Brevet FR3142563A1 — publié le 20240531

La présente invention concerne le domaine de l'énergie et de l’environnement, et plus précisément un dispositif de détection et de localisation par drones de réseaux de canalisations enterrés. Dispositif de détection et de localisation par drones de réseaux de canalisations enterrés. La présente invention concerne le domaine de l'énergie et de l’environnement, et plus précisément un dispositif de détection et de localisation par drones de réseaux de canalisations enterrés. Etat de l’art : Pendant les tâches d'inspection et de maintenance, il est nécessaire de connaître l'emplacement très précis des canalisations souterraines telles que les canalisations de gaz, de pétrole, ou d'eau. Cependant, une fois ces canalisations posées, lesdites canalisations et notamment l'emplacement de la génératrice supérieure ne sont généralement plus visibles. Ainsi, lors de la procédure de pose de nouvelles canalisations, l'emplacement desdites canalisations est enregistré avec une précision cadastrale selon des méthodes anciennes. Il est à noter que les emplacements des pipelines anciens n'étaient pas enregistrés avec une précision suffisante lors de la pose des dits pipelines. De plus, il est possible en raison de sous-sols instables, que l'emplacement de la canalisation noyée dans le sous-sol change. Des procédés de localisation de canalisations et par conséquent de leur structure métallique dans le sol sont connus de l'art antérieur. Cette méthode de détection est généralement réalisée près de la surface du sol à l'aide d'appareils portatifs, ce qui favorise la transmission du signal de mesure couplé et donc de la sensibilité de la mesure. D'autres procédés connus pour l'inspection interne de canalisations utilisent ce que l'on appelle des «pig» qui sont introduits dans les canalisations et sont déplacés vers l'avant au moyen du flux du milieu transporté. La position du «pig» est déterminée au moyen de systèmes de mesure inertiels. Ces systèmes présentent l'inconvénient d’avoir des résultats de mesure qui dérivent. En raison de l'absence de contact avec l’extérieur, il n'est pas possible de compenser ce comportement d'erreur, où en particulier la structure principalement métallique de la canalisation représente un obstacle qui fausse la transmission des signaux électromagnétiques. Par ailleurs, il est connu de l'art antérieur de fixer sur la peau externe de la canalisation des dispositifs de repérage magnétique ou des dispositifs de repérage utilisant la technologie sans fil, pouvant détecter le passage du «pig». Cette forme de technologie de capteur n'est cependant pas disponible en particulier pour les canalisations plus anciennes. Un détecteur de métaux fonctionne en exploitant le phénomène physique de l’induction électromagnétique. Les objets conducteur comme les métaux sont le siège de courants induits. Généralement un détecteur de métaux est composé de deux bobines, une bobine émettrice alimentée par un courant alternatif sinusoïdale, et une bobine réceptrice qui réagit au champ magnétique induit par les courant de Foucault et produit un courant électrique qui présente un décalage de phase par rapport au courant émetteur. Un microprocesseur analyse l’intensité du courant induit et son décalage de phase et permet de donner la profondeur, la taille et la conductivité de l’objet dans le sous-sol. Plus l’objet est gros, plus il sera conducteur et plus le décalage de fréquence sera grand. Les fréquences utilisées sont généralement inférieures à 20 kHz. De nombreux brevets (US, CN, JN, FR, RU) existent notamment pour la détection des métaux. De nombreux ouvrages (US, FR, RU) sont consultables pour la détection des métaux. L'objet de la présente invention est de proposer un dispositif de détection et de localisation par drones de réseaux de canalisations enterrées. Le présent dispositif apparaîtra mieux à la lecture de figures. La est une vue en coupe d'un mode de réalisation du dispositif de détection et de localisation par drones de réseaux de canalisations enterrées. Description de l’invention : L'invention concerne un dispositif (1000) de détection et de localisation par drones de réseaux de canalisations enterrées. Le dispositif (1000) de détection et de localisation par drones de réseaux de canalisations enterrées, est équipé d'un émetteur électromagnétique ME qui génère un champ électromagnétique. Le dispositif (1000) de détection et de localisation par