FR3055419A1 - Systeme d'installation d'un capteur sur une ligne aerienne - Google Patents
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Abstract
L'invention se situe dans le domaine de l'installation de capteurs permettant la surveillance de flux d'énergie électrique dans un réseau de distribution électrique. Elle concerne un système d'installation d'un capteur sur une ligne aérienne, un ensemble comprenant un capteur et un tel système d'installation du capteur, et un procédé d'installation du capteur. Le capteur (50) comprend un mécanisme d'accroche (521, 522) permettant d'accrocher le capteur à la ligne aérienne. Selon l'invention, le système d'installation (60) comprend : ▪ un drone aérien agencé pour pouvoir venir se positionner en vol stationnaire au voisinage de la ligne aérienne, ▪ une structure porteuse (62) agencée pour accueillir le capteur, et ▪ un élément de liaison (65) entre le drone aérien et la structure porteuse, la structure porteuse comprenant un mécanisme de largage (63) agencé pour prendre un état de maintien dans lequel il est apte à maintenir le capteur sur la structure porteuse et un état de largage dans lequel il est apte à libérer le capteur de la structure porteuse.
Description
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention se situe dans le domaine de la gestion des flux d'énergie électrique dans un réseau de distribution électrique et, plus précisément, dans le domaine de l'installation de capteurs permettant la surveillance de ces flux et de l'apparition d'anomalies. Elle concerne un système d'installation destiné à installer un capteur sur une ligne électrique aérienne, un ensemble comprenant ledit capteur et ledit système d'installation, et un procédé d'installation du capteur sur une ligne électrique aérienne.
L'invention s'applique notamment à des lignes électriques mais s'applique plus généralement à toute ligne aérienne et en particulier à toute ligne aérienne dont l'accès est difficile ou dangereux.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Traditionnellement, les réseaux de distribution électrique ont été conçus dans le but d'assurer la distribution d'énergie de manière unidirectionnelle et relativement homogène depuis des stations de production d'énergie vers des points de consommation. Depuis le développement de la production décentralisée, également appelée production distribuée, les flux d'énergie transitant dans un réseau de distribution d'énergie électrique sont plus hétérogènes, certaines portions du réseau pouvant subir une demande d'énergie importante quand d'autres portions sont soumises à une plus faible demande. Il en résulte des déséquilibres dans les flux électriques relativement aux capacités de transfert des portions du réseau. Ces déséquilibres peuvent faire apparaître des points de faiblesse sur le réseau électrique.
Dans le but de contrôler les flux d'énergie sur certains tronçons d'un réseau électrique et de détecter d'éventuelles anomalies, des capteurs peuvent être installés sur ces tronçons. De tels capteurs comportent généralement un dispositif de mesure de tension et un dispositif de mesure de courant. Ils peuvent en outre comporter un dispositif de détection de défauts tels que des courts circuits. En pratique, les capteurs sont physiquement installés sur les lignes électriques du réseau. Chaque capteur comporte un élément d'accroche pouvant prendre une forme de pince ou d'anneau en position fermée et venant entourer la ligne électrique. Cet élément d'accroche remplit alors une fonction mécanique en maintenant le capteur sur la ligne électrique. L'élément d'accroche peut éventuellement remplir une fonction électrique en formant une pince ampèremétrique. L'installation d'un capteur sur une ligne électrique aérienne pose plusieurs difficultés. D'une part, les lignes électriques étant portées à des moyennes et des hautes tensions, typiquement entre 5000 et 50000 volts, la sécurité des opérateurs installant les capteurs doit être prise en compte. Une solution consiste à isoler électriquement le tronçon de ligne électrique sur laquelle est installé le capteur pendant le temps de l'installation. Une telle interruption du flux est toutefois fortement indésirable. Une autre solution consiste à installer les capteurs sur une ligne électrique sous tension à l'aide d'une perche isolante, laquelle isole électriquement l'opérateur de la ligne électrique sur laquelle il pose le capteur. Cependant, les interventions opérées sur des lignes électriques sous tension s'accompagnent de fortes contraintes de sécurité et nécessitent de faire appel à des techniciens qualifiés à cet effet. L'installation des capteurs est alors longue et coûteuse. D'autre part, les points d'un réseau électrique sur lesquels les capteurs doivent être installés sont susceptibles d'être situés à des endroits difficiles d'accès pour les opérateurs et plus particulièrement pour les nacelles élévatrices.
