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Une solution hydrographique rapide et révolutionnaire utilisée dans les levés de chenaux

Une solution hydrographique rapide et révolutionnaire utilisée dans les levés de chenaux

Une solution hydrographique rapide et révolutionnaire utilisée dans les levés de chenaux
RÉSUMÉ
Dans le monde, de nombreux endroits inaccessibles, dangereux ou peu pratiques nécessitent des levés hydrographiques, tels que les bassins de décantation, les chenaux étroits, les bassins d'eau très peu profonde, les lacs de barrage, etc. Cependant, la recherche de méthodes plus sûres et plus rapides est une question récurrente dans le monde moderne. L'USV (véhicule de surface sans pilote) est une plateforme révolutionnaire capable d'embarquer tous types de capteurs pour les levés hydrographiques. Cet article présente et analyse deux applications spécifiques de l'USV.
1. CONTEXTE ET LEVÉ HYDROGRAPHIQUE MARIN TRADITIONNEL
L'eau est un élément fondamental et pourtant précieux pour toutes les créatures sur Terre. Pour l'homme, elle nourrit et fait grandir la civilisation. Dans chaque grande civilisation ancienne et historique, on trouve au moins un fleuve important qui irrigue la terre et soutient la société. Aujourd'hui, plus de 951 TP3T des habitations humaines (villes, villages et villages) sont établies près de rivières, de ruisseaux et de puits. Avec la révolution industrielle qui a marqué le début du 1er au 4e siècle, les interactions entre l'homme et l'eau se sont intensifiées ; de plus en plus de ponts traversent les fleuves et de plus en plus de ports sont construits à des fins économiques et sociales.

Parallèlement, les nouvelles technologies de levé hydrographique utilisées dans le génie civil, telles que l'échosondeur multifaisceaux, le sonar à balayage latéral, le profileur de sous-sol et même le LiDAR à des fins topographiques et hydrographiques, contribuent grandement au travail des autorités publiques et des secteurs privés du monde entier.

Cependant, de nombreux services administratifs et autorités de l'eau et de la circulation sont confrontés à de grands défis lors de la conception ou de la mise en œuvre de la conception de la ville, car l'urbanisation et le renouvellement urbain progressent à un rythme rapide.

Autrefois, pour mesurer la profondeur de l'eau, les géomètres devaient d'abord louer des bateaux ou des navires sur place, une solution toujours coûteuse. Ils installaient ensuite le lourd échosondeur et autres accessoires, puis cherchaient un emplacement approprié pour le transducteur, évitant ainsi les interférences des vagues et des hélices. De plus, les géomètres devaient tenir compte de la profondeur réelle, car l'eau pouvait être trop peu profonde pour permettre au bateau de flotter. En cas d'échouage, certains géomètres louaient des radeaux en bambou ou des sampans (petits bateaux légers), parfaitement adaptés aux eaux peu profondes, mais dépourvus d'équipements de protection pour le personnel et facilement chavirés par les vagues créées par les gros navires ou les torrents. Il arrive que les géomètres doivent surveiller les lacs de barrage après un tremblement de terre, les eaux polluées ou même le niveau d'eau des bassins de décantation.

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Des solutions plus flexibles sont nécessaires pour l'arpentage des lacs insulaires, où il est difficile d'y accéder en bateau. Des exigences similaires s'appliquent également aux travaux d'arpentage des ruisseaux, qui peuvent comporter des hauts-fonds et des barrages, du cours supérieur au cours inférieur. Dans ces conditions, les géomètres sont confrontés à des défis de sécurité, de précision et d'efficacité.

Ici, dans cet article, certains projets chinois sont fournis à titre d'exemples de solutions à titre de référence.

2. ÉTUDE DES CANAUX À TRAFIC INTENSE
2.1 Contexte du projet
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Le delta de la rivière des Perles, étroitement lié au réseau fluvial et à ses richesses, est devenu depuis 1979 l'un des moteurs économiques et industriels les plus importants de Chine. Plus de 301 tonnes de produits « made in China » y sont produits ou assemblés et exportés dans le monde entier. Le réseau fluvial et ses centaines de ports jouent un rôle crucial dans l'exportation de marchandises et l'importation de matières premières. Il était prévu de construire de nouveaux pipelines pour l'électricité, le gaz et l'eau potable à travers certains canaux. Avant la pose des pipelines, le constructeur doit étudier les canaux afin d'évaluer l'état actuel du lit des cours d'eau. L'un des principaux canaux traversés par les pipelines est le « canal de Modao Gate ». Long de 89,5 km, avec plus de 30 ports et des milliers d'usines, un volume de fret de 45 millions et 70 000 bornes, ce canal de 3 000 tonneaux accueille plus de 800 navires chaque jour. Il serait donc très difficile d'assurer la sécurité des géomètres, car ils devraient faire traverser le fleuve en bateau ou en navire pour effectuer le relevé transversal, et il n'y a pas de feu de circulation sur le canal pour gérer le trafic intense.

