Comité Français des Barrages et Réservoirs

doi_cfbr_colloque2018_a33

Évaluation permanente de la sécurité des ouvrages hydrauliques des voies navigables avec détection distribuée par fibre optique


Vincent Garau (Télémac SAS), Régis Blin et Daniele Inaudi (Smartec SA)

Éditeur : Comité Français des Barrages et Réservoirs - CFBR - ISBN 979-10-96371-06-8

Colloque : Méthodes et techniques innovantes dans la maintenance et la réhabilitation des barrages et des digues - Chambéry, France
Année d’édition 2018

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Title : Permanent safety assessment of dams, levees, reservoirs, waterways with fiber optic distributed sensing

Résumé
L’instrumentation traditionnelle basée sur un capteur ponctuel localisé n’est pas toujours suffisante pour garantir la détection et la localisation des signes précoces d’apparition de dommages. L’instrumentation par fibre optique distribuée permet la détection précoce, la localisation et la caractérisation des défauts et des dégradations tels que les écoulements, fuites, tassements, cisaillements, fissures, mouvements anormaux des joints, interventions humaines intentionenlles et submersion. Les discontinuités thermiques et structurelles sont ainsi détectées le long de grandes structures. Ces discontinuités sont des indicateurs d’anomalies locales telles que les infiltrations, les fontis, les fissures et les tassements différentiels. De tels systèmes fournissent un flux de données continu d’une mesure par mètre sur toute la longueur du câble de détection. Un suivi permanent est essentiel pour constituer une base de données exhaustive de mesures en vue d’une évaluation plus approfondie. Un logiciel a été développé pour permettre une gestion robuste et automatique des données des systèmes de surveillance à fibre optique distribuée. Les technologies les plus courantes de capteurs à fibre optique distribués sont basées sur les diffusions Brillouin et Raman. L’analyse des données primaires basée sur le post-traitement des données de température ou de déformations distribuées a des limites et ne fournit pas de gestion de données en temps réel à l’opérateur qui devient souvent débordé par la quantité de données qu’il reçoit. Il est donc nécessaire d’automatiser le processus de gestion et d’analyse des données. Une fois opératoinnel, le défi ultérieur devient la gestion des données et la visualisation des paramètres de détection.

Abstract
The scale, age and uncertainty of materials in the sometimes huge hydro engineering structures combine a difficult array of parameters for the responsible engineer to navigate when analyzing its structural integrity. Traditional instrumentation based on localized point sensor is not sufficient to guarantee the detection and localization of early signs of damage. Fiber optic distributed temperature and strain sensing allows for early detection and localization of local thermal and structural discontinuities along large structures. Those discontinuities are indicators of local anomalies such as seepage, tunneling, sinkholes, cracks and differential settlements. Such systems provide a continuous data flow of one measurement every meter along the entire length of the sensing cable. Permanent monitoring is essential to build up an exhaustive measurement database as basis for further assessement. Once the physical implementation becomes operational, the subsequent challenge becomes data management and visualiszation of distributed sensing parameters. A software has been developed to allow robust and automatic data management of distributed optic fiber monitoring systems. The primary data analysis based on the post-processing of temperature data or distributed deformations has limitations and does not provide real-time data management to the operator who often becomes overwhelmed by the amount of data he receives. It is therefore necessary to automate the process of data management and analysis. Once operational, the next challenge becomes data management and visualization of the detection parameters.

Citation
GARAU Vincent, BLIN Régis, INAUDI Daniele. Évaluation permanente de la sécurité des ouvrages hydrauliques des voies navigables avec détection distribuée par fibre optique. In Colloque Méthodes et techniques innovantes dans la maintenance et la réhabilitation des barrages et des digues. Chambéry : CFBR- 27,28 novembre 2018. ISBN 979-10-96371-06-8. p. 123-132. doi : 10.24346/cfbr_colloque2018_a33


Voir aussi : Colloque Méthodes et techniques innovantes dans la maintenance et la réhabilitation des barrages et des digues


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