Les ponts sont soumis à des charges de véhicules constantes, aux eaux de pluie, aux variations de température et à l'érosion par les embruns salés. Des problèmes tels que les fissures, l'écaillage du béton, la corrosion de la structure métallique et l'endommagement des éléments de liaison peuvent progressivement compromettre la sécurité des ponts.

L'inspection traditionnelle des ponts nécessite souvent des nacelles élévatrices, des échafaudages ou des systèmes d'accès sur cordes. En particulier pour les grands ponts enjambant des cours d'eau, les viaducs et les structures métalliques complexes, les méthodes traditionnelles se heurtent à des difficultés importantes en termes d'efficacité, de sécurité et de gestion du trafic.

L'inspection des ponts par drone offre une solution auxiliaire plus efficace. Équipés de capteurs haute définition, de zoom, d'imagerie thermique ou de LiDAR, les drones peuvent rapidement capturer des images et des données depuis de hautes altitudes, le dessous des ponts et d'autres zones difficiles d'accès, aidant ainsi les ingénieurs à détecter plus rapidement les défauts potentiels tout en réduisant les risques opérationnels en haute altitude pour le personnel.

Vous souhaitez en savoir plus sur l'inspection des ponts par drone ? Lisez la suite !

Pourquoi utiliser des drones pour l'inspection des ponts ?

Malgré la nécessité de la méthode traditionnelle d'inspection manuelle, il est possible d'utiliser des drones comme outil supplémentaire pour résoudre certains problèmes liés à l'inspection des ponts.

1. Réduire l'exposition du personnel aux zones de haute altitude et aux zones dangereuses

Le problème de l'inspection des ponts est que l'inspecteur doit être physiquement proche de l'objet inspecté pour pouvoir constater le défaut.

Par exemple, l'inspection de la partie inférieure d'un viaduc nécessite généralement l'utilisation de nacelles élévatrices. Pour les ponts enjambant des rivières ou des mers, ces opérations présentent des risques et des difficultés d'organisation encore plus importants.

Les drones peuvent d'abord effectuer une collecte de données visuelles à longue et courte portée, permettant aux équipes d'ingénierie de comprendre les conditions sur le terrain avant de décider si l'intervention de personnel est nécessaire, réduisant ainsi l'exposition inutile aux hautes altitudes, aux environnements aquatiques et à la circulation.

2. Rationalisation de la préparation complexe sur site

Les inspections des grands ponts impliquent généralement :

Contrôle du trafic → Transport du matériel → Installation du matériel en haute altitude → Accès du personnel → Inspection → Démobilisation du matériel

Les drones simplifient considérablement le flux de travail sur site :

Planification du site → Vol de drone → Collecte de données → Analyse des données

Notamment pour les inspections de routine ou répétées, les drones peuvent rapidement capturer des images standardisées et établir des archives numériques, ce qui permet aux ingénieurs de comparer facilement les changements structurels au fil du temps.

3. Inspection facile des structures difficiles d'accès

L'une des applications les plus précieuses des drones est l'obtention de données visuelles dans des zones difficiles d'accès avec les équipements traditionnels :

Face inférieure d'un pont : généralement étroite, proche du niveau de l'eau ou de structure complexe. Des drones prennent des images haute définition de plusieurs zones afin de détecter les fissures, les écaillures ou les irrégularités de surface.

Piles des grands ponts : des drones survolent rapidement les différents niveaux des piles des grands ponts, rendant inutiles les inspections manuelles de chaque zone.

Assemblages structuraux des ponts en acier : Les ponts en acier comportent de nombreux joints, boulons, soudures, nœuds et assemblages. L’utilisation de drones équipés d’objectifs haute définition et/ou zoom permet de prendre des images rapprochées afin d’effectuer une première évaluation visuelle de la corrosion et des dommages affectant les revêtements de ces structures.

Ponts traversant les rivières : La collecte de données s’effectue depuis les côtés, le dessous et les piles des ponts enjambant les rivières ; certains travaux au-dessus de l’eau sont rendus inutiles grâce aux drones, tandis que l’efficacité du travail de terrain augmente.

