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Surveillance de santé structurale des ouvrages d'art incluant les systèmes de positionnement par satellites / Nicolas Manzini (2020)
Titre : Surveillance de santé structurale des ouvrages d'art incluant les systèmes de positionnement par satellites Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Nicolas Manzini, Auteur ; André Orcesi, Directeur de thèse ; Christian Thom Editeur : Champs/Marne : Université Paris-Est Année de publication : 2020 Projets : 1-Pas de projet / Importance : 215 p. Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes descripteurs IGN] auscultation d'ouvrage
[Termes descripteurs IGN] déformation d'édifice
[Termes descripteurs IGN] Géocube
[Termes descripteurs IGN] pont
[Termes descripteurs IGN] positionnement par GNSS
[Termes descripteurs IGN] récepteur GPS
[Termes descripteurs IGN] réseau de capteurs
[Termes descripteurs IGN] RTKLIB
[Termes descripteurs IGN] surveillance d'ouvrageRésumé : (auteur) La surveillance de santé structurale, ou structural health monitoring (SHM), a pour objectif de caractériser et suivre au cours du temps le comportement et les performances de structures de génie civil. Le SHM repose sur l'établissement d'indicateurs de santé ou de performance permettant de détecter, et si possible localiser, quantifier ou prédire un endommagement de la structure. Aujourd'hui, le SHM exploite encore très peu les déplacements absolus d'une structure, la majorité des capteurs étant limités à des mesures locales ou relatives. Le Global Positioning System (GPS) est accessible au grand public depuis l'an 2000. Il a depuis été rejoint par d'autres systèmes aux principes similaires, formant les Global Navigation Satellite Systems (GNSS), qui offrent des solutions de positionnement absolu pouvant atteindre une précision millimétrique. Cette thèse prend place dans le contexte où les GNSS apparaissent comme de bons candidats pour compléter des instrumentations SHM traditionnelles. Des résultats d'études récentes sur des solutions GNSS à bas coût (antennes de petite taille, récepteurs monofréquence) ont motivé l'orientation des travaux sur l'utilisation de ce type de solutions. Le compromis effectué sur les performances matérielles est contrebalancé par l'utilisation d'un traitement spécifique et par la possibilité de déployer plus de capteurs sur un ouvrage pour un investissement identique. Ces travaux se concentrent sur les structures de grande taille, comme les ouvrages d'art ou les immeubles de grande hauteur, dont le suivi est complexe en raison de leurs dimensions, et qui sont plus à même de produire des déplacements observables par des stations GNSS. La finalité des travaux entrepris est de répondre à la question suivante : peut-on, et comment, utiliser des stations GNSS à bas coût pour détecter des anomalies ou un changement sur une structure de génie civil ? La première partie de cette thèse a été consacrée à l'évaluation expérimentale de solutions GNSS à bas coût. Différentes combinaisons d'antennes et de récepteurs ont été évaluées en utilisant un positionnement relatif sur la phase, afin de sélectionner une station efficiente. En parallèle, l'impact de plusieurs paramètres de calcul ont été évalués dans des scénarios expérimentaux fixes et dynamiques afin de proposer une solution GNSS, comprenant matériel et traitement, optimale. Un positionnement infracentimétrique est obtenu avec la solution sélectionnée. La seconde partie de la thèse considère les données issues de l'instrumentation de deux ouvrages d'art par des réseaux de capteurs GNSS intelligents, les Geocubes, dont les composantes sont similaires à celles évaluées dans la première partie. L'analyse des séries par comparaison et corrélation aux températures et gradients internes des structures a permis de valider la capacité des stations déployées à suivre la réponse des ouvrages aux effets environnementaux. Leur étude a également mis en avant la redondance des observations grâce à l'étude des corrélations plus ou moins fortes entre les séries GNSS acquises. La dernière partie de la thèse est consacrée à l'utilisation de modèles prédictifs des séries GNSS pour la détection d'anomalies sur ouvrage. En l'absence de données thermiques et de modèles mécaniques complets et disponibles pour les structures étudiées, l'approche des modèles par apprentissage exploitant les données d'un réseau de capteurs GNSS a été choisie. La comparaison de plusieurs outils de régression a permis de sélectionner les réseaux de neurones récurrents (RNN) comme outil privilégié. Enfin, une stratégie de détection des anomalies, exploitant plusieurs modèles prédictifs pour chaque série temporelle, a été proposée et testée sur des anomalies réelles observées, puis simulées. Numéro de notice : 17532 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : thèse : Génie civil : Université Paris-Est : 2020 Organisme de stage : laboratoire EMGCU nature-HAL : Thèse En ligne : https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-03143785 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97347
contenu dans 27èmes Journées de la Recherche de l'IGN / Journées Recherche de l'IGN 2018, 27es Journées (22 - 23 mars 2018; Cité Descartes, Champs-sur-Marne, France) (2018)
Titre : Photogrammétrie par drone avec GNSS embarqué pour la surveillance de digues Type de document : Article/Communication Auteurs : Yicong Zhou, Auteur ; Marc Pierrot-Deseilligny Editeur : Saint-Mandé : Institut national de l'information géographique et forestière - IGN Année de publication : 2018 Conférence : Journées Recherche de l'IGN 2018, 27es Journées 22/03/2018 23/03/2018 Champs-sur-Marne France programme sans actes Projets : CAMLIGHT / Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie
