FR3107113A1 - System for monitoring the movement of structural parts, and corresponding process - Google Patents
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Abstract
Système de surveillance des mouvements de parties d’ouvrage, et procédé correspondant L’invention concerne un système de surveillance (1) des mouvements éventuels de parties d’ouvrage (100), comprenant : - une pluralité de cibles (Ci) montées sur lesdites parties d’ouvrage (100), - un moyen de prise de mesure (10), configuré pour viser des cibles (Ci), et pour mesurer, à des instants successifs, les coordonnées desdites cibles (Ci). Le système (1) comprend également un moyen de déplacement (106), de préférence motorisé, sur lequel est monté le moyen de prise de mesure (10), le moyen de déplacement (106) étant configuré pour déplacer le moyen de prise de mesure (10) entre lesdites parties d’ouvrage (100), à des positions successives (P1, P2, P3), afin de permettre au moyen de prise de mesure (10) de viser et de mesurer les coordonnées de ladite pluralité de cibles (Ci). L’invention concerne également un procédé correspondant de surveillance des mouvements éventuels de parties d’ouvrage. Figure pour l’abrégé : Fig. 2The invention relates to a system (1) for monitoring the movements of structural parts (100), comprising: - a plurality of targets (Ci) mounted on said work parts (100), - a measuring means (10), configured to aim at targets (Ci), and to measure, at successive instants, the coordinates of said targets (Ci). The system (1) also comprises a moving means (106), preferably motorized, on which the measuring means (10) is mounted, the moving means (106) being configured to move the measuring means. (10) between said work parts (100), at successive positions (P1, P2, P3), in order to allow the measuring means (10) to aim and measure the coordinates of said plurality of targets ( This). The invention also relates to a corresponding method for monitoring any movements of structural parts. Figure for the abstract: Fig. 2
Description
La présente invention a pour objet un système de surveillance des mouvements éventuels de parties d’ouvrage.The subject of the present invention is a system for monitoring the possible movements of parts of a structure.
De façon plus précise, la présente invention concerne un système, et le procédé correspondant, qui permet la surveillance des éventuels mouvements des différents éléments constitutifs d’un ouvrage d’art sous l’effet de causes externes telles que des mouvements de terrain ou des risques d’affaissement dus par exemple au perçage de tunnel sous ledit ouvrage d’art.More specifically, the present invention relates to a system, and the corresponding method, which allows the monitoring of any movements of the various constituent elements of a work of art under the effect of external causes such as ground movements or risks of subsidence due, for example, to the drilling of a tunnel under said work of art.
L’invention s’applique notamment, mais non exclusivement, à la surveillance d’ouvrages d’art géotechniques en construction, tels que, par exemple, un puits ou tunnel. On comprend en effet que les poussées des sols et des eaux sur ledit ouvrage d’art en construction peuvent entraîner des déformations de sa structure et qu’il est indispensable d’en être informé immédiatement afin de pouvoir y remédier.The invention applies in particular, but not exclusively, to the monitoring of geotechnical structures under construction, such as, for example, a shaft or tunnel. It is indeed understood that the thrusts of the soil and water on the said work of art under construction can lead to deformations of its structure and that it is essential to be informed immediately in order to be able to remedy it.
L’invention s’applique également à la surveillance de bâtiments dans une zone urbaine lors du perçage d’un tunnel sous ces bâtiments. On comprend, dans ce cas, que le perçage peut entraîner des mouvements de la structure de ces bâtiments et qu’il est indispensable d’en être informé immédiatement afin de pouvoir y remédier.The invention also applies to the surveillance of buildings in an urban area during the drilling of a tunnel under these buildings. It is understood, in this case, that the drilling can cause movement of the structure of these buildings and that it is essential to be informed immediately in order to be able to remedy it.
On connaît des systèmes de surveillance des mouvements éventuels de parties d'ouvrage d'art qui sont constitués par un ensemble formé d'une part par un théodolite motorisé et d'autre part par des cibles associées au théodolite, ces cibles étant d'une part positionnées sur des parties non susceptibles d'être affectées par des mouvements, c'est-à-dire des cibles de référence et, d'autre part, des cibles de surveillance qui sont fixées à des endroits convenables sur les parties d'ouvrage à surveiller. La position, ou la stabilité, des cibles de référence peut être connue avec une grande précision. Le théodolite ou appareil similaire permet, en visant successivement les cibles de référence et les cibles de surveillance, de déterminer les coordonnées dans l'espace des cibles de référence et des cibles de surveillance. On comprend en effet que, du fait que le plus souvent le théodolite doit être placé dans la zone susceptible d'être affectée par des mouvements, il est nécessaire de pouvoir déterminer précisément, à partir des cibles de référence, la position du théodolite et en conséquence la position des cibles de surveillance.Systems are known for monitoring the possible movements of parts of a work of art which consist of an assembly formed on the one hand by a motorized theodolite and on the other hand by targets associated with the theodolite, these targets being of a on the one hand positioned on parts not likely to be affected by movements, that is to say reference targets and, on the other hand, monitoring targets which are fixed at suitable places on the parts of the work to monitor. The position, or stability, of the reference targets can be known with great precision. The theodolite or similar device makes it possible, by aiming successively at the reference targets and the surveillance targets, to determine the coordinates in space of the reference targets and the surveillance targets. It is in fact understood that, since most often the theodolite must be placed in the zone likely to be affected by movements, it is necessary to be able to determine precisely, from the reference targets, the position of the theodolite and in consequently the position of surveillance targets.
Comme cela est bien connu, le théodolite est commandé pour viser successivement et périodiquement les cibles de référence et les cibles de surveillance en mesurant pour chaque cible ses coordonnées polaires: distance, angle horizontal, angle vertical. Le plus souvent, le théodolite est équipé d'un générateur de faisceau laser et les cibles de référence et de surveillance comportent un prisme qui renvoie le faisceau laser vers le théodolite lorsque celui-ci est pointé correctement sur la cible.As is well known, the theodolite is controlled to aim successively and periodically at the reference targets and the surveillance targets by measuring for each target its polar coordinates: distance, horizontal angle, vertical angle. Most often, the theodolite is equipped with a laser beam generator and reference and monitoring targets include a prism which returns the laser beam to the theodolite when it is pointed correctly at the target.
Il est ainsi possible de mesurer les coordonnées polaires des cibles de référence et des cibles de surveillance par rapport au théodolite, les coordonnées cartésiennes des cibles de surveillance étant calculées par le centre de surveillance. En comparant les coordonnées des cibles de surveillance pour des instants successifs de mesure de coordonnées, on peut détecter des éventuels mouvements même si ceux-ci sont de très faible amplitude. En effet, pour disposer d'un système de surveillance fiable, il est nécessaire de pouvoir détecter des déplacements ou mouvements de l'ordre du millimètre.It is thus possible to measure the polar coordinates of the reference targets and of the monitoring targets with respect to the theodolite, the Cartesian coordinates of the monitoring targets being calculated by the monitoring center. By comparing the coordinates of the monitoring targets for successive instants of coordinate measurement, it is possible to detect possible movements even if these are of very low amplitude. Indeed, to have a reliable surveillance system, it is necessary to be able to detect displacements or movements of the order of a millimeter.
Bien que les théodolites puissent avoir une portée relativement importante, il arrive, dans certaines situations, que les possibilités d'implantation du théodolite ne permettent pas, à l'aide d'un seul théodolite, d'effectuer la surveillance de l'ensemble de l'ouvrage ou de l'ensemble des bâtiments. Cela est particulièrement vrai en zone urbaine.Although theodolites can have a relatively large range, there are situations where the possibilities for implantation of the theodolite do not allow, with the help of a single theodolite, to carry out the monitoring of the whole of the work or all the buildings. This is especially true in urban areas.