drones de réseaux de canalisations enterrées, est équipé d’un récepteur électromagnétique MR qui détecte le champ électromagnétique. Le dispositif (1000) de détection et de localisation par drones de réseaux de canalisations enterrées, est équipé d’un microprocesseur qui analyse l’intensité du courant induit et son décalage de phase et permet de donner la profondeur, la taille et la conductivité de la canalisation enterrée dans le sous-sol. Compte tenu de la spécificité des canalisations rencontrées et de la nature potentielle des sols dans lesquels les canalisations sont enterrées, les fréquences d’utilisation de l’émetteur et du récepteur peuvent être soit dans la gamme des basses fréquences par exemple quelques dizaines de kHz soit dans la gamme des très hautes fréquences par exemple GHz ou THz. L'évolution de l'intensité du champ électromagnétique est détectée au moyen d'un capteur de champ magnétique MR qui est fixé au drone. Le drone suit le maximum du signal électromagnétique à une hauteur de vol prédéterminée et se positionne dans chaque cas à une distance définie de la génératrice supérieure de la canalisation enterrée. Par conséquent, le mouvement de cette génératrice amène également le drone à suivre le parcours de la canalisation. L'emplacement et le parcours de la canalisation sont déterminés à partir de la position du drone qui est déterminée en permanence à l'aide d’un système de navigation par satellites, et de la distance entre la génératrice supérieure et le drone, ladite distance étant déterminable à partir du parcours de l'intensité du champ électromagnétique. Des antennes, sont par exemple concevables comme source électromagnétique. Des bobines magnétiques sont par exemple concevables comme source magnétique. Il est avantageux d'utiliser une bobine à laquelle un courant alternatif est appliqué comme source magnétique pour générer un champ magnétique alternatif à une signature de fréquence imposée de sorte qu'il est possible d'identifier des signaux parasites. Il convient à cet effet que la fréquence et l'intensité du champ électromagnétique soient adaptées aux caractéristiques de la canalisation afin que les courants de Foucault qui y sont induits soient minimaux. Il est également possible de configurer le champ magnétique comme un champ constant auquel est superposé un champ alternatif. En effet, il est possible d'améliorer la perméabilité en champ alternatif des matériaux magnétiques en superposant ledit champ alternatif à un champ constant qui sature magnétiquement le matériau en un point correspondant. Il peut également être avantageux d'équiper le drone d'une pluralité de capteurs de champ électromagnétique et de disposer lesdits capteurs par exemple sous la forme d'une croix ou d’un rectangle. Un autre mode de réalisation avantageux de l'invention prévoit que le champ électromagnétique est également utilisé pour détecter des points faibles dans l'enveloppe de la canalisation ou pour détecter des irrégularités dans le sol se trouvant au-dessus de ladite canalisation. Un avantage du dispositif selon l'invention résident en particulier dans la grande précision lors de la détermination de la position, surtout dans le cas de longues canalisations, grâce à l'élimination du comportement de dérive de mesure par pig. Un autre avantage du dispositif selon l'invention réside également dans le bas coût de mise en œuvre. Par ailleurs, le dispositif permet d'automatiser entièrement la procédure de mesures grâce notamment à un système de navigation par satellites. La présente invention peut être modifiée ou adaptée en fonction des besoins. Elle n’est pas limitative à la présentation qui est donnée dans ce texte. Dispositif de détection et de localisation par drones de réseaux de canalisations enterrées, équipé d'un émetteur magnétique ME générant un champ magnétique induit dans une canalisation, équipé d’un récepteur magnétique MR qui détecte le champ magnétique, l'intensité du champ magnétique est détectée au moyen d'un capteur de champ magnétique MR, le drone suit le maximum du signal magnétique à une hauteur de vol prédéterminée et se positionne dans chaque cas à une distance définie de la génératrice supérieure de la canalisation, le mouvement de cette génératrice amène également le drone à suivre le parcours de la canalisation. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position du drone est déterminée en permanence à l'aide d’un système de navigation par satellites.