Quels problèmes une inspection de pont par drone peut-elle détecter ?

En utilisant des caméras haute résolution, des objectifs zoom, l'imagerie thermique ou le LiDAR, les drones collectent rapidement des données multi-zones pour aider les ingénieurs à repérer et à enregistrer les anomalies structurelles visibles.

Fissures et dégradation de surface du béton :

Les drones repèrent et documentent les fissures de surface, l'écaillage, les nids d'abeilles, les armatures apparentes et autres défauts visibles, créant ainsi des archives d'images géolocalisées. (Une évaluation plus approfondie par des professionnels reste nécessaire pour déterminer la profondeur des fissures, leurs causes profondes et leurs impacts sur la structure.)

Corrosion et dommages aux revêtements des structures en acier :

Pour les ponts et composants en acier, les drones permettent de détecter la rouille, la corrosion, le décollement du revêtement, les cloques et les dommages de surface. Des caméras à zoom haute résolution capturent des gros plans des boulons, des soudures et des joints pour des contrôles manuels ultérieurs.

Anomalies des paliers et des joints de dilatation :

Les drones aident à inspecter les roulements et les joints de dilatation pour détecter les anomalies visibles telles que la déformation, le déplacement, la rouille, les dommages ou l'accumulation de débris, réduisant ainsi les déplacements inutiles en haute altitude avant la planification des inspections manuelles ciblées.

Anomalies dans les zones difficiles d'accès :

Les zones telles que les semelles de ponts, les piles de grande hauteur, les structures à poutres caissons et les ouvrages au-dessus de l'eau sont difficiles à inspecter rapidement par les méthodes traditionnelles. Les drones capturent des images haute définition sous différents angles. La tenue de registres d'inspection des bâtiments au fil du temps permet aux équipes d'ingénierie de suivre l'évolution des défauts et de gérer l'état des ponts de manière systématique.

Comment fonctionne l'inspection des ponts par drone ?

L'inspection professionnelle d'un pont par drone ne consiste pas simplement à faire voler un drone au-dessus d'un pont pour en prendre des photos ; il s'agit plutôt d'un processus systématique comprenant différentes étapes telles que la détermination des objectifs de l'inspection, la planification du vol et l'analyse des données.

Étape 1 : Élaborer le plan d'inspection

Avant le vol, l'équipe définit les zones cibles, les défauts attendus, les distances de prise de vue et les résolutions d'image requises. Un plan de vol est élaboré en fonction des dimensions du pont, de sa complexité structurelle, des conditions météorologiques, de la vitesse du vent, des obstacles et des restrictions de vol. Pour les détails tels que les fissures, les boulons et les nœuds de connexion, l'équipe détermine à l'avance si un zoom optique haute puissance ou d'autres capteurs sont nécessaires.

Étape 2 : Exécuter le vol du drone

Les vols peuvent être effectués manuellement, automatisés ou selon une méthode mixte. Les vastes zones à couvrir se prêtent bien aux vols automatisés préalables, tandis que les défauts potentiels et les nœuds complexes nécessitent souvent une prise de photos rapprochées manuelle.

Étape 3 : Collecte des données d'inspection des ponts

Les drones sont équipés de différentes charges utiles selon la nature des inspections. Des caméras haute résolution servent à effectuer des inspections visuelles pour détecter les fissures, les défauts de surface du béton et la corrosion, tandis que des caméras à zoom prennent des images des éléments structurels à haute altitude et des caméras thermiques permettent de détecter les anomalies de température.

Étape 4 : Traitement et analyse des données

Après le vol, d'importants volumes de photos, de vidéos et de données de capteurs sont organisés et analysés : assemblage d'images, reconstruction 3D, génération de nuages ​​de points, localisation des défauts et comparaison d'images à différentes époques. La corrélation des emplacements des défauts, des éléments structurels, des horodatages et des images historiques est bien plus utile pour la maintenance à long terme que le stockage de photos isolées.

Étape 5 : Générer le rapport d’inspection

Les résultats finaux sont consignés dans un rapport comprenant des images en haute définition, la localisation des défauts, des photos, des modèles 3D et des recommandations. La comparaison des données recueillies à différentes dates d'inspection permet à l'équipe d'ingénierie d'identifier les tendances en matière de défauts, transformant ainsi le drone, initialement conçu comme une simple caméra aérienne, en un véritable outil d'inspection des ponts.

