EP1141851A1 - Procede et dispositifs d'assistance au controle d'un ouvrage de construction - Google Patents

Procede et dispositifs d'assistance au controle d'un ouvrage de construction

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Publication number
EP1141851A1
EP1141851A1 EP00974585A EP00974585A EP1141851A1 EP 1141851 A1 EP1141851 A1 EP 1141851A1 EP 00974585 A EP00974585 A EP 00974585A EP 00974585 A EP00974585 A EP 00974585A EP 1141851 A1 EP1141851 A1 EP 1141851A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
database
faults
data
fault
portable terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP00974585A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Bernard Basile
Jérôme Stubler
Jean-Baptiste Domage
Eric Laurent
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Freyssinet SAS
Original Assignee
Freyssinet International STUP SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Freyssinet International STUP SA filed Critical Freyssinet International STUP SA
Publication of EP1141851A1 publication Critical patent/EP1141851A1/fr
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/08—Construction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C3/00—Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
    • G07C3/08—Registering or indicating the production of the machine either with or without registering working or idle time
    • G07C3/10—Registering or indicating the production of the machine either with or without registering working or idle time using counting means

Definitions

  • the present invention relates to the control of construction works. Evaluating regularly and in detail the condition of a construction work allows to establish structural diagnostics, to monitor the maintenance of the work and to implement the most appropriate solutions when repairs become required.
  • a diagnostic mission includes an exhaustive survey of visible defects and disorders on the construction, on the different materials that make it up.
  • the specialist can then, by analyzing the typological and topological combination of these defects, establish a diagnosis, that is to say identify the cause of these defects, the consequences in the long term and recommend remedies.
  • maintenance in addition to this fault finding and analysis operation, maintenance checks and actions are carried out on structural elements or equipment of the structure.
  • the diagnosis also requires knowledge of characteristics related to the material of the structure or parts of structures, its environment, its conditions of use and operation, for example. More generally, all information useful for the diagnosis must be associated with the construction work. The most frequent association is that of the defects observed there.
  • fault reports are made manually on a sketchbook. They restore the operator's vision, with dimensions, positions, dimensions, states, and remarks. They can possibly be supplemented by photos.
  • these elements are put on the clean on plans of CAD (computer assisted drawing) to be exploited, or they are entered manually in tables or fields of database. This method of detecting faults is very dependent on site conditions, the operator's perception and the care he takes in transcribing his observations.
  • a topological analysis of the faults that is to say a visualization of the facet of the structure, groups of facets in an overall plan, so as to explain geometrically the position of the faults.
  • a main aim of the present invention is to make the methods of recording faults on site more reliable and more homogeneous. Another purpose is to provide assistance to analysis managers to facilitate the identification of faults and associated causes and to automate the production of analysis reports.
  • a portable terminal is given to an operator to collect information on the work, including a statement of faults, the portable terminal comprising:
  • a user interface including a graphical interface, for displaying views of the structure and entering information relating to observations made by the operator on the structure;
  • a memory containing a work database comprising files defining the views of the work presented on the graphical interface, data structures respectively associated with types of faults likely to appear on the work, and where applicable, descriptive data for faults previously observed on the structure, organized in accordance with the associated data structures;
  • control and processing means allowing the operator to control the display of views of the structure from the structure database, to manage the entry of information relating to observed faults and to put update the descriptive data of faults.
  • control and processing means activate, using the data structure associated, a dialogue with the operator for the entry of descriptive parameters of the defect, which are used to form a representation of the defect on the view of the work displayed on the graphical interface and to update the descriptive data of faults.
  • Identical means may exist for entering other information useful for diagnosis.
  • This process eliminates the clean-up phase of the observations included in the previous methods, and includes assistance with on-site surveys.
  • the operator can activate fault description sheets from the structure database, which ensures a streamlined reading in one phase.
  • the user interface of the portable terminal can include fault drawing tools on the view of the work displayed on the graphic interface, such as an input and drawing device on touchscreen.
  • views of the work presented on the graphical interface can be of various natures.
  • An advantageous representation includes flat views of facets of the structure, in particular of deployed facets.
  • FIG. 1 These views can be supplemented by images taken by the operator using an image capture device (fixed or animated) connectable to an external port of the portable terminal.
  • the method associates the descriptive fault data updated with a corresponding image file.
  • Image processing means can be provided in the portable terminal for superimposing images taken with the device on the flat view of one or more facets of the structure. The identification of faults is then facilitated. The operator just needs to acquire the position of the faults using the tools in the graphical interface, then enter the code for these faults and enter their possible additional parameters.
  • Some of the facets can be associated with data structures representing facet zones displayed on the views of these facets, and for which one or more zone attributes are defined. These facet zones allow a specific survey, which may be different from the general survey on the facet, as well as finer analyzes than those provided by the subdivision of the observed structure into facets.
  • a fault analysis algorithm the execution of which comprises the examination of conditions relating to the characteristics of defects noted in the associated facet areas. Such an algorithm makes it possible to diagnose certain faults, or to suggest to the operator additional measures or maintenance actions.
  • the structure database may also include maintenance data to indicate to the operator maintenance actions to be undertaken on the structure.
  • the descriptive fault data updated for the structure are integrated into an observation database, and analysis software exploits the observation database to assist a responsible for analysis in the preparation of analysis reports following surveys carried out.
  • the method then provides an analysis tool for diagnostic assistance.
  • the database is used to allow fine topological and typological analyzes, edition of reports (pre-established text files, with variable fields depending on the project).
  • the observation database and the analysis software will be hosted by an operating computer separate from the portable terminal.
  • this computer can have a controllable display unit to display at least partially and in a superimposed manner several distinct facets of the work having the same shape, by showing the possible defects noted on these facets. . If some of these facets displayed superimposed have the same shape but different sizes, they can be distorted mathematically, for example by homothety, so that their representation is done with a single size or at least that the superimposition provides a relevant representation of configuration of faults. This deformation can be performed automatically or manually using a mouse-like organ.
  • the data structures included in the book database can include data structures relating to defects appearing in point, line or surface form.
  • the analysis software can then present three-dimensional views of portions of the structure including representations of two-dimensional defects, obtained from the descriptive parameters of defects appearing in linear form, and / or representations of three-dimensional defects, obtained from the descriptive parameters of defects appearing in surface form.
  • the observation database may relate to one or more works, and may be a portion of another database relating to a greater number of works, means being provided for restricting access to said other database. This allows a decentralized exploitation of the process, while allowing to enrich the global database.
  • the analysis software can be arranged to generate, from updated descriptive fault data, a histogram of faults observed on at least part of the structure.
  • the analysis manager can select the parts of the work he is interested in, and include in the analysis report the histograms which appear to him the most significant.
  • the process can also be used to assist the analysis manager in identifying the causes of the faults observed, even if it is of course this analysis manager who is responsible for the actual diagnosis and in particular the decision to indicate this or that type of cause.
  • each data structure associated with a type of fault is also associated, in the work database, with a set of causes attributable to the observation of this fault.
  • the analysis software can then be arranged to generate, from the updated fault descriptive data, a histogram of the causes included in the sets associated with the data structures associated with types of faults observed on at least part of the structure.
  • each structure database is then extracted from this general database, for example after having been selected by a filtering operation based on an indication of the type of structure.
  • the analysis software exploits sorting operations carried out on the basis of descriptive data of faults observed on the structure, a sorting operation comprising the formation of a filtering request by a computer.
  • a sorting operation comprising the formation of a filtering request by a computer.
  • operation equipped with analysis software and processing of said filtering request by a central server separate from the operating computer.
  • at least one filtering request received by the central server is only processed if the fault descriptive data updated for the structure have been communicated by the operating computer to the central server.
  • Another aspect of the present invention relates to a portable terminal for assisting in the control of a construction work, comprising the elements listed above, and in which the control and processing means activate, in response to the selection of a type of fault by the operator, using the associated data structure, a dialogue with the operator for entering descriptive parameters of the fault, use the descriptive parameters entered in particular to form a representation of the fault on the view of the work displayed on the graphical interface, and update the descriptive data of faults.
  • the invention also relates to a computer-readable data medium, on which software and database modules are loaded to be loaded into such a portable terminal for the implementation of the aforementioned method, as well as said software and software modules. database considered in themselves.
  • a third aspect of the present invention relates to an analysis device for assisting with the control of a construction work, comprising a computer hosting an observation database and analysis software for implementation a method as defined above from descriptive data of faults updated by an operator by means of a portable terminal on the site of the structure.
  • the invention also relates to a computer-readable data medium, on which software and database modules are recorded, including analysis software and an observation database to be loaded into an operating computer for the implementation of the aforementioned method, as well as said software and database modules considered in themselves.
  • FIG. 1 is a diagram of an example of hardware architecture and software adapted to the implementation of the invention
  • - Figure 2 formed by placing Figures 2a and 2b one above the other, shows an example of a fault sheet usable in an embodiment of the invention
  • - Figure 3 formed by placing Figures 3a and 3b one above the other, shows an example of a cause sheet usable in an embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a mode of representation of building elements in an embodiment of the invention
  • FIG. 5 shows an example of a window for entering parameters that can be used in an embodiment of the invention
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the translation of the parameters entered in the form of database records.
  • FIGS 7 to 9 are graphical representations of a facet of work where visible multiple cracks, which can be presented in the context of a work analysis carried out according to the invention.
  • a server central 10 which can consist of a PC or similar desktop computer, hosts two databases KHEO and KEPH, as well as operating software 11.
  • the KHEO database structures the technical knowledge used in the control operations of construction works carried out in accordance with the invention. It notably includes two files 12, 13 respectively containing files of faults likely to be observed on structures, and files of causes attributable to the observation of these faults.
  • the development of these sheets is carried out by a system supervisor, using the operating software 11.
  • the operating software 11 accesses the KEPH database containing information on the faults observed on the checked works, organized according to data structures included in the fault sheets. It is advantageous to send as much information as possible to this KEPH database hosted by the server 10, in order to be able to enrich the KHEO knowledge database.
  • FIG. 2 shows a possible example of the structure of a defect file file 12.
  • the file associated with a type of fault, includes the following fields: - a field 20 containing a file reference number;
  • defect definition and identification field 23 in which there are description elements in the form of text and / or image, as well as a defect designation code, composed of four letters in the example considered;
  • a field 24 making it possible to associate the type of fault with a set of one or more possible causes; this field 24 defines indexing links of the fault file 12 with the cause file 13; for each cause indicated, field 24 can specify one or more possible consequences, and / or recommend additional investigations; a field 25 describing a measurement methodology for the type of fault concerned, and defining a data structure for entering the parameters relevant for this type of fault; field 25 includes information as well as a data structure which will be useful to operators carrying out fault detection on site: sketch explaining the measurements to be made and defining the parameters measured, suggestions for tools for performing the measurements, linking quantities measured with numeric or alphanumeric fields in databases, possibility of entering references from an image file containing a photograph of the defect, possibility of entering observations in the form of text, ...;
  • FIG. 3 shows an example of a fault cause sheet that can be stored in file 13, and comprising:
  • a field 34 associating the cause of fault with one or more consequences, each consequence being itself another cause of fault which is the subject of a file of the same type, the reference number of which also appears in field 34;
  • field 35 associating, according to a reciprocal indexing relation to that of fields 24 of the fault sheets, one or more faults with the type of cause concerned; field 35 contains the reference numbers of the fault sheets in question, and possibly suggests further investigations; - a field 36 providing detailed information on the pathology corresponding to the type of cause of defect, in text and / or graphic form;
  • the sequence of causes, consequences and observable faults, characterized by the indexing links underlying fields 24, 34 and 35, can be defined using flowcharts representing, for each construction material, the cause and effect links between pathologies and the manifestations they may have.
  • the supervisor can define these flow charts using the operating software 11 which transcribes them in the form of indexing links in the KHEO database. Their development can be facilitated by analytical or statistical processing on the data from actual observations, contained in the KEPH database.
