{"id":19616,"date":"2026-09-10T09:25:46","date_gmt":"2026-09-10T07:25:46","guid":{"rendered":"https:\/\/biblus.accasoftware.com\/fr\/?p=19616"},"modified":"2026-09-10T10:51:47","modified_gmt":"2026-09-10T08:51:47","slug":"controle-de-sante-integre-csi-tout-ce-quil-faut-savoir","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/biblus.accasoftware.com\/fr\/controle-de-sante-integre-csi-tout-ce-quil-faut-savoir\/","title":{"rendered":"Structural Health Monitoring (surveillance structurelle) : tout ce que vous devez savoir"},"content":{"rendered":"

Le monitorage structurel, ou Structural Health Monitoring (SHM), est un processus qui implique une s\u00e9rie de techniques con\u00e7ues pour \u00e9valuer l\u2019\u00e9tat de diff\u00e9rents types de structures. D\u00e9couvrez-en plus<\/p>\n

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Le monitorage structurel\u00a0<\/strong>(Structural Health Monitoring<\/strong>) est indispensable pour pr\u00e9venir d’\u00e9ventuels probl\u00e8mes qui peuvent compromettre la s\u00e9curit\u00e9 publique. Voyons de quoi il s’agit et comment ces activit\u00e9s se d\u00e9veloppent gr\u00e2ce \u00e0 l’application de nouvelles technologies et syst\u00e8mes num\u00e9riques innovants pour le monitoring et l’entretien des structures.<\/p>\n

Pour faciliter votre travail, il est n\u00e9cessaire d’un logiciel de monitoring de la sant\u00e9 des structures<\/a> afin de pouvoir rassembler toutes les informations n\u00e9cessaires pour garantir l’int\u00e9grit\u00e9 et la s\u00e9curit\u00e9 des b\u00e2timents, ponts, routes et tous les autres types d’infrastructures.<\/p>\n

\"contr\u00f4le

\u00c9l\u00e9ments d’un syst\u00e8me de surveillance structurelle (Structural Health Monitoring)<\/h2>\n

Un syst\u00e8me de surveillance structurelle<\/strong> est un ensemble d’outils et de proc\u00e9dures con\u00e7us pour surveiller et \u00e9valuer les conditions d’une structure, comme un b\u00e2timent, un pont, un barrage ou une autre infrastructure. Il comprend des capteurs, du mat\u00e9riel d’acquisition de donn\u00e9es, BIM IoT Platform<\/a> pour l’analyse et l’interpr\u00e9tation des donn\u00e9es et des strat\u00e9gies pour prendre des d\u00e9cisions bas\u00e9es sur les donn\u00e9es acquises.<\/p>\n

Il s’agit de syst\u00e8mes fondamentaux pour garantir la s\u00e9curit\u00e9, identifier d’\u00e9ventuels probl\u00e8mes structurels et planifier les activit\u00e9s de maintenance : <\/p>\n

    \n
  1. capteurs<\/strong> : les capteurs sont les \u00e9l\u00e9ments les plus fondamentaux d’un syst\u00e8me de surveillance structurelle. Ils peuvent inclure des acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tres, des inclinom\u00e8tres, des capteurs de d\u00e9formation, des capteurs de temp\u00e9rature, des capteurs d’humidit\u00e9 et bien d’autres. Ces capteurs d\u00e9tectent et enregistrent divers param\u00e8tres physiques qui peuvent indiquer des changements dans l’\u00e9tat de la structure ;<\/li>\n
  2. mat\u00e9riel d’acquisition des donn\u00e9es<\/strong> : ce composant collecte les donn\u00e9es des capteurs et les transmet au syst\u00e8me de traitement des donn\u00e9es. Cela peut inclure des modules d’acquisition de donn\u00e9es, des syst\u00e8mes de transmission de donn\u00e9es et d’autres dispositifs ;<\/li>\n
  3. logiciel de traitement des donn\u00e9es (SHM \u2013 Structural Health Monitoring software)<\/strong> : c’est le c\u0153ur du syst\u00e8me de surveillance structurelle. Ce logiciel re\u00e7oit les donn\u00e9es du mat\u00e9riel d’acquisition des donn\u00e9es, les traite et produit des r\u00e9sultats utiles. Ces r\u00e9sultats peuvent inclure des graphiques, des diagrammes, des tableaux et d’autres visualisations qui rendent les donn\u00e9es facilement compr\u00e9hensibles ;<\/li>\n
  4. mod\u00e8les d’interpr\u00e9tation des donn\u00e9es<\/strong> : ce sont des algorithmes ou des proc\u00e9dures utilis\u00e9s pour interpr\u00e9ter les donn\u00e9es recueillies. Ces mod\u00e8les peuvent aider \u00e0 identifier des tendances, d\u00e9tecter des anomalies et pr\u00e9voir d’\u00e9ventuels probl\u00e8mes futurs ;<\/li>\n
  5. protocoles de r\u00e9ponse<\/strong> : ce sont des plans d’action qui sont mis en \u0153uvre lorsque le syst\u00e8me de surveillance structurelle d\u00e9tecte un probl\u00e8me. Ceux-ci peuvent inclure des proc\u00e9dures de maintenance, d’\u00e9vacuation ou d’autres interventions.<\/li>\n<\/ol>\n

