Titre de l'invention : Dispositif pouvant être enterré de mesure et de communication d'une information mesurée au moyen d'un organe de mesure

Domaine Technique

[0001] La présente invention concerne les dispositifs de mesure de propriétés concernant les canalisations enterrées ou non. Plus particulièrement, elle concerne les mesures réalisées au moyen d’organes de mesure installés au voisinage de canalisations. Par exemple, ces organes de mesure peuvent être des jauges de déformation ou des capteurs de température, et préférentiellement des fibres à réseau de Bragg posées sur des canalisations ou dans des systèmes de réparation ou sur des systèmes de réparation des canalisations.

Technique antérieure

[0002] Les canalisations enterrées (ou même non-enterrées) de transport de fluides, par exemple de transport de gaz naturel, peuvent être réparées par application de bandages composites (« composite wrap >> en anglais) qui entourent les portions endommagées des canalisations. Par exemple, la corrosion peut diminuer la résistance mécanique d’une canalisation métallique, et l’on va appliquer un bandage composite comprenant de la fibre par exemple de verre ou de carbone noyée dans une résine par exemple de type époxy. On peut noter que l’on peut désigner un bandage composite par l’expression renforcement composite.

[0003] Comme on le conçoit, il est particulièrement d’intérêt de pouvoir vérifier la continuité de l’efficacité de la réparation des portions de canalisation métalliques qui ont été renforcées structurellement au droit de leurs endommagements. En fait, il peut être intéressant de surveiller l’évolution des déformations de la canalisation sous l’effet des contraintes qui lui sont appliquées du fait par exemple de la pression interne, ou bien encore par exemple du fait de la température au niveau des portions qui ont été renforcées par le système de réparation.

[0004] Des capteurs bien connus de l’art antérieur peuvent être utilisés pour mesurer des déformations mécaniques et remonter ensuite des informations sur l’état de contrainte comme des jauges résistives, des jauges piézoélectriques, ou bien encore pour mesurer la température de paroi des fibres optiques à réseau Bragg. S’il est concevable d’instrumenter une structure composite qui constitue le bandage avec des jauges de déformation, une limitation spécifique peut empêcher l’utilisation de ces jauges sur des canalisations notamment enterrées si l’utilisation d’un système de communication filaire entre la jauge et le système d’interrogation n’est pas compatible avec l’environnement de la canalisation, notamment mais non exclusivement la nature de l’occupation de la zone en surface. Par exemple, une zone de cultures agricoles est une situation où il n’est pas possible de laisser émerger à moins de 80 cm de la surface un dispositif de connections aux capteurs pour effectuer les mesures sans risquer l’endommagement de ce dispositif.

[0005] Pour des canalisations non-enterrées, il peut parfois être difficile d’installer une communication filaire entre la jauge, le ou les capteurs, et un système d’interrogation.

[0006] . Cette solution n’est pas satisfaisante et constitue un frein à l’instrumentation des structures.

[0007] L’invention vise à résoudre certains au moins des inconvénients précités.

Exposé de l’invention

[0008] À cet effet, l’invention propose un dispositif de mesure et de communication sans-fil d’une information mesurée au moyen d’un organe de mesure d’une information relative à une canalisation par exemple enterrée (la canalisation est une canalisation enterrée ou non enterrée) et mesurée depuis l’extérieur de cette canalisation, le dispositif étant par exemple configuré pour pouvoir être enterré au voisinage de la canalisation (le dispositif peut être configuré pour être enterré, ou, de manière alternative, il peut ne pas être configuré pour être enterré), le dispositif comprenant :

- un interrogateur, connecté à l’organe de mesure et configuré pour délivrer l’information mesurée,

- un module de communication sans-fil,

- un module de contrôle de l’interrogateur et du module de communication sans- fil, configuré pour obtenir l’information mesurée (par l’organe de mesure qui peut être extérieur au dispositif) délivrée par l’interrogateur et pour la fournir, pour transmission, au module de communication sans-fil (qui est contrôlé pour cette transmission par le module de contrôle),

- une source d’alimentation en énergie électrique alimentant le module de contrôle, l’interrogateur, et le module de communication sans-fil.