  • the fault and cause files 12, 13 of the KHEO database are copied into the memory of one or more operating computers 40.
  • These computers 40 can consist PC type desktop computers or the like, and be connected to the server 10 temporarily or permanently via a data transmission network.
  • the operating computers 40 will be available to companies responsible for checking and diagnosing a certain number of works.
  • Each computer 40 is equipped with a CHAM analysis software which uses the KHEO database, as well as MYKE and KEPH databases also stored in the computer 40.
  • the KEPH database can be identical to that of the server 10. Alternatively, it may correspond only to observations made under the control of the company with the computer 40.
  • the MYKE database is a part of the KEPH database, relating to certain works only (in practice, this part need not be stored twice in the computer 40).
  • the operating computer 40 also stores a base of graphic files 41 defining views of the controlled works. As an example, these views can be generated using branded CAD software "Autocad", which is commonly used in structural drawing.
  • FIG. 4 illustrates a way of representing the views of a structure for an operator, in the particular case where the structure is a bridge mounted on piers, the deck of which is formed by an assembly of successive segments.
  • each stack is represented by a flat view of its different facets observable from the outside, represented in deployed form. By going around a stack, the operator can detect faults in this flat view of the facets.
  • each segment of the bridge can be represented by flat views of facets, distinguishing between the facets that can be inspected from the outside and the interior facets that can be inspected when entering the box of the deck. This kind of representation in deployed facets makes it possible to easily visualize different massive portions of the structure.
  • Other elements of the structure, in particular equipment attached to the structure can be better represented by elevation and / or perspective views. In the example of Figure 4, this is the case of the support devices 32 located between the piles and the deck.
  • one or more facet zones can be defined for which specific zone attributes are provided.
  • a zone is delimited by a closed curve such as a polygon or an ellipse superimposed on the facet, which makes it possible to describe particular attributes of the zone and to make it remarkable in relation to the whole. Analysis of the observations in this area can lead to different conclusions from these same observations on the rest of the facet.
  • zones per facet There can be several zones per facet, and these zones can overlap or be included.
  • the position of the zone is relative to that of the general coordinate system of the facet.
  • the geometric characteristics of the area are its position, shape and extent. They are automatically known when it is created by the drawing tool.
  • Creating a zone therefore consists in drawing an outline on the facet and filling in an associated dialog box.
  • the fields to be filled in on a compulsory or optional basis when creating a facet zone include for example: - a zone name; - a type of zone;
  • zone types whose names and part of the attributes are predefined, for example “tidal zone”, “cutting force zone”, etc.
  • the area is displayed on the facet views by its softened or different colored outline, so as not to confuse it with the lines and contours of the facet.
  • Such a zone is useful for determining the importance of a sign as a function of its position with respect to this zone (inside or outside, in the "neighborhood", ).
  • Zones are facet parts for which a different or finer analysis is performed. Before that, the fact that an observation is made on an area implies different information depending on it, for the attention of the inspector. They are invited, because they have noted something in this area, to carry out a complementary and specific observation or action. The existence of a zone on a facet can modify the behavior of the “objects” placed there. “Object” means any observation made directly on the facet and accompanied by a requirement for information from the operator, possibly instructions or recommendations.
  • this object is a defect but can also be for example, a test of characterization of the material or of the structure.
  • the behavior is dictated by the existence of a correspondence table between the values to be taken by the requirements and instructions and the type of zone.
  • the zone attributes defined with reference to the zone type thus include attributes which affect those of the objects or defects detected in this zone.
  • the facet zones make it possible to constitute “intelligent” facets, which are associated with a self-analysis algorithm according to the data of their (possible) maintenance sheet, their typological description and the faults noted.
  • the analysis relates to the objects placed on the facet (defects or test results essentially), the values of the parameters of these objects and their position in relation to the zones.
  • an example of analysis can be: if there has at least one defect of the “apparent steel” type in Zone N ° 1, whose surface is greater than 20 cm 2 , or at least one defect of the type “apparent steel” in the vicinity of Zone N ° 1 whose surface is greater than 40 cm 2 , then give the instruction to take a concrete core of diameter 50 mm and length 200 mm in Zone N ° 1.
  • the decision can be as in the example above an instruction for the inspector.
  • the decision can also result from a higher element of analysis, which does not appear to the inspector but later to the analyst, as for example in the analysis: if there is at least one orientation crack between 40 and 50 ° and opening greater than 0.2 mm and of length greater than 1 meter in zone No. 2, then there is a structural insufficiency with respect to the shearing force.
  • the generation of facet and equipment views for a structure such as that of FIG. 4, made up of elements many of which are similar, can be repetitive, which accelerates data entry.
  • the reference data of the views is advantageously hierarchized in order to allow a collective call of the views of similar facets (for example the views of the stacks 15 to 19 or all the exterior views of segments 18 to 24 in the case of the bridge in Figure 4).
  • the input of the representation parameters can be carried out by means of the computer 40 when sufficiently detailed plans of the structure are available. Otherwise, it can be done during a site visit, as explained below.
  • a terminal 50 is typically a portable computer adapted to field conditions: impact resistant, dustproof and water, equipped with a keyboard 50a, a touch screen 50b and extractable storage systems.
  • the user interface of the terminal 50 includes a graphical interface comprising the touch screen 50b and provided with a pointing device 51, of pen type, for inputting and manual drawing on the touch screen 50b.
  • the portable terminal 50 Before carrying out a reading on site, the portable terminal 50 is put in communication with an operating computer 40, either directly by means of a serial link cable, or via a data transmission network. remotely. After an exchange of identification data, carried out in accordance with the authentication procedures in force, certain files are loaded from the computer 40 in the terminal 50: - a file 52 extracted from the file 12 and containing fault sheets;
  • the fault sheets 52 are selected from file 12 on the basis of information on the type of structure visited (bridge on piers, suspension, cable-stayed, pre-stressed concrete building, etc.). This filtering operation, mono- or multi-criteria, makes it possible to select the relevant faults in order to guide the operator in the readings to be carried out.
  • the portable terminal 50 is equipped with software for creating views 55, which, in the example above mentioned, may consist of “Autocad” software editing modules.
  • the operator defines the graphic files corresponding to the facets and equipment of the structure that he can observe, and between the appropriate measurements.
  • the views thus defined are loaded into the base 41 for use by the operating computer 40 and during subsequent visits to the site.
  • a command and processing software SCRI which operates with the database formed, in the memory 56 of the terminal, by the data contained in the files 52 to 54.
  • the software 55 and SCRI cooperate with the software 57 for managing the user interface, which is part of the operating system of the terminal 50, in order to allow the user to select and enter data by means of the pen 51 and the touch screen and / or of the keyboard.
  • Data entry including that relating to faults observed by the operator, is organized according to the data structures defined in the fault sheets of file 52 loaded in the terminal.
  • FIG. 5 An illustration is given in FIG. 5. After having called in facet 53 the facet of the work which it is checking, the view of this facet is displayed on the screen 50b and the operator can select the file of a defect that it finds, which causes the display of a dialog window 61 allowing it to enter the parameters relevant to the defect in question and to form a representation of the defect on the view displayed.
  • the selection of a type of fault is for example carried out in a system of drop-down menus, icons or bar codes, or even by entering the four-letter codes appearing in the definition and identification fields 23 of the default.
  • the faults observed during previous visits to the structure can be represented automatically on the displayed view 60, by calling the corresponding data in the file 54. In this case, these faults can also be selected by pointing their representation on the view displayed by means of the pen 51, which makes it possible to update fault parameters if necessary.
  • the operator can draw on the displayed view 60 the faults 62 which he observes, by using the pen 51 directly, from a pre-recorded standard representation, or even by modifying the shape recorded during a previous visit.
  • the mode of representation used depends on the fault sheet called, and can be defined inside it.
  • the dialog window 61 displays the parameters whose entry is mandatory or recommended, in accordance with the data structure defined in the fields 25 of selected fault sheets. Certain parameters, such as the position or the dimensions of the drawn defect 62, can be automatically inserted by the SCRI software in the corresponding fields of window 61 during entry.
  • an observed defect can appear in point form (for example impact on a cable), linear (for example crack) or surface (for example spot of rust), which reflect the corresponding data structures: mode of representation of the faults, relevant parameters to be measured.
  • the position (X, Y) of the drawn fault is determined by the SCRI software (the operator can also force this position according to the values he measures if it is more convenient for him).
  • the length A and the width B are the dimensions of the rectangle in which the representation of the defect is inscribed.
  • the software also calculates the deployed length L of the fault as observed.
  • the software also calculates the area ⁇ of the defect as observed.
  • the other parameters, qualitative or quantitative, can essentially be entered by the operator by means of the keyboard 50a, or by selection of discrete values in menus.
  • the operator also has the possibility of entering comments in specific fields of the dialog window 61, using the terminal keyboard.
  • Window 61 may also include a “Photo” button, the activation of which allows the operator to associate the data entered for the fault.
  • 62 to an image file generated after taking a picture by means of a digital camera 58 connected to an external port 59 of the terminal 50.
  • the “Photo” button can also be used to control the taking of the picture through the interface 59.
  • the device 58 could be a digital camera for taking moving images.
  • buttons of the dialog window can be provided in the dialog windows 61, to provide additional indications at the request of the operator, such as explanations present in the selected fault sheet.
  • the images taken by the camera 58, which communicates with the terminal through the port 59, can also be processed to appear in superposition on the flat views of the facets of the work displayed on the screen 50b.
  • This provides an ergonomic interface for the operator to enter faults: the tools of the graphical interface allow him to directly acquire the position of faults, for example by pointing on them with the pen 51 in the image displayed in overlay, and to open the dialog windows for entering the parameters.
  • the superimposition of a photographic image on the parametrized view of the facet can require knowledge of: the position and the orientation of the device 58 with respect to the facet at the time of shooting. These parameters are known from the positioning of the device. If it is installed in a remote-controlled vehicle (for example on board a miniature helicopter), the vehicle can be equipped with inertial and / or telemetric means to automatically determine its position and attitude and communicate them to the terminal;
  • the focal distance is supplied through the interface 59, either from the device 58 to the terminal 50, or from the terminal to the device if the latter is controlled from the terminal. Knowing these parameters, an image processing software with which the terminal 50 is provided calculates a deformation to be applied to the pixels of the image file in order to be able to superimpose the image on the view of the facet or facets concerned. To facilitate this calculation, the operator can be invited to indicate on the displayed image remarkable points of the structure (angles, edges, equipment positions, ...), whose coordinates are known in the coordinate system of the facet .
  • the program After having compensated for any optical deformations due to the device 58, the program performs a spatial interpolation of the pixels of the image so as to correctly position the points in question on the deployed view of the facet.
  • the interpolation In the case of a plane facet, the interpolation is linear.
  • a higher order interpolation is used, for example using functions of the spline type or Béziers curves.
  • the image processing program performs the above calculations for the different facet portions visible on the image. It also removes the regions of the image that are outside the facet outline.
  • the program can also juxtapose several images taken by the device 58 on the same facet, superimposed on the view of the facet.
  • the SCRI command and processing software From the data entered then validated by the operator, the SCRI command and processing software generates descriptive data which are recorded in the file of observed faults 54. This process is illustrated in FIG. 6.
  • the registration includes, for example: a registration number; a reference to the relevant view of the structure; an axis coordinate system (the view can be associated with several coordinate systems if this facilitates measurements); the position X, Y of the defect in this coordinate system; indication of the type of fault (four-letter designation code); the measured parameters, relevant to the fault in question, as requested by the fault sheet; and possibly comments and references of the image file if the device 58 has been used.
  • the operator also has the possibility of recording links between fault reports made on different facets of the structure, in order to take into account the fact that the same defect can appear on several facets of the structure.
  • the hierarchy of the observed faults database thus includes a level "group of observed faults", relating to the different observations of the same fault.
  • the portable terminal 50 is put back into communication with the operating computer 40 to load the descriptive data into the MYKE database of default updates in file 54. It is from these updated data that the KEPH database is also enriched in computer 40 and / or server 10.