    En conclusion, un syst\u00e8me de surveillance structurelle est un ensemble complexe de composants qui travaillent ensemble pour surveiller et maintenir l’int\u00e9grit\u00e9 d’une structure. Le succ\u00e8s de ces syst\u00e8mes d\u00e9pend de la qualit\u00e9 des capteurs, de l’efficacit\u00e9 du mat\u00e9riel et du logiciel d’acquisition et de traitement des donn\u00e9es, ainsi que de la capacit\u00e9 \u00e0 interpr\u00e9ter et \u00e0 r\u00e9pondre ad\u00e9quatement aux donn\u00e9es recueillies.<\/p>\n

    La surveillance structurelle dans l’ing\u00e9nierie civile<\/h2>\n

    Le Structural Health Monitoring dans le domaine civil consiste \u00e0 observer et \u00e0 suivre les conditions d’une structure dans le temps, gr\u00e2ce \u00e0 l’utilisation de capteurs et d’instruments de mesure, dans le but d’identifier d’\u00e9ventuels probl\u00e8mes avant qu’ils ne deviennent critiques. Ces activit\u00e9s s’inscrivent dans les pratiques plus larges de surveillance des infrastructures<\/a> utilis\u00e9es pour garantir la s\u00e9curit\u00e9, la maintenance pr\u00e9ventive et la gestion des actifs.<\/p>\n

    Les ing\u00e9nieurs civils utilisent une s\u00e9rie de techniques et d’outils pour surveiller les structures<\/a>. Ceux-ci incluent, mais ne sont pas limit\u00e9s \u00e0, des capteurs de d\u00e9formation, des acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tres, des capteurs d’humidit\u00e9, des capteurs de temp\u00e9rature, des capteurs de d\u00e9placement, etc. Ces outils d\u00e9tectent des variations dans les conditions structurelles (mouvements, d\u00e9formations, changements de temp\u00e9rature ou d’humidit\u00e9) et transmettent les informations \u00e0 un syst\u00e8me d’acquisition de donn\u00e9es.<\/p>\n

    Les donn\u00e9es recueillies sont ensuite analys\u00e9es \u00e0 l’aide de logiciels de traitement des donn\u00e9es. Ces programmes sont capables d’interpr\u00e9ter de grandes quantit\u00e9s de donn\u00e9es et d’identifier des mod\u00e8les et des tendances. Gr\u00e2ce \u00e0 l’analyse effectu\u00e9e, les ing\u00e9nieurs peuvent d\u00e9terminer si la structure subit des contraintes ou des dommages, et s’il est n\u00e9cessaire d’intervenir.<\/p>\n

    Un autre aspect critique de la surveillance structurelle dans l’ing\u00e9nierie civile est la planification et la mise en \u0153uvre de protocoles de r\u00e9ponse. Lorsque le syst\u00e8me de surveillance d\u00e9tecte un probl\u00e8me, ces protocoles fournissent une feuille de route pour les actions \u00e0 entreprendre, qui peuvent inclure des inspections suppl\u00e9mentaires, des r\u00e9parations, des renforcements structurels ou, dans les cas les plus graves, l’\u00e9vacuation et la d\u00e9molition.<\/p>\n

    Ainsi, gr\u00e2ce \u00e0 l’utilisation de technologies avanc\u00e9es et \u00e0 la capacit\u00e9 d’analyser et d’interpr\u00e9ter de grandes quantit\u00e9s de donn\u00e9es, les ing\u00e9nieurs civils peuvent pr\u00e9venir des probl\u00e8mes structurels, minimiser les co\u00fbts de maintenance et garantir la s\u00e9curit\u00e9 des personnes et des biens.<\/p>\n