[0009] Il est donc proposé d’utiliser un dispositif, qui communiquera les informations mesurées (typiquement une température ou une déformation/une contrainte mécanique) sans qu’il ne soit nécessaire de mettre en oeuvre une excavation dans le cas d’une canalisation enterrée, car le dispositif peut être enterré (il communique de manière sans-fil et embarque une source d’alimentation en énergie électrique). L’obtention des informations peut être réalisée simplement en utilisant un récepteur des informations transmises par le module de communication sans-fil.

[0010] Pour une canalisation non-enterrée mais pour laquelle il n’est pas possible de connecter avec un fil l’organe de mesure au dispositif, on pourra également laisser le dispositif dans une zone non accessible mais avoir accès aux données sans pénétrer dans la zone non accessible.

[0011] Ici, un interrogateur est un module qui peut interroger un organe de mesure pour obtenir une information mesurée par cet organe de mesure.

[0012] En fait, les inventeurs ont observé qu’il est concevable d’utiliser certains interrogateurs pour un organe de mesure (par exemple une optique à réseau de Bragg) ayant de petites dimensions pour une application telle que celle du présent dispositif, car ils ont une consommation en énergie électrique limitée et peuvent facilement être intégrés dans le dispositif. En outre, on connait des organes de mesure de faible encombrement, qui peuvent être intégrés très près d’une canalisation et notamment dans un renforcement de canalisation, et ce sans modifier leur efficacité structurelle (du fait de leur faible encombrement).

[0013] Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif est configuré pour être enterré (il est enterrable) au voisinage de la canalisation qui est une canalisation enterrée.

[0014] Ainsi, ce dispositif est configuré pour pouvoir fonctionner (obtention de l’information mesurée, transmission au module de communication sans-fil, fourniture, pour transmission, au module de communication sans-fil) lorsqu’il est dans le sol.

[0015] Le dispositif est ainsi un dispositif au fonctionnement autonome, qui ne comporte pas d’autre connexion filaire que la connexion à l’organe de mesure (typiquement un capteur).

[0016] Par exemple, pour pouvoir être enterré, le dispositif est protégé par un boîtier.

[0017] Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte en outre un relai électrique configuré pour permettre dans sa position passante ou empêcher dans sa position bloquée l’alimentation du module de contrôle, de l’interrogateur, et du module de communication sans-fil, sur la base d’un signal de commande.

[0018] Pour un dispositif enterré pour lequel l’accès est difficile sans excavation ou pour lequel l’accès est impossible, il est nécessaire de limiter la consommation d’énergie électrique, en particulier si la source d’alimentation en énergie électrique est une batterie, pour que le dispositif puisse fonctionner le plus longtemps possible. Ici, il est proposé d’utiliser un relai électrique pour autoriser l’alimentation des différents éléments du dispositif que lorsque cela est nécessaire. En fait, les différents éléments du dispositif pourront être préférentiellement alimentés lorsqu’un opérateur amène un module de réception en surface à l’aplomb du dispositif (s’il est enterré) pour recevoir la transmission sans-fil transmise par le module de communication sans-fil du dispositif, et l’alimentation de ces éléments pourra être coupée le reste du temps.

[0019] Dans la présente demande, par à l’aplomb, on entend à la position directement au-dessus à la surface ou dans une région à la surface d’au moins d’un diamètre inférieur à 1 m centrée à cette position. [0020] Selon un mode de réalisation particulier, le signal de commande est généré par un module d’horloge du dispositif équipé d’une horloge temps réel, le module d’horloge étant configuré pour délivrer un signal de commande plaçant le relai électrique dans sa position passante pendant des plages de temps données, en tenant compte de l’horloge temps réel (les plages de temps seront identifiées en utilisant le temps réel), et pour délivrer un signal de commande plaçant le relai électrique dans sa position bloquée en dehors des plages de temps données.

[0021] Ainsi, il est proposé d’utiliser un module d’horloge, qui peut avoir une consommation électrique limitée, pour placer le relais dans sa position passante uniquement pendant des plages de temps données. L’horloge temps réel est généralement désignée par l’acronyme anglo-saxon « RTC : Real Time Clock ».

[0022] À titre indicatif, le module d’horloge peut être alimenté en énergie électrique par la source d’alimentation en énergie électrique ou encore par une source d’alimentation en énergie électrique supplémentaire.