Les solutions précitées pour installer les capteurs sur une ligne électrique aérienne ne donnent donc pas entière satisfaction. Un but de l'invention est donc de proposer une technique pour installer un capteur en un point donné d'une ligne électrique qui ne nécessite pas d'isoler électriquement le tronçon de ligne électrique concerné pendant l'installation et qui n'implique pas le déplacement d'un matériel encombrant et difficilement mobile.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
À cet effet, l'invention repose sur l'utilisation d'un drone aérien pour installer le capteur sur le point souhaité de la ligne électrique. L'utilisation d'un drone aérien répond à la fois aux impératifs de sécurité de l'opérateur vis-à-vis des risques d'électrocution et au besoin d'adaptabilité à l'environnement de la ligne électrique. En effet, l'opérateur restant à distance de la ligne électrique lors de la pose du capteur, il ne s'expose pas aux risques d'électrocution. Le drone peut en outre être conduit à proximité d'une ligne électrique presque indifféremment de sa localisation. En particulier, la hauteur de la ligne électrique par rapport au sol et la topologie du terrain sous la ligne électrique n'impactent que très faiblement son accessibilité.
Plus précisément, l'invention a pour objet un système d'installation destiné à installer un capteur sur une ligne aérienne. La ligne aérienne est par exemple une ligne électrique d'un réseau de distribution électrique. Le capteur comporte par exemple un dispositif de mesure de tension ou voltmètre, un dispositif de mesure d'intensité électrique ou ampèremètre et/ou un dispositif de détection de défauts sur la ligne électrique. Le capteur comporte un mécanisme d'accroche lui permettant de s'accrocher à la ligne aérienne. Selon l'invention, le système d'installation comprend :
un drone aérien agencé pour pouvoir venir se positionner en vol stationnaire au voisinage de la ligne aérienne, une structure porteuse agencée pour accueillir le capteur, et un élément de liaison entre le drone aérien et la structure porteuse, la structure porteuse comprenant un mécanisme de largage agencé pour prendre un état de maintien dans lequel il est apte à maintenir le capteur sur la structure porteuse et un état de largage dans lequel il est apte à libérer le capteur de la structure porteuse.
Dans le présent document, un drone aérien désigne tout aéronef n'embarquant pas de pilote à son bord. Le drone peut être piloté automatiquement en tout ou partie par une unité de gestion de vol ou être piloté manuellement par un opérateur. De préférence, il s'agit d'un aéronef à voilure tournante, pour permettre un vol stationnaire ou quasi stationnaire pendant l'opération d'installation du capteur sur la ligne aérienne. Le drone peut comporter un ou plusieurs rotors.
Dans un premier mode de réalisation, le mécanisme de largage comprend un élément de maintien apte à prendre une position de maintien, dans laquelle il est apte à maintenir le capteur sur la structure porteuse, et une position de largage, dans laquelle il est apte à libérer le capteur de la structure porteuse. Dans la position de maintien, le capteur doit être suffisamment retenu sur la structure porteuse pour ne pas tomber sous l'effet de vibrations ou d'accélérations dues au vol du drone.
Selon une forme avantageuse de réalisation, la structure porteuse est agencée pour recevoir et maintenir au moins un type donné de capteur sans nécessiter de modification structurelle de ce capteur. En particulier, un capteur peut comprendre une forme d'accroche agencée pour monter le capteur sur une perche isolante. La forme d'accroche consiste par exemple en un anneau faisant saillie par rapport au corps du capteur. L'élément de maintien du mécanisme de largage peut alors comporter une tige apte à se déplacer entre une position de maintien, dans laquelle elle s'insère dans l'anneau, et une position de largage, dans laquelle elle est dégagée de l'anneau.
Le mécanisme de largage peut comporter un actionneur de largage agencé pour déplacer l'élément de maintien dans la position de maintien et dans la position de largage. L'actionneur de largage comporte par exemple un servomoteur ou un vérin électrique.
Le système d'installation peut comporter, en outre, une unité de commande configurée pour commander l'actionneur de largage. L'unité de commande peut être dédiée au pilotage de l'actionneur de largage ou piloter plusieurs organes du système d'installation. À titre d'exemple, l'unité de commande peut être intégrée à l'unité de gestion de vol assurant le pilotage du drone. Il peut s'agir d'un microcontrôleur, d'un microprocesseur ou d'un circuit analogique ou numérique dédié.
Dans un deuxième mode de réalisation, le mécanisme de largage comprend un électroaimant agencé pour pouvoir maintenir ou libérer le capteur en fonction de son alimentation. À titre d'exemple, l'électroaimant peut être alimenté pour attirer une pièce en matériau ferromagnétique solidaire du capteur, de manière à le maintenir sur la structure porteuse, et cesser d'être alimenter pour interrompre l'attraction et libérer le capteur.
Le mécanisme d'accroche du capteur peut comporter un élément d'accroche apte à prendre une position ouverte, dans laquelle il laisse le capteur se déplacer librement par rapport à la ligne aérienne, et une position fermée, dans laquelle il est apte à accrocher le capteur à la ligne aérienne. Le système d'installation comporte alors avantageusement un actionneur d'accrochage agencé pour déplacer l'élément d'accroche de la position ouverte à la position fermée.
