Des drones thermographiques pour des enregistrements aériens avec la caméra infrarouge FLIR T640bx

La thermographie a gagné en importance dans le secteur du bâtiment et de l'industrie au cours des dernières décennies. Dans ce domaine, les développements les plus récents concernent l'inspection thermographique aérienne. Associées aux drones, les caméras infrarouge peuvent s'avérer très utiles pour inspecter les systèmes photovoltaïques. Les drones avec caméra infrarouge sont également employés pour réaliser des inspections thermographiques de bâtiments inaccessibles ou de lignes électriques, ainsi que dans la lutte anti-incendie et le maintien de l'ordre. Cette technologie peut également être mise en œuvre dans d'autres applications industrielles, la recherche et le développement, l'archéologie aérienne de pointe et l'observation de la nature.

Avant d'utiliser des drones, les grands systèmes photovoltaïques ne pouvaient être observés que depuis des points plus élevés, à l'aide d'élévateurs ou de trépieds nécessitant des efforts importants et présentant peu de flexibilité. Beni Riedi, de la société suisse emitec Messtechnik AG, n'était pas satisfait de cette situation et a donc élaboré l'idée d'un drone muni d'une caméra infrarouge pour inspecter les systèmes photovoltaïques et les grands bâtiments.

Solutions de test et de mesures emitec

Avec ses trois divisions que sont emitec datacom (mesure, enregistrement analyse, optimisation, tests et gestion des réseaux et applications), emitec industrial (technologie de mesure pour l'EMCF, la HF, la thermographie, l'analyse de signaux, l'enregistrement de données et les laboratoires) et mesomatic fiberoptics (technologie de mesure et d'épissage de fibre optique, composants optiques, CATV), la société emitec fournit à elle seule des solutions de test totales. Elle représente plus de 50 fabricants à la réputation internationale. Parmi eux se trouvent le leader mondial des caméras infrarouge et des solutions de thermographie, FLIR Systems.

De l'idée aux prototypes

En matière de thermographie, Beni Riedi avait donc accès à une gamme complète de caméras infrarouge de pointe. « En raison des grandes distances, nous avons compris qu'il fallait utiliser une caméra de pointe offrant de hautes résolutions thermiques, » explique Beni Riedi. « Et la solution de vol devait être tout aussi fiable. » Il lui fallait donc un partenaire compétent pour le drone, partenaire qu'il a trouvé dans Helipro GmbH, spécialiste des enregistrements aériens rapides et simples. « Notre drone vole grâce à des moteurs électriques et il a les propriétés d'un oiseau-mouche grâce à son poids très réduit, » détaille Marc Baumann d'Helipro. « On peut donc réaliser des enregistrements aériens depuis de nouveaux angles et à une hauteur allant jusqu'à 150 mètres. »

Transmission de vidéo HD

Le drone utilise une ligne de transmission vidéo HD pour envoyer l'image thermique en direct vers un ou plusieurs moteurs (sur l'écran du thermographe et sur la tablette du pilote du drone, par exemple). Pour cela, la solution globale d'emitec et Helipro utilise le port HDMI de la caméra et sa propre solution de transmission HD pour transmettre en continu la vidéo thermique non radiométrique de l'intégralité du vol en qualité HD, éventuellement complétée de l'image MSX au besoin. Il a toutes les raisons d'être fier : « On ne trouve nulle part ailleurs une solution de cette qualité. » La solution globale d'emitec et Helipro utilise également un système développé à l'interne pour contrôler la caméra, et qui consiste à prendre une image thermique radiométrique tout en effectuant simultanément un enregistrement visuel.