[0023] Selon un mode de réalisation particulier, le signal de commande est généré par un module de communication sans-fil supplémentaire du dispositif, le module de communication sans-fil supplémentaire étant configuré pour délivrer un signal de commande plaçant le relai électrique dans sa position passante sur la base d’un signal reçu par le module de communication sans-fil supplémentaire.

[0024] Dans ce mode de réalisation particulier, on utilise un module de communication sans-fil supplémentaire distinct du module de communication sans-fil. Préférentiellement, ce module de communication sans-fil supplémentaire a une consommation d’énergie électrique limitée, et n’est utilisé que pour recevoir un signal sans-fil pour faire passer le relai électrique dans son état passant, par exemple pour une durée limitée, ou encore jusqu’à une extinction du dispositif.

[0025] Selon un mode de réalisation particulier, le module de communication sans-fil supplémentaire est un module radiofréquence configuré pour être alimenté par un signal sans-fil reçu.

[0026] Les modules radiofréquence, par exemple RFID (Radio-identification, ou « Radio Frequency Identification >> en anglais) comprennent généralement une antenne et un microcontrôleur, le microcontrôleur pouvant être alimenté en énergie électrique par le signal radio reçu par l’antenne (étiquette RFID dite passive). Ainsi, aucune consommation d’énergie électrique n’est nécessaire, et l’émission, typiquement depuis la surface (lorsque le dispositif est enterré), d’un signal sans-fil configuré pour le module radiofréquence pourra déclencher la génération d’un signal pour placer le relai électrique dans un état passant. Ce mode de réalisation particulier est en outre avantageux par rapport à celui qui utilise une horloge temps réel puisque ces horloges peuvent présenter une déviation temporelle qui s’accentue dans le temps, ce qui peut rendre leur utilisation difficile.

[0027] Ce mode de réalisation particulier met en oeuvre un système de réveil sans-fil, puisque le dispositif, dont les éléments peuvent ne pas être alimentés, le seront après le passage à l’état passant du relai électrique.

[0028] Selon un mode de réalisation particulier, le module de communication sans-fil est un module de radio logicielle, configuré pour recevoir l’information mesurée sous forme numérique délivrée par le module de contrôle, et pour la transmettre sous la forme d’un signal radio.

[0029] L’utilisation d’un module de radio logicielle permet facilement d’adapter la fréquence d’émission, en fonction de l’application (profondeur dans le sol si le dispositif est enterré, compatibilité, etc). En fait, ces modules proposent une utilisation particulièrement flexible.

[0030] Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comprend boîtier de protection étanche recevant l’interrogateur, le module de communication sans-fil, le module de contrôle, et la source d’alimentation en énergie électrique.

[0031 ] Ce boîtier sera préférentiellement en polymère, pour laisser passer les transmissions sans-fil. Par exemple, un boîtier en PVC ou en polypropylène peut être utilisé pour protéger le dispositif contre la masse du sol ou son humidité si l’on enterre le dispositif.

[0032] À titre indicatif, le boîtier est un boîtier selon l’indice de protection IP67 ou IP68 (norme européenne EN 60529 dans toutes ses versions définissant cet indice, par exemple dans sa version de 2013). [0033] Aussi, ce boîtier peut comporter un passage pour connecter l’organe de mesure à l’interrogateur par une connexion, muni de moyens de maintien de l’étanchéité entre le boîtier et la connexion (qui peut être une fibre optique, en particulier si l’organe de mesure est une fibre optique à réseau de Bragg).

[0034] Selon un mode de réalisation particulier, la source d’alimentation en énergie électrique est une batterie.

[0035] Préférentiellement, on pourra choisir une batterie à décharge profonde.

[0036] L’utilisation d’une batterie est bien adaptée pour les dispositifs qui deviendront inaccessibles, par exemple s’ils sont enterrés.

[0037] L’invention propose également un système comprenant un dispositif tel que défini ci-avant dans tous ses modes de réalisations, et un module de réception configuré pour recevoir l’information mesurée transmise par le module de communication sans-fil.

[0038] Le module de réception est de préférence un module transportable par un utilisateur, qui est amené par exemple au-dessus du dispositif pour recevoir l’information mesurée.