Le mécanisme d'accroche peut prendre différentes formes. Il comporte par exemple un ou plusieurs ensembles vis-écrou, auquel cas l'actionneur d'accrochage comporte une visseuse adaptée à cet ensemble. Il peut aussi comporter des languettes montées en liaison pivot et pouvant venir enserrer la ligne aérienne par un mouvement de rotation. L'actionneur d'accrochage est alors agencé pour faire pivoter les languettes.
Dans un mode de réalisation particulier du système d'installation selon l'invention, l'actionneur de largage et l'actionneur d'accroche sont communs. Autrement dit, un même actionneur permet de déplacer l'élément de maintien du mécanisme de largage et l'élément d'accroche du mécanisme d'accroche.
L'actionneur de largage et l'actionneur d'accroche peuvent notamment être communs dans le cas d'un capteur en forme de pince. Dans un tel capteur, l'élément d'accroche comporte deux mors articulés et le mécanisme d'accroche comporte en outre deux bras, chaque bras étant solidaire de l'un des mors et permettant leur articulation. L'élément de maintien du mécanisme de largage comporte par exemple un anneau agencé pour pouvoir, dans la position de maintien, enserrer et retenir les bras pour maintenir les mors dans la position ouverte et, dans la position de largage, libérer les bras.
Avantageusement, les mors reviennent automatiquement dans la position fermée par un organe élastique tel qu'un ressort hélicoïdal une fois les bras libérés de l'anneau.
Le système d'installation peut comporter, en outre, un capteur de proximité agencé pour commander l’actionneur d'accrochage en fonction d'une distance entre l'élément d’accroche et la ligne aérienne. Plus particulièrement, le capteur de proximité peut être agencé pour commander l’actionneur d'accrochage de sorte qu'il déplace l'élément d’accroche de la position ouverte à la position fermée lorsque la distance est inférieure à une distance seuil. Le capteur de proximité comporte par exemple une caméra vidéo associée à une unité de traitement informatique. La caméra vidéo est montée sur le drone ou la structure porteuse et génère des images représentant la ligne aérienne et l'élément d’accroche. L'unité de traitement permet de déterminer la distance à partir des images fournies par la caméra vidéo. Le capteur de proximité peut aussi comporter un télémètre laser.
À la place ou en plus du capteur de proximité, le système d'installation peut comporter un capteur de contact. L’actionneur d'accrochage est alors commandé pour déplacer l'élément d’accroche de la position ouverte à la position fermée lors d'une détection d'un contact avec la ligne électrique.
Le système d'installation peut optionnellement comporter une temporisation automatique entre l'accrochage et la séparation de la structure porteuse, afin de garantir un accrochage le plus sûr possible.
Le mécanisme d’accroche du capteur peut aussi comporter un mécanisme d'encliquetage agencé pour permettre d'accrocher le capteur à la ligne aérienne par déformation élastique d'un élément d’accroche.
Dans un mode de réalisation particulier, la structure porteuse comporte un logement apte à accueillir tout ou partie du capteur et débouchant par une ouverture sur une surface externe de la structure porteuse pour permettre l'insertion et le retrait du capteur de la structure porteuse par un déplacement selon un axe d'insertion. Le logement débouche par exemple sur une surface inférieure de la structure externe, pour permettre son retrait sous l'effet de la gravité.
Le logement est par exemple agencé pour accueillir tout le capteur, à l'exception d'au moins une partie du mécanisme d’accroche, laquelle fait saillie pour pouvoir s'accrocher à la ligne électrique.
Le système d'installation peut comporter, en outre, un élément de guidage mécanique dont la forme et les dimensions sont agencées pour que, lorsque la structure porteuse se rapproche de la ligne aérienne dans son voisinage suivant un premier axe de translation, elle se rapproche également de la ligne aérienne suivant un deuxième axe de translation, perpendiculaire au premier axe de translation, par glissement de l'élément de guidage mécanique le long de la ligne aérienne. L'élément de guidage mécanique permet ainsi de faciliter le positionnement relatif entre le mécanisme d’accroche du capteur et la ligne aérienne. L'élément de guidage mécanique est de préférence fixé à la structure porteuse.
Le mécanisme d’accroche du capteur est typiquement agencé pour venir s'accrocher sur la ligne aérienne par un déplacement en translation selon un axe de positionnement, par exemple un axe vertical. L'élément de guidage mécanique peut alors comporter deux palettes de guidage s'étendant longitudinalement en s'évasant de part et d'autre de l'axe de positionnement. Autrement dit, les palettes de guidage présentent une section transversale en V. Chaque palette de guidage consiste par exemple en une plaque.
