d’un jumeau numérique en temps réel sous la forme d’un nuage de points (4), cette modélisation étant réalisée à une fréquence et un échantillonnage choisis arbitrairement. Le référentiel spatial (R 0 ) et la zone de détection (2) sont fusionnés avec le nuage de points (3). Détermination du nombre de points du nuage de points (4) présents dans le volume zone de détection (2) et calcul d’une densité de points (S) présents dans la zone de détection (2). Si la densité des points (S) présents dans la zone de détection (2) est supérieure à un seuil arbitrairement choisi, alors une détection est avérée Interruption logicielle pouvant entrainer des actions électriques ou électromécanique. Procédé de détection mis en œuvre par un système de détection (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 12 le procédé comprenant les étapes suivantes : Mise en place d’un référentiel spatial à trois dimensions (R 0 ) dont l’origine est choisie arbitrairement et peut se situer en tout point de l’espace (E), Captation en temps réel de l’environnement physique par chaque détecteurs numériques tridimensionnelles (capteur 3D (c1, c2, c3,..)) (11) et création d’un jumeau numérique en temps réel sous la forme d’un nuage de points (3) pour chaque détecteur numérique tridimensionnelle, cette modélisation étant réalisée à une fréquence et un échantillonnage choisis arbitrairement. Agrégation des nuage de points (3) issus des détecteurs numériques tridimensionnelle (c1, c2, c3,…) en un seul et même macro-nuage de points (4), Le référentiel spatial (R 0 ) et la zone de détection (2) sont fusionnés avec le macro-nuage de points (4). Détermination du nombre de points du nuage de points (3) présents dans le volume zone de détection (2) et calcul d’une densité de points (S) présents dans la zone de détection (2). Si la densité des points (S) présents dans la zone de détection (2) est supérieure à un seuil arbitrairement choisi, alors une détection est avérée Interruption logicielle pouvant entrainer des actions électriques ou électromécanique.