[0039] Si un relai électrique avec un module de communication sans-fil supplémentaire est utilisé, le module de réception peut comporter un sous- module pour émettre un signal qui sera reçu par le module de communication sans-fil supplémentaire pour faire passer le relai électrique à l’état passant.

[0040] Selon un mode de réalisation particulier, le module de réception est configuré pour mettre en oeuvre ladite réception lorsqu’il est agencé en surface à l’aplomb du dispositif lorsque le dispositif est enterré.

[0041] Dans ce système, le dispositif est configuré pour pouvoir être enterré, par exemple si la canalisation est enterrée.

[0042] L’invention propose également une installation comprenant ce système, une portion de canalisation, et un organe de mesure d’une information relative à la canalisation et mesurée depuis l’extérieur de cette canalisation, l’organe de mesure étant connecté à l’interrogateur du dispositif du système. [0043] En particulier, la portion de canalisation peut comprendre un bandage composite, un renforcement, avec l’organe de mesure installé dans ce bandage composite.

[0044] En particulier, si l’organe de mesure est une fibre optique à réseau de Bragg, cette fibre entoure la canalisation en étant dans le bandage composite.

[0045] Selon un mode de réalisation particulier, la portion de canalisation est enterrée, l’organe de mesure est enterré (la mesure se fait dans le sous-sol depuis l’extérieur de la canalisation), et le dispositif est enterré.

[0046] Selon un mode de réalisation particulier, l’organe de mesure est une fibre optique à réseau de Bragg qui entoure la canalisation ou un capteur de température ou une jauge résistive de mesure de déformation, ou une jauge piézoélectrique de mesure de déformation.

[0047] L’invention concerne également un procédé d’installation d’un dispositif de mesure et de communication tel que défini ci-avant, dans lequel on agence le dispositif au voisinage d’une canalisation et l’on agence un organe de mesure d’une information relative à la canalisation mesurée depuis l’extérieur de cette canalisation, l’organe de mesure étant connecté à l’interrogateur du dispositif du système.

[0048] Selon un mode de mise en oeuvre particulier, la canalisation est enterrée, agencer le dispositif au voisinage de la canalisation comprend enterrer le dispositif au voisinage de la canalisation, et agencer l’organe de mesure comprend enterrer l’organe de mesure à l’extérieur de la canalisation.

[0049] L’invention propose également un procédé d’utilisation du dispositif installé par le procédé d’installation défini ci-avant, dans lequel on positionne un module de réception, et dans lequel le module de réception reçoit l’information mesurée transmise par le module de communication sans-fil.

[0050] Selon un mode de mise en oeuvre particulier, la canalisation est enterrée et l’on positionne le module de réception en surface et à l’aplomb du dispositif de mesure qui est enterré.

Brève description des dessins [0051] D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :

[Fig. 1] La figure 1 est une représentation schématique d’une installation selon un exemple.

[Fig. 2] La figure 2 est une représentation schématique d’un dispositif selon un exemple.

[Fig. 3] La figure 3 est un schéma du relai électrique.

[Fig. 4] La figure 4 est une représentation schématique d’un module d’horloge exemple.

[Fig. 5] La figure 5 est une représentation schématique d’un module de communication sans-fil supplémentaire.

[Fig. 6] La figure 6 montre les étapes mises en oeuvre pour une transmission.

[Fig. 7] La figure 7 montre les étapes mises en oeuvre pour une réception.

[Fig. 8] La figure 8 est un graphique qui illustre l’évolution du rapport signal sur bruit en fonction d’une profondeur de terre.

[Fig. 9] La figure 9 est un graphique qui illustre l’évolution du rapport signal sur bruit en fonction d’une profondeur de sable.

[Fig. 10] La figure 10 un graphique qui illustre une mesure des déformations par une fibre optique à réseau de Bragg.

Description des modes de réalisation

[0052] On va maintenant décrire des dispositifs de mesure et de communication destinés à être enterrés dans le sol et à mesurer des informations obtenues par une fibre optique à réseau de Bragg, qui entoure une canalisation enterrée. L’invention n’est néanmoins nullement limitée aux fibres optiques à réseau de Bragg et s’applique à d’autres types d’organes de mesure. En particulier, on pourra utiliser un capteur de température, ou une jauge résistive de mesure de déformation, ou une jauge piézoélectrique de mesure de déformation. [0053] L’invention n’est néanmoins nullement limitée aux dispositifs enterrés et aux canalisations enterrés.