    \"Contr\u00f4le

    Surveillance structurelle des ponts<\/h2>\n

    Ce syst\u00e8me ne se limite pas \u00e0 la seule p\u00e9riode post-construction, mais commence d\u00e8s la phase de conception. Pendant cette phase, les ing\u00e9nieurs utilisent une s\u00e9rie d’outils de calcul pour pr\u00e9dire le comportement de la structure sous diff\u00e9rents charges et conditions environnementales. Ces mod\u00e8les, cependant, reposent sur une s\u00e9rie d’hypoth\u00e8ses qui pourraient ne pas correspondre exactement \u00e0 la r\u00e9alit\u00e9. Par cons\u00e9quent, une fois le pont construit, une surveillance constante est n\u00e9cessaire pour v\u00e9rifier si le comportement r\u00e9el de la structure correspond aux pr\u00e9visions.<\/p>\n

    L’objectif principal de la surveillance structurelle des ponts est de garantir la s\u00e9curit\u00e9 de l’infrastructure et de ceux qui l’utilisent. Pour ce faire, les ing\u00e9nieurs doivent d\u00e9tecter toute anomalie dans le comportement de la structure, comme un mouvement excessif, des d\u00e9formations inattendues, ou des dommages caus\u00e9s par des \u00e9v\u00e9nements environnementaux ou des charges de trafic. Cela se fait gr\u00e2ce \u00e0 l’utilisation d’une s\u00e9rie de capteurs install\u00e9s sur le pont (acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tres, capteurs de d\u00e9formation, gyroscopes, thermocouples, etc.).<\/p>\n

    Les donn\u00e9es collect\u00e9es par les capteurs sont ensuite analys\u00e9es \u00e0 l’aide de logiciels sp\u00e9cialis\u00e9s, qui permettent d’identifier et d’interpr\u00e9ter toute variation par rapport aux mod\u00e8les de comportement attendus. Si les donn\u00e9es indiquent un probl\u00e8me potentiel, les ing\u00e9nieurs peuvent intervenir rapidement pour effectuer des r\u00e9parations ou des renforcements structurels, \u00e9vitant ainsi des accidents ou des dommages plus graves.<\/p>\n

    De plus, la surveillance structurelle des ponts contribue \u00e9galement \u00e0 leur maintenance et gestion \u00e0 long terme. En analysant les donn\u00e9es historiques, les ing\u00e9nieurs peuvent mieux comprendre comment la structure r\u00e9agit au fil du temps \u00e0 diff\u00e9rents facteurs, tels que la charge de trafic, les conditions m\u00e9t\u00e9orologiques, le vieillissement des mat\u00e9riaux, etc. Cela permet de planifier la maintenance de mani\u00e8re plus efficace et de pr\u00e9venir les probl\u00e8mes avant qu’ils ne surviennent.<\/p>\n

    Enfin, seulement \u00e0 travers une surveillance pr\u00e9cise et continue est-il possible de garantir la s\u00e9curit\u00e9 et l’efficacit\u00e9 des ponts<\/a>, pr\u00e9servant ainsi la vie des personnes et contribuant \u00e0 la durabilit\u00e9 de nos infrastructures.<\/p>\n

    Surveillance structurelle des b\u00e2timents<\/h2>\n

    Tout comme les ponts, les b\u00e2timents n\u00e9cessitent une surveillance constante pour garantir leur s\u00e9curit\u00e9 et leur int\u00e9grit\u00e9 et peuvent r\u00e9v\u00e9ler des signes de d\u00e9gradation, des dommages dus \u00e0 des \u00e9v\u00e9nements tels que des tremblements de terre ou des inondations, ou simplement l’usure naturelle du temps.<\/p>\n

    Pour fournir une \u00e9valuation pr\u00e9cise de l’\u00e9tat de sant\u00e9 structurelle d’un b\u00e2timent, il est important de prendre en compte une s\u00e9rie de phases et de composants fondamentaux qui se combinent entre eux : <\/p>\n