En outre, il n'est pas toujours possible, dans l'environnement de la zone de surveillance et notamment dans le cas d'un environnement urbain, de disposer de zones non susceptibles d'être affectées par des mouvements qui permettent la mise en place de cibles de référence de telle manière que ces cibles permettent la détermination dans les trois dimensions de la position du théodolite.In addition, it is not always possible, in the environment of the surveillance zone and in particular in the case of an urban environment, to have zones not likely to be affected by movements which allow the installation reference targets in such a way that these targets allow the determination in three dimensions of the position of the theodolite.
Le document FR 2843797 divulgue un système de surveillance des mouvements éventuels de parties d'ouvrage comprenant:
- une pluralité de stations de prise de mesure aptes à viser des cibles;
- une pluralité de cibles de référence accouplées à au moins une station;
- une pluralité de cibles de surveillance montées sur lesdites parties d'ouvrage, au moins une partie desdites cibles de surveillance étant associée à au moins deux stations;
- des moyens de commande de chaque station pour mesurer à des instants successifs les coordonnées de préférence polaires des cibles de référence et des cibles de surveillance qui lui sont associées par rapport à ladite station; et
- des moyens de traitement des coordonnées des cibles de référence et des cibles de surveillance élaborées par lesdites stations auxdits instants successifs pour en déduire un éventuel déplacement d'une cible de surveillance entre deux instants de mesure.Document FR 2843797 discloses a system for monitoring possible movements of parts of a structure comprising:
- a plurality of measurement stations capable of aiming at targets;
- a plurality of reference targets coupled to at least one station;
- a plurality of monitoring targets mounted on said parts of the work, at least a part of said monitoring targets being associated with at least two stations;
- means for controlling each station to measure at successive instants the preferably polar coordinates of the reference targets and of the monitoring targets associated with it with respect to said station; And
- Means for processing the coordinates of the reference targets and of the surveillance targets developed by said stations at said successive instants to deduce therefrom a possible displacement of a surveillance target between two measurement instants.
Ainsi, le document FR 2843797 décrit un système permettant de surveiller efficacement des mouvements éventuels de parties d’ouvrage de dimensions importantes, même si les conditions, par exemple en milieu urbain, sont défavorables à la mise en place des théodolites et des cibles de référence ou de surveillance.Thus, the document FR 2843797 describes a system making it possible to effectively monitor any movements of parts of a structure of large dimensions, even if the conditions, for example in an urban environment, are unfavorable to the installation of theodolites and reference targets. or monitoring.
Dans le cas de travaux de fouilles complexes, par exemple urbaines, les cibles sont généralement installées par niveau horizontal, à chaque phase de terrassement, et sont mesurées ensuite depuis la surface, sur des piliers répartis autour de la fouille. Cependant, au fur et à mesure de l’avancée des travaux et de l’augmentation de la profondeur des fouilles, les visées angulaires depuis la surface deviennent de plus en plus étroites. Dans certains cas, il devient même parfois impossible d’effectuer les mesures, du fait des limitations des appareils de mesure.In the case of complex excavation works, for example urban ones, the targets are generally installed by horizontal level, at each earthwork phase, and are then measured from the surface, on pillars distributed around the excavation. However, as the work progresses and the depth of the excavations increases, the angular sights from the surface become increasingly narrow. In some cases, it sometimes even becomes impossible to perform the measurements, due to the limitations of the measuring devices.
D’autre part, en cas de fouilles complexes, plusieurs niveaux de butonnage peuvent être utilisés. Or, les niveaux de butonnage forment des murs verticaux ou horizontaux susceptibles de masquer la visée des cibles disposées en-dessous, ce qui nécessite alors l’utilisation d’un nombre plus important de stations de prise de mesure.On the other hand, in the case of complex excavations, several bracing levels can be used. However, the bracing levels form vertical or horizontal walls likely to mask the aiming of the targets arranged below, which then requires the use of a greater number of measurement stations.
Il existe donc un réel besoin de disposer d'un système de surveillance des mouvements éventuels de parties d'ouvrage qui permette de surveiller efficacement les différentes parties d'un ouvrage d'art de dimensions importantes et dans des conditions difficiles d'implantation des cibles de surveillance ou de référence et notamment en milieu urbain.There is therefore a real need to have a system for monitoring the possible movements of parts of a structure which makes it possible to effectively monitor the different parts of a work of art of large dimensions and under difficult conditions of location of the targets. monitoring or reference, particularly in urban areas.
La présente invention vise à résoudre les différents problèmes techniques énoncés précédemment. En particulier la présente invention vise à proposer un système de surveillance des mouvements éventuels de parties d’ouvrage d’art qui permette la surveillance d’un ouvrage d’art de dimensions importantes même si les conditions, par exemple en milieu urbain, sont défavorables à la mise en place des théodolites. Plus précisément, la présente invention vise à proposer un système de surveillance permettant de limiter la présence et/ou les déplacements d’opérateurs utilisant les théodolites dans l’ouvrage d’art, et donc limitant les risques de sécurité pour lesdits opérateurs.The present invention aims to solve the various technical problems mentioned above. In particular, the present invention aims to provide a system for monitoring the possible movements of parts of a work of art which allows the monitoring of a work of art of large dimensions even if the conditions, for example in an urban environment, are unfavorable. to the placement of theodolites. More specifically, the present invention aims to provide a monitoring system making it possible to limit the presence and/or movements of operators using theodolites in the structure, and therefore limiting the safety risks for said operators.
Ainsi, selon un aspect, il est proposé un système de surveillance des mouvements éventuels de parties d’ouvrage, comprenant :
- une pluralité de cibles montées sur lesdites parties d’ouvrage, et
- un moyen de prise de mesure, configuré pour viser des cibles, et pour mesurer, à des instants successifs, les coordonnées desdites cibles,
dans lequel le système comprend également un moyen de déplacement, de préférence motorisé, sur lequel est monté le moyen de prise de mesure, le moyen de déplacement étant configuré pour déplacer le moyen de prise de mesure entre lesdites parties d’ouvrage, à des positions successives, afin de permettre au moyen de prise de mesure de viser et de mesurer les coordonnées de ladite pluralité de cibles.Thus, according to one aspect, there is proposed a system for monitoring the possible movements of parts of a structure, comprising:
- a plurality of targets mounted on said work parts, and
- a measurement means, configured to aim at targets, and to measure, at successive instants, the coordinates of said targets,
wherein the system also comprises moving means, preferably motorized, on which the measuring means is mounted, the moving means being configured to move the measuring means between said parts of the work, at positions successive, in order to allow the measuring means to aim and measure the coordinates of said plurality of targets.
Afin de permettre des prises de mesures correctes, même dans des conditions complexes, tout en garantissant la sécurité des opérateurs chargés d’effectuer les mesures, le système de surveillance selon l’invention prévoit un moyen de déplacement sur lequel est monté le moyen de prise de mesure. Le moyen de déplacement permet d’une part de déplacer le moyen de prise de mesure dans l’ouvrage d’art, afin de permettre une visée correcte des différentes cibles positionnées dans ledit ouvrage d’art, et d’autre part de réduire le nombre d’opérateurs présents et travaillant dans l’ouvrage d’art.In order to allow correct measurements to be taken, even under complex conditions, while guaranteeing the safety of the operators responsible for carrying out the measurements, the monitoring system according to the invention provides a means of displacement on which is mounted the means of taking of measurement. The moving means makes it possible on the one hand to move the measurement means in the work of art, in order to allow correct aiming of the various targets positioned in said work of art, and on the other hand to reduce the number of operators present and working in the structure.