Afin d'assister le positionnement du capteur par rapport à la ligne aérienne, notamment en cas de pilotage à une distance relativement éloignée du point d'installation sur la ligne aérienne, le système d'installation peut comporter des dispositifs électroniques d'aide au guidage. En particulier, le système d'installation peut comporter une ou plusieurs caméras vidéo et une unité de transmission sans fil agencées pour transmettre à un opérateur des images du capteur et de la ligne aérienne lorsque la structure porteuse se trouve dans le voisinage de la ligne aérienne, de manière à permettre à l'opérateur de visualiser un positionnement relatif du capteur et de la ligne aérienne.
À titre d'exemple, le système d'installation peut comporter une ou plusieurs des caméras vidéo suivantes :
une première caméra dont l'axe optique est horizontal en position stable de la structure porteuse, de manière à permettre une approche du drone aérien à proximité de la ligne aérienne, une deuxième caméra dont l'axe optique est pointé vers le sol en position stable, de manière à permettre un positionnement latéral du capteur par rapport à la ligne électrique, une troisième caméra dont l'axe optique est pointé vers l'élément d'accroche, de manière à permettre de visualiser si l'élément d'accroche est suffisamment proche de la ligne aérienne pour s'y accrocher.
Le système d'installation peut également se baser sur d'autres dispositifs de guidage tels que mesure laser, sonique, ou vision 3D.
Dans un mode de réalisation particulier, l'élément de liaison entre le drone aérien et la structure porteuse comporte un lien souple reliant le drone aérien à la structure porteuse. Un tel lien souple permet d'isoler mécaniquement le drone de la ligne aérienne lorsque la structure porteuse est en appui sur la ligne aérienne. Ainsi, des mouvements d'amplitude limitée du drone pendant l'installation du capteur ne perturbent pas cette installation. En outre, certains drones sont équipés d'une unité de gestion de vol configurée pour stopper la rotation des hélices du drone ou pour le faire redécoller en cas de détection d'un appui au sol. Avec un lien rigide entre le drone et la structure porteuse, un appui de la structure porteuse sur la ligne aérienne pourrait être assimilé comme étant un appui au sol, ce qui perturberait grandement l'installation du capteur.
Toujours dans un mode de réalisation particulier, compatible avec le précédent, l'élément de liaison entre le drone aérien et la structure porteuse comporte un lien isolant électriquement reliant le drone à la structure porteuse. Le drone reste ainsi isolé électriquement de la ligne aérienne même en cas de contact avec la structure porteuse.
L'invention a également pour objet un ensemble comprenant un capteur agencé pour être installé sur une ligne aérienne et un système d'installation de ce capteur tel que décrit précédemment.
L'invention a enfin pour objet un procédé d'installation d'un capteur sur une ligne aérienne. Selon l'invention, le procédé comprend les étapes successives suivantes :
monter le capteur sur une structure porteuse apte à être déplacée à l'aide d'un drone aérien, positionner la structure porteuse à proximité de la ligne aérienne, accrocher le capteur sur la ligne aérienne, et libérer le capteur de la structure porteuse.
L'étape de monter le capteur sur la structure porteuse consiste par exemple à accoupler le capteur à la structure porteuse en déplaçant l'élément de maintien dans la position de maintien.
Dans un premier mode de réalisation, l'étape de positionner la structure porteuse à proximité de la ligne aérienne est réalisée par un opérateur pilotant manuellement le drone aérien.
Dans un deuxième mode de réalisation, l'étape de positionner la structure porteuse à proximité de la ligne aérienne est réalisée à l'aide d'un dispositif de guidage automatique. Le dispositif de guidage automatique comporte par exemple un ou plusieurs des dispositifs suivants :
un système de localisation par satellite, une centrale inertielle, une unité de gestion de vol embarquée dans le drone configurée pour faire suivre un plan de vol prédéterminé au drone, un télémètre laser une visualisation 3D.
Les premier et deuxième modes de réalisation peuvent éventuellement être combinés en prévoyant un pilotage manuel dans une première phase de vol, avant d'entrer dans le voisinage de la ligne aérienne, et un pilotage automatique dans une deuxième phase de vol, après l'entrée dans le voisinage de la ligne aérienne. Inversement, un pilotage automatique peut être prévu dans la première phase de vol, et un pilotage manuel dans la deuxième phase de vol.