  • the CHAM analysis software presents the results of the reading to the analysis manager who uses the computer 40. He can also help him with the diagnosis in order to identify the causes of faults and / or make suggestions for intervention on the structure.
  • the operating computer 40 is equipped with graphical tools facilitating the topological analysis of the faults.
  • a topological analysis tool from the CHAM software makes it possible to estimate the shape of two-dimensional defects from observations which have been made in linear form on facets of the work. It uses standard mathematical extrapolation tools for this, and it generates three-dimensional views of portions of the work including two-dimensional representations of these defects, obtained from the descriptive parameters updated in one record or in several records. linked in the same group of faults.
  • the CHAM software can estimate the shape of three-dimensional defects from observations which have been made in surface form on facets of the structure. It can then generate three-dimensional views including three-dimensional representations of these defects, obtained from the descriptive parameters updated in one or more records. Such views can be can be analyzed by the manager and / or inserted in an analysis report edited by the manager with the assistance of the CHAM software.
  • the CHAM software can also display on the computer screen 40 several facets of the structure having the same shape, in order to analyze the geometric distribution of the defects on similar elements of the structure.
  • these facets can be represented in a superimposed manner, which makes it possible to highlight the concentrations of defect in regions homologous to the elements.
  • Some elements can have the same shape but a different size.
  • at least one of the distinct facets displayed in a superimposed manner is subjected to a mathematical deformation, such as a homothety, with respect to the others, so that the representation is performed with a single size of all the facets.
  • the analysis manager can superimpose the flat views of the facets corresponding to the exteriors of the successive segments over a certain length of the bridge in order to identify possible structural problems having a certain spatial configuration.
  • the CHAM analysis software therefore includes a module capable of determining a line of missing forces, corresponding to a line along which it would be necessary to re-establish a compression force which is lacking, on the basis of the updated descriptive parameters. for cracks noted on the facet of the work.
  • this module determines the straight lines D, included in the plane of the facet 70, which are respectively perpendicular to the cracks by cutting them in their center (figure 8) or at the point of greatest opening width.
  • the module obtains the line of missing forces ⁇ which can allow the analysis manager to explain the cracks observed.
  • the line ⁇ could be determined simply by interpolation of the positions of the centers of the cracks.
  • the line ⁇ can be represented on the screen of the computer 40 (FIG. 9), with or without simultaneous representations of the cracks.
  • This representation can be accompanied by a visualization of the evolution of certain parameters along the line ⁇ , determined by the CHAM software on the basis of the measurements carried out.
  • These parameters can include the opening width ⁇ j , interpolated between the cracks, which gives an idea of the missing compressive force, or an estimate of this missing force determined by an empirical formula from this width ⁇ j .
  • the analysis manager can study the evolution of a defect over time, by displaying representations corresponding to descriptive data updated for the same defect during successive visits to the site, stored in the database. MYKE.
  • the analysis of the evolution of a defect over time can also include the production of graphs illustrating the evolution of one or more of the parameters defined in the defect sheet or of parameters deduced from them by calculations carried out by CHAM software. These graphs can be analyzed and / or inserted in the analysis report.
  • the CHAM software also includes statistical processing and multi-criteria sorting tools allowing the analysis manager to quickly access the information he considers to be the most significant (calculations averages or standard deviations of determined parameters, carried out on a sampling of faults, in determined portions of a structure and / or over a given period, comparison with the results obtained on other similar structures, ...) .
  • the CHAM software can in particular generate histograms from descriptive data updated in the MYKE database. Such histograms can be displayed on the screen of the computer 40 and / or inserted into the analysis report. These histograms can in particular count the faults observed on a given part (defined by a set of reference views) or the entire structure. Such a histogram gives, for each type of defect, the number of observations made of it on the work. These numbers can be weighted by the analysis manager, depending on the importance he attaches to a particular defect.
  • the fact that the faults are linked to causes of defect in the KHEO database also makes it possible to establish histograms of causes corresponding to the faults observed on part or all of the structure. Such a histogram gives, for different causes of defect, the numbers of observations of the faults associated with them, possibly modified according to the weightings made by the analysis manager, as well as other information collected on site, for example results. , a description of the environment, operating conditions ' .
  • the CHAM analysis software in particular through its topological and typological analysis tools, provides the analysis manager with assistance which allows him to automate and rationalize the production of analysis reports.
  • the analysis report can be a word processing file containing the diagnoses, comments and suggestions of the analysis manager, in which can be inserted, at the option of the analysis manager, objects such as histograms of faults or causes, graphs illustrating the evolution over time of certain parameters or the results of statistical processing, representations of faults developed by the CHAM software, reproductions of images taken by the operator, etc.
  • the analysis report can also plan the next visit to the site of the structure.
  • the supervisor who accesses the central server 10, the analysis managers who use the operating computers 40, and the field operators to whom the terminals are handed over portable 50.
  • the software with which these computers are equipped also support procedures for authorization of intervention by the different people, which define the authorized access to the different databases and software.
  • the supervisor can access all of the information, while the analysis manager only accesses the data relating to the works checked by means of his operating computer 40, and the supervisor only has access to data relating specifically to the works he visits.
  • the KEPH database stored in the computer 40 is only part of that stored in the server 10. The latter is supplied with the data obtained via the various operating computers 40.
  • the operator in the field can access the partial MYKE database and the graphic files 41 relating to the works it visits as well as the fault sheets 52 filtered for these works. This access control is carried out when the portable terminal 50 is put in communication with the operating computer 40.
  • the client-server architecture is not mandatory, since all of the tasks described for computers 10 and 40 can be performed in a single machine.
  • the operations performed by the operating computer 40 can also be reduced more than what has been described.
  • the sorting operations used by the CHAM software in the typological and / or topological analysis of the faults observed on the structure can be carried out jointly between the server 10 and the operating computer 40.
  • a sorting operation comprises then the formation of a filtering request by the CHAM software, defining the relevant criteria for sorting.
  • This request is transmitted to the server 10 which processes it and returns the result to the operating computer 40.
  • the supervisor can exercise a certain control over the dissemination of copies of important parts of the software developed.
  • a filtering request received by the central server 10 or at least the first of these requests in the context of a session is only processed if the descriptive fault data updated for the work have been previously or simultaneously communicated by the operating computer to the central server.
  • the system can integrate maintenance assistance. Certain maintenance actions can be indicated in the fault sheets, for cases where certain conditions are observed. In this case, the maintenance actions carried out are recorded with the updated observation data.
  • maintenance or repair actions can be specified in special files organized in a maintenance database managed by the computer 40 under the control of the analysis manager to indicate to the operator interventions to perform in maintenance missions concomitant or not with the fault finding missions.
  • maintenance data can be loaded if necessary and integrated into the work database comprising the files 52-54. These maintenance data are taken into account by the SCRI software to indicate to the operator the required actions and to request parameters if necessary.

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Abstract

Pour qu'un opérateur effectue un relevé de défauts ou d'autres observations sur le site d'un ouvrage, ou lui remet un terminal portatif permettant d'afficher des vues de l'ouvrage et de saisir des informations relatives à ses observations, sous le contrôle d'un logiciel fonctionnant avec une base de données d'ouvrage, comprenant des fichiers définissant les vues présentées sur l'interface graphique du terminal, des structures de données respectivement associées à des types de défauts susceptibles d'apparaître sur l'ouvrage, et le cas échéant des données descriptives de défauts précédemment observés sur l'ouvrage, organisées conformément aux structures de données associées. En réponse à la sélection d'un type de défaut par l'opérateur, ledit logiciel active un dialogue, à l'aide de la structure de données associée, pour la saisie de paramètres descriptifs du défaut, qui sont utilisés pour former une représentation du défaut sur la vue affichée sur l'interface graphique et pour mettre à jour les données descriptives de défauts.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIFS D'ASSISTANCE AU CONTROLE D'UN OUVRAGE DE CONSTRUCTION
La présente invention concerne le contrôle des ouvrages de construction. Evaluer régulièrement et de façon détaillée l'état d'un ouvrage de construction permet d'établir des diagnostics de structure, d'effectuer un suivi de la maintenance de l'ouvrage et de mettre en œuvre les solutions les plus appropriées lorsque des réparations deviennent nécessaires.
Le plus souvent, une mission de diagnostic intègre un relevé exhaustif des défauts et désordres visibles sur la construction, sur les différents matériaux qui la composent. Le spécialiste peut ensuite, en analysant la combinaison typologique et topologique de ces défauts, établir un diagnostic, c'est-à-dire identifier la cause de ces défauts, les conséquences à terme et préconiser des remèdes. Dans le cas de la maintenance, en plus de cette opération de relevé et d'analyse des défauts, des contrôles et des actions de maintenance sont effectués sur des éléments de structure ou des équipements de l'ouvrage.
Le diagnostic requiert également la connaissance de caractéristiques liées à la matière de l'ouvrage ou de parties d'ouvrages, à son environnement, ses conditions d'utilisation et de fonctionnement, par exemple. Plus généralement toute information utile au diagnostic doit être associée à l'ouvrage de construction. L'association la plus fréquente est celle des défauts qu'on y observe.
Actuellement, les relevés de défauts sont faits manuellement sur un carnet de croquis. Ils restituent la vision de l'opérateur, avec des cotes, positions, dimensions, états, et des remarques. Ils peuvent éventuellement être complétés par des photos. Dans un second temps, ces éléments sont mis au propre sur des plans de DAO (dessin assisté par ordinateur) pour être exploités, ou ils sont entrés manuellement dans des tableaux ou des champs de base de données. Cette façon de procéder au relevé des défauts est très dépendante des conditions du site, de la perception de l'opérateur et du soin qu'il apporte à transcrire ses observations.
L'analyse subséquente de l'ouvrage est un important travail de synthèse, fastidieux et complexe car il nécessite :
- une analyse typologique des défauts, c'est-à-dire remonter aux causes probables à travers des arbres de relations de cause à effet, de manière statistique (75% des défauts observés ont leur origine dans telle cause ...),
- une analyse topologique des défauts, c'est-à-dire une visualisation de facette d'ouvrage, des groupes de facettes dans un plan d'ensemble, de façon à expliquer géométriquement la position des défauts.
Un but principal de la présente invention est de rendre plus fiable et plus homogène les méthodes de relevé des défauts sur site. Un autre but est de fournir une assistance aux responsables d'analyse pour faciliter le repérage des défauts et des causes associées et pour automatiser la production des rapports d'analyse.
Selon l'invention, il est proposé un procédé d'assistance au contrôle d'un ouvrage de construction, dans lequel un terminal portatif est remis à un opérateur pour effectuer un recueil d'informations sur l'ouvrage, dont un relevé de défauts, le terminal portatif comportant :
- une interface utilisateur, incluant une interface graphique, pour l'affichage de vues de l'ouvrage et la saisie d'informations relatives à des observations faites par l'opérateur sur l'ouvrage ;
- une mémoire contenant une base de données d'ouvrage, comprenant des fichiers définissant les vues de l'ouvrage présentées sur l'interface graphique, des structures de données respectivement associées à des types de défauts susceptibles d'apparaître sur l'ouvrage, et le cas échéant des données descriptives de défauts précédemment observés sur l'ouvrage, organisées conformément aux structures de données associées ; et
- des moyens de commande et de traitement permettant à l'opérateur de commander l'affichage de vues de l'ouvrage à partir de la base de données d'ouvrage, de gérer la saisie d'informations relatives à des défauts observés et de mettre à jour les données descriptives de défauts.
En réponse à la sélection d'un type de défaut par l'opérateur, les moyens de commande et de traitement activent, à l'aide de la structure de données associée, un dialogue avec l'opérateur pour la saisie de paramètres descriptifs du défaut, qui sont utilisés pour former une représentation du défaut sur la vue de l'ouvrage affichée sur l'interface graphique et pour mettre à jour les données descriptives de défauts. Des moyens identiques peuvent exister pour la saisie d'autres informations utiles au diagnostic.
