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Inspection d’infrastructures portuaires
(ponts et barrages)
Mathieu Rondeau1, Éli Leblanc1, Luc Garant2
1 CIDCO, 2 AxSUB
VisionGéomatique 2012
17 et 18 octobre, Saguenay
le premier diagnostic supporté par
l’intégration d’un sonar
multifaisceau et d’un lidar
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Introduction
Centrale Manic-5 (Photo : Hydro-Québec)
140m
180 000m2 à inspecter
Que souhaitons-nous savoir au juste ?
- Localiser de possibles faiblesses structurales
- Évaluer l’étendue de dommages potentiels
- Observer l’évolution temporelle de déformations
… à une résolution
centimétrique!
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Méthodes d’inspection
visuelles
Scaphandrier (Photo : Hydro-Québec)
Scaphandrier
&
ROV équipé d’un caméra optique
Portée limitée
Positionnement imprécis
Long déploiement
ROV (Photo : VideoRay)
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Sonar profileur à balayage mécanique sur trépied
Bonne portée
Positionnement précis (relatif)
Long déploiement
Balayage du BV5000 sur un mur de quai du port de Rimouski (Photo: CIDCO )
BV5000 (Photo: Teledyne
BlueView )
Méthodes d’inspection
acoustiques
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Sonar imageur à balayage mécanique
Bonne portée
Positionnement précis (difficile à mettre en place)
Long déploiement
MS1000 (Photo: Kongsberg)
Mosaïque de rétrodiffusion acoustique du MS1000 sur des sections de murs de quai du port de
Lisbonne, Portugal (Photo: 3P-Consultores)
Méthodes d’inspection
acoustiques
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Sonar imageur à balayage mécanique
Bonne portée
Positionnement précis (difficile à mettre en place)
Long déploiement
Déploiement et mosaïque résultant d’un balayage par MS1000 sur un mur de barrage au Laos (Photo: Kongsberg)
MS1000 (Photo: Kongsberg)
Méthodes d’inspection
acoustiques
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Stratégies de positionnement précis pour sonar imageur à balayage mécanique
Déploiement à partir d’une barge mécanique au Port de Montréal
(Photo: Groupe Océan)
Déploiement à partir d’une grue télescopique au
Port de Montréal (Photo: Port de Montréal)
Méthodes d’inspection
acoustiques
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Sonar imageur sur ROV: stratégies de positionnement précis
Bonne portée
Positionnement précis
Long déploiement
Ridao et al.Ridao et al.
• GPS sur point fixe
• Transpondeur acoustique (USBL)
• Mesures inertielles (MRU)
• Compas magnétique
• Altimètre acoustique
ROV Maski (Photo : Hydro-Québec)
Méthodes d’inspection
acoustiques
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Problématique
Centrale Manic-5. Photo : Hydro-Québec
140m
180 000m2 à inspecter
Scaphandrier (Photo : Hydro-Québec
ROV Maski (Photo : Hydro-Québec)BV5000. (Photo:
Teledyne BlueView)
MS1000. (Photo:
Kongsberg)
Ridao et al.
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Premier diagnostic
structural
Sonar multifaisceau 3D Coda Octopus Echoscope
Bonne portée
Positionnement précis
Déploiement rapide
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GPS
LiDAR
Caméra
IMU
RESON Seabat 7125 SVdésaxé de 30° sur tribord
ALMIS 350Vedette hydrographique C&C Nelson 34(mise en opération: 1986)
Système déployé
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Applanix POS MV320
Valeport Mini-SVP
Base GPS au solLien RTK
Vedette hydrographique C&C Nelson 34(mise en opération: 1986)
Système déployé
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Nouveau bateau de sondage (Cheetah Marine 7.2m) en construction
Facile à déployer
Moon pool
Cheetah Marine
Cheetah Marine
Cheetah Marine
Cheetah Marine
Future vedette
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Produits:
Murs de barrage
Nuage de points combiné sonar-lidar montrant partiellement la structure du mur de barrage de Vassivière, France
LiDAR
MBES
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Produits:
Piliers de pont
Nuage de points combinée sonar-lidar montrant la structure complète d’un pilier du pont Champlain, Montréal.
LiDAR
MBES
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Produits:
Piliers de pont
Surface bathymétrique et nuage de points combiné montrant la partie submergée d’un pilier du pont Champlain.
MBES
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Produits:
Brise-lame
Nuage de points montrant la partie submergée d’un brise-lame
MBES
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Produit:
Mur de quai
Nuage de points combinée sonar-lidar montrant la structure complète d’un mur de quai et plus encore…
LiDAR
MBES
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Surface de l’eau
LiDAR
MBES
Produits:
Mur de quai
Nuage de points combinée sonar-lidar montrant la structure complète d’un mur de quai
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Que souhaitons-nous connaître ?
- Quelle-est l’exactitude ?
- Quelle-est la précision ?
- Quel-est le pouvoir de résolution ?
- Quelle-est la densité ?
Faible Élevée
Performances du système
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Que souhaitons-nous connaître ?
sonar lidar
- Quelle-est l’exactitude ? -4.52cm 2.23cm
sonar
station totale
lidar
Performances du système
intégré sonar-lidar
lidar
sonar
station totale
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Que souhaitons-nous connaître ?
sonar lidar
- Quelle-est la précision ? 3.9cm 5.7cm
sonar
Planlidar
Performances du système
intégré sonar-lidar
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Que souhaitons-nous connaître ?
sonar lidar
- Quelle-est la résolution ? 19cmx2cmx15cm n/a
(théorique moyenne)
X
Z
YProfondeur=8m ; distance de la structure=10m ; vitesse
du son=1500m.s-1 ; longueur de pulse 33µs
Performances du système
intégré sonar-lidar
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Que souhaitons-nous connaître ?
sonar lidar
- Quelle-est la densité pour 1 passe ? 100-150 pts/m2 n/a
Performances du système
intégré sonar-lidar
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Produits dérivés:
Surface verticale
Surface de quai
Surface
bathymétrique
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Produits dérivés:surface verticale et
carte de déformation
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Modèle
numérique de
déformation
Surface
bathymétrique
Produits dérivés:carte de déformation
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Balayage MS1000 montrant une section de quai du port de Montréal
(Photo: Port de Montréal)
Surface verticale montrant une section
de quai du port de Montréal (Photo:
CIDCO)
Surface verticale vs.
image acoustique
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Produits dérivés:
Profils
Profil d’un brise-lame (Photo:
CIDCO)
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Synthèse
Centrale Manic-5 (Photo : Hydro-Québec)
140m
180 000m2 à inspecter • Couverture totale
• Temps de déploiement =
4h (2 passes)
• Résolution décimétrique
• Exactitude centimétrique
• Bathymétrie et imagerie
simultanées
• De nombreux produits
dérivés possibles (surfaces
verticales, cartes de
déformations, profils, etc.)
ROV
ROV
scaphandrier
Identifications des zones prioritaires
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Perspectives
Mise en place d’un banc
d’essai et de calibration
Pôle d’expertise en
inspection d’infrastructures