Le procédé peut comporter, en outre, une étape de détection dans laquelle il est déterminé que le capteur se trouve à proximité de la ligne aérienne, l'étape d'accrocher le capteur sur la ligne aérienne étant déclenchée lorsqu'il a été détecté que le capteur se trouve à proximité de la ligne aérienne.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement un premier exemple d'ensemble comprenant un capteur et un système d'installation du capteur selon l'invention ;
- la figure 2 représente un deuxième exemple d'ensemble comprenant un capteur et un système d'installation du capteur selon l'invention dans une configuration où le capteur n'est pas monté dans le système d'installation ;
- la figure 3 représente le deuxième exemple d'ensemble dans une configuration où le capteur est monté dans le système d'installation ;
- la figure 4 représente un troisième exemple d'ensemble comprenant un capteur et un système d'installation du capteur selon l'invention ;
- la figure 5 représente un exemple d'étapes d'un procédé d'installation d'un capteur sur une ligne aérienne.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
La figure 1 représente schématiquement un premier exemple d'ensemble 1 comprenant un capteur 20 et un système d'installation 30 de ce capteur selon l'invention.
Le capteur 20 comporte un corps 21 et un mécanisme d’accroche 22 permettant d'accrocher le capteur 20 à une ligne aérienne, par exemple une ligne haute tension d'un réseau de distribution électrique. Le mécanisme d’accroche 22 comporte deux languettes 221, 222 chacune apte à pivoter autour d'un axe horizontal pour prendre une position ouverte, dans laquelle elles laissent le capteur se déplacer librement par rapport à la ligne aérienne, et une position fermée, dans laquelle elles viennent encercler la ligne aérienne pour y maintenir accroché le capteur 20. Les languettes 221, 222 peuvent être entraînées en rotation par un actionneur d'accrochage, non représenté, pouvant être monté sur le capteur 20 ou sur le système d'installation 30. L'actionneur d'accrochage comporte par exemple un servomoteur. Il peut être commandé par une unité de commande intégrée dans le capteur 20 ou dans le système d'installation 30.
Le système d'installation 30 comporte un drone aérien 31, une structure porteuse 32, un élément de liaison 35 reliant le drone 31 à la structure porteuse 32 et un système électronique d'aide au guidage 36. Le drone 31 est un aéronef à voilure tournante équipé de quatre rotors 311, 312, 313, 314. Tout autre aéronef permettant un vol stationnaire pourrait néanmoins être utilisé comme drone. La structure porteuse 32 est agencée pour accueillir le capteur 20. Elle se présente sous forme d'une nacelle comprenant un logement 321 dans lequel le capteur 20 peut se loger et une ouverture 322 débouchant sur une surface inférieure 32A de la structure porteuse 32. La structure porteuse 32 comporte en outre un mécanisme de largage 33 agencé pour pouvoir alternativement maintenir le capteur 20 dans le logement 321 ou le libérer de la structure porteuse 32. Le mécanisme de largage 33 comporte un élément de maintien 331, un actionneur de largage 332 et une unité de commande 333. L'élément de maintien 331 consiste en une patte ou une tige apte à se positionner dans une position de maintien ou dans une position de largage. Dans la position de maintien, représentée sur la figure 1, il est positionné devant l'ouverture 322, de manière à retenir le capteur 20 dans le logement 321. Dans la position de largage, il est retiré de l'ouverture 322, de manière à laisser libre le capteur. L'actionneur de largage 332 est agencé pour déplacer l'élément de maintien dans la position de maintien et dans la position de largage. Il comporte par exemple un servomoteur. L'unité de commande 333 est configurée pour commander l'actionneur de largage 332. Elle consiste par exemple en un microprocesseur configuré pour générer une instruction de commande de largage en fonction d'un signal reçu par un opérateur ou par un capteur, par exemple un capteur de proximité. Le système électronique d'aide au guidage 36 comporte une première caméra vidéo 361 et une deuxième caméra vidéo 362. Les caméras vidéo 361, 362 génèrent des images transmises à un opérateur ou à un dispositif de pilotage automatique, de manière à permettre le positionnement du capteur 20, et en particulier de son mécanisme d'accroche, par rapport à la ligne aérienne. Afin de permettre un positionnement selon les trois dimensions de l'espace, la caméra vidéo 361 est pointée vers le sol et la caméra vidéo 362 est pointée vers le mécanisme d'accroche 22, selon un axe horizontal. De préférence, l'axe optique de la caméra vidéo 362 est parallèle à l'axe selon lequel le mécanisme d'accroche 22 permet l'accroche à la ligne aérienne.
Les figures 2 et 3 représentent un deuxième exemple d'ensemble 4 comprenant un capteur 50 et un système d'installation 60 de ce capteur selon l'invention. Sur les figures 2 et 3, le drone n'est pas représenté, l'élément de liaison n'étant représenté que partiellement sur la figure 3. Sur la figure 2, le capteur 50 est désolidarisé du système d'installation 60 et sur la figure 3, il est monté dans le système d'installation 60.