Ce procédé supprime la phase de remise au propre des observations que comprenaient les méthodes antérieures, et intègre une aide au relevé sur site. A l'aide de l'interface graphique présentant des vues de l'ouvrage qu'il visite, l'opérateur peut activer des fiches de description de défaut à partir de la base de données d'ouvrage, ce qui assure un relevé rationalisé effectué en une seule phase.
Pour saisir la description visuelle d'un défaut, l'interface utilisateur du terminal portatif peut comporter des outils de dessin de défaut sur la vue de l'ouvrage affichée sur l'interface graphique, tels qu'un organe de saisie et de dessin sur écran tactile.
Les vues de l'ouvrage présentées sur l'interface graphique peuvent être de natures diverses. Une représentation avantageuse comporte des vues à plat de facettes de l'ouvrage, notamment de facettes déployées.
Ces vues peuvent être complétées par des images prises par l'opérateur au moyen d'un appareil de prise d'image (fixes ou animées) raccordable à un port externe du terminal portatif. Lorsque l'opérateur prend une telle image après avoir sélectionné un type de défaut, le procédé associe les données descriptives de défaut mises à jour à un fichier image correspondant. Des moyens de traitement d'image peuvent être prévus dans le terminal portatif pour superposer des images prises avec l'appareil sur la vue à plat d'une ou plusieurs facettes de l'ouvrage. Le relevé des défauts est alors facilité. Il suffit à l'opérateur d'acquérir la position des défauts à l'aide des outils de l'interface graphique, puis d'entrer le code de ces défauts et de saisir leurs éventuels paramètres supplémentaires.
Certaines des facettes peuvent être associées à des structures de données représentant des zones de facette affichées sur les vues de ces facettes, et pour lesquelles un ou plusieurs attributs de zone sont définis. Ces zones de facette permettent un relevé spécifique, qui peut être différent du relevé général sur la facette, ainsi que des analyses plus fines que celles procurées par la subdivision de la structure observée en facettes. En particulier, on peut associer à certaines de ces facettes un algorithme d'analyse de défauts dont l'exécution comporte l'examen de conditions relatives à des caractéristiques de défauts relevés dans les zones de facettes associées. Un tel algorithme permet de diagnostiquer certains défauts, ou de suggérer à l'opérateur des mesures complémentaires ou des actions de maintenance. La base de données d'ouvrage peut comporter en outre des données de maintenance pour indiquer à l'opérateur des actions de maintenance à entreprendre sur l'ouvrage.
Dans un mode d'exécution préféré du procédé, les données descriptives de défauts mises à jour pour l'ouvrage sont intégrées à une base de données d'observations, et un logiciel d'analyse exploite la base de données d'observations pour assister un responsable d'analyse dans la préparation de rapports d'analyse faisant suite à des relevés effectués.
Le procédé procure alors un outil d'analyse pour l'aide au diagnostic. La base de données est exploitée pour permettre des analyses topologiques et typologiques fines, l'édition de rapports (fichiers de texte préétablis, à champs variables selon le projet).
Typiquement, la base de données d'observations et le logiciel d'analyse seront hébergés par un ordinateur d'exploitation distinct du terminal portatif. Pour faciliter l'analyse topologique des défauts relevés, cet ordinateur peut avoir une unité d'affichage commandable pour afficher au moins partiellement et de façon superposée plusieurs facettes distinctes de l'ouvrage ayant une même forme, en montrant les éventuels défauts relevés sur ces facettes. Si certaines de ces facettes affichées de façon superposée ont la même forme mais des tailles différentes, elles peuvent être déformées mathématiquement, par exemple par homothétie, afin que leur représentation soit effectuée avec une taille unique ou du moins que la superposition fournisse une représentation pertinente de la configuration des défauts. Cette déformation peut être effectuée automatiquement ou manuellement au moyen d'un organe de type souris.
Les structures de données comprises dans la base de données d'ouvrage peuvent inclure des structures de données relatives à des défauts apparaissant sous forme ponctuelle, linéique ou surfacique. Le logiciel d'analyse peut alors présenter des vues tridimensionnelles de portions de l'ouvrage incluant des représentations de défauts à deux dimensions, obtenues à partir des paramètres descriptifs de défauts apparaissant sous forme linéique, et/ou des représentations de défauts à trois dimensions, obtenues à partir des paramètres descriptifs de défauts apparaissant sous forme surfacique.
La base de données d'observations peut se rapporter à un ou plusieurs ouvrages, et être une portion d'une autre base de données se rapportant à un plus grand nombre d'ouvrages, des moyens étant prévus pour restreindre l'accès à ladite autre base de données. Ceci permet une exploitation décentralisée du procédé, tout en permettant d'enrichir la base de données globale.
Pour faciliter l'analyse typoiogique de défauts, le logiciel d'analyse peut être agencé pour générer, à partir des données descriptives de défauts mises à jour, un histogramme des défauts observés sur une partie au moins de l'ouvrage. Le responsable d'analyse peut sélectionner les parties d'ouvrage qui l'intéresse, et inclure dans le rapport d'analyse les histogrammes qui lui paraissent les plus significatifs.
Le procédé peut également être employé pour assister le responsable d'analyse dans l'identification des causes des défauts observés, même si c'est bien entendu à ce responsable d'analyse qu'incombe le diagnostic proprement dit et notamment la décision d'indiquer tel ou tel type de cause. Pour cela, chaque structure de données associée à un type de défaut est en outre associée, dans la base de données d'ouvrage, à un ensemble de causes attribuables à l'observation de ce défaut.
Le logiciel d'analyse peut alors être agencé pour générer, à partir des données descriptives de défauts mises à jour, un histogramme des causes incluses dans les ensembles associés aux structures de données associées à des types de défauts observés sur une partie au moins de l'ouvrage.
En pratique, après avoir défini au préalable les structures de données associées aux types de défaut, on peut les rassembler de façon structurée dans une base de données générale de défauts. Les structures de données comprises dans chaque base de données d'ouvrage sont alors extraites de cette base de données générale, par exemple après avoir été sélectionnées par un filtrage opéré sur la base d'une indication du type d'ouvrage.
Dans une réalisation avantageuse du procédé, le logiciel d'analyse exploite des opérations de tri effectuées sur la base de données descriptives de défauts observés sur l'ouvrage, une opération de tri comportant la formation d'une requête de filtrage par un ordinateur d'exploitation équipé du logiciel d'analyse et le traitement de ladite requête de filtrage par un serveur central distinct de l'ordinateur d'exploitation. De préférence, au moins une requête de filtrage reçue par le serveur central n'est traitée que si les données descriptives de défauts mises à jour pour l'ouvrage ont été communiquées par l'ordinateur d'exploitation au serveur central. On peut ainsi inciter l'ordinateur d'exploitation à fournir les données qu'il recueille, les opérations de tri étant très importantes dans le cadre des tâches d'analyse. Grâce à cela, on s'assure que les bases de données générales gérées par le serveur sont constamment enrichies par les données résultant des observations faites sur le terrain.
Un autre aspect de la présente invention se rapporte à un terminal portatif pour l'assistance au contrôle d'un ouvrage de construction, comportant les éléments énumérés ci-dessus, et dans lequel les moyens de commande et de traitement activent, en réponse à la sélection d'un type de défaut par l'opérateur, à l'aide de la structure de données associée, un dialogue avec l'opérateur pour la saisie de paramètres descriptifs du défaut, utilisent les paramètres descriptifs saisis notamment pour former une représentation du défaut sur la vue de l'ouvrage affichée sur l'interface graphique, et mettent à jour les données descriptives de défauts. L'invention vise également un support de données lisible par ordinateur, sur lequel sont enregistrés des modules de logiciel et de base de données à charger dans un tel terminal portatif pour la mise en œuvre du procédé précité, ainsi que lesdits modules de logiciel et de base de données considérés en eux-mêmes. Un troisième aspect de la présente invention se rapporte à un dispositif d'analyse pour l'assistance au contrôle d'un ouvrage de construction, comprenant un ordinateur hébergeant une base de données d'observations et un logiciel d'analyse pour la mise en œuvre d'un procédé tel que défini ci- dessus à partir de données descriptives de défauts mises à jour par un opérateur au moyen d'un terminal portatif sur le site de l'ouvrage. L'invention vise également un support de données lisible par ordinateur, sur lequel sont enregistrés des modules de logiciel et de base de données incluant un logiciel d'analyse et une base de données d'observations à charger dans un ordinateur d'exploitation pour la mise en œuvre du procédé précité, ainsi que lesdits modules de logiciel et de base de données considérés en eux-mêmes.
D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est un schéma d'un exemple d'architecture matérielle et logicielle adaptée à la mise en œuvre de l'invention ;
- la figure 2, formée en plaçant les figures 2a et 2b l'une au-dessus de l'autre, montre un exemple de fiche de défaut utilisable dans une réalisation de l'invention ; - la figure 3, formée en plaçant les figures 3a et 3b l'une au-dessus de l'autre, montre un exemple de fiche de cause utilisable dans une réalisation de l'invention ;
- la figure 4 est un schéma illustrant un mode de représentation d'éléments de construction dans une réalisation de l'invention ; - la figure 5 montre un exemple de fenêtre de saisie de paramètres utilisable dans une réalisation de l'invention ;
- la figure 6 est un schéma illustrant la traduction des paramètres saisis sous forme d'enregistrements de base de données ; et
- les figures 7 à 9 sont des représentations graphiques une facette d'ouvrage où sont visibles des fissures multiples, qui peuvent être présentées dans le cadre d'une analyse d'ouvrage effectuée selon l'invention. Dans l'architecture client-serveur illustrée par la figure 1 , un serveur central 10, pouvant consister en un ordinateur de bureau de type PC ou analogue, héberge deux bases de données KHEO et KEPH, ainsi qu'un logiciel d'exploitation 11.
La base de données KHEO structure les connaissances techniques mises en œuvre dans les opérations de contrôle des ouvrages de construction effectuées conformément à l'invention. Elle comprend notamment deux fichiers 12, 13 contenant respectivement des fiches de défauts susceptibles d'être observés sur des ouvrages, et des fiches de causes attribuables à l'observation de ces défauts. La mise au point de ces fiches est effectuée par un superviseur du système, au moyen du logiciel d'exploitation 11. Pour assister le supea'iseur dans cette mise au point, le logiciel d'exploitation 11 accède à la base de données KEPH contenant des informations sur les défauts observés sur les ouvrages contrôlés, organisées selon des structures de données incluses dans les fiches de défauts. On a intérêt à faire remonter le maximum d'informations jusqu'à cette base de données KEPH hébergée par le serveur 10, afin de pouvoir enrichir la base de données de connaissance KHEO.
