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Comment les nouvelles technologies de numérisation pourraient contribuer à la maintenance des infrastructures critiques
04 novembre 2024
Marek Helm, PDG de l'entreprise de technologie d'infrastructure GScan, explique comment l'entreprise utilise les muons - un rayonnement atmosphérique naturel et inoffensif - ainsi que l'analyse de l'IA pour évaluer la composition chimique et l'intégrité structurelle des infrastructures, en identifiant tout défaut dans le processus avec une précision de 1 mm.

Pourriez-vous expliquer ce que fait GScan et le processus pratique pour l'arpentage ?
GScan analyse le flux de muons, des particules subatomiques similaires aux électrons, à travers des structures solides. Nous avons développé une technologie permettant de localiser les défauts dans l'environnement bâti et les infrastructures avec une précision de 1 mm et à une profondeur allant jusqu'à 10 m.
Nos scanners, appelés hodoscopes, mesurent le flux de muons (muons flux) lorsqu'ils traversent un actif d'intérêt. La diffusion et l'absorption des muons sont ensuite analysées par notre logiciel basé sur l'apprentissage automatique et l'IA pour fournir des cartes claires des matériaux et des défauts.
Quelles analyses d’IA l’entreprise utilise-t-elle exactement ?
Les scanners propriétaires de GScan mesurent le flux de muons. Les muons arrivent au niveau de la mer avec un flux moyen d'environ 10 000 particules par mètre carré par minute. Les scanners mesurent les muons lorsqu'ils traversent un actif d'intérêt et la diffusion et l'absorption des muons sont ensuite analysées par le logiciel d'apprentissage automatique (IA) propriétaire de GScan, qui fournit des cartes claires des matériaux et des défauts. Nous appliquons l'apprentissage automatique à chaque niveau de l'analyse des données, ce qui rend notre approche des modifications matérielles flexible et plus rapide à développer.
Pourriez-vous nous parler de certains de vos clients et des projets sur lesquels vous avez travaillé ?
Nous avons de nombreux projets en cours, mais l'un des plus intéressants s'appelle Structures Moonshot, en collaboration avec UK National Highways, AtkinsRealis et Jacobs. Le projet vise à trouver les meilleures nouvelles technologies pour évaluer l'état des ponts.

Quels sont les thèmes communs que vous découvrez lors de l’évaluation des infrastructures ?
La crise climatique et l’évolution des réglementations signifient qu’il est plus important que jamais de maintenir les infrastructures essentielles, de minimiser les coûts de nouvelle construction et de réduire les émissions de carbone lorsque cela est possible.
Les experts s'accordent à dire que les actifs les plus « verts » sont ceux qui sont déjà construits. La technologie de GScan permet aux clients de prendre des décisions éclairées sur la manière d'optimiser les efforts de reconstruction, les dépenses d'investissement et l'impact environnemental.
Le maintien des infrastructures existantes pourrait permettre d’économiser jusqu’� 60 % des émissions de carbone liées à la construction, soit des millions de tonnes de carbone économisées, et de réduire considérablement les coûts de reconstruction.
Quels sont les défauts et problèmes courants ?
La corrosion est un problème urgent dans l'environnement bâti. Le béton armé, l'un des matériaux de construction les plus utilisés, est vulnérable à ce problème. Alors que les ponts sont généralement conçus pour durer environ 70 ans, l'acier qu'ils contiennent peut se corroder à des rythmes variables. La technologie de GScan offre une solution en détectant avec précision les zones corrodées.
Par exemple, dans les ponts précontraints, les conduits de précontrainte sont particulièrement sensibles à la corrosion. La technologie de GScan élimine tout doute en fournissant aux propriétaires et aux exploitants d'actifs des données précises sur l'intégrité de leurs actifs. Cela peut éviter des démantèlements inutiles et permettre une plus grande clarté sur l'état de l'actif, tout en réduisant les coûts.

Connaissez-vous une réussite qui a permis d’allonger la durée de vie d’une structure ?
J'ai mentionné le projet Structures Moonshot. Il s'agit d'un projet conjoint entre les autorités routières nationales du Royaume-Uni, AtkinsRealis et Jacobs. Le projet vise à trouver les meilleures nouvelles technologies pour évaluer l'état des ponts. GScan a été sélectionné comme l'une des plus prometteuses.
Une autre histoire se déroule dans le secteur nucléaire, où nous avons inspecté deux réacteurs nucléaires sous-marins conservés. Bien que l'objectif principal était d'optimiser le plan de démantèlement, nous avons également mis en évidence l'intégrité des structures principales et des structures de conservation.
Où cette technologie pourrait-elle se développer dans le futur ?
Notre vision est de développer un système entièrement automatisé combinant matériel et IA capable d'identifier et d'évaluer les faiblesses structurelles des bâtiments et des structures. Notre objectif initial est d'automatiser la détection de la corrosion. Au-delà de cela, nous souhaitons créer un cadre de modélisation prédictive qui exploite nos données pour prévoir les niveaux de corrosion futurs.
Cela nous permettrait non seulement de signaler les conditions actuelles de corrosion, mais également d'estimer la progression future de la corrosion et même d'élaborer des plans de rénovation complets pour des structures telles que des ponts. Dans un avenir proche, nous aimerions que nos données de sortie fassent partie du cadre de modélisation des informations du bâtiment (BIM).
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