Brevet FR3150027A1 — publié le 20241220

Procédé (100) pour vérifier une conformité d’un dispositif d’ancrage (2) d’un équipement d’une centrale nucléaire, comprenant les étapes de fourniture (101) d’un dispositif de numérisation 3D comprenant un scanner 3D (1), projection (102), d’un motif de lumière comprenant un ensemble de points lumineux sur une portion d’une surface du dispositif d’ancrage, acquisition (103) d’au moins une image de la portion de la surface du dispositif d’ancrage avec le motif de lumière projeté; construction (104), par le processeur de traitement, d’un modèle 3D numérique du dispositif d’ancrage à partir de l’au moins une image, analyse (105) du modèle 3D numérique (4) pour identifier une non-conformité du dispositif d’ancrage par rapport à une spécification de référence. Figure 5 Procédé et dispositif pour vérifier une conformité d’un dispositif d’ancrage d’un équipement d’une centrale nucléaire La présente invention concerne le domaine de la vérification de conformité de zones d’ancrages dans les centrales nucléaires. Les solutions connues pour acquérir un modèle tridimensionnel précis d’un objet sont encombrantes, difficilement transportables, et difficiles à mettre en œuvre, notamment lorsque les objets considérés sont situés dans des zones inaccessibles directement par un opérateur, notamment des zones de supportage de tuyauteries ou des zones d’ancrage d’équipements d’une centrale nucléaire. Le contrôle de conformité de ces zones d’ancrage est alors rendu particulièrement difficile, voire impossible. L’invention a donc pour but de proposer une solution à tout ou partie de ces problèmes. A cet effet, la présente invention concerne un procédé pour vérifier une conformité d’un dispositif d’ancrage d’un équipement d’une centrale nucléaire, comprenant les étapes suivantes: - fourniture d’un dispositif de numérisation 3D comprenant un scanner 3D, le scanner 3D comprenant un projecteur, un imageur, et un processeur de traitement de données numériques, - projection, par le projecteur, d’un motif de lumière comprenant un ensemble de points lumineux, le motif de lumière étant projeté sur une portion d’une surface du dispositif d’ancrage, selon au moins une direction de projection; - acquisition, par l’imageur, d’au moins une image de la portion de la surface du dispositif d’ancrage avec le motif de lumière projeté sur la portion de la surface du dispositif d’ancrage, l’acquisition de l’au moins une image étant réalisée selon une direction d’acquisition, définie en fonction de l’au moins une direction de projection; - construction, par le processeur de traitement, d’un modèle 3D numérique du dispositif d’ancrage à partir de l’au moins une image; - analyse du modèle 3D numérique pour identifier une non-conformité du dispositif d’ancrage par rapport à une spécification de référence du dispositif d’ancrage, la conformité étant déterminée lorsque l’analyse n’identifie aucune non-conformité. Selon un mode de mise en œuvre, l’invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, seules ou en combinaison techniquement acceptable. Selon un mode de mise en œuvre, le motif de lumière forme une ligne de points lumineux, ou une grille de points lumineux, lorsqu’il est projeté sur un plan. Selon un mode de mise en œuvre, l’analyse comprend une comparaison du modèle 3D numérique avec un modèle 3D numérique de référence. Selon un mode de mise en œuvre, l’étape d’acquisition comprend l’acquisition d’au moins deux images, au moins une image de la portion de surface du dispositif d’ancrage étant acquise selon une direction d’acquisition et au moins une autre image de la portion de surface ou d’une autre portion de surface du dispositif d’ancrage, étant acquise selon une autre direction d’acquisition, la construction du modèle 3D numérique du dispositif d’ancrage étant réalisée à partir de l’au moins deux images; Selon ses dispositions, le modèle 3D numérique est plus précis et plus complet, notamment en ce qu’il porte sur une portion plus complète de la surface du dispositif d’ancrage. Selon un mode de mise en œuvre, le dispositif de numérisation 3D comprend en outre une perche, le scanner 3D étant monté sur une partie d’extrémité de la perche, la perche étant tenue par une autre partie d’extrémité de la perche, par un opérateur situé à une distance du scanner 3D selon une direction d’extension de la perche. Selon un mode de mise en œuvre la perche est télescopique. Selon un mode de mise en œuvre, le scanner 3D est monté pivotant autour de la partie d’extrémité de la perche, de sorte que la direction d’acquisition du scanner 3D forme un angle variable avec la direction d’extension de la perche, l’autre partie d’extrémité de la perche étant munie d’un dispositif de commande d’une orientation de la direction d’acquisition du scanner 3D. Selon ces dispositions, l’opérateur peut acquérir des images sous différents angles de différentes portions de la surface d’un dispositif d’ancrage distant hors de portée directe de l’opérateur, afin d’accéder à des zones d’ombres de la surface d’un dispositif d’ancrage, sans modifier