Services de thermographie aériens

Le premier client du drone thermographique développé par emitec et Helipro a été Rolf Rutzer de Krüger + Co. AG en Suisse. Il l'utilise pour se position à l'avant-garde de la technologie et élargir son portefeuille de services. Krüger + Co. AG était au départ une petite agence d'ingénierie, mais la société compte aujourd'hui plus de 250 employés. Le fabricant et prestataire de services se spécialise dans le chauffage et l'assèchement des bâtiments, les dégâts des eaux, la détection des fuites, la physique des bâtiments et la climatisation, entre autres. « Grâce au drone thermographique, nous pouvons fournis à nos clients des services d'inspection dans de grands bâtiments et sur de vastes systèmes photovoltaïques, ce qui était impossible auparavant, » explique Rolf Rutzer. « Le drone thermographique fournit des résultats précieux pour l'assurance qualité, les contrôles de maintenance et les événements élémentaires. Nous pouvons ainsi élargir la chaîne de valeur en lui ajoutant un atout de poids, tout en favorisant un développement écologique et économique durable. »

La maintenance ne devrait jamais être négligée

Tous les systèmes photovoltaïques de taille moyenne à grande doivent être inspectés au moins une fois par an. Cela permet d'identifier les modules défaillants lors de leur installation et de mettre en œuvre les services de garantie à temps. Les défaillances peuvent être dues à des défauts de fabrication ou à des dégâts pendant le transport. Il est également essentiel d'assurer l'efficacité de tout le système pendant son fonctionnement et de remplacer tous les modules défectueux. On peut ainsi corriger sans attendre les problèmes causés par des défaillances ou même par les intempéries. Retrouvez une vue d'ensemble des problèmes potentiels dans le guide gratuit de FLIR des applications dans le bâtiment et les énergies renouvelables : www.getflir.com/green-guidebook

Le drone est très efficace, en particulier quand il faut inspecter de larges zones avec un grand nombre de modules. Par exemple, si un problème se déclare dans un panneau solaire sur le toit d'une grange, mesurer chaque module séparément demanderait bien trop d'efforts. La thermographie est idéale dans ce cas, parce que les erreurs dans les modules photovoltaïques se manifestent généralement par différences de température relativement importantes de l'ordre de 10 à 20 °K (=°C).

Caméras thermographiques de pointe

Pour réaliser une inspection à distance, Ben Riedi avait besoin d'une caméra thermographique de très haute qualité offrant une grande résolution. Emitec a donc choisi la FLIR T640bx. Son détecteur haute résolution de 640 x 480 pixels ne produit pas seulement des images nettes avec un haut niveau de détail. La caméra est également dotée d'une mise au point automatique continue, essentielle pour délivrer un flux vidéo nette de l'image thermique avec un drone dont l'altitude change constamment. La caméra comprend également de nombreuses fonctions : viseur, GPS intégré, boussole, profils de direct, dessin sur l'image (thermique et visuelle), MPEG4, WLAN, Meterlink, Fusion thermique, incrustation d'image, et technologie MSX d'amélioration d'image, qui délivre une imagerie thermique d'un niveau de détail sans précédent en combinant les images thermiques et visibles.

La suite complète inclut le drone, la caméra, les objectifs, le logiciel et une formation

Le drone de thermographie est fourni dans une suite complète incluant le système de vol et la caméra FLIR T640bx. Il ne s'accompagne pas seulement de l'objectif standard 25° qui offre déjà une excellente vue depuis les airs. Il est aussi fourni avec l'objectif grand angle 45° qui permet d'obtenir un champ de vision thermique encore plus large. Une fois que certaines zones à explorer ont été identifiées, le drone peut ensuite utiliser l'objectif zoom à 15° pour réaliser des enregistrements détaillés des points problématiques depuis des altitudes élevées. L'objectif zoom est également très pratique pour l'inspection des lignes électriques, où les problèmes concernent généralement des zones très réduites. Le zoom permet au drone de garder une bonne distance de sécurité.