La figure 2 montre un exemple possible de structure d'une fiche de défaut du fichier 12. La fiche, associée à un type de défaut, comprend les champs suivants : - un champ 20 contenant un numéro de référence de fiche ;
- un champ 21 désignant le matériau des éléments de construction sur lesquels le type de défaut peut être observé ;
- un champ 22 donnant le nom du défaut ;
- un champ 23 de définition et d'identification du défaut, dans lequel on trouve des éléments de description sous forme de texte et/ou d'image, ainsi qu'un code de désignation du défaut, composé de quatre lettres dans l'exemple considéré ;
- un champ 24 permettant d'associer le type de défaut à un ensemble d'une ou plusieurs causes possibles ; ce champ 24 définit des liens d'indexation du fichier de défauts 12 avec le fichier de causes 13 ; pour chaque cause indiquée, le champ 24 peut spécifier une ou plusieurs conséquences possibles, et/ou préconiser des investigations complémentaires ; - un champ 25 décrivant une méthodologie de mesure pour le type de défaut concerné, et définissant une structure de données pour la saisie des paramètres pertinents pour ce type de défaut ; le champ 25 comprend des informations ainsi qu'une structure de données qui seront utiles aux opérateurs effectuant les relevés de défauts sur site : croquis expliquant les mesures à effectuer et définissant les paramètres mesurés, suggestions d'outillage pour effectuer les mesures, mises en relation des quantités mesurées avec des champs numériques ou alphanumériques de bases de données, possibilité d'entrer des références d'un fichier image contenant une photographie du défaut, possibilité d'entrer des observations sous forme de texte, ... ;
- un champ 26 pour désigner d'éventuels documents de référence fournissant de l'information ou des spécifications en relation avec le type de défaut. La figure 3 montre un exemple de fiche de cause de défaut pouvant être stockée dans le fichier 13, et comportant :
- un champ 30 contenant un numéro de référence de fiche ;
- un champ 31 désignant le matériau des éléments de construction sur lesquels le type de cause de défaut peut survenir ; - un champ 32 donnant le nom de la cause de défaut ;
- un champ de définition 33, contenant des explications sous forme de texte,
- un champ 34 associant la cause de défaut à une ou plusieurs conséquences, chaque conséquence étant elle-même une autre cause de défaut faisant l'objet d'une fiche du même type, dont le numéro de référence figure également dans le champ 34 ;
- un champ 35 associant, selon une relation d'indexation réciproque de celle des champs 24 des fiches de défauts, un ou plusieurs défauts au type de cause concerné ; le champ 35 contient les numéros de référence des fiches de défauts en question, et suggère éventuellement des investigations complémentaires ; - un champ 36 fournissant des informations détaillées sur la pathologie correspondant au type de cause de défaut, sous forme textuelle et/ou graphique ;
- un champ 37 identifiant le cas échéant un ou plusieurs documents de référence.
L'enchaînement des causes, des conséquences et des défauts observables, caractérisé par les liens d'indexage sous-jacents aux champs 24, 34 et 35, peut être défini à l'aide d'organigrammes représentant, pour chaque matériau de construction, les liens de cause à effet entre les pathologies et les manifestations qu'elles peuvent avoir. Le superviseur peut définir ces organigrammes à l'aide du logiciel d'exploitation 11 qui les transcrit sous forme de liens d'indexation dans la base de données KHEO. Leur mise au point peut être facilitée par des traitements analytiques ou statistiques sur les données issues des observations réelles, contenues dans la base de données KEPH. Dans l'architecture client-serveur représentée sur la figure 1 , les fichiers de défauts et de causes 12, 13 de la base de données KHEO sont copiés dans la mémoire d'un ou plusieurs ordinateurs d'exploitation 40. Ces ordinateurs 40 peuvent consister en des ordinateurs de bureau de type PC ou analogue, et être reliés au serveur 10 de façon temporaire ou permanente par l'intermédiaire d'un réseau de transmission de données. Typiquement, les ordinateurs d'exploitation 40 seront à disposition d'entreprises chargées du contrôle et du diagnostic d'un certain nombre d'ouvrages.
Chaque ordinateur 40 est équipé d'un logiciel d'analyse CHAM qui exploite la base de données KHEO, ainsi que des bases de données MYKE et KEPH également mémorisées dans l'ordinateur 40. La base de données KEPH peut être identique à celle du serveur 10. En variante, elle peut correspondre aux seules observations faites sous le contrôle de l'entreprise disposant de l'ordinateur 40. La base de données MYKE est une partie de la base de données KEPH, relative à certains ouvrages seulement (en pratique, il n'est pas obligatoire que cette partie soit mémorisée deux fois dans l'ordinateur 40). L'ordinateur d'exploitation 40 mémorise également une base de fichiers graphiques 41 définissant des vues des ouvrages contrôlés. A titre d'exemple, ces vues peuvent être générées à l'aide du logiciel de DAO de marque « Autocad », dont l'utilisation est courante dans le dessin de structure.
La figure 4 illustre une façon de représenter les vues d'un ouvrage pour un opérateur, dans le cas particulier où l'ouvrage est un pont monté sur piles, dont le tablier est formé d'un assemblage de voussoirs successifs. Dans cet exemple, chaque pile est représenté par une vue à plat de ses différentes facettes observables depuis l'extérieur, représentées sous forme déployée. En faisant le tour d'une pile, l'opérateur peut relever des défauts sur cette vue à plat des facettes. De même, chaque voussoir du pont peut être représenté par des vues à plat de facettes, en distinguant les facettes qu'on peut inspecter depuis l'extérieur et les facettes intérieures qu'on peut inspecter en entrant dans le caisson du tablier. Ce genre de représentation en facettes déployées permet de visualiser aisément différentes portions massives de l'ouvrage. D'autres éléments de l'ouvrage, notamment des équipements rapportés sur la structure, peuvent être mieux représentés par des vues en élévation et/ou en perspective. Dans l'exemple de la figure 4, c'est le cas des dispositifs d'appui 32 situés entre les piles et le tablier.
Sur chaque facette, on peut définir un ou plusieurs zones de facette pour lesquelles sont prévus des attributs de zone spécifiques. Une zone est délimitée par une courbe fermée telle qu'un polygone ou une ellipse superposée à la facette, qui permet de décrire des attributs particuliers de la zone et de la rendre remarquable par rapport à l'ensemble. L'analyse des observations dans cette zone peut conduire à des conclusions différentes de ces mêmes observations sur le reste de la facette.
Il peut y avoir plusieurs zones par facette, et ces zones peuvent se superposer ou s'inclure.
La position de la zone est relative à celle du repère général de la facette. Les caractéristiques géométrique de la zone sont sa position, sa forme et son étendue. Elles sont automatiquement connues lors de sa création par l'outil de dessin. La création d'une zone consiste donc à dessiner un contour sur la facette et à renseigner une boîte de dialogue associée. Les champs à renseigner de manière obligatoire ou optionnelle lors de la création d'une zone de facette comprennent par exemple : - un nom de zone ; - un type de zone ;
- une ou plusieurs fonctions ;
- un type de fonctionnement structurel ;
- le type et la description d'un environnement ; - une matière ;
- une valeur de distance pour la définition d'un « voisinage de zone » ;
- un commentaire ;
- une ou plusieurs photos.
Il est possible ensuite de modifier ou supprimer cette zone. On peut aussi prévoir une bibliothèque de types de zone dont les noms et une partie des attributs sont prédéfinis, par exemple « zone de marnage », « zone d'effort tranchant », etc.
La zone est affichée sur les vues de la facette par son contour adouci ou de couleur différente, afin de ne pas le confondre avec les traits et contours de la facette.
Une telle zone est utile pour déterminer l'importance d'un signe en fonction de sa position par rapport à cette zone (en dedans ou en dehors, dans le « voisinage », ...).
Les zones sont des parties de facette pour lesquelles une analyse différente ou plus fine est effectuée. Avant cela, le fait qu'une observation soit portée sur une zone implique une information différente selon celle-ci, à l'attention de l'inspecteur. Celui ci est invité, parce qu'il a noté quelque chose dans cette zone, à effectuer une observation ou une action complémentaire et spécifique. L'existence d'une zone sur une facette peut modifier les comportements des « objets » qui y sont posés. On entend par « objet » toute observation portée directement sur la facette et assortie d'une exigence de renseignements de la part de l'opérateur, éventuellement de consignes ou recommandations.
Typiquement cet objet est un défaut mais peut aussi être par exemple, un essai de caractérisation du matériau ou de la structure. Le comportement est dicté par l'existence d'une table de correspondance entre les valeurs que doivent prendre les exigences et consignes et le type de zone. Lorsque l'objet est placé dans une zone de facette, il prend les attributs que lui procure la zone par l'existence de cette table. Ceci permet d'adapter le nombre et l'exigence des informations demandées à l'inspecteur à l'importance relative de la présence de cet objet dans cette zone. Pour une telle zone de facette, les attributs de zone définis en référence au type de zone comprennent ainsi des attributs qui affectent ceux des objets ou défauts relevés dans cette zone.
Les zones de facette permettent de constituer des facettes « intelligentes », qui sont associées à un algorithme d'auto-analyse en fonction des données de leur (éventuelle) fiche de maintenance, de leur description typologique et des défauts relevés. L'analyse porte sur les objets posés sur la facette (défauts ou résultats d'essai essentiellement), les valeurs des paramètres de ces objets et leur position par rapport aux zones. A titre d'illustration, si une facette comporte une Zone N°1 de type « Zone de marnage » et une Zone N°2 de type « Zone d'effort tranchant », un exemple d'analyse peut être : s'il y a au moins un défaut de type « acier apparent » dans la Zone N°1, dont la surface est supérieure à 20 cm2, ou au moins un défaut de type « acier apparent » dans le voisinage de la Zone N°1 dont la surface est supérieure à 40 cm2, alors donner l'instruction de prélever une carotte de béton de diamètre 50 mm et longueur 200 mm dans la Zone N°1. La décision peut être comme dans l'exemple ci-dessus une instruction pour l'inspecteur.
La décision peut aussi résulter d'un élément d'analyse supérieur, qui n'apparaît pas à l'inspecteur mais ultérieurement à l'analyste, comme par exemple dans l'analyse : s'il y a au moins une fissure d'orientation comprise entre 40 et 50° et d'ouverture supérieure à 0,2 mm et de longueur supérieure à 1 mètre dans la zone N°2, alors il y a une insuffisance structurelle vis à vis de l'effort tranchant.
La génération des vues de facettes et d'équipements pour un ouvrage tel que celui de la figure 4, composés d'éléments dont beaucoup sont semblables, peut être répétitive, ce qui accélère la saisie. Les données de référence des vues sont avantageusement hiérarchisées afin de permettre un appel collectif des vues de facettes semblables (par exemple les vues des piles 15 à 19 ou toutes les vues extérieures de voussoirs 18 à 24 dans le cas du pont de la figure 4).
Pour définir les vues de la base 41 , la saisie des paramètres de représentation peut être effectuée au moyen de l'ordinateur 40 lorsque des plans suffisamment détaillés de l'ouvrage sont disponibles. Sinon, elle peut être effectuée lors d'une visite du site, comme expliqué plus loin.
Pour effectuer la saisie d'informations, dont les relevés de défauts sur site, on remet aux opérateurs des terminaux portatifs 50. Un tel terminal 50 est typiquement un ordinateur portatif adapté aux conditions de terrain : résistant aux chocs, étanche à la poussière et à l'eau, muni d'un clavier 50a, d'un écran tactile 50b et de systèmes de mémorisation extractibles. De façon avantageuse, l'interface utilisateur du terminal 50 comporte une interface graphique comprenant l'écran tactile 50b et pourvue d'un organe de pointage 51 , de type stylo, pour la saisie et le dessin manuel sur l'écran tactile 50b.
Avant d'effectuer un relevé sur site, le terminal portatif 50 est mis en communication avec un ordinateur d'exploitation 40, soit directement au moyen d'un câble de liaison série, soit par l'intermédiaire d'un réseau de transmission de données à distance. Après un échange de données d'identification, effectué conformément aux procédures d'authentification en vigueur, certains fichiers sont chargés de l'ordinateur 40 dans le terminal 50 : - un fichier 52 extrait du fichier 12 et contenant des fiches de défauts ;
- des fichiers graphiques de vues 53 extraits de la base 41 ;
- des fichiers 54 de défaut précédemment observés, extraits de la base MYKE si l'ouvrage a déjà fait l'objet d'un relevé de défauts,
- toutes les informations relatives aux ouvrages et aux parties d'ouvrages visités.
Les fiches de défaut 52 sont sélectionnées dans le fichier 12 sur la base d'indications sur le type d'ouvrage visité (pont sur piles, suspendu, à haubans, bâtiment en béton précontraint, etc.). Cette opération de filtrage, mono- ou multi-critère, permet de sélectionner les défauts pertinents afin de guider l'opérateur dans les relevés à effectuer.