[Termes descripteurs IGN] CamLight
[Termes descripteurs IGN] digue
[Termes descripteurs IGN] drone
[Termes descripteurs IGN] Géocube
[Termes descripteurs IGN] photogrammétrie aérienne
[Termes descripteurs IGN] surveillance d'ouvrageRésumé : (Auteur) Cette recherche doctorale s’inscrit à la croisée de deux technologies en pleine révolution depuis une décennie : les vecteurs aériens légers télépilotés (drones) et les algorithmes de modélisation 3D à partir d’un bloc d’images. Deux instruments de mesure métrologique, la CamLight et le Géocube, tous deux conçus au sein de l’IGN (LOEMI), sont utilisés conjointement en vue de l’auscultation du relief de digue. La surveillance répétée de ces ouvrages permet de déceler par anticipation les éventuels affaissements et défauts des digues. La Camlight est une caméra métrique légère qui est utilisée dans nos travaux avec un réseau terrestre de récepteurs GPS compacts (Géocubes) ainsi qu’un Géocube embarqué dans le vecteur aérien. Malgré le fait que la configuration de la scène à surveiller représente un défi pour la photogrammétrie de haute précision (long linéaire, avec peu de relief, un nombre de points au sol minimum), les résultats obtenus sont satisfaisants et montrent un haut degré d’automatisation. Numéro de notice : C2018-093 Affiliation des auteurs : LaSTIG LOEMI+Ext (2012-2019) Thématique : IMAGERIE Nature : Communication nature-HAL : ComSansActesPubliés-Unpublished Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91614 Documents numériques
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Photogrammétrie par drone avec GNSS embarqué... - diaporama de présentationAdobe Acrobat PDF
Titre : Structural health monitoring using a GPS sensor network Type de document : Article/Communication Auteurs : Nicolas Manzini, Auteur ; André Orcesi, Auteur ; Christian Thom Editeur : British Institute of Non Destructive Testing Année de publication : 2018 Projets : 1-Pas de projet / Conférence : EWSHM 2018, 9th European Workshop on Structural Health Monitoring Series 10/07/2018 13/07/2018 Manchester Royaume-Uni open access proceedings Importance : 12 p. Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes descripteurs IGN] auscultation d'ouvrage
[Termes descripteurs IGN] coût
[Termes descripteurs IGN] Géocube
[Termes descripteurs IGN] modèle numérique du bâti
[Termes descripteurs IGN] pont
[Termes descripteurs IGN] positionnement par GNSS
[Termes descripteurs IGN] récepteur GPS
[Termes descripteurs IGN] réseau de capteurs
[Termes descripteurs IGN] surveillance d'ouvrageRésumé : (auteur) Over the last decade, the rapid expansion of Global Navigation Satellite Systems (GNSS) coupled with the incremental improvements on the existing GPS constellation has continuously increased the robustness of satellite positioning, therefore significantly improving the reliability and the possibilities of a GNSS-based structural health monitoring system. Moreover, thanks to constant evolution, GPS-only receivers have proven to be more and more efficient with relatively simple hardware, provided that they are used in an appropriate workflow such as relative positioning with short baselines. This paper presents an application of a network of cost-effective GPS receivers as a part of a monitoring system. Monitoring data are acquired from a network of a dozen of GPS 'Geocube' stations installed on a suspended bridge, the Brotonne Bridge, in France. One main objective of this network is to be able to detect some changes in bridge behaviour. Data from GPS sensor is analysed and correlated with traditional data, such as piers temperature. This study validates that a GPS sensor network can provide useful and reliable data for structural monitoring. Numéro de notice : C2018-101 Affiliation des auteurs : LaSTIG LOEMI+Ext (2012-2019) Autre URL associée : vers HAL Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : sans En ligne : https://www.ndt.net/article/ewshm2018/papers/0086-Manzini.pdf Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97297
contenu dans 27èmes Journées de la Recherche de l'IGN / Journées Recherche de l'IGN 2018, 27es Journées (22 - 23 mars 2018; Cité Descartes, Champs-sur-Marne, France) (2018)
Titre : Surveillance des déformations des volcans avec des réseaux de Géocubes : expériences et leçons d’un déploiement sur l’Etna Type de document : Article/Communication Auteurs : Mohamed-Amjad Lasri, Auteur ; Pierre Briole, Auteur ; Christian Thom Editeur : Saint-Mandé : Institut national de l'information géographique et forestière - IGN Année de publication : 2018 Conférence : Journées Recherche de l'IGN 2018, 27es Journées 22/03/2018 23/03/2018 Champs-sur-Marne France programme sans actes Importance : 30 p. Format : 30 x 21 cm Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes descripteurs IGN] déformation de la croute terrestre
[Termes descripteurs IGN] données GPS
[Termes descripteurs IGN] Etna (volcan)
[Termes descripteurs IGN] Géocube
[Termes descripteurs IGN] précision millimétrique
[Termes descripteurs IGN] risque naturel
[Termes descripteurs IGN] séisme