Le capteur 50 comporte un corps 51, un mécanisme d'accroche 52 et un anneau de maintien 53. Le corps 51 présente une forme cylindrique. Le mécanisme d'accroche 52 est monté à une première extrémité longitudinale du corps 51. Il comporte deux languettes 521, 522 faisant saillie par rapport au corps 51. Chaque languette 521, 522 est montée en liaison pivot autour d'un axe horizontal et peut prendre une position ouverte, comme représentée sur les figures 2 et 3, et une position fermée, dans laquelle elles se rabattent contre le capteur 50, de manière à encercler la ligne aérienne. L'anneau de maintien 53 est monté à une deuxième extrémité longitudinale du corps 51 en faisant saillie par rapport au corps 51 dans une direction opposée à la première extrémité.
Le système d'installation 60 comporte un drone, non représenté, une structure porteuse 62 et un élément de liaison 65 reliant le drone à la structure porteuse 62. La structure porteuse 62 se présente globalement sous forme d'un corps cylindrique 621 dans lequel est ménagé un logement 622 débouchant sur une surface externe inférieure 621A du corps 621 par une ouverture 623. Le logement 622 est conformé pour recevoir le capteur 50 par l'ouverture 623. Le système d'installation 60 comporte en outre un actionneur d'accrochage 66 monté sur la structure porteuse 62. L’actionneur d'accrochage 66 est agencé pour déplacer les languettes 521, 522 de la position ouverte à la position fermée. II comprend par exemple un servomoteur. La structure porteuse 62 comporte en outre un mécanisme de largage 63 agencé pour pouvoir alternativement maintenir le capteur 50 dans le logement 622 ou le libérer de la structure porteuse 62. Le mécanisme de largage 63 comporte une tige, non représentée, et un actionneur de largage 632. La tige est apte à prendre une position de maintien, dans laquelle elle s'insère dans l'anneau de maintien 53 du capteur 50 lorsqu'il est positionné dans le logement 622, et une position de largage, dans laquelle elle est retirée de l'anneau de maintien 53. L’actionneur de largage 632 est agencé pour pouvoir déplacer la tige entre la position de maintien et la position de largage. II comporte par exemple un servomoteur.
La structure porteuse 62 comporte en outre un ensemble de guidage mécanique 67, représenté sur la figure 3, agencé pour aider au guidage de la structure porteuse 62 et du capteur 50 en phase d'approche finale. L'ensemble de guidage mécanique 67 comporte une première tige 671 et une deuxième tige 672, une première armature de centrage 673, une deuxième armature de centrage 674, une troisième armature de centrage 675 et une quatrième armature de centrage 676. La première tige 671 et la deuxième tige 672 s'étendent latéralement et en opposition l'une de l'autre depuis le corps 621 de la structure porteuse 62. Elles forment un élément d'appui pour les armatures de centrage 673-676. Les armatures de centrage 673, 674 sont disposées symétriquement par rapport au corps 621, chacune à une extrémité d'une tige 671, 672. Les armatures de centrage 675, 676 sont disposées symétriquement par rapport au corps
621, de façon plus rapprochée du corps 621. Les armatures de centrage 673-676 sont chacune formées d'un ensemble de pièces présentant globalement une section en V dans un plan perpendiculaire à l'axe des tiges 671, 672, la pointe du V partant de l'une des tiges 671, 672. Une telle disposition permet de faciliter le positionnement du capteur 50 par rapport à la ligne aérienne sur laquelle le capteur 50 doit être installé. Les armatures de centrage 673, 674 présentent des dimensions plus importantes que les armatures de centrage 675, 676. Les armatures 673, 674 permettent ainsi de positionner approximativement le capteur depuis une distance relativement éloignée, alors que les armatures 675, 676 permettent un positionnement plus fin du capteur en phase d'approche finale.
L'élément de liaison 65 est partiellement représenté sur la figure 3. Il comporte un bras 651 s'étendant verticalement depuis le corps 621 de la structure porteuse 62, une tige 652 s'étendant horizontalement et un raccord en T 653 reliant le bras 651 à la tige 652. La tige 652 est parallèle aux tiges 671, 672 de l'ensemble de guidage mécanique 67. Un tel parallélisme n'est toutefois pas indispensable. Chaque extrémité de la tige 652 est munie d'un point d'attache 654, 655, agencé pour attacher un fil reliant la tige 652 au drone. Le fil comporte par exemple une longueur comprise entre 10 centimètres et 2 mètres. Il forme un lien souple et isolant électriquement entre la structure porteuse 62 et le drone.