la direction d’extension de la perche. Selon un mode de mise en œuvre, l’opérateur utilise un baudrier d’aide au maintien de la perche. L’opérateur équipé de ce baudrier peut placer la base de la perche dans un logement sur le baudrier lui permettant de libérer une main pour orienter le scanner avec une manette de commande et de gagner en précision de manipulation du scanner 3D à distance, et de limiter au maximum sa fatigue. Selon un mode de mise en œuvre, le scanner 3D peut être installé en position semi-fixe sur un trépied. L’invention concerne également un dispositif de numérisation 3D comprenant un scanner 3D, le scanner 3D comprenant un projecteur, un imageur, et un processeur de traitement de données numériques, le dispositif de numérisation 3D comprenant en outre une perche, le scanner 3D étant monté sur une partie d’extrémité de la perche, la perche étant tenue par une autre partie d’extrémité de la perche, par un opérateur situé à une distance du scanner 3D selon une direction d’extension de la perche, le scanner 3D étant monté pivotant autour de la partie d’extrémité de la perche, de sorte que la direction d’acquisition du scanner 3D forme un angle variable avec la direction d’extension de la perche, l’autre partie d’extrémité de la perche étant munie d’un dispositif de commande d’une orientation de la direction d’acquisition du scanner 3D, le scanner 3D étant configuré pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’un des modes de mise en œuvre décrit précédemment. Pour sa bonne compréhension, un mode de réalisation et/ou de mise en œuvre de l’invention est décrit en référence aux dessins ci-annexés représentant, à titre d’exemple non limitatif, une forme de réalisation ou de mise en œuvre respectivement d’un dispositif et/ou d’un procédé selon l’invention. Les mêmes références sur les dessins désignent des éléments similaires ou des éléments dont les fonctions sont similaires. est une vue en perspective d’un scanner 3D selon un mode de réalisation de l’invention. est une représentation simplifiée d’un dispositif de numérisation 3D comprenant un scanner 3D monté sur une perche. est une représentation simplifiée d’un dispositif de numérisation 3D comprenant un scanner 3D monté sur une perche selon une première direction d’acquisition du scanner 3D. est une représentation simplifiée d’un dispositif de numérisation 3D comprenant un scanner 3D monté sur une perche selon une deuxième direction d’acquisition du scanner 3D. est un diagramme simplifié de la séquence des étapes du procédé selon un mode de mise en œuvre de l’invention. est un exemple de dispositif d’ancrage. est un exemple de dispositif de supportage. est un autre exemple de dispositif d’ancrage. est un exemple modèle 3D obtenu pour le dispositif d’ancrage de la avec le procédé selon l’invention pour vérifier la conformité dudit dispositif. On appelle dans ce document dispositif d’ancrage et/ou de supportage, les dispositifs de fixations et de supports robustes d'un équipement ou d’un composant mécanique, tel qu'une tuyauterie par exemple, sur un élément dit fixe, comme le génie civil ou une structure connue pour être solide, le dispositif de fixation et de support permettant de maintenir l'équipement dans une position définie précisément et maintenue dans le temps tout en résistant aux contraintes (normales et accidentelles) pouvant être subies durant son utilisation. Les figures 6, 8 présentent deux exemples différents de dispositifs d’ancrage et la présente un exemple de dispositif de supportage. Dans la suite de ce document on utilisera le terme « dispositif d’ancrage » pour désigner aussi bien un dispositif d’ancrage ou un dispositif de supportage. Le procédé 100 selon la présente invention vise plus particulièrement les dispositifs d’ancrages qui ont comme caractéristique commune d’une part de comporter de nombreuses zones masquées sous un angle de vue donné, et d’autre part de servir à la fixation d’un équipement d’une centrale nucléaire à des endroits inaccessibles pour un opérateur. Le procédé 100 a donc pour but de permettre de vérifier une conformité d’un dispositif d’ancrage d’un équipement d’une centrale nucléaire. Pour cela, le procédé 100 comprend les étapes suivantes, présentées ci-dessous en référence à la : - fourniture 101 d’un dispositif de numérisation 3D comprenant un scanner 3D 1, le scanner 3D comprenant un projecteur, un imageur, et un processeur de traitement de données numériques ; un exemple de réalisation d’un scanner 3D qui intègre un projecteur, un imageur, et un processeur de traitement de données numériques est présenté sur la ; - projection 102, par le projecteur du scanner 3D, d’un motif de lumière comprenant un ensemble de points lumineux, le motif de lumière étant projeté sur une portion d’une surface du dispositif d’ancrage, selon au moins une direction de projection; selon un mode de mise en œuvre le motif lumineux comprend une ou plusieurs lignes lumineuses, présentant par exemple la forme d’une grille, lorsque la projection est réalisée sur un plan transversal à un axe de projection du projecteur. Lorsque