[Termes descripteurs IGN] temps réelRésumé : (Auteur) Plusieurs stratégies sont utilisées pour la surveillance des déformations dans un environnement présentant un risque. Pour mettre en place un système de surveillance de déformations, plusieurs contraintes doivent être prises en compte : les données doivent être disponibles en temps réel (en temps de crise l’accès au site peut être très compliqué, voire impossible), le temps d’installation, de mise en route et la probabilité de panne doivent être minimisés au maximum pour éviter toute intervention humaine sur le site. Dans la plupart des cas, les structures volcaniques – comme tout autre structure naturelle présentant un risque - sont largement surveillées en utilisant plusieurs types d’instruments : récepteurs GNSS, sismomètres, ... Étant généralement chers et gourmands en énergie, ces instruments ne sont pas utilisés en champ proche ni dans des réseaux denses. Dans cette présentation, nous proposons une réponse à cette problématique. Nous présentons une technique de surveillance de déformations en temps réel pour les environnements difficiles d’accès et présentant un risque pour les humains à travers un cas réel : une expérimentation conduite entre le 12 juillet 2016 et le 10 juillet 2017 sur le flanc sud-est du mont Etna, dans laquelle une équipe composée de chercheurs de l’IGN, ENS, INGV et Kylia, a déployé, en trois jours, un réseau GPS dense, en complément au réseau permanent de l’INGV, permettant un calcul en temps réel des déformations. Toutes les méthodes ayant été utilisées sont présentées ici : de la procédure d’installation à la diffusion des résultats en passant par la récupération des données et le traitement en temps-réel. Cette technique est basée sur un réseau de Géocubes : des petits capteurs GPS mono-fréquence connectés et autonomes qui permettent d’atteindre une précision millimétrique dans la mesure des déformations. Cette présentation a pour but de souligner les difficultés rencontrées et de montrer les performances atteintes en utilisant ce type de capteurs dans un environnement difficile. Numéro de notice : C2018-043 Affiliation des auteurs : LaSTIG LOEMI+Ext (2012-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Communication nature-HAL : ComSansActesPubliés-Unpublished DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91165 Documents numériques
peut être téléchargé
Surveillance des déformations des volcans... - diaporama de présentationAdobe Acrobat PDF
Titre : Use of low-cost GNSS receivers for structural health monitoring Type de document : Article/Communication Auteurs : Nicolas Manzini, Auteur ; André Orcesi, Auteur ; Christian Thom Editeur : Zurich : International Association for Bridge and Structural Engineering IABSE Année de publication : 2018 Projets : 2-Pas d'info accessible - article non ouvert / Conférence : IABSE 2018, 40th IABSE Symposium : Tomorrow's Megastructures 19/09/2018 21/09/2018 Nantes France Proceedings IABSE Importance : 8 p. Note générale : document non accessible Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes descripteurs IGN] auscultation d'ouvrage
[Termes descripteurs IGN] déformation d'édifice
[Termes descripteurs IGN] Géocube
[Termes descripteurs IGN] pont
[Termes descripteurs IGN] positionnement par GNSS
[Termes descripteurs IGN] récepteur GPS
[Termes descripteurs IGN] surveillance d'ouvrageRésumé : (auteur) Global Positioning System (GPS) is a satellite constellation allowing positioning in a constantly updated global reference frame for almost any user on the globe. Over the last decade, GPS has been expanded to Global Navigation Satellite Systems (GNSS) with the progressive addition of three satellite constellations. This evolution enables a more robust and effective positioning calculation, thus improving the performance and reliability of GNSS-based monitoring systems. In parallel, improvements in GNSS receivers provide higher frequency and precision calculations, with shorter computation time, enabling GNSS techniques to be used both for long-term monitoring of slow displacements, and for the analysis of short term events. This paper explores the performances and possibilities of low-cost GNSS receivers in order to improve structural health monitoring systems of large and flexible structures such as bridges, towers or cooling-towers. Low-cost carrier-phase receivers, coupled with various processing methods and parameters, are evaluated to the extent of characterizing both long term precision and stability, and qualification of short displacements and oscillations. The amplitudes and frequencies of displacements and oscillations tested are selected in accordance with phenomena that may be observed on flexible structures. The use of a high-quality reference station with very short baseline is proven a good alternative over expensive receiver upgrading, with rovers able to qualify abrupt displacements down to 4mm, and accurately monitor oscillations with frequencies up to 0.25Hz and amplitudes down to 1cm with a 1Hz sampling rate. Data acquired from a low-cost receiver installed on the main span of suspended bridge is evaluated in order to highlight quality and reliability of on-site applications, and was found highly correlated to traditional sensors data (resistance temperature detectors, and displacement laser sensors). Numéro de notice : C2018-100 Affiliation des auteurs : LaSTIG LOEMI+Ext (2012-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : sans En ligne : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01914930 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97287 Monitoring landslide displacements with the Geocube wireless network of low-cost GPS / Lionel Benoit in Engineering Geology, vol 195 (September 2015)
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