Dans le Michigan, capteurs et grid surveillent les ponts

Par 15 janvier 2009

Ces ouvrages d'art seront équipés de capteurs pour détecter la présence de détériorations invisibles à l'oeil nu. Des ordinateurs en grille analyseront les données et informeront les techniciens dès la détection d'un problème.

Pour réduire le risque d'accidents causés par des infrastructures défectueuses, l'université de Michigan dirige un projet dédié à mettre en place un système de gestion des ponts basé sur un réseau de capteurs. Ces derniers seront chargés de détecter l'imminence de la rupture de matériels ou encore de signes de corrosion. L'architecture du dispositif est la suivante. Des antennes captent les informations et les transmettent à un poste de contrôle central via Internet sans-fil. Une grille de calcul prend la main pour classer et analyser les données, avant qu'elles soient transmises à des techniciens, chargés de prendre le relais en cas de problème. Cette surveillance des infrastructures n'est pas anodine : ces dernières vieillissent, et les accidents se multiplient, comme celui qui est survenu à Minneapolis sur le pont I-35. Au point que le nouveau président américain a fait de la réfection des infrastructures routières un cheval de bataille.
Quatre sortes de capteurs
"Le problème de la solidité de nos ponts se pose au moment où de nouvelles solutions de gestion s'offrent à nous", note ainsi Tim Gordon, professeur à l'université de Michigan. Techniquement, les responsables du projet veulent enrôler des capteurs de quatre types différents : les premiers sont conducteurs d'électricité et reliés entre eux. Tout changement au niveau de la conductivité permettra de soupçonner la présence d'une faiblesse sur l'une des parties de la bâtisse. D'autres capteurs en nanotubes de carbone très sensibles vont être chargés de repérer toute trace de corrosion ou de fissure invisible à l'œil nu. Ils sont couplés d'électrodes qui surveillent toute modification au niveau de la résistance électrique. Des systèmes basse consommation sans-fil seront aussi déployés pour détecter les vibrations. Les derniers capteurs seront installés à l'intérieur de camions qui accepteront de participer à l'expérience.
Calculer la durée de vie en fonction de la charge
Le but est d'étudier la réaction de l'infrastructure au passage de véhicules lourds. Un tel système, encore théorique, aidera à prédire avec encore plus de précision la durée de vie des matériaux. Celle-ci change en fonction de la charge quotidienne exercée dessus. Le projet bénéficie d'une enveloppe de dix-neuf millions de dollars distribuée en partie par le Technology Innovation Program du NIST*. En plus des chercheurs du Michigan, il implique des ingénieurs issus de firmes privées. Il est prévu pour s'étaler sur une période de cinq ans. Les chercheurs n'indiquent pas le nom des ponts qui seront équipés du réseau de capteurs. Ce qui est sûr, c'est qu'en plus de réduire le nombre d'accidents, ce type de solutions peut aussi avoir des conséquences sur l'économie d'une région. "La qualité des infrastructures d'une région est l'un des ciments de son économie", souligne Kirk Steudle, qui participe au projet.
*National Institute of Standards and Technology's

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