Si les vues de l'ouvrage n'ont pas pu être établies sur plans, elles le sont lors de la première visite du site. Pour cela, le terminal portatif 50 est équipé d'un logiciel de création de vues 55, qui, dans l'exemple précédemment évoqué, peut consister en des modules d'édition du logiciel « Autocad ». L'opérateur définit alors les fichiers graphiques correspondants aux facettes et équipements de l'ouvrage qu'il peut observer, et entre les mesures appropriées. A l'issue de cette première visite, les vues ainsi définies sont chargées dans la base 41 pour être utilisées par l'ordinateur d'exploitation 40 et lors des visites suivantes du site.
Si l'opérateur constate des inadéquations entre les vues qu'il à chargées depuis la base 41 et les portions d'ouvrage qu'il observe, il peut être habilité à effectuer des modifications du fichier graphique au moyen du logiciel 55, en précisant son nom et la date de cette modification.
Dans le terminal portatif 50 est également installé un logiciel de commande et de traitement SCRI qui fonctionne avec la base de données formée, dans la mémoire 56 du terminal, par les données contenues dans les fichiers 52 à 54. Les logiciels 55 et SCRI coopèrent avec le logiciel 57 de gestion de l'interface utilisateur, qui fait partie du système d'exploitation du terminal 50, afin de permettre à l'utilisateur de sélectionner et entrer des données au moyen du stylo 51 et de l'écran tactile et/ou du clavier.
La saisie de données, dont celles relatives aux défauts observés par l'opérateur est organisée selon les structures de données définies dans les fiches de défauts du fichier 52 chargé dans le terminal.
Une illustration en est donnée sur la figure 5. Après avoir appelé dans le fichier 53 la facette de l'ouvrage qu'il est en train de contrôler, la vue de cette facette est affichée sur l'écran 50b et l'opérateur peut sélectionner la fiche d'un défaut qu'il constate, ce qui provoque l'affichage d'une fenêtre de dialogue 61 lui permettant d'entrer les paramètres pertinents pour le défaut en question et de former une représentation du défaut sur la vue affichée.
La sélection d'un type de défaut est par exemple effectuée dans un système de menus déroulants, d'icônes ou de codes barres, ou encore en entrant les codes de quatre lettres figurant dans les champs de définition et d'identification 23 des fiches de défaut. Les défauts observés lors de précédentes visites de l'ouvrage peuvent être représentés automatiquement sur la vue affichée 60, par appel des données correspondantes dans le fichier 54. Dans ce cas, ces défauts peuvent également être sélectionnés en pointant leur représentation sur la vue affichée au moyen du stylo 51 , ce qui permet de mettre à jour des paramètres du défauts si nécessaire.
L'opérateur peut dessiner sur la vue affichée 60 les défauts 62 qu'il observe, en utilisant le stylo 51 directement, à partir d'une représentation standard préenregistrée, ou encore en modifiant la forme enregistrée lors d'une précédente visite. Le mode de représentation employé dépend de la fiche de défaut appelée, et peut être défini à l'intérieur de celle-ci.
La fenêtre de dialogue 61 fait apparaître les paramètres dont la saisie est obligatoire ou conseillée, conformément à la structure de données définie dans les champs 25 de fiches de défauts sélectionnées. Certains paramètres, tels la position ou les dimensions du défaut dessiné 62, peuvent être insérés automatiquement par le logiciel SCRI dans les champs correspondants de la fenêtre 61 lors de la saisie.
Géométriquement, un défaut observé peut apparaître sous forme ponctuelle (par exemple impact sur un câble), linéique (par exemple fissure) ou surfacique (par exemple tache de rouille), ce que reflètent les structures de données correspondantes : mode de représentation des défauts, paramètres pertinents à mesurer. Dans tous les cas, la position (X, Y) du défaut dessiné est déterminée par le logiciel SCRI (l'opérateur peut également forcer cette position selon les valeurs qu'il mesure si c'est plus commode pour lui). La longueur A et la largeur B, également déterminées par le logiciel sur la base du dessin ou fixées par l'opérateur, sont les dimensions du rectangle dans lequel s'inscrit la représentation du défaut. Dans le cas d'un défaut apparaissant sous forme linéique, le logiciel calcule en outre la longueur déployée L du défaut tel qu'observé. Dans le cas d'un défaut apparaissant sous forme surfacique, le logiciel calcule en outre l'aire σ du défaut tel qu'observé.
Les autres paramètres, qualitatifs ou quantitatifs, peuvent pour l'essentiel être saisis par l'opérateur au moyen du clavier 50a, ou par sélection de valeurs discrètes dans des menus. L'opérateur a également la possibilité d'entrer des commentaires dans des champs déterminés de la fenêtre de dialogue 61 , à l'aide du clavier du terminal. La fenêtre 61 peut encore comporter un bouton « Photo » dont l'activation permet à l'opérateur d'associer les données saisies pour le défaut 62 à un fichier image généré après la prise d'un cliché au moyen d'un appareil photographique numérique 58 raccordé à un port externe 59 du terminal 50. Le bouton « Photo » peut également être utilisé pour commander la prise du cliché à travers l'interface 59. En variante, l'appareil 58 pourrait être une caméra numérique pour la prise d'images animées.
D'autres boutons de la fenêtre de dialogue peuvent être prévus dans les fenêtres de dialogue 61 , pour fournir des indications complémentaires à la demande de l'opérateur, telles que des explications présentes dans la fiche de défaut sélectionnée. Les images prises par l'appareil photographique 58, qui communique avec le terminal à travers le port 59, peuvent en outre être traitées pour apparaître en superposition sur les vues à plat des facettes de l'ouvrage affichées sur l'écran 50b. Ceci procure une interface ergonomique à l'opérateur pour la saisie des défauts : les outils de l'interface graphique lui servent à acquérir directement la position des défauts, par exemple en pointant dessus avec le stylo 51 dans l'image affichée en superposition, et à ouvrir les fenêtres de dialogue pour la saisie des paramètres.
La superposition d'une image photographique sur la vue paramétrée de la facette peunt requérir la connaissance : - de la position et de l'orientation de l'appareil 58 par rapport à la facette au moment de la prise de vue. Ces paramètres sont connus de par le positionnement de l'appareil. Si celui-ci est installé dans un véhicule télécommandé (par exemple à bord d'un hélicoptère miniature), le véhicule peut être équipé de moyens inertiels et/ou télémétriques pour déterminer automatiquement sa position et son attitude et les communiquer au terminal ;
- des déformations optiques éventuellement introduites par l'appareil 58.
Celles-ci sont en général connues d'avance d'après les caractéristiques de l'appareil, la distance de prise de vue (déduite de la position de l'appareil par rapport à la facette) et de la distance focale. Si elle n'est pas fixe, la distance focale est fournie à travers l'interface 59, soit de l'appareil 58 vers le terminal 50, soit du terminal vers l'appareil si celui-ci est commandé depuis le terminal. Connaissant ces paramètres, un logiciel de traitement d'image dont est pourvu le terminal 50 calcule une déformation à appliquer aux pixels du fichier image pour pouvoir superposer l'image sur la vue de la ou des facettes concernées. Pour faciliter ce calcul, l'opérateur peut être invité à indiquer sur l'image affichée des points remarquables de la structure (angles, arêtes, positions d'équipements, ...), dont les coordonnées sont connues dans le repère de la facette. Ces points sont par exemple au nombre de quatre pour une facette plane et plus pour une facette courbe. Plus ils sont nombreux, plus la superposition sera précise. Après avoir compensé les déformations optiques éventuelles dues à l'appareil 58, le programme effectue une interpolation spatiale des pixels de l'image de manière à bien positionner les points en question sur la vue déployée de la facette. Dans le cas d'une facette plane, l'interpolation est linéaire. Dans le cas d'une facette présentant une ou plusieurs courbures, une interpolation d'ordre supérieur est utilisée, par exemple à l'aide de fonctions de type spline ou de courbes de Béziers.
Si la facette est une facette déployée, le programme de traitement d'image effectue les calculs ci-dessus pour les différentes portions de facette apparentes sur l'image. Il élimine en outre les régions de l'image qui sont en dehors du contour des facettes.
Le programme peut également juxtaposer sur une même facette plusieurs images prises par l'appareil 58, en superposition sur la vue de la facette.
A partir des données saisies puis validées par l'opérateur, le logiciel de commande et de traitement SCRI génère des données descriptives qui sont enregistrées dans le fichier de défauts observés 54. Ce processus est illustré par la figure 6. Pour chaque observation de défaut, l'enregistrement comporte par exemple : un numéro d'enregistrement ; une référence de la vue concernée de l'ouvrage ; un repère d'axes (la vue peut être associée à plusieurs repères si cela facilite les mesures) ; la position X, Y du défaut dans ce repère ; l'indication du type de défaut (code de désignation de quatre lettres) ; les paramètres mesurés, pertinents pour le défaut en question, tels que demandés par la fiche de défaut ; et éventuellement les commentaires et les références du fichier image si l'appareil 58 a été utilisé.
L'opérateur a en outre la possibilité d'enregistrer des liens entre des relevés de défauts effectués sur des facettes différentes de l'ouvrage, afin de prendre en compte le fait qu'un même défaut peut se manifester sur plusieurs facettes de l'ouvrages. La hiérarchie de la base de données des défauts observés intègre ainsi un niveau « groupe de défauts observés », se rapportant aux différentes observation d'un même défaut.
A l'issue du relevé des informations, dont celui des défauts, effectué sur le site de l'ouvrage, le terminal portatif 50 est remis en communication avec l'ordinateur d'exploitation 40 pour charger dans la base de données MYKE les données descriptives de défaut mises à jour dans le fichier 54. C'est à partir de ces données mises à jour qu'est également enrichie la base de données KEPH dans l'ordinateur 40 et/ou le serveur 10.
A partir des données descriptives des défauts observés, mises à jour dans la base de données MYKE, le logiciel d'analyse CHAM présente les résultats du relevé au responsable d'analyse qui utilise l'ordinateur 40. Il peut également lui apporter une aide au diagnostic en vue d'identifier les causes des défauts et/ou de faire des suggestions d'intervention sur l'ouvrage.
L'ordinateur d'exploitation 40 est équipé d'outils graphiques facilitant l'analyse topologique des défauts.
Par exemple, un outil d'analyse topologique du logiciel CHAM permet d'estimer la forme de défauts à deux dimensions à partir des observations qui en ont été faites sous forme linéique sur des facettes de l'ouvrage. Il utilise pour cela des outils standard d'extrapolation mathématique, et il génère des vues tridimensionnelles de portions de l'ouvrage incluant des représentations à deux dimensions de ces défauts, obtenues à partir des paramètres descriptifs mis à jour dans un enregistrement ou dans plusieurs enregistrements liés dans un même groupe de défauts. De même, le logiciel CHAM peut estimer la forme de défauts à trois dimensions à partir des observations qui en ont été faites sous forme surfacique sur des facettes de l'ouvrage. Il peut alors générer des vues tridimensionnelles incluant des représentations à trois dimensions de ces défauts, obtenues à partir des paramètres descriptifs mis à jour dans un ou plusieurs enregistrements. De telles vues peuvent être peuvent être analysées par le responsable et/ou insérées dans un rapport d'analyse édité par le responsable avec l'assistance du logiciel CHAM.
Le logiciel CHAM peut en outre afficher sur l'écran de l'ordinateur 40 plusieurs facettes de l'ouvrage ayant la même forme, afin d'analyser la distribution géométrique des défauts sur des éléments semblables de l'ouvrage. En particulier, ces facettes peuvent être représentées de façon superposée, ce qui permet de mettre en évidence les concentrations de défaut dans des zones homologues des éléments. Certains éléments peuvent avoir la même forme mais une taille différente. Dans ce cas, au moins une des facettes distinctes affichées de façon superposée est soumise à une déformation mathématique, telle qu'une homothétie, par rapport aux autres, afin que la représentation soit effectuée avec une taille unique de toutes les facettes. Par exemple, dans le cas particulier de la figure 4, le responsable d'analyse peut visualiser de façon superposée les vues à plat des facettes correspondant aux extérieurs des voussoirs successifs sur une certaine longueur du pont afin d'identifier d'éventuels problèmes structurels ayant une certaine configuration spatiale.