En effet, le moyen de déplacement est configuré pour permettre un déplacement, in situ, du moyen de prise de mesure, sans nécessiter la présence d’un opérateur à côté du moyen de prise de mesure. L’opérateur peut ainsi rester à distance du moyen de prise de mesure, c’est-à-dire à distance des lieux sur lesquels les risques de sécurité sont élevés. Alternativement, le système de surveillance peut être intégralement automatisé de sorte à ne plus nécessiter l’intervention d’un opérateur. Dans les deux cas, le système de surveillance permet de limiter la présence d’opérateurs dans l’ouvrage d’art, et donc de limiter les risques de sécurité et les éventuelles interruptions de chantier pendant la prise de mesure. Il est alors possible, avec le système de surveillance selon l’invention, d’augmenter la fréquence des mesures sans retarder ou ralentir l’avancée des travaux dans l’ouvrage d’art, et sans diminuer la sécurité mise en œuvre pendant lesdits travaux.Indeed, the displacement means is configured to allow displacement, in situ, of the measurement means, without requiring the presence of an operator next to the measurement means. The operator can thus stay away from the means of measurement, i.e. away from places where the security risks are high. Alternatively, the monitoring system can be fully automated so as to no longer require the intervention of an operator. In both cases, the monitoring system makes it possible to limit the presence of operators in the engineering structure, and therefore to limit the safety risks and possible worksite interruptions during measurement. It is then possible, with the monitoring system according to the invention, to increase the frequency of the measurements without delaying or slowing down the progress of the work in the work of art, and without reducing the safety implemented during said work. .
Préférentiellement, le système de surveillance comprend également des moyens de traitement des coordonnées des cibles mesurées par le moyen de prise de mesure, pour en déduire un éventuel déplacement d’une cible entre deux instants de mesure.Preferably, the monitoring system also comprises means for processing the coordinates of the targets measured by the measurement means, to deduce therefrom a possible displacement of a target between two measurement instants.
Le système de surveillance est configuré pour détecter d’éventuels mouvements de parties de l’ouvrage d’art. En particulier, le système de surveillance selon l’invention est configuré pour comparer les différentes positions de cibles mesurées à différents instants, pour déterminer si lesdites cibles ont bougé ou non pendant la durée séparant lesdits instants.The surveillance system is configured to detect any movement of parts of the engineering structure. In particular, the monitoring system according to the invention is configured to compare the different positions of targets measured at different instants, to determine whether said targets have moved or not during the time separating said instants.
Préférentiellement, le moyen de déplacement comprend un support, par exemple monté sur au moins une partie de l’ouvrage tel que le parement de l’ouvrage, et un élément mobile configuré pour se déplacer le long du support.Preferably, the displacement means comprises a support, for example mounted on at least a part of the work such as the facing of the work, and a mobile element configured to move along the support.
Dans un tel mode de réalisation, le moyen de déplacement comporte un support fixé sur l’ouvrage d’art. Ainsi, le moyen de déplacement n’est pas libre d’aller à n’importe quel endroit de l’ouvrage d’art, mais ne peut déplacer le moyen de prise de mesure que le long d’un trajet déterminé défini par son support. Toutefois, le support du moyen de déplacement permet de déplacer le moyen de prise de mesure selon un trajet déterminé conçu pour permettre la visée, en plusieurs positions successives, des différentes cibles positionnées dans l’ouvrage d’art. De plus, grâce à un tel support, les zones de déplacement du moyen de prise de mesure sont connues et identifiables, de sorte que ces zones peuvent facilement être laissées libres et dégagées pour permettre le passage, à n’importe quel moment, du moyen de prise de mesure.In such an embodiment, the displacement means comprises a support fixed to the work of art. Thus, the moving means is not free to go to any place in the work of art, but can only move the measurement means along a determined path defined by its support. . However, the support of the moving means makes it possible to move the measuring means along a determined path designed to allow sighting, in several successive positions, of the various targets positioned in the work of art. In addition, thanks to such a support, the displacement zones of the measurement means are known and identifiable, so that these zones can easily be left free and unobstructed to allow the passage, at any time, of the means. of taking measurements.
Préférentiellement, le support comprend un ou plusieurs rails, par exemple un monorail, ou bien un ou plusieurs câbles.Preferably, the support comprises one or more rails, for example a monorail, or else one or more cables.
Le ou les rails, de même que le ou les câbles, permettent de guider le moyen de prise de mesure sur un parcours prédéfini le long de l’ouvrage d’art. En particulier, de tels supports permettent notamment d’en modifier facilement la longueur, au fur et à mesure de l’avancée de l’ouvrage d’art, tout en permettant également de s’adapter à tout type de géométrie.The rail(s), as well as the cable(s), allow the measurement means to be guided on a predefined route along the engineering structure. In particular, such supports make it possible in particular to easily modify their length, as the work of art progresses, while also making it possible to adapt to any type of geometry.
Préférentiellement, le support est horizontal et l’élément mobile comprend un automate.Preferably, the support is horizontal and the mobile element comprises an automaton.
Dans un tel mode de réalisation, l’élément mobile comprend les moyens permettant son déplacement le long du support, par exemple des roues en contact avec le support et entraînées par un moteur monté dans l’élément mobile. L’élément mobile peut ainsi se déplacer en fonction des commandes qu’il reçoit ou bien des commandes automatiques pré-enregistrées.In such an embodiment, the mobile element comprises the means allowing it to move along the support, for example wheels in contact with the support and driven by a motor mounted in the mobile element. The mobile element can thus move according to the commands it receives or pre-recorded automatic commands.
Préférentiellement, le support est vertical et l’élément mobile comprend un treuil ou un automate.Preferably, the support is vertical and the mobile element comprises a winch or an automaton.
Dans un tel mode de réalisation, l’élément mobile peut comprendre les moyens permettant son déplacement le long du support, par exemple des galets de liaison avec le support et entraînés par un moteur monté dans l’élément mobile. Alternativement, l’élément mobile peut être accroché à un câble permettant de faire monter ou descendre l’élément mobile le long du support. Dans ce cas, les moyens permettant le déplacement de l’élément mobile, par exemple une poulie de treuil autour de laquelle s’enroule le câble, peuvent être disposés de manière fixe, par exemple à proximité de l’ouvrage d’art.In such an embodiment, the mobile element can comprise the means allowing it to move along the support, for example rollers connecting with the support and driven by a motor mounted in the mobile element. Alternatively, the mobile element can be hooked to a cable making it possible to raise or lower the mobile element along the support. In this case, the means allowing the movement of the mobile element, for example a winch pulley around which the cable is wound, can be arranged in a fixed manner, for example near the work of art.
Préférentiellement, le moyen de déplacement est autonome.Preferably, the means of displacement is autonomous.