[0054] La figure 1 est une représentation schématique d’une installation INS avec un dispositif de mesure et de communication 100 dans une zone ayant une surface du sol S, et, enterrée par exemple à une profondeur P1 de 1 .5m, une canalisation 200 (ou à tout le moins une portion de canalisation dans une région).

[0055] D’une manière connue en soi, la canalisation, qui est métallique, par exemple en acier, a été réparée par application d’un bandage composite 201 (parfois appelé renforcement ou « wrap >> en anglais). Le bandage composite comprend par exemple de la fibre de verre ou de la fibre de carbone noyée dans une résine de type époxy.

[0056] Lors de la pose du bandage composite, on a installé une fibre optique 202 autour de la canalisation 200. Cette installation peut être réalisée par une incorporation de la fibre optique dans la résine utilisée pour réaliser le bandage ou à une pause sur la surface extérieure du bandage.

[0057] La fibre optique comporte un réseau de Bragg 203 est donc une fibre optique à réseau de Bragg. Le réseau de Bragg peut être utilisé pour mesurer des déformations pouvant être converties en contraintes mécaniques/, ou encore des températures. On peut noter que plusieurs réseaux de Bragg peuvent être utilisés, éventuellement sur une même fibre (un interrogateur capable de réaliser un multiplexage de la lumière peut être utilisé).

[0058] La fibre optique 202 comporte une portion 202’ qui est connectée au dispositif 100 (ce dispositif sera décrit plus en détail ultérieurement en référence à la figure 2), de sorte que le dispositif 100 récupère les informations qui peuvent être mesurées au moyen du réseau de Bragg 203 (température, déformations, etc.). Le dispositif 100 communique par des transmissions sans-fil avec le module de réception 300 placé à la surface à l’aplomb du dispositif 100.

[0059] Comme on peut le voir sur la figure, la portion de fibre 202’ permet d’espacer le dispositif 100 de la canalisation 200. Cela permet de placer le dispositif 100 à une profondeur P2 mesurée la surface qui peut être choisie de sorte que les communications sans-fil entre le dispositif 100 et la surface soient toujours mises en oeuvre dans les mêmes conditions, à la même profondeur P2, avec la même quantité de matière du sol entre le dispositif et la surface (au moins au sein d’une région où le sol est uniforme). En effet, il a été observé que certaines fréquences sont plus adaptées que d’autres en fonction de l’épaisseur du sol pour la transmission d’informations entre un dispositif enterré et la surface. Puisqu’il n’est pas concevable d’avoir une canalisation enterrée qui s’étend toujours à la même profondeur mesurée depuis le sol, on préférera donc placer les dispositifs toujours à la même profondeur, lors de leur installation.

[0060] Sur la figure 2, on a représenté de manière plus détaillée le dispositif 100 de la figure 1 , connecté au moyen de la fibre optique 202’ au réseau de Bragg 203.

[0061] La fibre optique 202’ est plus précisément connectée à un interrogateur pour fibre optique à réseau de Bragg qui peut délivrer une information mesurée au moyen du réseau de Bragg 203, d’une manière connue en soi, en émettant un signal lumineux et en traitant le signal réfléchi.

[0062] A titre indicatif, on pourra utiliser un interrogateur de petites dimensions, tel que l’interrogateur commercialisé sous le nom FGBT-200 par la société américaine REDONDO OPTICS INC. Cet interrogateur a une à source de lumière à large bande (dans la fenêtre centrée sur 1550 nm) intégrée. Cet interrogateur contient un port de deux canaux de lecture à haute sensibilité pour une mesure de déformation et/ou de température à l’aide de réseaux de capteurs à réseaux de Bragg. Cet interrogateur est en outre adapté pour une utilisation avec plusieurs réseaux de Bragg et notamment deux réseaux (un pour mesurer une déformation, un pour mesurer une température ou une déformation). L’utilisation de deux réseaux de Bragg est avantageuse car elle permet de compenser des fluctuations avec cet interrogateur. Enfin, cet interrogateur est avantageux du fait de sa faible consommation d’énergie électrique (l’alimentation se fait par une connexion USB, ce qui est avantageux ici).