La figure 4 représente un troisième exemple d'ensemble 7 comprenant un capteur 80 et un système d'installation 90 de ce capteur
Le capteur 80 forme une pince. Il comporte deux mors 81, 82 articulés entre eux, et deux bras 83, 84, chaque bras s'étendant depuis un mors. Les mors sont agencés pour pouvoir prendre une position ouverte, dans laquelle ils définissent un contour ouvert, et une position fermée, dans laquelle ils définissent un contour fermé. Le capteur 80 comporte en outre un organe élastique ramenant les mors dans la position fermée au repos, c'est-à-dire en l'absence de force extérieure.
Le système d'installation 90 comporte un drone, non représenté, une structure porteuse 92 et un élément de liaison 95. L'élément de liaison 95 est sensiblement identique à l'élément de liaison 65 du système d'installation 60 représenté sur la figure 3. La structure porteuse 92 comporte essentiellement un arbre de guidage 921 et une plaque porteuse 922. L'arbre de guidage 921 est fixé sur le bras 651, dans son prolongement. Il forme un support de guidage en translation pour un anneau 96 apte à enserrer les bras 83, 84 du capteur 80 pour maintenir la pince dans la position ouverte. La plaque porteuse est montée sur le bras 651. Elle porte un servomoteur 93 relié à l'anneau 96 par une tige de commande 97. Le servomoteur 93 peut déplacer l'anneau 96 vers l'extrémité libre de l'arbre de guidage 91, de manière à ce que l'anneau maintienne la pince en position ouverte, et dans la direction opposée, de manière à libérer les bras 83, 84 et ainsi à refermer les mors 81, 82. Le servomoteur 93 fait ainsi fonction à la fois d'actionneur de largage et d'actionneur d'accrochage.
La structure porteuse 92 comporte de plus un ensemble de guidage mécanique 98 comprenant deux palettes 981, 982 fixées à l'arbre de guidage 91 par des pièces de liaison 983, 984. Les palettes 981, 982 présente une section en V dans un plan contenant l'axe longitudinal de l'arbre de guidage 91.
La figure 5 représente un exemple d'étapes d'un procédé d'installation d'un capteur sur une ligne aérienne. Le capteur peut être l'un des capteurs décrits en référence aux figures 1 à 4. Le procédé 100 comprend les étapes successives suivantes :
une étape 101 dans laquelle le capteur est monté sur une structure porteuse apte à être déplacée à l'aide d'un drone aérien, une étape 102 dans laquelle la structure porteuse est positionnée à proximité de la ligne aérienne, une étape 103 dans laquelle le capteur est accroché sur la ligne aérienne, et une étape 104 dans laquelle le capteur est libérer de la structure porteuse.
Claims (17)
- REVENDICATIONS1. Système d'installation destiné à installer un capteur (20, 50, 80) sur une ligne aérienne, le capteur comprenant un mécanisme d'accroche (22, 52, 81, 82, 83, 84) permettant d'accrocher le capteur à la ligne aérienne, le système d'installation (30, 60, 90) comprenant :un drone aérien (31) agencé pour pouvoir venir se positionner en vol stationnaire au voisinage de la ligne aérienne, une structure porteuse (32, 62, 92) agencée pour accueillir le capteur, et un élément de liaison (65, 95) entre le drone aérien et la structure porteuse, la structure porteuse comprenant un mécanisme de largage (33, 63, 93, 96) agencé pour prendre un état de maintien dans lequel il est apte à maintenir le capteur sur la structure porteuse et un état de largage dans lequel il est apte à libérer le capteur de la structure porteuse.
- 2. Système d'installation selon la revendication 1, dans lequel le mécanisme de largage (33, 63, 93, 96) comprend un élément de maintien (331, 96) apte à prendre une position de maintien, dans laquelle il est apte à maintenir le capteur (20, 50, 80) sur la structure porteuse (32, 62, 92), et une position de largage, dans laquelle il est apte à libérer le capteur de la structure porteuse.
- 3. Système d'installation selon la revendication 2, dans lequel le mécanisme de largage (33, 63, 93, 96) comprend, en outre, un actionneur de largage (332, 632, 93) agencé pour déplacer l'élément de maintien (331, 96) dans la position de maintien et dans la position de largage, le système d'installation comprenant, en outre, une unité de commande (333) configurée pour commander l'actionneur de largage.
- 4. Système d'installation selon l'une des revendications précédentes dans lequel, le mécanisme d'accroche (22, 52, 81, 82, 83, 84) du capteur comportant un élément d'accroche (221, 222, 521, 522, 81, 82) apte à prendre une position ouverte, dans laquelle il laisse le capteur se déplacer librement par rapport à la ligne aérienne, et une position fermée, dans laquelle il est apte à accrocher le capteur à la ligne aérienne, le système d'installation (30, 60, 90) comprend, en outre, un actionneur d'accrochage (66, 93) agencé pour déplacer l'élément d'accroche de la position ouverte à la position fermée.