Inspection des ponts par drones vs. méthode traditionnelle : comparaison complète des performances et des coûts

Pour évaluer visuellement la valeur applicative de la technologie des drones, voici une comparaison entre l'inspection par drone et les méthodes traditionnelles selon les principales dimensions opérationnelles :

Dimension d'évaluation	Inspection manuelle traditionnelle / Inspection par camion-nacelle	Inspection numérique par drone
Sécurité en haute altitude	Risque extrêmement élevé. Le personnel dépend de cordes ou de nacelles, avec des risques de chute.	Aucun risque lié à la haute altitude. Les pilotes et les ingénieurs opèrent à distance depuis des zones terrestres sécurisées.
Perturbation de la circulation	Nécessite la fermeture de 1 à 2 voies, ce qui provoque d'importants embouteillages et requiert des permis complexes.	Perturbation nulle ou minimale. Aucune fermeture de voie n'est nécessaire ; les mesures anti-interférence aérienne requièrent un contrôle minimal.
Efficacité des inspections	Lent. La construction d'un pont transmersque ou traversant une vallée, de taille moyenne à grande, prend de 1 à 3 semaines.	Très efficace. Pour des ponts de même envergure, la collecte complète des données ne prend généralement que 1 à 3 jours.
Exactitude et couverture des données	Repose sur des contrôles visuels et des registres manuels ; limité par la ligne de mire ; les recoins cachés sont facilement manqués.	Précision millimétrique et couverture complète. Couvre les faces inférieures des ponts, les poutres de couronnement et les pylônes ; prend en charge les jumeaux numériques 3D.
Coût total de l'inspection	Niveau constamment élevé. Comprend les coûts élevés de location de nacelles élévatrices, les indemnités pour fermeture de routes et les primes de risque.	Réduit les coûts directs d'exploitation et de maintenance ainsi que les coûts de temps opérationnel de 50 % à 70 %.

Combien coûte une inspection de pont par drone ?

Il n'existe pas de tarif fixe pour l'inspection des ponts par drone, car les coûts dépendent de la méthode d'inspection, de la taille du pont, de l'équipement utilisé et des besoins en traitement des données. Les organismes et les autorités chargées des ponts ont généralement deux options : faire appel à un prestataire de services spécialisé ou acquérir des drones pour développer leurs propres capacités d'inspection.

Option 1 : Faire appel à un service d'inspection par drone professionnel

Si des inspections périodiques sont nécessaires et/ou si votre équipe ne dispose pas de pilotes de drones qualifiés, il est plus judicieux de faire appel à un service externe d'inspection par drone pour les ponts. Le coût des projets dépend des dimensions du pont, du type d'inspection requis, des conditions sur place, de la durée du vol et des exigences en matière de haute définition, d'imagerie thermique, de LiDAR, de modélisation 3D ou de rapport.

Avantages : Aucun coût initial n’est à prévoir pour les drones, les capteurs, les pilotes et les logiciels de traitement des données. Cependant, à terme, les coûts d’externalisation peuvent s’avérer considérables pour les organisations gérant de nombreux ponts.

Option 2 : Achat d’un drone pour l’inspection des ponts

L'acquisition de drones adaptés peut s'avérer plus économique pour les organismes effectuant des inspections régulières ou à long terme de ponts. Outre la structure du drone, les aspects importants à prendre en compte sont la caméra, le zoom optique, l'autonomie de la batterie, la détection d'obstacles, la stabilité et le logiciel de traitement des données.

Les propriétaires de ponts, les sociétés d'ingénierie et les entreprises de maintenance qui disposent de leurs propres équipes internes d'inspection des ponts tireront un grand profit de l'acquisition de drones.