[0063] Par ailleurs, cet interrogateur a de faibles dimensions (largeur ou longueur ou hauteur inférieures à une dizaine de centimètres),

[0064] L’invention n’est néanmoins nullement limitée à l’utilisation de cet interrogateur et peut être mise en oeuvre avec d’autres interrogateurs.

[0065] Par exemple, on pourra utiliser un interrogateur ayant certaines au moins des caractéristiques de l’interrogateur présenté ci-avant : - une source de lumière à large bande (préférentiellement dans la fenêtre centrée sur 1550 nm),

- un port de deux canaux de lecture à haute sensibilité pour une mesure de déformation et/ou de température à l’aide de réseaux de capteurs à réseaux de Bragg,

- être adapté pour une utilisation avec plusieurs réseaux de Bragg et notamment deux réseaux (un pour mesurer une déformation, un pour mesurer une température ou une déformation),

- une faible consommation d’énergie électrique (par exemple par USB).

[0066] L’interrogateur 101 délivre des informations mesurées à un module de contrôle 102. En fait, le module de contrôle 102 peut avoir une structure d’ordinateur, et, préférentiellement, une structure d’un appareil appelé pico- ordinateur. À titre indicatif, on pourra utiliser le pico-ordinateur vendu sous la dénomination commerciale LattePanda (selon toutes ses versions) de la société chinoise du même nom. Ce pico-ordinateur peut être équipé d’un système d’exploitation Windows 10 loT, pour notamment recevoir les informations mesurées par l’interrogateur 101 .

[0067] L’invention n’est néanmoins nullement limitée à l’utilisation de ce pico- ordinateur et peut être mise en oeuvre avec d’autres pico-ordinateurs.

[0068] Le dispositif 100 comporte également un module de communication sans-fil 103, qui reçoit, pour transmission, les informations mesurées que lui transmet le module de contrôle 102. Préférentiellement, le module de communication sans-fil 103 est un module de radio logicielle (« SDR : Software Defined Radio >> en anglais), configuré pour recevoir l’information mesurée sous forme numérique délivrée par le module de contrôle 103, et pour la transmettre sous la forme d’un signal radio.

[0069] Par exemple, on pourra utiliser un module de radio logicielle commercialisé sous le nom « HackRF One >> par la société américaine GREAT SCOTT GADGET. Ce module est avantageux car il peut être connecté en USB sur le pico-ordinateur mentionné ci-avant. Aussi, bien qu’il soit utilisé ici en tant qu’émetteur, ce module peut également fonctionner en tant que récepteur. En outre, il peut fonctionner sur des fréquences comprises entre 1 MHz et 6GHz. D’autres modules de radio logicielle peuvent être utilisés.

[0070] Bien qu’elle ne soit pas représentée sur la figure, une antenne sera utilisée et cette antenne peut être intégrée au module de radio logicielle ou connectée à ce module de radio logicielle.

[0071 ] Différentes antennes peuvent être utilisées. En particulier on pourra utiliser une antenne dite télescopique telle que celle commercialisée sous la dénomination « SDR ANT500 >> par la société américaine GREAT SCOTT GADGET. On pourra également utiliser une antenne sur une plaque de circuit imprimé, et notamment une antenne de la gamme « MDF >> commercialisée par la société allemande AARONIA AG.

[0072] À titre indicatif, on peut noter que l’antenne « SDR ANT500 >> et une antenne « MDF >> peuvent être respectivement adaptées pour différentes applications. Les inventeurs de la présente invention ont noté que pour une fréquence de 169 MHz, l’antenne « SDR ANT500 >> produit un meilleur rapport signal sur bruit qu’une antenne « MDF >> pour des épaisseurs de sable entre le dispositif et la surface comprises entre 86cm et 45cm, puis entre 0 et 5cm, l’antenne « MDF >> présentant un meilleur rapport signal sur bruit entre 5 et 45 cm. On comprend que le choix de l’antenne dépendra de l’application et plus précisément du sol et de la profondeur.