Logiciels et formation inclus

La solution globale comprend le logiciel d'analyse ainsi que trois jours de formation. Pendant les deux premiers jours, Marc Baumann d'Helipro détaille al technologie du drone et son maniement en théorie et en pratique, pour que l'utilisateur puisse le piloter en toute sécurité. C'est notamment indispensable à l'assurance du drone thermographique. Le troisième jour, Beni Riedi d'emitec présente la caméra et le logiciel aux utilisateurs qui doivent être certifiés ou avoir au moins reçu une formation suffisante de thermographe.
Pilotage et impact de la météorologie

Naturellement, il y a certaines limites à l'utilisation du drone. Le système est inutilisable en cas de neige, de pluie ou de vent fort. « D'ailleurs, le vent est gênant pour l'inspection thermographique des bâtiments en général, remarque Beni Riedi, parce qu'il fausse les résultats en refroidissant les façades. » En plus de cela, il faut que la rotation de la caméra avec le drone soit limitée à une certaine plage pour éviter qu'elle ne soit placée directement face au soleil, ce qui peut endommager le détecteur.

Helipro recommande de faire réviser le drone tous les 6 mois pour garantir son bon fonctionnement. Les caméras FLIR ne nécessitent en général aucune maintenance. Beni Riedi recommande tout de même de les faire contrôler, réétalonner et mettre à jour par emitec au moins une fois par an.

Des possibilités d'utilisation universelles

Lors de la conception du drone thermographique, tout a été fait pour que la caméra soit utilisable toute l'année, de façon aussi polyvalente que possible. Elle relève le défi grâce à une construction modulaire : Bien que la caméra soit étroitement fixée au drone pour des questions de sécurité, et qu'elle doive être reliée à une solution unique de contrôle et de transmission vidéo HD, elle peut être rapidement démontée et utilisée comme caméra thermographique portable. Même les deux premières applications du drone (systèmes photovoltaïques et thermographie du bâtiment) se complète parce que les installations photovoltaïques sont souvent inspectées pendant les mois les plus chauds, tandis que les déperditions de chaleur des bâtiments sont essentiellement visibles pendant les mois d'hiver. L'investissement réalisé dans ces drones thermographiques est rapidement amorti en raison de la forte demande.

Résumé

Avec les drones thermographiques, emitec, FLIR Systems et Helipro proposent une technologie d'inspection de pointe efficace. Les opérateurs de systèmes photovoltaïques et les propriétaires de grands bâtiments peuvent tirer des avantages considérables de ces systèmes en faisant appel à des prestataires de service spécialisés. Les sociétés impliquées ont démontré leur niveau de compétence très élevé dans le domaine et mis sur le marché un nouveau service révolutionnaire.

Pour plus d'informations sur le caméras infrarouge et cette application, veuillez contacter :
Caméras d’imagerie thermique : FLIR Systems GmbH, Berner Straße 81, D-60437 Francfort, Allemagne,
Téléphone : 069/950090-0, Fax : -40, Email : info@flir.de www.flir.de
Formation et certification en thermographie (D) : www.irtraining.eu

Vente et développement de solutions globales, format et certification en thermographie (CH) :
emitec Messtechnik AG, Mr. Beni Riedi, Birkenstrasse 47, CH-6343 Rotkreuz, Suisse
Téléphone : +41 (0) 41 748 60 10, Fax : +41 (0) 41 748 60 11, info@emitec.ch
www.emitec.ch

Technologie de drone :
Helipro GmbH, Mettlenstrasse 6, CH-8472 Seuzach, Suisse
Téléphone : +41 (0) 52 511 20 00, Fax : +41 (0) 52 511 20 01, office@helipro.ch
www.helipro.ch
Helipro Allemagne : Chemnitz
Téléphone : +49 (0) 371 /33716980, www.hpluftaufnahmen.de

Services thermographiques avec drone de thermographie :
Krüger + Co. AG, Winterhaldenstrasse 11, CH-9113 Degersheim, Suisse
Téléphone : +41 (0) 71 372 82 82, Fax +41 (0) 71 372 82 52, info@krueger.ch
www.krueger.ch

Auteurs :
Thomas Jung, Responsable commercial Distribution Europe centrale, FLIR Systems GmbH, Francfort
Frank Liebelt, journaliste indépendant, Francfort