Comme indiqué précédemment, le système de surveillance peut être commandé, à distance, par un opérateur pour déplacer le moyen de prise de mesure et pour déclencher les mesures sans nécessiter la présence d’un opérateur dans l’ouvrage d’art. Néanmoins, selon le présent mode de réalisation, le système de surveillance peut également être conçu pour fonctionner de manière automatique: dans ce cas, les déplacements et les prises de mesure du moyen de prise de mesure peuvent être commandées informatiquement, de manière automatique. Le système de surveillance ne nécessite plus alors d’opérateur pour le commander: le système effectue les prises de mesure seul, et avantageusement, avec une fréquence plus élevée, sans que cela n’impacte négativement l’avancée des travaux dans l’ouvrage d’art.As indicated above, the monitoring system can be controlled, remotely, by an operator to move the measurement means and to trigger the measurements without requiring the presence of an operator in the structure. Nevertheless, according to the present embodiment, the monitoring system can also be designed to operate automatically: in this case, the movements and the measurement takings of the measurement means can be computer-controlled, automatically. The monitoring system then no longer requires an operator to control it: the system takes the measurements alone, and advantageously, with a higher frequency, without this negatively impacting the progress of the work in the structure. 'art.
Préférentiellement, le moyen de déplacement comprend un moyen auto-nivelant pour le moyen de prise de mesure.Preferably, the moving means comprises a self-leveling means for the measuring means.
Le moyen auto-nivelant permet de maintenir le moyen de prise de mesure dans un plan horizontal, lors de la prise de mesure. Un tel moyen auto-nivelant évite notamment d’avoir à ré-effectuer l’horizontalité du moyen de prise de mesure après chaque déplacement de l’élément mobile, et garantit que le moyen de prise de mesure est toujours correctement positionné pour effectuer les mesures souhaitées.The self-leveling means makes it possible to maintain the measuring means in a horizontal plane, during the measurement. Such a self-leveling means in particular avoids having to re-establish the horizontality of the measuring means after each movement of the movable element, and guarantees that the measuring means is always correctly positioned to carry out the measurements. desired.
Préférentiellement, le moyen de déplacement est configuré pour déplacer de manière automatique le moyen de prise de mesure auxdites positions successives.Preferably, the moving means is configured to automatically move the measuring means to said successive positions.
Ainsi, les positions successives de prises de mesure peuvent être prédéfinies, et le moyen de déplacement peut être configuré pour déplacer automatiquement le moyen de prise de mesure auxdites positions prédéfinies, par exemple avec des latences, à chaque position successive, suffisantes pour permettre au moyen de prise de mesure d’effectuer les mesures souhaitées.Thus, the successive positions for taking measurements can be predefined, and the moving means can be configured to automatically move the measuring means to said predefined positions, for example with latencies, at each successive position, sufficient to allow the means taking measurements to perform the desired measurements.
Préférentiellement, le moyen de prise de mesure est configuré, de préférence de manière automatique ou par commande à distance, pour viser et mesurer les coordonnées de certaines cibles parmi ladite pluralité de cibles, lorsqu’il se trouve à chacune desdites positions successives.Preferably, the measurement means is configured, preferably automatically or by remote control, to aim and measure the coordinates of certain targets among said plurality of targets, when it is at each of said successive positions.
Dans un tel mode de réalisation, le système de surveillance peut être configuré pour effectuer, seul, les prises de mesure et les déplacements. Il n’y a alors plus besoin de la présence d’un opérateur sur l’ouvrage d’art, et les données peuvent être directement transmises va les canaux de communication standards, par le système de surveillance à un centre de traitement des données ou de gestion des travaux de l’ouvrage d’art.In such an embodiment, the monitoring system can be configured to carry out, alone, the measurements and the movements. There is then no longer any need for the presence of an operator on the structure, and the data can be directly transmitted via the standard communication channels, by the monitoring system to a data processing center or management of the work of the structure.
Préférentiellement, le système de surveillance comprend également une ou plusieurs cibles pouvant être visées par le moyen de prise de mesure dans au moins deux positions successives différentes, et le système de surveillance comprend des moyens de traitement configurés pour déterminer les coordonnées absolues desdites différentes cibles visées par le moyen de prise de mesure dans lesdites positions successives. En particulier, les cibles communes sont de préférence des cibles de référence dont la position n’est pas destinée à changer.Preferably, the surveillance system also comprises one or more targets that can be targeted by the measurement means in at least two different successive positions, and the surveillance system comprises processing means configured to determine the absolute coordinates of said different targeted targets by the measurement means in said successive positions. In particular, the common targets are preferably reference targets whose position is not intended to change.
Dans un tel mode de réalisation, les positions des cibles entre les différentes positions successives du moyen de prise de mesure, sont corrélées entre elles, grâce à l’utilisation de cibles communes à plusieurs positions successives différentes. Ainsi, en connaissant de manière absolue la position d’une ou plusieurs cibles à une des positions successives, par exemple en surface de l’ouvrage d’art, il devient possible d’en déduire la position absolue des différentes cibles visées auxdites différentes positions successives. En particulier, un tel mode de détermination ne nécessite pas forcément de connaître la position absolue du moyen de prise de mesure dans lesdites différentes positions successives, puisque le calcul des positions de cibles est corrélé à la position de certaines cibles fixes. Ainsi, même si, entre deux prises de mesure successives des cibles, le moyen de déplacement a été amené à bouger dans l’ouvrage d’art, de manière volontaire ou non, les résultats obtenus resteront néanmoins toujours exploitables puisque la détermination des positions absolues des cibles s’affranchit de la connaissance de la position du moyen de prise de mesure.In such an embodiment, the positions of the targets between the different successive positions of the measurement means are correlated with one another, thanks to the use of targets common to several different successive positions. Thus, by knowing absolutely the position of one or more targets at one of the successive positions, for example on the surface of the work of art, it becomes possible to deduce therefrom the absolute position of the various targets referred to at said various positions. successive. In particular, such a mode of determination does not necessarily require knowing the absolute position of the measurement means in said different successive positions, since the calculation of the target positions is correlated with the position of certain fixed targets. Thus, even if, between two successive measurements of the targets, the means of displacement has been caused to move in the work of art, voluntarily or not, the results obtained will nevertheless always remain usable since the determination of the absolute positions targets is freed from knowing the position of the measurement means.
Préférentiellement, le système de surveillance comprend également des moyens de traitement de données configurés pour déterminer les positions relatives des cibles visées à chacune desdites positions successives.Preferably, the surveillance system also comprises data processing means configured to determine the relative positions of the targets targeted at each of said successive positions.
Dans un tel mode de réalisation, le déplacement éventuel des cibles est déterminé à partir des positions relatives des cibles entre elles: la position des cibles n’est plus déterminée de manière absolue, mais leur déplacement éventuel est déterminé à partir des variations de distance entre les cibles elles-mêmes. Ici encore, même si, entre deux prises de mesure successives des cibles, le moyen de déplacement a été amené à bouger dans l’ouvrage d’art, de manière volontaire ou non, les résultats obtenus resteront néanmoins toujours exploitables puisque la détermination des distances entre les cibles ne nécessite pas de connaître la position absolue du moyen de prise de mesure.In such an embodiment, the possible displacement of the targets is determined from the relative positions of the targets between them: the position of the targets is no longer determined absolutely, but their possible movement is determined from the variations in distance between the targets themselves. Here again, even if, between two successive measurements of the targets, the means of displacement has been caused to move in the work of art, voluntarily or not, the results obtained will nevertheless always remain usable since the determination of the distances between the targets does not require knowing the absolute position of the measuring means.