[0073] La fréquence d’émission est également un paramètre à prendre en compte pour choisir l’antenne. Différences fréquences ont été testées par les inventeurs de la présente invention, pour différentes épaisseurs de terre ou de sable (dans une cuve de test). À titre indicatif, une fréquence de 169 MHz peut être adaptée.

[0074] Bien entendu, des contraintes réglementaires peuvent en outre être prises en compte pour choisir la fréquence d’émission. En particulier, on pourra utiliser des bandes de fréquence dites ISM (Industrielle, Scientifique, Médicale) bien connues de l’homme du métier.

[0075] Le dispositif 100 comporte par ailleurs une source d’alimentation en énergie électrique 104, qui alimente le module de contrôle 102, l’interrogateur 101 , et le module de communication sans-fil 103. L’alimentation se fait au moyen de connexions 105. [0076] Préférentiellement, la source d’alimentation en énergie électrique 104 est une batterie à décharge profonde. Par exemple, on pourra utiliser la batterie à décharge profonde vendue sous la dénomination commerciale « AGM VARTA LAD 24 >> par la société allemande Varta AG. A titre indicatif, si l’on utilise le dispositif 100 pour mesurer des informations et les transmettre tous les trimestres (l’utilisation peut durer 15 minutes par trimestre), on peut avoir une durée de vie pour le dispositif de l’ordre de 30 ans.

[0077] Pour protéger le dispositif 100 de la masse du sol et de l’humidité, on utilise un boîtier 106, préférentiellement en polymère, pour laisser passer les transmissions sans-fil. Par exemple, le boîtier 106 peut être un boîtier en PVC ou en polypropylène, et ce boîtier est étanche.

[0078] Le boîtier comporte néanmoins une ouverture 107 pour le passage de la fibre optique 202’ qui peut être munie de moyens de maintien de l’étanchéité (par exemple un joint). On peut noter que si l’on utilise d’autres organes de mesure que des fibres optiques, le boîtier peut comporter une ouverture pour la connexion filaire à ces autres organes de mesure.

[0079] Sur la figure 3, on a représenté un exemple de mode de réalisation de la portion dédiée à l’alimentation électrique dans le dispositif 100 dans lequel un relai électrique 108 est utilisé.

[0080] Le relai électrique 108 est connecté en série entre d’une part la batterie 104, et d’autre part le module de contrôle 102, l’interrogateur 101 , et le module de communication sans-fil 103. Il est contrôlé par un signal SG élaboré par un organe 109 pour permettre dans sa position passante ou empêcher dans sa position bloquée l’alimentation du module de contrôle, de l’interrogateur, et du module de communication sans-fil.

[0081] L’organe 109 élabore préférentiellement le signal SG pour limiter la consommation d’énergie électrique du dispositif, et notamment pour que le dispositif ne consomme de l’énergie que lorsqu’un opérateur a apporté un module de réception en surface à l’aplomb du dispositif. En d’autres termes, le signal S commande le relai électrique pour qu’il soit dans un état passant que pendant des durées de temps choisies. [0082] La figure 4 montre un premier exemple d’organe 109A capable d’élaborer le signal SG décrit en référence à la figure 3. L’organe 109A est ici un module d’horloge.

[0083] Le module d’horloge 109A est équipé d’une horloge temps réel 1 10 (RTC), et d’un contrôleur 1 11 (par exemple un microcontrôleur). Par exemple, le contrôleur 1 1 1 va délivrer un signal SG pour placer le relai électrique dans sa position passante pendant des plages de temps données. Ces plages peuvent être régulières (par exemple une plage par mois), ou encore être définies pour des dates et des heures fixes.

[0084] Le module d’horloge doit néanmoins être alimenté, par exemple par la batterie 104.

[0085] La figure 5 montre un deuxième exemple d’organe 109B capable d’élaborer le signal SG décrit en référence à la figure 3. Ici, l’organe 109B est un module de communication sans-fil supplémentaire, et plus précisément un module RFID.

[0086] Le module RFID est configuré pour être alimenté par un signal reçu, et il comporte une antenne 1 12, un étage amplificateur 1 13 (à titre d’exemple, une cascade de condensateurs peut être utilisée), et un microcontrôleur 1 14 configuré pour, lorsqu’il est alimenté par le signal reçu, élaborer un signal SG qui fait passer le relai électrique dans son état passant, par exemple pour une durée prédéfinie.