la projection est réalisée sur une surface complexe, non plane, telle que celle du dispositif d’ancrage, le motif lumineux projeté présente la forme d’une ou plusieurs lignes, par exemple d’une grille, déformées selon la forme de la surface du dispositif d’ancrage. - acquisition 103, par l’imageur, d’au moins une image de la portion de la surface du dispositif d’ancrage avec le motif de lumière projeté sur la portion de la surface du dispositif d’ancrage, l’acquisition de l’au moins une image étant réalisée selon une direction d’acquisition A1, A2, définie en fonction de l’au moins une direction de projection; selon un exemple de mise en œuvre du procédé, correspondant à une utilisation du scanner 3D de la , la direction d’acquisition de l’image est identique à la direction de projection, les deux directions étant déterminées par exemple par une position angulaire A1, selon la , ou par une autre position angulaire A2, selon la , du scanner 3D de la . - construction 104, par le processeur de traitement, d’un modèle 3D numérique 4 du dispositif d’ancrage à partir de l’au moins une image; la construction d’un modèle 3D numérique d’une surface à partir d’une ou plusieurs images d’un motif lumineux projeté sur la surface acquise par un imageur d’un scanner 3D est automatique et connue de l’homme du métier. Un exemple de modèle 3D numérique 4 du dispositif d’ancrage représenté sur la , obtenu avec un scanner 3D, par exemple celui représenté sur la , est présenté à la . - analyse 105 du modèle 3D numérique 4 pour identifier une non-conformité du dispositif d’ancrage par rapport à une spécification de référence du dispositif d’ancrage, la conformité étant déterminée lorsque l’analyse n’identifie aucune non-conformité ; la spécification de référence comprend par exemple des plans du dispositif d’ancrage, et/ou une liste des dimensions du dispositif d’ancrage et de ses composants, et/ou un modèle 3D numérique de référence du dispositif d’ancrage et de ses composants. Ainsi, l’étape d’analyse 105 peut comprendre une mesure sur le modèle numérique 3D construit à l’étape de construction précédente de dimensions particulières et une comparaison manuelle des mesures réalisées avec les dimensions correspondantes de la spécification. L’étape d’analyse 105 peut également comprendre une comparaison automatisée du modèle 3D numérique, construit à l’étape de construction précédente, avec un modèle 3D numérique de référence compris dans la spécification. Selon un exemple de mise en œuvre, l’étape d’acquisition 103 comprend l’acquisition d’au moins deux images, au moins une image de la portion de surface du dispositif d’ancrage étant acquise selon une direction d’acquisition A1 et au moins une autre image de la portion de surface ou d’une autre portion de surface du dispositif d’ancrage, étant acquise selon une autre direction d’acquisition A2, la construction du modèle 3D numérique du dispositif d’ancrage étant réalisée à partir des au moins deux images; ainsi, l’autre image, acquise selon l’autre direction d’acquisition A2, en permettant d’acquérir une autre portion de la surface du dispositif d’ancrage qui était masquée sur la première image, permet d’obtenir à l’étape de construction un modèle 3D numérique plus complet, et/ou plus précis. Selon un exemple particulier de mise en œuvre, le dispositif de numérisation 3D comprend en outre une perche 3, le scanner 3D étant monté sur une extrémité de la perche 3, la perche étant tenue par une autre extrémité de la perche 3, par un opérateur situé à une distance du scanner 3D selon une direction d’extension de la perche 3. Un exemple de réalisation d’un scanner 3D 1 monté sur une perche 3 selon l’invention est présenté sur les figures 2, 3 et 4. Ainsi, grâce à la perche l’opérateur peut accéder à des dispositifs d’ancrage inaccessibles directement pour un opérateur. Selon un mode de mise en œuvre la perche est télescopique. Selon un exemple plus particulier de mise en œuvre, le scanner 3D est monté pivotant autour de l’extrémité de la perche, de sorte que la direction d’acquisition du scanner 3D forme un angle variable A1, A2 avec la direction d’extension de la perche, l’autre partie d’extrémité de la perche étant munie d’un dispositif de commande d’une orientation de la direction d’acquisition du scanner 3D. Un exemple de réalisation d’un scanner 3D 1 monté sur une perche 3 selon un angle variable A1, A2 avec la direction d’extension de la perche, est présenté sur les figures 3 et 4. Selon ces dispositions, l’opérateur peut acquérir des images sous différents angles de différentes portions de la surface d’un dispositif d’ancrage, distant hors de portée directe de l’opérateur, afin d’accéder à des zones d’ombres de la surface d’un dispositif d’ancrage, sans modifier la direction d’extension de la perche. Selon un mode de mise en œuvre, l’opérateur utilise un baudrier d’aide au maintien de la perche. L’opérateur équipé de ce baudrier peut placer la base de la perche dans un logement sur le baudrier lui permettant de libérer une main pour orienter le scanner avec une manette de commande et de