Selon un autre aspect, il est également proposé un procédé de surveillance des mouvements éventuels de parties d’ouvrage, comprenant :
- l’installation d’une pluralité de cibles montées sur lesdites parties d’ouvrage,
- l’installation d’un moyen de déplacement, de préférence motorisé, sur au moins une partie de l’ouvrage tel que le parement de l’ouvrage ; un moyen de prise de mesure configuré pour viser et pour mesurer, à des instants successifs, les coordonnées desdites cibles, étant monté sur ledit moyen de déplacement, et
- le déplacement du moyen de prise de mesure entre lesdites parties d’ouvrage, à des positions successives, afin de viser et mesurer les coordonnées de ladite pluralité de cibles.According to another aspect, there is also proposed a method for monitoring the possible movements of parts of the structure, comprising:
- the installation of a plurality of targets mounted on said parts of the work,
- the installation of a moving means, preferably motorized, on at least a part of the work such as the facing of the work; a measuring means configured to aim and to measure, at successive instants, the coordinates of said targets, being mounted on said moving means, and
- the movement of the measuring means between said parts of the work, at successive positions, in order to aim and measure the coordinates of said plurality of targets.
Préférentiellement, le déplacement du moyen de prise de mesure comprend le positionnement automatique du moyen de prise de mesure auxdites positions successives.Preferably, the displacement of the measuring means comprises the automatic positioning of the measuring means at said successive positions.
Préférentiellement, le déplacement du moyen de prise de mesure comprend de préférence de manière automatique ou par commande à distance, la visée et la mesure des coordonnées de cibles parmi ladite pluralité de cibles, par le moyen de prise mesure, à chacune desdites positions successives.Preferably, the movement of the measuring means preferably includes, automatically or by remote control, the aiming and measuring of the coordinates of targets among said plurality of targets, by the measuring means, at each of said successive positions.
En se référant tout d'abord à la figure 1, on va décrire un exemple de réalisation d'un moyen 10 de prise de mesure bâti autour d'un théodolite motorisé. Il va cependant de soi que l'invention pourrait être mise en œuvre avec d'autres moyens de prise de mesure dès lors que ceux-ci permettent de déterminer les coordonnées polaires relatives des différentes cibles positionnées dans l’ouvrage d’art.Referring firstly to Figure 1, we will describe an embodiment of a means 10 for taking measurements built around a motorized theodolite. It goes without saying, however, that the invention could be implemented with other measurement means provided that these make it possible to determine the relative polar coordinates of the various targets positioned in the structure.
Le moyen 10 comporte un socle 12 qui destiné à être disposé sur un support, notamment un moyen de déplacement, pour effectuer la surveillance. Sur ce socle 12 est monté un théodolite 14 mobile en rotation autour de l'axe vertical XX'. La rotation du théodolite 14 par rapport au socle 12 peut être commandée par un moteur 16 associé à un circuit de commande 18. Le théodolite 14 comprend notamment une optique d'émission d'un faisceau laser 19 qui est mobile autour d'un axe horizontal coupant l'axe vertical XX'. Le faisceau laser émis par l'optique 19 permet de viser les cibles en commandant convenablement le moteur 18 et un actionneur 20 de rotation de l'optique autour de l'axe horizontal. Ce système peut être asservi et programmé pour viser successivement différentes cibles à des instants prédéterminés. Dans le moyen de prise de mesure 10, on peut également trouver des circuits de traitement et de mémoire tels que 22 qui permettent, pour chaque visée d'une cible, de stocker temporairement l'identification de la cible ainsi que les coordonnées polaires de cette cible par rapport au théodolite. Le moyen de prise de mesure 10 comporte également un émetteur radio 24, ou des moyens de transmission analogues, capable d'émettre, à chaque prise de mesure des coordonnées des cibles, l'identification de chaque cible ainsi que ses coordonnées polaires relatives.The means 10 comprises a base 12 which is intended to be placed on a support, in particular a moving means, to carry out the monitoring. On this base 12 is mounted a theodolite 14 mobile in rotation around the vertical axis XX'. The rotation of the theodolite 14 with respect to the base 12 can be controlled by a motor 16 associated with a control circuit 18. The theodolite 14 notably comprises an optical device for emitting a laser beam 19 which is movable around a horizontal axis. intersecting the vertical axis XX'. The laser beam emitted by the optics 19 makes it possible to aim at the targets by suitably controlling the motor 18 and an actuator 20 for rotation of the optics around the horizontal axis. This system can be controlled and programmed to aim successively at different targets at predetermined instants. In the measurement means 10, processing and memory circuits such as 22 can also be found which allow, for each sighting of a target, to temporarily store the identification of the target as well as the polar coordinates of this target. target relative to the theodolite. The measurement means 10 also comprises a radio transmitter 24, or similar transmission means, capable of transmitting, each time the coordinates of the targets are measured, the identification of each target as well as its relative polar coordinates.
Les figures 2 à 4 illustrent deux modes de réalisation d’un système de surveillance 1 selon l’invention, dans lequel au moins un moyen 10 de prise de mesure tel que décrit précédemment est déplacé dans un ouvrage d’art. Sur l’exemple illustré à la figure 2, le moyen 10 de prise de mesure est déplacé verticalement, tandis que, sur l’exemple illustré sur les figures 3 et 4, le moyen 10 de prise de mesure est déplacé horizontalement.Figures 2 to 4 illustrate two embodiments of a monitoring system 1 according to the invention, in which at least one measurement means 10 as described above is moved in a work of art. In the example illustrated in Figure 2, the means 10 for taking the measurement is moved vertically, while, in the example illustrated in Figures 3 and 4, the means 10 for taking the measurement is moved horizontally.
Dans les deux modes de réalisation décrits ci-dessous, le système de surveillance 1 a pour but de déterminer les positions de différentes cibles Cipositionnées dans l’ouvrage d’art, à des instants différents, afin de pouvoir détecter si une ou plusieurs d’entre elles ont bougé dans le temps, c’est-à-dire afin de pouvoir détecter s’il y a eu des mouvements d’une partie de l’ouvrage d’art dans le temps.In the two embodiments described below, the purpose of the monitoring system 1 is to determine the positions of different targets C i positioned in the work of art, at different times, in order to be able to detect whether one or more of them have moved over time, that is to say in order to be able to detect whether there have been movements of part of the work of art over time.
La figure 2 illustre ainsi un ouvrage d’art 100 avec des fouilles en profondeur. En particulier, l’ouvrage d’art 100 comporte une pluralité de butons 102 formant plusieurs niveaux de butonnage 104, dont deux sont illustrés sur la figure 2. En raison notamment de la profondeur de l’ouvrage d’art 100 et des niveaux de butonnage104, la visée et la prise de mesure de cibles disposées dans l’ouvrage d’art par le moyen 10 de prise de mesure, est rendu difficile depuis la surface, notamment en raison du faible angle de visée.Figure 2 thus illustrates a work of art 100 with in-depth excavations. In particular, the work of art 100 comprises a plurality of braces 102 forming several levels of bracing 104, two of which are illustrated in FIG. 2. Due in particular to the depth of the work of art 100 and the levels of Bracing 104 , aiming and taking measurements of targets placed in the work of art by the means 10 for taking measurements, is made difficult from the surface, in particular because of the low angle of sight.
Afin de contourner cette difficulté, tout en gardant un nombre de moyens 10 de prise de mesure limité dans l’ouvrage d’art 100, le système de surveillance 1 comprend un moyen de déplacement 106 destiné à déplacer le moyen 10 de prise de mesure le long de l’ouvrage d’art 100. Ainsi, un seul et même moyen 10 de prise de mesure peut être positionné, de préférence automatiquement, en différents points de l’ouvrage d’art 100 afin d’y effectuer les mesures de position de cibles.In order to circumvent this difficulty, while keeping a limited number of means 10 for taking measurements in the work of art 100, the monitoring system 1 comprises a moving means 106 intended to move the means 10 for taking measurements the along the work of art 100. Thus, one and the same means 10 for taking measurements can be positioned, preferably automatically, at different points of the work of art 100 in order to perform the position measurements there of targets.