[0087] La figure 6 montre les étapes mises en oeuvre dans le module de radio logicielle 103 décrit en référence à la figure 2 lors d’une transmission de données D transmises par le module de contrôle 102. À titre indicatif, lorsque les éléments du dispositif 100 sont alimentés, un programme d’ordinateur peut être exécuté sur le module de contrôle 102 pour commander l’interrogateur, et obtenir plusieurs informations mesurées qui seront enregistrées dans une mémoire du module de contrôle 102 (par exemple, les informations mesurées peuvent comporter plusieurs mesures espacées dans le temps et éventuellement de types différents (températures, déformations/contraintes)). Les informations mesurées sont les données D à transmettre ici.

[0088] Les données D transmises par le module de contrôle 102 sont tout d’abord encodées (étape E01 ) dans des paquets pour un protocole de communication donné (typiquement un protocole compatible avec le module de réception qui sera utilisé).

[0089] Ensuite, dans une étape E02, on effectue une modulation préalable à la transmission, par exemple une modulation à déplacement minimum gaussien (« GMSK :Gaussian Minimum-Shift Keying >> en anglais). D’autres types de modulation peuvent être utilisés.

[0090] Le signal modulé est ensuite transmis à l’antenne pour son émission à l’étape E03.

[0091 ] L’émission peut être mise en oeuvre de manière répétée pendant une durée donnée, après laquelle le dispositif 100 peut s’éteindre (cela peut en outre correspondre à un passage à l’état bloqué du relai électrique).

[0092] Sur la figure 7, on a représenté les étapes mises en oeuvre au sein d’un module de réception 300, utilisé lorsque le dispositif a transmis les informations mesurées.

[0093] On note tout d’abord que le module de réception est choisi pour être compatible avec le module de radio logicielle 103 décrit ci-avant. A titre indicatif, on pourra utiliser le récepteur commercialisé sous la dénomination « Airspy mini >> par la société française AIRSPY, moins onéreux qu’un émetteur tel que celui mentionné ci-avant pour le module de radio logicielle 103.

[0094] Une fois le module de réception 300 placé en surface à l’aplomb du dispositif 100, et lorsque le dispositif 100 a mis en oeuvre les étapes E01 à E03 décrites en référence à la figure 6, on peut mettre en oeuvre l’étape E10 de démodulation du signal reçue par une antenne du module de réception 300 (typiquement une démodulation à déplacement minimum gaussien), un décodage des paquets (étape E1 1 ), et un enregistrement des données D dans l’étape E12.

[0095] La figure 8 montre l’évolution du rapport signal sur bruit (en décibel), par rapport à une épaisseur de terre (en centimètres). Ces mesures ont été effectuées dans une cuve.

[0096] Comme on peut le voir, le rapport signal sur bruit décroit avec la profondeur mais reste toujours supérieur à 50dB, ce qui permet néanmoins de bien recevoir le signal. [0097] Dans un sol différent, contenant uniquement du sable, on observe également une décroissance, mais toujours un rapport signal sur bruit supérieur à 50dB.

[0098] Bien entendu, ces résultats sont obtenus à l’aplomb du dispositif.

[0099] Sur la figure 10, on a représenté le résultat de test de pression, en remplissant une cuve d’eau et en utilisant une fibre optique à réseau de Bragg, avec l’interrogateur décrit ci-avant, pour illustrer sa capacité à délivrer des valeurs de déformation. On a bien une augmentation des déformations (ici des microdéformations, sans unité) avec l’augmentation de la pression en bar.

[0100] On a donc décrit un dispositif de mesure et de communication d’une information mesurée au moyen d’une fibre optique à réseau de Bragg, ce dispositif pouvant être enterré à proximité d’une canalisation elle aussi enterrée, pour être connectée à une fibre optique à réseau de Bragg qui entoure la canalisation (notamment dans un bandage composite).

[0101] Les fréquences de transmission pourront être adaptées en fonction notamment de l’application et de la profondeur choisie.

[0102] On peut ainsi obtenir des informations sur l’état d’une canalisation ou de son bandage composite sans mettre en oeuvre une excavation, et sans besoin de faire émerger des connexions au dispositif enterré à moins de 1 m de la surface.