Une autre possibilité intéressante peut être prévue dans le logiciel CHAM pour les défauts de type « fissure » observés de façon multiple sur une même facette 70 de l'ouvrage. Souvent, ce genre de configuration de défauts a pour origine un manque d'effort de compression dans l'élément de construction, par exemple en béton, dû à un dimensionnement insuffisant de la structure ou à une avarie telle qu'une rupture de câble de précontrainte. Le logiciel d'analyse CHAM comporte pour cela un module capable de déterminer une ligne d'efforts manquants, correspondant à une ligne suivant laquelle il y aurait lieu de rétablir un effort de compression qui fait défaut, sur la base des paramètres descriptifs mis à jour pour les fissures relevées sur la facette de l'ouvrage.
Le fonctionnement de ce module est illustré par les figures 7 à 9. Partant des paramètres observés et consignés dans la base de données MYKE, qui comprennent, dans le cas d'une fissure i, la direction, la longueur Lj et la largeur d'ouverture βj, le module détermine les droites D, comprises dans le plan de la facette 70, qui sont respectivement perpendiculaires aux fissures en les coupant en leur centre (figure 8) ou au point de plus grande largeur d'ouverture. Par une interpolation géométrique sur la base des directions de ces droites aux points où elles coupent leurs fissures respectives, le module obtient la ligne d'efforts manquants Λ qui peut permettre au responsable d'analyse d'expliquer les fissures observées. En variante, la ligne Λ pourrait être déterminée simplement par interpolation des positions des centres des fissures. La ligne Λ peut être représentée sur l'écran de l'ordinateur 40 (figure 9), avec ou sans des représentations simultanées des fissures. Cette représentation peut être assortie d'une visualisation de l'évolution de certains paramètres le long de la ligne Λ, déterminés par le logiciel CHAM sur la base des mesures effectuées. Ces paramètres peuvent comprendre la largeur d'ouverture βj, interpolée entre les fissures, qui donne une idée de l'effort de compression manquant, ou une estimation de cet effort manquant déterminée par une formule empirique à partir de cette largeur βj. Pour visualiser un tel paramètre, on peut utiliser une variation de couleur le long de la ligne Λ affichée, ou des diagramme abscisses/ordonnées.
Par ailleurs, le responsable d'analyse peut étudier l'évolution d'un défaut dans le temps, en affichant des représentations correspondant à des données descriptives mises à jour pour un même défaut lors de visites successives du site, stockées dans la base de données MYKE. L'analyse de l'évolution d'un défaut dans le temps peut également comporter la production de graphiques illustrant l'évolution d'un ou plusieurs des paramètres définis dans la fiche de défaut ou de paramètres déduits de ceux-ci par des calculs effectués par le logiciel CHAM. Ces graphiques peuvent être analysés et/ou insérés dans le rapport d'analyse.
Dans le cadre de l'analyse typologique des défauts, le logiciel CHAM comporte en outre des outils de traitement statistique et de tri multi-critère permettant au responsable d'analyse d'accéder rapidement aux informations qu'il considère comme les plus significatives (calculs de moyennes ou d'écarts type de paramètres déterminés, effectués sur un échantillonnage de défauts, dans des portions déterminées d'un ouvrage et/ou sur une période donnée, comparaison avec les résultats obtenus sur d'autres ouvrages similaires, ...).
Le logiciel CHAM peut notamment générer des histogrammes à partir des données descriptives mises à jour dans la base de données MYKE. De tels histogrammes peuvent être affichés sur l'écran de l'ordinateur 40 et/ou insérés dans le rapport d'analyse. Ces histogrammes peuvent notamment dénombrer les défauts observés sur une partie donnée (définie par un ensemble de référence de vues) ou la totalité de l'ouvrage. Un tel histogramme donne, pour chaque type de défaut, le nombre d'observations qui en sont faites sur l'ouvrage. Ces nombres peuvent être pondérés par le responsable d'analyse, en fonction de l'importance qu'il accorde à tel ou tel défaut.
Le fait que les défauts soient liés à des causes de défaut dans la base de données KHEO permet d'établir également des histogrammes de causes correspondant aux défauts observés sur une partie ou la totalité de l'ouvrage. Un tel histogramme donne, pour différentes causes de défaut, les nombres d'observations des défauts qui leur sont associés, éventuellement modifiés selon les pondérations faites par le responsable d'analyse, ainsi que d'autres informations recueillies sur site, par exemple des résultats de mesure, une description de l'environnement, des conditions d'exploitation'.
Le logiciel d'analyse CHAM, notamment par ses outils d'analyses topologique et typologique, apporte au responsable d'analyse une assistance qui lui permet d'automatiser et de rationaliser la production des rapports d'analyse. Le rapport d'analyse peut être un fichier de traitement de texte contenant les diagnostics, commentaires et suggestions du responsable d'analyse, dans lequel peuvent être insérés, au choix du responsable d'analyse, des objets tels que des histogrammes de défauts ou de causes, des graphiques illustrant l'évolution dans le temps de certains paramètres ou des résultats de traitements statistiques, des représentations de défauts élaborées par le logiciel CHAM, des reproductions d'images prises par l'opérateur, etc. Le rapport d'analyse peut également planifier la prochaine visite du site de l'ouvrage.
Même si le logiciel ne se substitue pas au savoir-faire du responsable d'analyse, il lui fournit une assistance appréciable, notamment en lui permettant de réaliser des gains de productivité et d'éviter d'éventuelles omissions.
Dans l'organisation décrite précédemment en référence à l'architecture illustrée par la figure 1 , trois types d'intervenants sont impliqués dans le procédé : le superviseur qui accède au serveur central 10, les responsables d'analyse qui utilisent les ordinateurs d'exploitation 40, et les opérateurs de terrain auxquels sont remis les terminaux portatifs 50. Les logiciels dont sont équipés ces ordinateurs supportent également des procédures d'autorisation d'intervention par les différentes personnes, qui définissent les accès autorisés aux différentes bases de données et logiciels. Par exemple, le superviseur peut accéder à l'ensemble des informations, tandis que le responsable d'analyse accède seulement aux données concernant les ouvrages contrôlés au moyen de son ordinateur d'exploitation 40, et que le superviseur ne dispose quant à lui que des données concernant spécifiquement les ouvrages qu'il visite. Dans ce cas, la base de données KEPH stockée dans l'ordinateur 40 est une partie seulement de celle stockée dans le serveur 10. Cette dernière est alimentée par les données obtenues par l'intermédiaire des différents ordinateurs d'exploitation 40. L'opérateur de terrain peut quant à lui accéder à la base de données partielle MYKE et aux fichiers graphiques 41 relatifs aux ouvrages qu'il visite ainsi qu'aux fiches de défauts 52 filtrées pour ces ouvrages. Ce contrôle d'accès est effectué lorsque le terminal portatif 50 est mis en communication avec l'ordinateur d'exploitation 40. On comprendra que l'organisation ci-dessus n'est qu'un exemple utilisable dans la mise en œuvre de la présente invention. En particulier, l'architecture client-serveur n'est pas obligatoire, l'ensemble des tâches décrites pour les ordinateurs 10 et 40 pouvant être effectuées dans une machine unique. Les opérations effectuées par l'ordinateur d'exploitation 40 peuvent également être plus réduites que ce qui a été décrit. Par exemple, les opérations de tri exploitées par le logiciel CHAM dans l'analyse typologique et/ou topologique des défauts observés sur l'ouvrage peuvent être effectuées conjointement entre le serveur 10 et l'ordinateur d'exploitation 40. Une opération de tri comporte alors la formation d'une requête de filtrage par le logiciel CHAM, définissant les critères pertinents pour le tri. Cette requête est transmise au serveur 10 qui la traite et retourne le résultat à l'ordinateur d'exploitation 40. Le superviseur peut exercer un certain contrôle sur la dissémination de copies de parties importantes du logiciel développé. En outre, pour s'assurer que les nouvelles données sont régulièrement communiquées au serveur 10 afin d'enrichir ses bases de données, une requête de filtrage reçue par le serveur central 10, ou au moins la première de ces requêtes dans le cadre d'une session, n'est traitée que si les données descriptives de défauts mises à jour pour l'ouvrage ont été préalablement ou simultanément communiquées par l'ordinateur d'exploitation au serveur central.
D'autre part, le système peut intégrer une assistance à la maintenance. Certaines actions de maintenance peuvent être indiquées dans les fiches de défaut, pour les cas où certaines conditions sont observées. Dans ce cas, les actions de maintenance effectuées sont consignées avec les données d'observations mises à jour. D'autre part, des actions de maintenance ou de réparation peuvent être spécifiées dans des fichiers spéciaux organisés en une base de données de maintenance gérée par l'ordinateur 40 sous le contrôle du responsable d'analyse pour indiquer à l'opérateur des interventions à effectuer dans des missions de maintenance concomitantes ou non avec les missions de relevé de défauts. Lorsque le terminal 50 est mis en communication avec l'ordinateur d'exploitation 40, des données de maintenance peuvent être chargées s'il y a lieu et intégrées à la base de données d'ouvrage comportant les fichiers 52-54. Ces données de maintenance sont prises en compte par le logiciel SCRI pour indiquer à l'opérateur les actions requises et lui demander des paramètres si nécessaire.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1. Procédé d'assistance au contrôle d'un ouvrage de construction, dans lequel un terminal portatif (50) est remis à un opérateur pour effectuer un recueil d'informations sur l'ouvrage, dont un relevé de défauts, le terminal portatif comportant :
- une interface utilisateur, incluant une interface graphique (50b, 51 ), pour l'affichage de vues de l'ouvrage et la saisie d'informations relatives à des observations faites par l'opérateur sur l'ouvrage ;
- une mémoire (56) contenant une base de données d'ouvrage, comprenant des fichiers définissant les vues de l'ouvrage présentées sur l'interface graphique, des structures de données respectivement associées à des types de défauts susceptibles d'apparaître sur l'ouvrage, et le cas échéant des données descriptives de défauts précédemment observés sur l'ouvrage, organisées conformément aux structures de données associées ; et
- des moyens de commande et de traitement (SCRI) permettant à l'opérateur de commander l'affichage de vues de l'ouvrage à partir de la base de données d'ouvrage, de gérer la saisie d'informations relatives à des défauts observés et de mettre à jour les données descriptives de défauts, dans lequel, en réponse à la sélection d'un type de défaut par l'opérateur, les moyens de commande et de traitement activent, à l'aide de la structure de données associée, un dialogue avec l'opérateur pour la saisie de paramètres descriptifs du défaut, qui sont utilisés pour former une représentation du défaut sur la vue de l'ouvrage affichée sur l'interface graphique et pour mettre à jour les données descriptives de défauts.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel l'interface utilisateur du terminal portatif comporte des outils de dessin de défauts sur la vue de l'ouvrage affichée sur l'interface graphique.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel les outils de dessin de défauts comprennent un organe de saisie et de dessin sur écran tactile.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les vues de l'ouvrage présentées sur l'interface graphique comprennent des vues à plat de facettes de l'ouvrage.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel lesdites vues à plat de facettes de l'ouvrage comprennent des vues à plat de facettes déployées de l'ouvrage.
6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, dans lequel certaines au moins des facettes sont associées à des structures de données représentant des zones de facette affichées sur les vues desdites facettes, pour lesquelles un ou plusieurs attributs de zone sont définis.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel certaines au moins des facettes associées à des structures de données représentant des zones de facette sont en outre associées à un algorithme d'analyse de défauts.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'exécution de l'algorithme d'analyse de défauts associé à une facette comporte l'examen de conditions relatives à des caractéristiques de défauts relevés dans les zones de facettes associées.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel les attributs de zone définis pour au moins une zone de facette comprennent des attributs qui affectent les paramètres descriptifs de défauts relevés dans ladite zone de facette.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, dans lequel le terminal portatif est équipé de moyens de communication avec un appareil de prise d'images (58) et de moyens de traitement d'image pour superposer au moins une image prise avec ledit appareil sur la vue à plat d'au moins une facette de l'ouvrage.