Sur la figure 2, le moyen de déplacement 106 comprend d’une part un support 108, dans le cas présent un rail disposé verticalement et fixé sur le parement 110 de l’ouvrage d’art 100, et un élément mobile 112, dans le cas présent une plateforme montée coulissante sur le rail formant support 108, sur lequel est placé le moyen 10 de prise de mesure. Sur la figure 2, le moyen de déplacement 106 comporte également un treuil 114 disposé, par exemple à la surface de l’ouvrage d’art 100, au droit du rail formant support 108, et permettant de faire monter ou descendre la plateforme formant élément mobile 112 le long du rail formant support 108. Le moyen de déplacement 106 est ainsi configuré pour déplacer l’élément mobile 112, et donc le moyen 10 de prise de mesure, en différentes positions successives, par exemple P1, P2, P3.In FIG. 2, the displacement means 106 comprises on the one hand a support 108, in the present case a rail arranged vertically and fixed to the facing 110 of the work of art 100, and a movable element 112, in the present case a platform slidably mounted on the rail forming a support 108, on which is placed the means 10 for taking measurements. In FIG. 2, the displacement means 106 also comprises a winch 114 arranged, for example on the surface of the work of art 100, in line with the rail forming the support 108, and making it possible to raise or lower the platform forming an element 112 along the rail forming a support 108. The moving means 106 is thus configured to move the moving element 112, and therefore the measuring means 10, into different successive positions, for example P 1 , P 2 , P 3 .
Sur l’exemple illustré à la figure 2, on considère que le système de surveillance 1 comporte plusieurs cibles réparties, par exemple, en trois niveaux. Ainsi, des premières cibles C1isont positionnées sur des parties de l’ouvrage d’art 100, entre la surface et le premier niveau de butonnage 104. Des deuxièmes cibles C2 isont positionnées sur des parties de l’ouvrage d’art 100, entre le premier niveau de butonnage 104 et le deuxième niveau de butonnage 104. Des troisièmes cibles C3 isont positionnées sur des parties de l’ouvrage d’art 100, entre le deuxième niveau de butonnage 104 et le bas de l’ouvrage d’art 100.In the example illustrated in FIG. 2, it is considered that the surveillance system 1 comprises several targets distributed, for example, in three levels. Thus, first targets C 1i are positioned on parts of the work of art 100, between the surface and the first bracing level 104. Second targets C 2 i are positioned on parts of the work of art 100, between the first level of bracing 104 and the second level of bracing 104. Third targets C 3 i are positioned on parts of the work of art 100, between the second level of bracing 104 and the bottom of the work of art 100.
La plateforme formant élément mobile 112 peut venir se positionner d’abord dans la première position P1. La première position P1de l’élément mobile 112 permet au moyen 10 de prise de mesures de mesurer les positions des premières cibles C1i. Puis, lorsque les positions des premières cibles C1iont été mesurées par le moyen 10 de prise de mesures, la plateforme formant élément mobile 112 se déplace alors à la deuxième position P2. La deuxième position P2de l’élément mobile 112 permet au moyen 10 de prise de mesures de mesurer les positions des deuxièmes cibles C2 i. Puis, lorsque les positions des deuxièmes cibles C2 iont été mesurées par le moyen 10 de prise de mesures, la plateforme formant élément mobile 112 se déplace alors à la troisième position P3. La troisième position P3de l’élément mobile 112 permet au moyen 10 de prise de mesures de mesurer les positions des troisièmes cibles C3 i. Puis, lorsque les positions des troisièmes cibles C3 iont été mesurées par le moyen 10 de prise de mesures, la plateforme formant élément mobile 112 peut alors revenir à la surface de l’ouvrage d’art 100, ou bien à la première position P1.The platform forming a mobile element 112 can be positioned first in the first position P 1 . The first position P 1 of the movable element 112 allows the measurement means 10 to measure the positions of the first targets C 1i . Then, when the positions of the first targets C 1i have been measured by the means 10 for taking measurements, the platform forming the mobile element 112 then moves to the second position P 2 . The second position P 2 of the movable element 112 allows the measurement means 10 to measure the positions of the second targets C 2 i . Then, when the positions of the second targets C 2 i have been measured by the means 10 for taking measurements, the platform forming the mobile element 112 then moves to the third position P 3 . The third position P 3 of the movable element 112 allows the measurement means 10 to measure the positions of the third targets C 3 i . Then, when the positions of the third targets C 3 i have been measured by the means 10 for taking measurements, the platform forming the mobile element 112 can then return to the surface of the work of art 100, or else to the first position P1 .
Le déplacement de la plateforme formant élément mobile 112 peut être effectué manuellement par un opérateur, par exemple manipulant le treuil 114 directement pour faire monter ou descendre la plateforme formant élément mobile 112. Alternativement, l’élément mobile 112 peut être motorisé, par exemple avec un treuil 114 motorisé ou bien avec des patins motorisés couplés avec le support 108. Dit autrement, l’élément mobile 112 peut être un automate. Le déplacement de l’élément mobile 112 peut alors être commandé par un opérateur, par exemple in situ ou à distance, ou bien peut être commandé par un programme informatique de manière à être autonome. Dans ce dernier, le système de surveillance 1 effectue les mesures automatiquement, et il n’est plus nécessaire d’avoir un opérateur pour commander le système de surveillance 1.The displacement of the platform forming the mobile element 112 can be carried out manually by an operator, for example manipulating the winch 114 directly to raise or lower the platform forming the mobile element 112. Alternatively, the mobile element 112 can be motorized, for example with a motorized winch 114 or else with motorized skids coupled with the support 108. In other words, the mobile element 112 can be an automaton. The movement of the mobile element 112 can then be controlled by an operator, for example in situ or remotely, or else can be controlled by a computer program so as to be autonomous. In the latter, monitoring system 1 performs the measurements automatically, and it is no longer necessary to have an operator to control monitoring system 1.
Afin de permettre les mesures par le moyen 10 de prise de mesure, le moyen de déplacement 106 peut également comprendre un moyen auto-nivelant 116 monté sur l’élément mobile 112 et destiné à former le support du moyen 10 de prise de mesure. Le moyen auto-nivelant 116 permet alors au moyen 10 de prise de mesure d’être disposé sur une surface horizontale, ce qui permet une prise de mesure correcte.In order to allow the measurements by the measurement means 10, the displacement means 106 can also comprise a self-leveling means 116 mounted on the movable element 112 and intended to form the support of the measurement means 10. The self-leveling means 116 then allows the measurement means 10 to be placed on a horizontal surface, which allows correct measurement.
Le système de surveillance 1 peut ainsi effectuer les mesures des différentes cibles Cipositionnées dans l’ouvrage d’art, malgré les niveaux de butonnage 104. Le système de surveillance 1 peut notamment effectuer les différentes mesures de chaque cible Cià des instants successifs, afin de permettre la détection d’un éventuel mouvement d’une partie de l’ouvrage d’art 100 entre deux instants successifs de mesure par le système de surveillance 1. A cet effet, le système de surveillance 1 peut également comprendre des moyens de traitements des coordonnées mesurées 118 configurés pour éventuellement déterminer les positions de cibles Cià partir des mesures fournies par le moyen 10 de prise de mesure, et pour détecter des éventuels changements positions des cibles Cientre deux instants de mesure.The monitoring system 1 can thus perform the measurements of the various targets C i positioned in the engineering structure, despite the bracing levels 104. The monitoring system 1 can in particular perform the various measurements of each target C i at instants successive, in order to allow the detection of a possible movement of a part of the work of art 100 between two successive instants of measurement by the monitoring system 1. For this purpose, the monitoring system 1 can also include means for processing the measured coordinates 118 configured to possibly determine the positions of targets C i from the measurements supplied by the means 10 for taking measurements, and to detect any changes in the positions of the targets C i between two measurement instants.
