Capteurs pour la sécurité

Cet article a été initialement publié sur https://www.eib.org/en/stories/remote-monitoring-system

Un glissement de terrain qui a fait dérailler un train déclenche une nouvelle approche de la sécurité. Les systèmes de surveillance à distance d'une start-up espagnole visent à sauver des vies et à s'adapter au changement climatique.

La ligne ferroviaire entre Lleida et La Pobla de Segur, dans le pays accidenté du nord de Barcelone, traverse des montagnes et des gorges profondes. Elle constitue un lien essentiel dans une région isolée où les routes locales sont rarement en ligne droite.

Le 12 mars 2021, alors que le premier train de la journée entre dans un tunnel, un glissement de terrain se produit sans prévenir. À la sortie du tunnel, le train heurte un amas de rochers fraîchement détachés et déraille, juste à côté d'une falaise abrupte.

Heureusement, personne n'a été blessé. Mais la ligne a été fermée pendant plusieurs semaines, et le train a nécessité des réparations importantes et coûteuses.

Au moment de commencer les travaux sur les voies, Ferrocarrils de la Generalitat de Catalunya, l'exploitant du chemin de fer, a décidé d'essayer quelque chose de nouveau.

L'entreprise a fait appel à une société basée à Barcelone, Worldsensing, pour installer un système sophistiqué de capteurs et de dispositifs de collecte de données sans fil permettant de surveiller en permanence les conditions à l'extérieur du tunnel.

Le système comprend des dispositifs qui détectent tout mouvement dans les fissures de la falaise qui surplombe la ligne. D'autres capteurs surveillent les voies et les conditions météorologiques. Une chaleur ou un froid extrême, de fortes pluies ou de la neige pourraient affecter la sécurité. Les données sont téléchargées en continu sur une plateforme basée sur le cloud avec une application utilisable à distance, ce qui permet de donner l'alerte en cas de danger.

Les systèmes de télésurveillance peuvent sauver des vies et prolonger la durée de vie des infrastructures civiles et essentielles, telles que les routes, les chemins de fer, les ponts et les tunnels. Le changement climatique augmentant la fréquence des phénomènes météorologiques extrêmes, l'importance de ces systèmes ne fait que croître.

©Worldsensing

L'innovation de l'internet des objets

Albert Tortajada, directeur de l'infrastructure de l'opérateur ferroviaire, dit avoir de grands espoirs pour l'avenir de la surveillance sans fil sur les trois lignes qu'il gère dans la région de Catalogne.

"Dans le monde ferroviaire, la sécurité est primordiale", dit-il. "Notre vision pour les années à venir est qu'il y aura plus de capteurs, plus de surveillance et plus de transmission de ces données qui pourront protéger nos passagers et nos trains."

Worldsensing est un pionnier de l'utilisation de l'"Internet des objets" pour créer des réseaux qui collectent et partagent des données sur l'état des infrastructures critiques et des projets industriels à grande échelle, comme les opérations minières. Mais ses réseaux sont même utilisés pour surveiller des sites historiques et culturels, comme un cimetière de Barcelone qui a subi un glissement de terrain ayant détruit des tombes en 2017.

La société établit la connectivité, souvent dans des endroits éloignés, et crée des réseaux à l'aide de ses propres "périphériques", qui collectent sans fil les données de capteurs tiers. Grâce à une transmission radio de faible puissance et de grande portée (souvent désignée par l'abréviation LPWAN), les réseaux Worldsensing LoRA (pour long-range) peuvent rester en place jusqu'à 10 ans sans maintenance.

Marc Janeras est ingénieur à l'Institut de cartographie et de géologie de Catalogne ; l'institut travaille avec la compagnie ferroviaire pour contrôler la sécurité de ses lignes. Il a participé à la planification visant à empêcher un autre accident à l'extérieur du tunnel. Après l'installation de câbles et de clôtures métalliques ancrées pour empêcher physiquement un autre glissement de terrain, Marc et d'autres ingénieurs de l'Institut ont travaillé avec Worldsensing pour planifier la solution de surveillance.

Selon lui, il faudra environ un an pour obtenir les données de base qui les aideront à comprendre le comportement "normal" de la falaise et à savoir quels signaux hors norme sont préoccupants. Dans une perspective plus large, il se dit enthousiasmé par le potentiel de ces systèmes à avoir un large impact.

Protéger les infrastructures critiques

"L'approche classique est la suivante : 'OK, j'étudie une pente et j'évalue sa stabilité, etc. et le travail est terminé, et nous passons à un autre endroit'", explique-t-il. "Maintenant, avec ces réseaux de surveillance, nous passons de cette idée à un réseau global où nous pouvons apprendre quelque chose d'un projet et l'appliquer à un autre."

La Banque européenne d'investissement a reconnu le potentiel des innovations de Worldsensing, qui deviennent particulièrement importantes en raison des conditions météorologiques extrêmes engendrées par la crise climatique. La banque européenne a accordé à l'entreprise un prêt de 10 millions d'euros pour lui permettre de poursuivre le développement de sa technologie.

Ignasi Garcia-Milà Vidal

Ignasi Garcia-Milà Vidal, chef de projet Innovation chez Worldsensing, explique que l'un des principaux avantages de ce type de solution est qu'il réduit le besoin de relevés et de mesures manuels au fil du temps, ce qui permet de réaliser des économies et de réduire les émissions de carbone liées à l'envoi d'équipes sur des sites distants. Mais elle fournit également des données en temps réel et des mesures plus sophistiquées qui changent la donne, ajoute-t-il.

"Grâce à ces appareils de l'Internet des objets de faible puissance, nous proposons la numérisation complète de toute une industrie, dit-il, à savoir la surveillance géotechnique, géospatiale et structurelle."