- 5. Système d'installation selon les revendications 3 et 4, dans lequel l’actionneur de largage (93) et l’actionneur d'accrochage sont communs.
- 6. Système d'installation selon la revendication 5 dans lequel, l'élément d'accroche comportant deux mors (81, 82) articulés, le mécanisme d'accroche comprenant en outre deux bras (83, 84), chaque bras étant solidaire de l'un des mors et permettant leur articulation, l'élément de maintien du mécanisme de largage comporte un anneau (96) agencé pour pouvoir, dans la position de maintien, enserrer et retenir les bras pour maintenir les mors dans la position ouverte et, dans la position de largage, libérer les bras.
- 7. Système d'installation selon l'une des revendications 4 à 6 comprenant, en outre, un capteur de proximité agencé pour commander l’actionneur d'accrochage (66, 93) en fonction d'une distance entre l'élément d'accroche (221, 222, 521, 522, 81, 82) et la ligne aérienne ou un capteur de contact agencé pour commander l’actionneur d'accrochage (66, 93) de sorte qu'il déplace l'élément d'accroche de la position ouverte à la position fermée lors d'une détection d'un contact avec la ligne électrique.
- 8. Système d'installation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la structure porteuse (32, 62, 92) comporte un logement (321, 622) apte à accueillir tout ou partie du capteur (20, 50, 80) et débouchant par une ouverture (322, 623) sur une surface externe (32A, 621A) de la structure porteuse pour permettre l'insertion et le retrait du capteur de la structure porteuse par un déplacement en translation selon un axe d'insertion.
- 9. Système d'installation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la structure porteuse (32, 62, 92) comporte, en outre, un élément de guidage mécanique (67, 98) dont la forme et les dimensions sont agencées pour que, lorsque la structure porteuse se rapproche de la ligne aérienne dans son voisinage suivant un premier axe de translation, elle se rapproche également de la ligne aérienne suivant un deuxième axe de translation, perpendiculaire au premier axe de translation, par glissement de l'élément de guidage mécanique (67, 98) le long de la ligne aérienne.
- 10. Système d'installation selon la revendication 9, dans lequel le mécanisme d’accroche (22, 52, 81, 82, 83, 84) du capteur (20, 50, 80) étant agencé pour venir s'accrocher sur la ligne aérienne par un déplacement en translation selon un axe de positionnement, l'élément de guidage mécanique (67, 98) comporte deux palettes de guidage (981, 982) s'étendant longitudinalement en s'évasant de part et d'autre de l'axe de positionnement.
- 11. Système d'installation selon l'une des revendications précédentes comprenant, en outre, une caméra vidéo (361, 362) et une unité de transmission sans fil agencées pour transmettre à un opérateur des images du capteur et de la ligne aérienne lorsque la structure porteuse se trouve dans le voisinage de la ligne aérienne, de manière à pouvoir visualiser un positionnement relatif du capteur et de la ligne aérienne.
- 12. Système d'installation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément de liaison (35, 95) entre le drone aérien (31) et la structure porteuse (32, 62, 92) comporte un lien souple reliant le drone aérien à la structure porteuse.
- 13. Système d'installation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément de liaison (35, 95) entre le drone aérien (31) et la structure porteuse comporte un lien isolant électriquement reliant le drone aérien à la structure porteuse.
- 14. Ensemble comprenant un capteur (20, 50, 80) agencé pour être installé sur une ligne aérienne et un système d'installation (30, 60, 90) destiné à installer ledit capteur selon l'une des revendications 1 à 13.5 15. Procédé d'installation d'un capteur (20, 50, 80) sur une ligne aérienne, le procédé comprenant les étapes successives suivantes :monter (101) le capteur sur une structure porteuse apte à être déplacée à l'aide d'un drone aérien (31), positionner (102) la structure porteuse à proximité de la ligne aérienne,10 accrocher (103) le capteur sur la ligne aérienne, et libérer (104) le capteur de la structure porteuse.16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel l'étape (102) de positionner la structure porteuse à proximité de la ligne aérienne est réalisée par un opérateur pilotant
- 15 manuellement le drone aérien.
- 17. Procédé selon la revendication 15, dans lequel l'étape (102) de positionner la structure porteuse à proximité de la ligne aérienne est réalisée à l'aide d'un dispositif de guidage automatique.
- 18. Procédé selon l'une des revendications 15 à 17 comprenant, en outre, une étape de détection que le capteur (20, 50, 80) se trouve à proximité de la ligne aérienne, l'étape (103) d'accrocher le capteur sur la ligne aérienne étant déclenchée lorsqu'il a été détecté que le capteur se trouve à proximité de la ligne aérienne.S.608661 /3
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