Afin de déterminer la position des cibles Ci, le moyen 10 de prise de mesure ou bien les moyens 118 de traitement des coordonnées peuvent utiliser les positions relatives des cibles Cientre elles, ou bien déterminer la position absolue des cibles Cià partir de cibles de référence.In order to determine the position of the targets C i , the means 10 for taking measurements or the means 118 for processing the coordinates can use the relative positions of the targets C i between them, or else determine the absolute position of the targets C i from reference targets.
Dans le premier cas, le système de surveillance 1 ne détermine pas les positions absolues des différentes cibles Ci, mais détermine les distances séparant les différentes cibles Cientre elles. Les positions des différentes cibles Cisont ainsi déterminées de manière relative, afin de permettre la détermination des différentes distances les séparant. Un tel mode de réalisation permet alors de détecter si une des cibles Cia bougé par rapport aux autres, et donc d’identifier un mouvement d’une partie de l’ouvrage d’art: la partie sur laquelle est fixée ladite cible.In the first case, the surveillance system 1 does not determine the absolute positions of the various targets C i , but determines the distances separating the various targets C i from one another. The positions of the various targets C i are thus determined in a relative manner, in order to allow the determination of the various distances separating them. Such an embodiment then makes it possible to detect whether one of the targets C i has moved relative to the others, and therefore to identify a movement of a part of the work of art: the part on which said target is fixed.
Alternativement, le système de surveillance 1 peut utiliser des cibles de référence C’iafin de déterminer la position absolue des autres cibles Ci. Dans un premier cas, les cibles de référence C’isont positionnées à des positions stables dans le temps, c’est-à-dire en-dehors de la zone susceptible de se déplacer, et leurs positions sont connues. De telles cibles de référence C’i, et de préférence au moins une telle cible de référence C’i, peuvent notamment être prévues dans chaque groupe de cibles Cide manière à permettre la détermination de la position absolue des autres cibles Cidudit groupe de cibles à partir de la position de ladite cible de référence C’i.Alternatively, the surveillance system 1 can use reference targets C′ i in order to determine the absolute position of the other targets C i . In a first case, the reference targets C′ i are positioned at stable positions over time, that is to say outside the zone liable to move, and their positions are known. Such reference targets C′ i , and preferably at least one such reference target C′ i , can in particular be provided in each group of targets C i so as to allow the determination of the absolute position of the other targets C i of said group of targets from the position of said reference target C′ i .
Dans un deuxième cas, le système de surveillance peut utiliser des cibles de référence C’idont la position absolue n’est pas nécessairement stable dans le temps, c’est-à-dire qui peuvent être positionnées sur les parties à surveiller de l’ouvrage d’art 100, mais qui peuvent être communes à plusieurs groupes de cibles Ci. Par exemple, le premier groupe de cible C1 ipeut comprendre une cible de référence C’1 idont la position peut être mesurée par le moyen 10 de prise de mesure à la fois dans la position P1mais également dans la position P2. La cible de référence C’1 ipermet ainsi de relier entre elles les positions des cibles du premier groupe C1iet du deuxième groupe C2i. De même, le deuxième et le troisième groupes de cibles C2 i, C3 ipeuvent également comprendre des cibles de référence C’2 i, C’3 idont les positions peuvent être mesurées dans deux positions successives du moyen 10 de prise de mesure. Dans ce cas, les mesures des différentes cibles Cidu système de surveillance 1 sont reliées entre elles. Il suffit alors de connaître la position absolue d’une seule cible, ou bien d’un point de référence, pour permettre de déterminer les positions absolues des différentes cibles des différents groupes de cibles.In a second case, the monitoring system can use reference targets C′ i whose absolute position is not necessarily stable over time, that is to say which can be positioned on the parts to be monitored of the structure 100, but which may be common to several groups of targets C i . For example, the first target group C 1 i can comprise a reference target C′ 1 i whose position can be measured by the means 10 for taking the measurement both in the position P 1 but also in the position P 2 . The reference target C′ 1 i thus makes it possible to link together the positions of the targets of the first group C 1i and of the second group C 2i . Similarly, the second and third groups of targets C 2 i , C 3 i can also comprise reference targets C′ 2 i , C′ 3 i whose positions can be measured in two successive positions of the means 10 for taking measure. In this case, the measurements of the different targets C i of the monitoring system 1 are interconnected. It then suffices to know the absolute position of a single target, or else of a reference point, to make it possible to determine the absolute positions of the various targets of the various groups of targets.
Il convient de noter que, avec des cibles de référence C’i, il devient possible de déterminer les positions absolues des différentes cibles sans connaître nécessairement la position absolue du moyen 10 de prise de mesure, et plus particulièrement des positions successives P1, P2, P3du moyen 10 de prise de mesure, y compris entre les différents instants de mesure successifs. Il n’est ainsi pas nécessaire pour le système de surveillance 1 de positionner précisément le moyen 10 de prise de mesure à chacune des positions successives P1, P2, P3, à chaque instant successif, pour pouvoir surveiller correctement l’ouvrage d’art. En particulier, le système de surveillance 1 peut effectuer efficacement la surveillance de l’ouvrage d’art 100 même si le support 108, par exemple, est amené à bouger entre deux instants successifs de mesure, en raison d’un mouvement du parement 110 sur lequel il est monté.It should be noted that, with reference targets C′ i , it becomes possible to determine the absolute positions of the various targets without necessarily knowing the absolute position of the measurement means 10, and more particularly of the successive positions P 1 , P 2 , P 3 of the measurement means 10, including between the different successive measurement instants. It is thus not necessary for the monitoring system 1 to precisely position the means 10 for taking measurements at each of the successive positions P 1 , P 2 , P 3 , at each successive instant, in order to be able to correctly monitor the structure d 'art. In particular, the monitoring system 1 can effectively monitor the work of art 100 even if the support 108, for example, is caused to move between two successive measurement instants, due to a movement of the facing 110 on which it is mounted.
Les figures 3 et 4 illustrent un deuxième mode de réalisation d’un système de surveillance 1 selon l’invention, dans lequel le moyen 10 de prise de mesure est déplacé horizontalement.Figures 3 and 4 illustrate a second embodiment of a monitoring system 1 according to the invention, in which the measurement means 10 is moved horizontally.
L’ouvrage d’art 100 comporte toujours des butons 102 formant un niveau de butonnage 104. Des cibles réparties en trois groupes, C1i, C2iet C3i, sont disposées sur le parement 110 de l’ouvrage d’art 100, et un support 108, sous forme d’un rail suspendu, est disposé le long du pourtour de l’ouvrage d’art 100. Sur l’exemple illustré sur la figure 3, le support 108 forme une boucle fermée, mais le support 108 peut suivre le pourtour d’une partie seulement de l’ouvrage d’art, en formant une boucle ouverte.The work of art 100 still includes struts 102 forming a level of bracing 104. Targets divided into three groups, C 1i , C 2i and C 3i , are arranged on the facing 110 of the work of art 100, and a support 108, in the form of a suspended rail, is arranged along the perimeter of the work of art 100. In the example illustrated in FIG. 3, the support 108 forms a closed loop, but the support 108 can follow the perimeter of only part of the work of art, forming an open loop.