Objectifs de la tâche :
-Réaliser un levé hydrographique avec une précision de 20 cm
-5 canaux où vont passer les pipelines
Défis :
-L'enquête en coupe transversale permet de ralentir facilement le trafic dense et même de provoquer des accidents
-Impossible de surveiller la zone peu profonde
-Coût élevé pour l'étude périodique des canaux
Système USV 2.2, une solution idéale pour le projet
2.2.1 USV iBoat BM1

Le véhicule de surface sans pilote, également connu sous le nom d'USV, est une solution idéale pour que les géomètres puissent terminer le travail à temps sans menacer leur sécurité.

Cet USV, baptisé iBoat BM1, peut fonctionner plus de 12 heures en continu. Grâce à la fonction de pilotage automatique assurant des relevés de précision, l'écart entre chaque voie de relevé peut être optimisé avec une précision de 10 cm. De plus, le bateau peut facilement revenir automatiquement en cas de perte de signal ou de batterie insuffisante pour la tâche à venir, grâce aux multiples points d'origine prédéfinis. La transmission des données de la caméra en temps réel permet aux géomètres présents sur la rive de surveiller le bateau.

Ce système avancé et autonome comprend le corps du navire, un excellent module d'échosondage et un module de positionnement. Le système de communication de données et le système de contrôle sont bien sûr inclus.

2.2.2 Planification du projet

Tout d'abord, la conception des voies de levés s'appuie sur les images satellites Google en ligne et le logiciel pilote USV. L'intervalle et la longueur de chaque voie de section transversale sont facilement définis. Le véhicule de surface sans pilote (USV) est la solution idéale pour permettre aux géomètres de terminer leurs travaux dans les délais impartis, sans risque pour leur sécurité.

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2.2.3 Pilote automatique et contrôle manuel

Dès sa mise en service, l'USV peut naviguer automatiquement ou manuellement, les utilisateurs pouvant changer de mode de fonctionnement en temps réel. Lors de cette mission de surveillance, l'USV s'est facilement détourné pour éviter les navires lourds dès que le contrôleur a envoyé la commande d'interception en mode manuel. La flexibilité et la rapidité d'exécution garantissent la sécurité et l'efficacité de ce bateau léger, offrant ainsi une mission moins risquée qu'une surveillance humaine.

2.2.4 Transmission des données d'arpentage en temps réel

Les données seront transmises du bateau au logiciel de l'ordinateur portable où l'utilisateur pourra facilement surveiller la position, le cap, la profondeur et contrôler le réglage des paramètres du système de sondage sur la zone bancaire sécurisée.

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2.2.5 Résultat de l'enquête
Les données seront transmises du bateau au logiciel de l'ordinateur portable où l'utilisateur pourra facilement surveiller la position, le cap, la profondeur et contrôler le réglage des paramètres du système de sondage sur la zone bancaire sécurisée.
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2.2.6 Déploiement et expédition des bateaux
Les données seront transmises du bateau au logiciel de l'ordinateur portable où l'utilisateur pourra facilement surveiller la position, le cap, la profondeur et contrôler le réglage des paramètres du système de sondage sur la zone bancaire sécurisée.
3. LONG RIVER OÙ LE TEMPS ET LES EAUX PEU PROFONDES COMPTENT
Même si sa profondeur est insuffisante pour accueillir de grands navires, la rivière Hun, surnommée « la rivière mère », demeure importante pour la ville de Shenyang, capitale de la province du Liaoning, car elle constitue une ressource vitale pour l'approvisionnement en eau municipale. Elle entoure la ville comme une ceinture et la verdoyant de parcs riverains artificiels. L'Autorité des ressources en eau de la ville de Shenyang doit surveiller l'état hydrographique chaque saison, chaque année et chaque mois, pour des raisons de sécurité civile, d'entretien des rives et de développement durable. Cependant, les levés hydrographiques traditionnels ne permettaient pas de réaliser cette surveillance, en raison de la présence de plusieurs barrages et de nombreux hauts-fonds entre la source de la rivière (un grand réservoir) et la zone en aval, à savoir la ville de Shenyang, ce qui pouvait engendrer de nombreux problèmes d'organisation, de transport et de sécurité des bateaux. Le sous-marin était donc la solution idéale pour ces levés.
Exigence de la tâche :
Pour terminer un levé hydrographique avec un intervalle de section de 20 m
La longueur totale de la partie de la rivière à étudier est de 80 km, donc la voie d'étude peut atteindre 1 000 km.
Terminer le projet le plus rapidement possible dans un délai d'un mois
Avec l'aide de l'USV iBoat BM1, le travail a été réalisé en 14 jours, ce qui représente une amélioration considérable par rapport à la méthode traditionnelle.
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4. CONCLUSION
Le véhicule de surface sans pilote est une plate-forme intelligente qui peut aider les gens à terminer le projet en toute sécurité et rapidement, largement utilisé pour les rivières, les canaux très fréquentés, les eaux peu profondes, les lacs et les réservoirs en raison de sa conception de carrosserie légère et robuste et de ses systèmes autonomes.
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