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Cartographie des tuyaux

Situer des lignes avec l’acoustique et des logiciels de repérage

Lorsqu’un entrepreneur percute une ligne enfouie, les dommages à la ligne entraînent inévitablement à l’entreprise du temps et de l’argent précieux.

Lorsqu’un entrepreneur percute une ligne enfouie, les dommages à la ligne entraînent inévitablement à l’entreprise du temps et de l’argent précieux. Cependant, au cours de la dernière décennie, les entreprises de technologie ont lancé de nouveaux logiciels et de nouveaux outils qui permettent aux travailleurs de situer avec plus de précision les tuyaux d’eau, de gaz et d’égouts avant qu’ils ne soient percutés. Ces technologies utilisent des détecteurs électromagnétiques, des géoradars et la technologie lidar et à micro-ondes, des systèmes avec détecteurs, des systèmes acoustiques et des systèmes d’information géographique (GIS) qui servent à situer et à cartographier les pipelines souterrains.

Détecteurs électromagnétiques

Les outils électromagnétiques sont des transmetteurs qui appliquent des signaux à une fréquence active précise sur des lignes métalliques isolées ou non isolées et munies d’un récepteur ajusté pour détecter le même signal actif. En plus de balayer la surface pour trouver le signal actif, les récepteurs tentent également de détecter des signaux passifs de 60 Hz et des radiofréquences à large spectre. Avec cette méthode, un opérateur peut situer et tracer avec précision les lignes métalliques.

Lorsqu’ils cherchent des lignes enfouies, les opérateurs peuvent utiliser des techniques de connexion directe qui placent le transmetteur près d’un point d’accès et utilisent ensuite le récepteur pour tracer la ligne cible. Si un opérateur ne peut pas trouver un point d’accès, une autre méthode appelée « induction par collier de serrage » comprend le branchement d’un collier de serrage autour du tuyau ou d’un câble et la transmission du signal à travers une bobine dans le collier situé sur la ligne ciblée. Une troisième méthode consiste à placer le transmetteur sur le sol au-dessus de l’emplacement supposé d’une ligne, pour une recherche par induction.

Les localisateurs électromagnétiques peuvent trouver de nombreux types de lignes métalliques, dont les lignes de CATV et de téléphone, des tuyaux en acier ou en fonte ductile, des réservoirs en métal et des lignes d’instruments électriques. Les localisateurs fonctionnent également si un opérateur peut placer une tige souple et détectable dans une ligne non sous pression, comme un drain, un conduit ou un tuyau d’égout. Fixer une balise de localisation sur la tige permet au récepteur de tracer la ligne. Cependant, les localisateurs électromagnétiques ne peuvent pas repérer les lignes non métalliques, comme les tuyaux de PVC ou en thermoplastique. Les lignes endommagées ou les mauvais conducteurs échapperont également au système de localisation.

Géoradars, GPS, LIDAR et technologies micro-ondes

Les géoradars (GPR) cherchent l’emplacement d’un tuyau en transmettant des impulsions de signaux électromagnétiques continus à travers le sol ou d’autres structures et en recevant des signaux reflétés sur tout matériau de la sous-surface. L’image par GPR initiale est faite d’une coupe transversale en deux dimensions d’objets métalliques et non métalliques enfouis. Un logiciel de traitement convertit ensuite l’image en deux dimensions vers une carte en trois dimensions, qui montre l’emplacement de lignes, de conduits et de tuyaux. L’état des sols et le petit diamètre de certaines lignes pourraient limiter l’efficacité d’un système de GPR, cependant.

Les solutions les plus récentes utilisent une combinaison de systèmes mondiaux de localisation (GPS), de détection et télémétrie par ondes lumineuses (LIDAR) et de technologies à micro-ondes pour situer les lignes souterraines, détecter les vides et trouver les fuites. La cartographie par GPS et les technologies de localisation ont la capacité de stocker, d’extraire et de mettre à jour des dossiers suffisants de lignes sous la surface; les logiciels, eux, permettent d’ajouter des notes à mesure que le travail progresse. La technologie LIDAR utilise la lumière émise par un laser pulsé pour mesurer les plages, tandis que les technologies à micro-ondes utilisent les très hautes fréquences pour situer des matériaux sous la surface. Ces technologies peuvent être déployées à partir d’un dispositif à poussée, d’un ATV (véhicule tout-terrain), d’un hélicoptère, d’un aéronef à voilure fixe ou d’un drone. Étant donné la combinaison de technologies et d’options de déploiement, les opérateurs peuvent recueillir des données exactes sur les lignes souterraines sur de grandes superficies à des profondeurs de jusqu’à 15 pieds.

Technologies avec détecteurs

Les technologies avec détecteurs évitent les problèmes liés à l’état des sols en déployant des détecteurs magnétiques sur le terrain et des systèmes de repérage géospatial pour élaborer une carte vectorielle en trois dimensions d’un lieu dont le relevé est dressé. La carte vectorielle donne les coordonnées en trois dimensions exactes de tuyaux souterrains avec une précision de quatre pouces. Les technologies géospatiales avec détecteur peuvent situer et cartographier les pipelines en HDPE (polyéthylène haute densité), en PVC et d’autres composés à tout au plus 15,24 mètres de profondeur. La détection de tuyaux non métalliques avec ce système requiert l’insertion d’une tige détectable. Les données obtenues de l’utilisation de détecteurs peuvent être téléchargées dans une base de données et une carte d’un GIS pour produire une image détaillée et dimensionnée d’un réseau de tuyaux.

Systèmes acoustiques

Les systèmes acoustiques induisent le son dans le sol et utilisent un récepteur pour écouter les échos. Les systèmes acoustiques peuvent situer des tuyaux en métal, en béton ou en plastique de gaz, d’eau et d’égout latéraux qui sont endommagés ou des câbles traceurs manquants, ainsi que ce qui est enterré à des profondeurs minimales. Ces systèmes peuvent également déceler la source des fuites.

Les détecteurs se lient à des points de contact pour tracer le signal par triangulation. Des accéléromètres fonctionnent de concert avec d’autres circuits et logiciels dans le récepteur pour mesurer la rapidité et la force de l’onde sonore en écho. Ensuite, le récepteur fournit une représentation numérique des résultats. Lorsque le récepteur analyse un emplacement, il utilise des tranches linéaires de six à sept secondes de son en écho pour établir un tracé entier. Des logiciels d’établissements de cartes en courbes et de cartographie des tuyaux permettent à un opérateur de voir les données recueillies dans des formats en deux et en trois dimensions. Les systèmes acoustiques ont toutefois leurs limites, dont la profondeur de la détection et son exactitude, par exemple, de nombreux tuyaux installés près les uns des autres peuvent produire des lectures inexactes. Si un système acoustique peut détecter n’importe quel type de tuyau ou de conduit, il ne peut indiquer le type ni le format du tuyau, à l’opposé de certaines technologies ci-dessus.

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