gagner en précision de manipulation du scanner 3D à distance, et de limiter au maximum sa fatigue. Selon un mode de mise en œuvre, le scanner 3D peut être installé en position semi-fixe sur un trépied. Selon un aspect, l’invention concerne également un dispositif de numérisation 3D comprenant un scanner 3D 1, le scanner 3D 1 comprenant un projecteur, un imageur, et un processeur de traitement de données numériques, le dispositif de numérisation 3D comprenant en outre une perche 3, le scanner 3D étant monté sur une partie d’extrémité de la perche 3, la perche 3 étant tenue par une autre partie d’extrémité de la perche 3, par un opérateur situé à une distance du scanner 3D selon une direction d’extension de la perche, le scanner 3D étant monté pivotant autour de la partie d’extrémité de la perche 3, de sorte que la direction d’acquisition du scanner 3D forme un angle variable A1, A2 avec la direction d’extension de la perche, l’autre partie d’extrémité de la perche étant munie d’un dispositif de commande d’une orientation de la direction d’acquisition du scanner 3D, le scanner 3D étant configuré pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’un des modes de mise en œuvre décrit précédemment. Procédé (100) pour vérifier une conformité d’un dispositif d’ancrage (2) d’un équipement d’une centrale nucléaire, comprenant les étapes suivantes : - fourniture (101) d’un dispositif de numérisation 3D comprenant un scanner 3D (1), le scanner 3D (1) comprenant un projecteur, un imageur, et un processeur de traitement de données numériques, - projection (102), par le projecteur, d’un motif de lumière comprenant un ensemble de points lumineux, le motif de lumière étant projeté sur une portion d’une surface du dispositif d’ancrage, selon au moins une direction de projection; - acquisition (103), par l’imageur, d’au moins une image de la portion de la surface du dispositif d’ancrage avec le motif de lumière projeté sur la portion de la surface du dispositif d’ancrage, l’acquisition de l’au moins une image étant réalisée selon une direction d’acquisition (A1, A2), définie en fonction de l’au moins une direction de projection; - construction (104), par le processeur de traitement, d’un modèle 3D numérique du dispositif d’ancrage à partir de l’au moins une image; - analyse (105) du modèle 3D numérique (4) pour identifier une non-conformité du dispositif d’ancrage par rapport à une spécification de référence du dispositif d’ancrage, la conformité étant déterminée lorsque l’analyse n’identifie aucune non-conformité. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le motif de lumière forme une ligne de points lumineux, ou une grille de points lumineux, lorsqu’il est projeté sur un plan. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’analyse comprend une comparaison du modèle 3D numérique avec un modèle 3D numérique de référence. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’étape d’acquisition (103) comprend l’acquisition d’au moins deux images, au moins une image de la portion de surface du dispositif d’ancrage étant acquise selon une direction d’acquisition (A1) et au moins une autre image de la portion de surface ou d’une autre portion de surface du dispositif d’ancrage, étant acquise selon une autre direction d’acquisition (A2), la construction du modèle 3D numérique du dispositif d’ancrage étant réalisée à partir de l’au moins deux images; Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de numérisation 3D comprend en outre une perche (3), le scanner 3D étant monté sur une partie d’extrémité de la perche (3), la perche (3) étant tenue par une autre partie d’extrémité de la perche (3), par un opérateur situé à une distance du scanner 3D selon une direction d’extension de la perche. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le scanner 3D est monté pivotant autour de la partie d’extrémité de la perche, de sorte que la direction d’acquisition du scanner 3D forme un angle variable avec la direction d’extension de la perche, l’autre partie d’extrémité de la perche étant munie d’un dispositif de commande d’une orientation de la direction d’acquisition du scanner 3D. Dispositif de numérisation 3D comprenant un scanner 3D (1), le scanner 3D (1) comprenant un projecteur, un imageur, et un processeur de traitement de données numériques, le dispositif de numérisation 3D comprenant en outre une perche (3), le scanner 3D étant monté sur une partie d’extrémité de la perche (3), la perche (3) étant tenue par une autre partie d’extrémité de la perche (3), par un opérateur situé à une distance du scanner 3D selon une direction d’extension de la perche, le scanner 3D étant monté pivotant autour de la partie d’extrémité de la perche (3), de sorte que la direction d’acquisition du scanner 3D forme un angle variable (A1, A2) avec la direction d’extension de la perche, l’autre partie d’extrémité de la perche étant munie d’un dispositif de commande d’une orientation de la direction d’acquisition du scanner 3D, le scanner 3D étant configuré pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’une des revendications précédentes.