Application technique des drones : la thermographie aérienne

La semaine dernière, nous vous avons parlé de certaines des applications techniques des drones dans le post “Applications techniques des drones dans le spectre visible”, aujourd’hui nous allons vous parler de certaines autres applications en dehors du spectre visible, notamment celles liées à la technique de la thermographie aerienne. En effet, les questions sont : qu’est-ce que la thermographie aerienne ? À quoi sert une thermographie aerienne ? Et comment fonctionne la thermographie aerienne ?

C’est quoi vraiment une thermographie aerienne ?

La thermographie aerienne est une technique qui permet de mesurer avec précision les températures de surface d’un objet sans maintenir de contact physique avec lui, grâce au rayonnement électromagnétique dans la gamme du spectre infrarouge (longueurs d’onde comprises entre 0,75 µm et 1 mm) réfléchi par celui-ci.

Il s’agit donc d’une technique non invasive d’inspection et de détection des infrastructures, qui est en plein essor grâce au développement des technologies de drones, qui peuvent être équipés d’une caméra photogrammétrique pour la capture d’images. Ces images aériennes fournissent des informations sur la température, les modèles thermiques, le comportement et les anomalies de l’infrastructure, qui peuvent être très utiles pour certaines tâches de maintenance et d’inspection.

À quoi sert une thermographie aerienne ?

Voici quelques-unes des applications de la thermographie aerienne des drones à l’inspection, la détection et la maintenance des infrastructures

L’EFFICACITÉ DES BÂTIMENTS

Bien que de nombreux facteurs déterminent l’efficacité énergétique des bâtiments, l’un des plus importants est la composition des façades et du toit, ainsi que les surfaces vitrées. La consommation en climatisation dépend largement des infiltrations, des ponts thermiques ou de l’état de l’isolation. Un bâtiment mal isolé a besoin de plus d’énergie pour maintenir la température intérieure qu’un bâtiment avec une isolation adéquate.

thermographie aerienne d’un bâtiment :

Dans ce contexte, la thermographie aerienne est capable d’obtenir de grands résultats. Cette technique permet non seulement de vérifier la capacité d’isolation des matériaux utilisés à cet effet, mais aussi de déterminer la qualité de la conception et de l’assemblage de ceux-ci, la détection des ponts thermiques, des infiltrations et des défauts d’isolation.

En outre, la thermographie aerienne peut également être utilisée pour détecter l’humidité due à des fuites ou à d’autres causes, pour contrôler le processus de séchage des matériaux de construction (tels que les sols en béton), pour contrôler et inspecter les installations électriques, de chauffage et de refroidissement, ou pour détecter les défauts de construction des murs, des revêtements et des toits.

Détection de l’humidité par la thermographie aerienne

INSPECTION DES PANNEAUX SOLAIRES

Une autre application possible de la thermographie par drone est l’inspection des panneaux solaires. Les cellules photovoltaïques endommagées sont souvent plus chaudes que celles qui fonctionnent correctement. L’inspection doit donc se concentrer sur l’identification des “points chauds” ou “hot spots”.

Au cours du processus de développement et de production, les cellules photovoltaïques sont activées à l’aide d’électricité ou de lampes flash. Cette activation garantit un contraste thermique suffisant pour des mesures thermographiques précises. Pour obtenir un contraste thermique suffisant lors de l’inspection des cellules photovoltaïques sur le terrain, un rayonnement solaire de 500 W/m2 ou plus est nécessaire. Si un résultat maximum est souhaité, il est recommandé que le rayonnement solaire soit de 700 W/m2.

Le fonctionnement de la thermographie aerienne

POUR LA LOCALISATION DES ANOMALIES GÉOTHERMIQUES

Le gradient géothermique est le taux d’augmentation de la température par unité de profondeur sur Terre. Les thermographies fournissent des informations importantes dans le domaine géologique, que ce soit pour l’étude des volcans, du patrimoine minier ou pour la détection de pathologies des roches avant une nouvelle construction. Cette technique permet d’identifier rapidement les fractures, les vides et les différences de composition des pierres de terre, ce qui peut affecter la conception d’une infrastructure avant sa construction.

POUR L’INSPECTION DU CÂBLAGE ÉLECTRIQUE

Les lignes électriques sont une autre infrastructure qui peut être facilement inspectée au moyen de la photogrammétrie aérienne. Les lignes électriques et les sous-stations ont des éléments qui sont situés en hauteur, hors de portée des personnes pour des raisons de sécurité. Les lignes électriques sont également des infrastructures linéaires qui peuvent traverser des environnements difficiles d’accès, permettant l’inspection au moyen de drones, ce qui présente d’énormes avantages pour le confort et la sécurité des opérateurs.

La maintenance des lignes avec des véhicules aériens est quelque chose de courant pour les entreprises du secteur électrique, la thermographie est utilisée de manière générale dans les inspections intensives. Les images thermographiques sont utilisées pour rechercher les “points chauds”, ces points sur un élément dont la température est plus élevée et qui, par conséquent, se distinguent dans l’image thermique. Il est normal que le passage de l’intensité électrique augmente la température des éléments à travers lesquels elle circule, mais un “point chaud” peut être associé à un contact inadéquat ou à un autre type de défaut qui doit être analysé et qui n’est pas perceptible dans l’image du spectre visible.

A gauche, image visible. A droite, thermographie d’une ligne électrique.

POUR LA DÉTECTION DES CARBURANTS AUTOMOBILES DANS LES STOCKS

Un exemple peut être le cas de l’extraction du charbon, où il est nécessaire de constituer des stocks pour éliminer les impuretés ou pour mélanger des charbons ayant des propriétés différentes. Les petites quantités de sulfures métalliques contenues dans le charbon produisent des réactions exothermiques qui peuvent conduire à l’auto-combustion des matériaux accumulés, avec le risque et la perte de production qui en découlent.

L’état des matériaux déposés peut être surveillé au moyen de caméras thermographiques installées dans un drone, de sorte que toute la zone du dépôt de collecte peut être détectée en quelques minutes. De même, cette technique peut être utilisée pour tout risque d’auto-combustion par des stocks contenant des matériaux inflammables dans d’autres domaines de l’ingénierie.

Avion avec caméra thermographique et image FLIR avec une zone en auto-combustion dans un stock de charbon.

LE CONTRÔLE DU STRESS HYDRIQUE DANS LES CULTURES

Une autre application possible de la thermographie à l’aide de drones liés au domaine de l’ingénierie peut être la surveillance du stress hydrique dans les cultures agricoles pour l’optimisation de l’utilisation de l’eau dans l’ingénierie agricole.