Le système WOFI ou SMARTWRAP sans fil

Soucieuses de suivre les évolutions des filières qui lui sont chères et d’être acteur des développements technologiques de demain, c’est dans cet état d’esprit que les équipes MECA œuvrent depuis 5 ans sur l’intégration de capteurs et de systèmes de mesures dans les matériaux composites (voir aussi le projet AVATAR).

Dans le cadre d’un travail conjoint avec Alliatech et GRT Gaz, Méca travaille sur le suivi des déformations dans les renforcements composites de tuyauterie.

Ces travaux  ont abouti au développement d’un prototype de système intégré de contrôle de santé à distance appelé WOFI; il s'agit d’instrumenter des réparations composites de type Wet tape par fibre Optiques avec système de transmission filaire ou non filaire.

Contexte et enjeux :

Le suivi de l’état de santé du réseau de transport de gaz est un enjeu majeur.  Le réseau étant majoritairement enterré, la qualification et la réparation des défauts est délicate à mettre en place dû aux emplacements des canalisations (voirie, terrain exploité, pont). Cela entraine des opérations lourdes et coûteuses.

La réparation des tuyauteries est un enjeu important afin de conserver en état les réseaux de transport de gaz.

Le système WOFI permet d’assurer un suivi précis et à distance des déformations dans les zones critiques, permettant ainsi de garantir la tenue des réparations dans le temps.

Résultats :

MECA conjugue son expertise en comportement des structures et son savoir-faire en instrumentation pour développer un système intégré de contrôle de santé à distance appelé WOFI (Instrumentation des réparations composites de type Wet tape par fibre Optiques avec système de transmission Filaire ou non filaire).

Ce système de contrôle innovant permet :

• Une qualification d’un défaut réparé
• De justifier une réparation par Wrap composite pour des durées de vie importantes
• L’amélioration des connaissances des conditions de chargement

Le système en cours de développement par MECA peut s’adapter à d’autres types de structure.

L’approche de MECA pour ce type d’application est de conjuguer efficacement la maîtrise du comportement des matériaux et des structures avec des mesures directes effectuées via un faible nombre de capteurs, placés à des positions stratégiques. Nous avons ajouté au système de mesure intelligent, la possibilité d’une émission par ondes radio.  Le signal traverse le sol. Le système prototype permet aussi un appel à distance des données, ne nécessitant ainsi aucune intervention physique. Ce système sans fil a l’avantage de ne pas gêner l’exploitation du terrain.

Les données sont récupérées uniquement lorsqu’elles sont nécessaires et la position des capteurs est optimisée pour en réduire le nombre. Ce fonctionnement « Low Data » permet de réduire les coûts matériels et l’intrusivité grâce à l’intelligence apportée dans le traitement des données.

Les avantages de la fibre optique sont sa taille, sa précision et sa durabilité dans le temps. Cela permet de placer les capteurs à l’intérieur des pièces à monitorer (ici le renfort composite).

MECA développe également les logiciels permettant d’analyser les données des capteurs afin de donner des indications sur la santé de l’objet étudié.

Ce système en cours de développement est déjà installé sur plusieurs structures. Les résultats ont permis de démontrer la pertinence de ces modèles et de les affiner.