VastArrivée Drone VA-FPVD13 pour l'inspection des ponts et des infrastructures

Pour les utilisateurs recherchant une plateforme polyvalente pour l'inspection de ponts, la surveillance d'infrastructures et autres tâches industrielles, le drone industriel VastArrive VA-FPVD13 est idéal. Doté d'un châssis de 13 pouces, de moteurs 4218 de 360 ​​kV et d'une batterie XT90 8S de 16 000 mAh, il offre une autonomie de vol d'environ 15 à 35 minutes, permettant ainsi des missions d'inspection longue distance et prolongées, à un prix abordable compris entre 780 et 975 dollars.

Lors d'inspections de ponts, le VA-FPVD13 capture des images haute définition des faces inférieures, des piles, des joints de poutres métalliques et d'autres zones difficiles d'accès. Son système de propulsion robuste lui permet d'effectuer des vols à haute altitude sur des terrains complexes, ce qui le rend adapté non seulement aux ponts, mais aussi aux centrales électriques, aux éoliennes, aux tunnels, aux zones montagneuses et à d'autres infrastructures industrielles.

Pour les missions de longue portée, le VA-FPVD13 atteint une distance de croisière d'environ 10 à 30 km par vol. Selon les exigences de la mission, il peut également être équipé de modules de vision nocturne, d'imagerie thermique et de LiDAR léger, ou fonctionner conjointement avec ces modules, afin de répondre à divers besoins de collecte de données.

Pour les sociétés d'ingénierie, les entreprises de maintenance d'infrastructures et les équipes d'inspection professionnelles cherchant à développer des capacités internes en matière de drones, le VA-FPVD13 constitue une plateforme de drone rentable pour l'inspection des ponts et les opérations industrielles multi-scénarios.

Quel type de drone est le mieux adapté à l'inspection des ponts ?

Des spécifications élevées ne garantissent pas à elles seules qu'un drone puisse être utilisé pour tous les types d'inspections de ponts. Il est plutôt important de déterminer quelle plateforme serait idéale en fonction de la taille du pont, de la distance d'inspection, de la structure concernée et du type de capteurs nécessaires.

Drone multirotor

Il peut effectuer un vol stationnaire stable et possède une excellente agilité et une grande maniabilité à basse vitesse. Il est recommandé pour l'inspection rapprochée des ponts, des piles de pont, des joints de poutres métalliques et autres structures.

Drone longue endurance

La durée de vol influe directement sur l'efficacité globale des grands ponts et des projets de longue distance. Une plus grande autonomie réduit la fréquence des changements de batteries et des décollages/atterrissages, permettant ainsi aux opérateurs de collecter davantage de données par vol. Les plateformes multirotors qui offrent un bon compromis entre autonomie et agilité présentent un intérêt pratique considérable pour les missions combinant reconnaissance à longue distance et contrôles de proximité.

Drone avec caméra zoom

Pour les grands ponts, la capacité de zoom optique est souvent plus cruciale que la simple augmentation du nombre de pixels. Lorsque les drones ne peuvent pas voler en toute sécurité à proximité des pylônes, des nœuds de poutres métalliques ou des structures surélevées, un zoom optique puissant permet aux opérateurs d'enregistrer des détails précis tout en maintenant une distance de sécurité.

Drone d'imagerie thermique

Le système d'imagerie thermique sert de capteur complémentaire fournissant des informations sur la température en plus des images visibles classiques, afin de détecter les anomalies thermiques. Il est important de comprendre qu'une anomalie thermique ne signifie pas nécessairement une défaillance structurelle. Les plateformes supportant des charges utiles thermiques doivent être sélectionnées spécifiquement lorsque les projets exigent une analyse des anomalies de température.

Résumé

L'intérêt de l'inspection des ponts par drone ne réside pas dans la suppression totale des inspecteurs humains. Il s'agit plutôt de modifier le modèle conventionnel qui exige la présence de personnel à proximité de l'ouvrage pour la collecte des informations.

Grâce à l'utilisation de caméras haute résolution, de zoom optique, de thermographie, de LIDAR et de modélisation 3D, les drones peuvent contribuer à collecter plus rapidement des informations structurelles, à réduire l'exposition des travailleurs aux risques élevés et à créer des dossiers de maintenance complets, numériques et traçables.

Si vous recherchez la solution drone idéale, n'hésitez pas à contacter VastArrive!