Comme illustré sur la figure 4, le support 108 comporte un guide suspendu à un plafond, dans lequel vient se positionner l’élément mobile 112. Afin de permettre un déplacement du moyen 10 de prise de mesure le long du guide suspendu, l’élément mobile 112 comporte un automate 120 coopérant avec le guide suspendu. L’automate 120 est motorisé et permet, soit de manière automatique (c’est-à-dire autonome) soit en réponse à une commande effectuée in situ ou à distance, de déplacer le moyen de prise de mesure 10 dans les différentes positions successives P1, P2et P3définies sur le support 108. A chacune des positions successives P1, P2et P3correspond un groupe de cibles Ci.As illustrated in FIG. 4, the support 108 comprises a guide suspended from a ceiling, in which the mobile element 112 is positioned. mobile 112 comprises an automaton 120 cooperating with the suspended guide. The automaton 120 is motorized and makes it possible, either automatically (that is to say autonomously) or in response to a command carried out in situ or remotely, to move the measurement means 10 into the different successive positions. P 1 , P 2 and P 3 defined on the support 108. Each of the successive positions P 1 , P 2 and P 3 corresponds to a group of targets C i .
Comme pour le premier mode de réalisation, l’élément mobile 112 comporte un moyen auto-nivelant 116 sur lequel est posé le moyen 10 de prise de mesure, et se déplace le long du support 108 afin de permettre au moyen 10 de prise de mesure, de mesurer la position des différentes cibles Cipositionnées sur l’ouvrage d’art.As for the first embodiment, the movable element 112 comprises a self-leveling means 116 on which the measurement means 10 is placed, and moves along the support 108 in order to allow the measurement means 10 , to measure the position of the various targets C i positioned on the work of art.
Comme pour le premier mode de réalisation, la détermination d’un mouvement d’une partie de l’ouvrage d’art 100 peut être effectuée à partir des positions relatives des cibles Cientre elles, ou bien à partir des positions absolues grâce à des cibles de référence positionnées soit sur des parties de l’ouvrage d’art non-susceptibles de bouger, soit sur des parties de l’ouvrage d’art permettant leur mesure depuis deux des positions successives P1, P2et P3de l’élément mobile 112.As for the first embodiment, the determination of a movement of a part of the work of art 100 can be carried out from the relative positions of the targets C i between them, or from the absolute positions thanks to reference targets positioned either on parts of the work of art not likely to move, or on parts of the work of art allowing their measurement from two of the successive positions P 1 , P 2 and P 3 of the movable element 112.
Pour la mise en œuvre du système de surveillance selon l’invention, les cibles Cisont positionnées sur différentes parties de l’ouvrage d’art 100 à surveiller, et le moyen de déplacement 106 est monté sur l’ouvrage d’art 100, par exemple sur le parement 110. Une fois les cibles et le moyen de déplacement 106 installés, le moyen de prise de mesure 10 peut être positionné sur l’élément mobile 112, et peut être déplacé par le moyen de déplacement 106, dans l’ouvrage d’art 100, à différentes positions successives P1, P2, P3, afin d’y effectuer les mesures de position desdites différentes cibles Ci.For the implementation of the surveillance system according to the invention, the targets C i are positioned on different parts of the work of art 100 to be monitored, and the displacement means 106 is mounted on the work of art 100 , for example on the facing 110. Once the targets and the moving means 106 have been installed, the measuring means 10 can be positioned on the movable element 112, and can be moved by the moving means 106, in the work of art 100, at different successive positions P 1 , P 2 , P 3 , in order to carry out there the position measurements of said different targets C i .
Ainsi, grâce au système de surveillance selon la présente invention, il devient possible d’effectuer une surveillance continue et efficace d’un ouvrage d’art. En particulier, il devient possible d’effectuer facilement et avec la fréquence souhaitée, les mesures des positions de cibles dans un ouvrage d’art complexe, c’est-à-dire avec une géométrie et/ou une profondeur particulière. Par ailleurs, le système de surveillance selon l’invention permet également de limiter la présence humaine sur site, et en particulier dans l’ouvrage d’art. La prise de mesure des cibles n’implique donc plus nécessairement une interruption des travaux, mais peut au contraire se faire automatiquement, pendant les travaux, sans interférer avec ceux-ci. Le système de surveillance selon l’invention permet donc de limiter l’impact des prises de mesure sur la réalisation et l’avancée des travaux.Thus, thanks to the monitoring system according to the present invention, it becomes possible to carry out continuous and effective monitoring of a work of art. In particular, it becomes possible to carry out easily and with the desired frequency, the measurements of the positions of targets in a complex engineering structure, that is to say with a particular geometry and/or depth. Furthermore, the surveillance system according to the invention also makes it possible to limit the human presence on site, and in particular in the work of art. The measurement of targets therefore no longer necessarily involves interrupting the work, but can on the contrary be done automatically, during the work, without interfering with it. The monitoring system according to the invention therefore makes it possible to limit the impact of the measurements taken on the performance and progress of the work.
Claims (13)
- une pluralité de cibles (Ci) montées sur lesdites parties d’ouvrage,
- un moyen de prise de mesure (10), configuré pour viser des cibles, et pour mesurer, à des instants successifs, les coordonnées desdites cibles,
caractérisé en ce que le système (1) comprend également un moyen de déplacement (106), de préférence motorisé, sur lequel est monté le moyen de prise de mesure (10), le moyen de déplacement (106) étant configuré pour déplacer le moyen de prise de mesure (10) entre lesdites parties d’ouvrage (100), à des positions successives (P1, P2, P3), afin de permettre au moyen de prise de mesure (10) de viser et de mesurer les coordonnées de ladite pluralité de cibles (Ci).
System for monitoring (1) any movements of parts of the structure (100), comprising:
- a plurality of targets (C i ) mounted on said parts of the structure,
- a measurement means (10), configured to aim at targets, and to measure, at successive instants, the coordinates of said targets,
characterized in that the system (1) also comprises moving means (106), preferably motorized, on which the measuring means (10) is mounted, the moving means (106) being configured to move the means measuring device (10) between said parts of the work (100), at successive positions (P 1 , P 2 , P 3 ), in order to allow the measuring means (10) to target and measure the coordinates of said plurality of targets (C i ).
- l’installation d’une pluralité de cibles (Ci) montées sur lesdites parties d’ouvrage (100),
- l’installation d’un moyen de déplacement (106), de préférence motorisé, sur au moins une partie de l’ouvrage tel que le parement (110) de l’ouvrage ; un moyen de prise de mesure (10) configuré pour viser et pour mesurer, à des instants successifs, les coordonnées desdites cibles, étant monté sur ledit moyen de déplacement (106), et
- le déplacement du moyen de prise de mesure (10) entre lesdites parties d’ouvrage, à des positions successives (P1, P2, P3), afin de viser et mesurer les coordonnées de ladite pluralité de cibles (Ci).Method for monitoring the possible movements of parts of the structure (100), comprising:
- the installation of a plurality of targets (C i ) mounted on said parts of the work (100),
- the installation of a displacement means (106), preferably motorized, on at least a part of the work such as the facing (110) of the work; measurement means (10) configured to aim and to measure, at successive instants, the coordinates of said targets, being mounted on said displacement means (106), and
- the displacement of the measuring means (10) between said parts of the work, at successive positions (P 1 , P 2 , P 3 ), in order to aim and measure the coordinates of said plurality of targets (C i ) .
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