11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel les moyens de traitement d'image sont associés à des moyens pour déterminer la position et/ou l'orientation de l'appareil de prise d'images (58) par rapport à l'ouvrage.
12. Procédé selon la revendication 10 ou 11 , dans lequel les moyens de traitement d'image sont agencés pour appliquer une déformation géométrique à l'image prise avec ledit appareil en fonction de paramètres optiques incluant une distance focale employée pour prendre l'image.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel les moyens de traitement d'image sont agencés pour appliquer une déformation géométrique à l'image prise avec ledit appareil par une interpolation basée sur la position, observée sur ladite image, de points spécifiés de l'ouvrage.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, dans lequel moyens de traitement d'image sont agencés pour juxtaposer plusieurs images prises avec ledit appareil, en superposition sur au moins une vue de facette.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on remet à l'opérateur un appareil de prise d'images (58) raccordable à un port externe (59) du terminal portatif (50), et lorsque l'opérateur prend une image avec ledit appareil après avoir sélectionné un type de défaut, on associe les données descriptives de défauts mises à jour à un fichier image correspondant.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les structures de données comprises dans la base de données d'ouvrage incluent des structures de données relatives à des défauts apparaissant sous forme ponctuelle, des structures de données relatives à des défauts apparaissant sous forme linéique, et des structures de données relatives à des défauts apparaissant sous forme surfacique.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la base de données d'ouvrage comporte des données de maintenance pour indiquer à l'opérateur des actions de maintenance à entreprendre sur l'ouvrage.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les données descriptives de défauts mises à jour pour l'ouvrage sont intégrées à une base de données d'observations (MYKE), et un logiciel d'analyse (CHAM) exploite la base de données d'observations pour assister un responsable d'analyse dans la préparation de rapports d'analyse faisant suite à des relevés effectués.
19. Procédé selon la revendication 18, dans lequel la base de données d'observations (MYKE) et le logiciel d'analyse (CHAM) sont hébergés par un ordinateur (40) distinct du terminal portatif (50).
20. Procédé selon la revendication 19, dans lequel ledit ordinateur (40) a une unité d'affichage commandable pour afficher au moins partiellement et de façon superposée plusieurs facettes distinctes de l'ouvrage ayant une même forme, en montrant les éventuels défauts relevés sur ces facettes.
21. Procédé selon la revendication 20, dans lequel au moins une des facettes distinctes affichées de façon superposée est déformée mathématiquement par rapport à d'autres de ces facettes ayant la même forme mais une taille différente.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 21 , dans lequel les structures de données comprises dans la base de données d'ouvrage incluent des structures de données relatives à des défauts apparaissant sous forme linéique, et le logiciel d'analyse (CHAM) est agencé pour présenter des vues tridimensionnelles de portions de l'ouvrage incluant des représentations de défauts à deux dimensions, obtenues à partir des paramètres descriptifs de défauts apparaissant sous forme linéique.
23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 22, dans lequel les structures de données comprises dans la base de données d'ouvrage incluent des structures de données relatives à des défauts apparaissant sous forme surfacique, et le logiciel d'analyse (CHAM) est agencé pour présenter des vues tridimensionnelles de portions de l'ouvrage incluant des représentations de défauts à trois dimensions, obtenues à partir des paramètres descriptifs de défauts apparaissant sous forme surfacique.
24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 23, dans lequel le logiciel d'analyse (CHAM) est agencé pour déterminer une ligne d'efforts manquants (Λ) sur la base de paramètres descriptifs de défauts correspondant à plusieurs fissures relevées sur une facette de l'ouvrage.
25. Procédé selon la revendication 24, dans lequel le logiciel d'analyse (CHAM) est agencé pour générer une représentation de la ligne d'efforts manquants (Λ) sur une vue de ladite facette de l'ouvrage.
26. Procédé selon la revendication 24 ou 25, dans lequel les paramètres descriptifs de défauts comprennent une largeur de fissure pour chaque défaut de type « fissure » relevé sur ladite facette de l'ouvrage, et dans lequel le logiciel d'analyse (CHAM) est agencé pour déterminer une évolution d'une fonction de la largeur de fissure le long de la ligne d'efforts manquants (Λ).
27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 26, dans lequel la base de données d'observations (MYKE) se rapporte à un ou plusieurs ouvrages, et est une portion d'une autre base de données (KEPH) se rapportant à un plus grand nombre d'ouvrages, des moyens étant prévus pour restreindre l'accès à ladite autre base de données.
28. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 27, dans lequel le logiciel d'analyse (CHAM) est agencé pour générer, à partir des données descriptives de défauts mises à jour, un histogramme des défauts observés sur une partie au moins de l'ouvrage.
29. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 28, dans lequel chaque structure de données associée à un type de défaut est en outre associée à un ensemble de causes attribuables à l'observation dudit défaut.
30. Procédé selon la revendication 29, dans lequel les structures de données comprises dans la base de données d'ouvrage et les ensembles de causes associés sont extraits d'une base de données générale de défauts (KHEO).
31. Procédé selon la revendication 30, dans lequel les structures de données et les ensembles de causes associés sont sélectionnés dans la base de données générale de défauts (KHEO) par un filtrage opéré sur la base d'au moins des indications de type d'ouvrage.
32. Procédé selon l'une quelconque des revendications 29 à 31 , dans lequel le logiciel d'analyse (CHAM) est agencé pour générer, à partir des données descriptives de défauts mises à jour, un histogramme des causes incluses dans les ensembles associés aux structures de données associées à des types de défauts observés sur une partie au moins de l'ouvrage.
33. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 32, dans lequel le logiciel d'analyse (CHAM) exploite des opérations de tri effectuées sur la base de données descriptives de défauts observés sur l'ouvrage, une opération de tri comportant la formation d'une requête de filtrage par un ordinateur d'exploitation (40) équipé du logiciel d'analyse et le traitement de ladite requête de filtrage par un serveur central (10) distinct de l'ordinateur d'exploitation.
34. Procédé selon la revendication 33, dans lequel au moins une requête de filtrage reçue par le serveur central (10) n'est traitée que si les données descriptives de défauts mises à jour pour l'ouvrage ont été communiquées par l'ordinateur d'exploitation (40) au serveur central.
35. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les informations recueillies sur l'ouvrage, saisies et enregistrées par l'intermédiaire de l'interface graphique, incluent des caractéristiques relatives à la matière de l'ouvrage ou de parties d'ouvrages, à l'environnement de l'ouvrage ou à ses conditions d'utilisation et de fonctionnement.
36. Terminal portatif pour l'assistance au contrôle d'un ouvrage de construction, comportant : - une interface utilisateur, incluant une interface graphique (50b, 51 ), pour l'affichage de vues de l'ouvrage et la saisie d'informations relatives à des observations faites par l'opérateur sur l'ouvrage ;
- une mémoire (56) contenant une base de données d'ouvrage, comprenant des fichiers définissant les vues de l'ouvrage présentées sur l'interface graphique, des structures de données respectivement associées à des types de défauts susceptibles d'apparaître sur l'ouvrage, et le cas échéant des données descriptives de défauts précédemment observés sur l'ouvrage, organisées conformément aux structures de données associées ; et
- des moyens de commande et de traitement (SCRI) permettant à l'opérateur de commander l'affichage de vues de l'ouvrage à partir de la base de données d'ouvrage, de gérer la saisie d'informations relatives à des défauts observés et de mettre à jour les données descriptives de défauts, dans lequel les moyens de commande et de traitement activent, en réponse à la sélection d'un type de défaut par l'opérateur, à l'aide de la structure de données associée, un dialogue avec l'opérateur pour la saisie de paramètres descriptifs du défaut, utilisent les paramètres descriptifs saisis pour former une représentation du défaut sur la vue de l'ouvrage affichée sur l'interface graphique, et mettent à jour les données descriptives de défauts.
37. Terminal portatif selon la revendication 36, dans lequel l'interface utilisateur comporte des outils de dessin de défauts sur la vue de l'ouvrage affichée sur l'interface graphique.
38. Terminal portatif selon la revendication 37, dans lequel les outils de dessin de défauts comprennent un organe de saisie et de dessin sur écran tactile.
39. Terminal portatif selon l'une quelconque des revendications 36 à 38, dans lequel les vues de l'ouvrage présentées sur l'interface graphique comprennent des vues à plat de facettes de l'ouvrage.
40. Terminal portatif selon la revendication 39, dans lequel certaines au moins des facettes sont associées à des structures de données représentant des zones de facette affichées sur les vues desdites facettes, pour lesquelles un ou plusieurs attributs de zone sont définis.
41. Terminal portatif selon la revendication 40, dans lequel certaines au moins des facettes associées à des structures de données représentant des zones de facette sont en outre associées à un algorithme d'analyse de défauts en relation avec des caractéristiques de défauts relevés dans lesdites zones de facettes.
42. Terminal portatif selon la revendication 40 ou 41 , dans lequel les attributs de zone définis pour au moins une zone de facette comprennent des attributs qui affectent les paramètres descriptifs de défauts relevés dans ladite zone de facette.
43. Terminal portatif selon l'une quelconque des revendications 39 à 42, comprenant en outre des moyens de communication avec un appareil de prise d'images (58) et de moyens de traitement d'image pour superposer au moins une image prise avec ledit appareil sur la vue à plat d'au moins une facette de l'ouvrage.
44. Terminal portatif selon la revendication 43, dans lequel les moyens de traitement d'image sont associés à des moyens pour déterminer la position et/ou l'orientation de l'appareil de prise d'images (58) par rapport à l'ouvrage.
45. Terminal portatif selon la revendication 43 ou 44, dans lequel les moyens de traitement d'image sont agencés pour appliquer une déformation géométrique à l'image prise avec ledit appareil en fonction de paramètres optiques incluant une distance focale employée pour prendre l'image.
46. Terminal portatif selon l'une quelconque des revendications 43 à 45, dans lequel les moyens de traitement d'image sont agencés pour appliquer une déformation géométrique à l'image prise avec ledit appareil par une interpolation basée sur la position, observée sur ladite image, de points spécifiés de l'ouvrage.
47. Terminal portatif selon l'une quelconque des revendications 36 à 46, comprenant un port externe pour le raccordement d'un appareil de prise d'images, les moyens de commande et de traitement étant agencés pour associer les données descriptives de défauts mises à jour à un fichier image correspondant à image prise avec ledit appareil.
48. Support de données lisible par ordinateur, sur lequel sont enregistrés des modules de logiciel et de base de données à charger dans un terminal portatif (50) pour la mise en œuvre d'un procédé d'assistance au contrôle d'un ouvrage de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 35.
49. Modules de logiciel et de base de données, à charger dans un terminal portatif (50) pour la mise en œuvre d'un procédé d'assistance au contrôle d'un ouvrage de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 35.
50. Dispositif d'analyse pour l'assistance au contrôle d'un ouvrage de construction, comprenant un ordinateur d'exploitation (40) hébergeant une base de données d'observations (MYKE) et un logiciel d'analyse (CHAM) pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 35 à partir de données descriptives de défauts mises à jour par un opérateur au moyen d'un terminal portatif sur le site de l'ouvrage.
51. Support de données lisible par ordinateur, sur lequel sont enregistrés des modules de logiciel et de base de données incluant un logiciel d'analyse (CHAM) et une base de données d'observations (MYKE) à charger dans un ordinateur d'exploitation (40) pour la mise en œuvre d'un procédé d'assistance au contrôle d'un ouvrage de construction selon l'une quelconque des revendications 18 à 35.
52. Modules de logiciel et de base de données, incluant un logiciel d'analyse (CHAM) et une base de données d'observations (MYKE) à charger dans un ordinateur d'exploitation (40) pour la mise en œuvre d'un procédé d'assistance au contrôle d'un ouvrage de construction selon l'une quelconque des revendications 18 à 35.
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