      \n
    1. planification de la surveillance<\/strong> : pr\u00e9voit la d\u00e9finition des objectifs de la surveillance, la s\u00e9lection des param\u00e8tres \u00e0 mesurer et la conception du syst\u00e8me de surveillance. Les objectifs peuvent varier en fonction du type de structure, de son \u00e9tat actuel, de l’utilisation du b\u00e2timent et d’autres facteurs. Les param\u00e8tres \u00e0 surveiller peuvent inclure des mouvements structurels, des d\u00e9formations, des sollicitations, des temp\u00e9ratures, de l’humidit\u00e9, des vibrations, et d’autres encore ;<\/li>\n
    2. installation des capteurs<\/strong> : selon les param\u00e8tres s\u00e9lectionn\u00e9s, diff\u00e9rents types de capteurs sont install\u00e9s dans le b\u00e2timent. Ceux-ci peuvent inclure des acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tres pour mesurer les vibrations, des extensom\u00e8tres pour surveiller les d\u00e9formations, des thermocouples pour la temp\u00e9rature, des hydrom\u00e8tres pour l’humidit\u00e9, et ainsi de suite. La position et la configuration des capteurs sont choisies en fonction de la structure du b\u00e2timent et des points critiques \u00e0 surveiller ;<\/li>\n
    3. collecte des donn\u00e9es<\/strong> : les capteurs collectent des donn\u00e9es en temps r\u00e9el ou \u00e0 intervalles r\u00e9guliers et les envoient \u00e0 un syst\u00e8me d’acquisition de donn\u00e9es. Ce syst\u00e8me peut \u00eatre bas\u00e9 sur un ordinateur local ou sur une plateforme cloud<\/a>, et permet l’enregistrement, le stockage et le traitement des donn\u00e9es ;<\/li>\n
    4. analyse des donn\u00e9es<\/strong> : les donn\u00e9es collect\u00e9es sont ensuite analys\u00e9es \u00e0 l’aide de logiciels sp\u00e9cifiques. Ces outils permettent d’identifier d’\u00e9ventuelles variations par rapport aux valeurs de r\u00e9f\u00e9rence, signalant des anomalies ou des probl\u00e8mes structurels possibles. L’analyse peut \u00e9galement inclure des techniques de mod\u00e9lisation et de simulation<\/a> pour pr\u00e9voir le comportement futur de la structure ;<\/li>\n
    5. intervention<\/strong> : en fonction des r\u00e9sultats de l’analyse, les ing\u00e9nieurs peuvent d\u00e9cider d’effectuer des interventions correctives ou de maintenance sur la structure. Celles-ci peuvent inclure des renforcements structurels, des r\u00e9parations, des modifications de la charge ou de l’utilisation du b\u00e2timent et d’autres mesures ;<\/li>\n
    6. rapport et communication<\/strong> : enfin, les r\u00e9sultats de la surveillance et les actions entreprises sont document\u00e9s et communiqu\u00e9s aux parties prenantes. Cela peut inclure des propri\u00e9taires de b\u00e2timents, des autorit\u00e9s de r\u00e9glementation, des assureurs, et d’autres.<\/li>\n<\/ol>\n

      Durabilit\u00e9 structurelle et surveillance de la sant\u00e9<\/h2>\n

      Ce qui a \u00e9t\u00e9 dit pr\u00e9c\u00e9demment sert \u00e0 garantir la durabilit\u00e9 structurelle<\/strong> gr\u00e2ce \u00e0 la surveillance de la sant\u00e9<\/strong>, des aspects qui vont de pair.<\/p>\n

      La durabilit\u00e9<\/strong> se r\u00e9f\u00e8re \u00e0 la capacit\u00e9 d’une structure \u00e0 r\u00e9sister dans le temps et \u00e0 supporter les conditions environnementales et est une caract\u00e9ristique fondamentale des structures. Elle est influenc\u00e9e par une s\u00e9rie de facteurs, y compris les mat\u00e9riaux utilis\u00e9s, les techniques de construction, les conditions environnementales, l’utilisation de la structure et les pratiques de maintenance. Pour garantir la durabilit\u00e9 structurelle, il est n\u00e9cessaire de pr\u00e9voir et de g\u00e9rer une s\u00e9rie de probl\u00e8mes et de risques potentiels, tels que la d\u00e9t\u00e9rioration des mat\u00e9riaux due \u00e0 des conditions environnementales d\u00e9favorables, les charges excessives, les vibrations, les d\u00e9fauts de construction et d’autres encore. La surveillance de la sant\u00e9<\/strong>, en revanche, aide \u00e0 garantir que la structure maintienne cette durabilit\u00e9.<\/p>\n

      \u00c0 travers une approche int\u00e9gr\u00e9e qui combine une conception et une construction de qualit\u00e9 avec une surveillance et une maintenance efficaces, il est possible de garantir la s\u00e9curit\u00e9, la fonctionnalit\u00e9 et la durabilit\u00e9 des structures dans le temps.<\/p>\n

      \"Programmation

      Intelligence artificielle dans le suivi structurel : une perspective de machine learning<\/h2>\n

      L’intelligence artificielle (IA) et le machine learning ont \u00e9norm\u00e9ment chang\u00e9 le domaine du Structural Health Monitoring<\/strong>. Les algorithmes d’apprentissage automatique peuvent analyser d’\u00e9normes quantit\u00e9s de donn\u00e9es recueillies par les capteurs, identifier des mod\u00e8les et des tendances, et pr\u00e9voir des probl\u00e8mes structurels potentiels avec une pr\u00e9cision jamais vue auparavant. Cela ouvre de nouvelles possibilit\u00e9s pour le suivi structurel, rendant nos infrastructures encore plus s\u00fbres et efficaces.<\/p>\n

      L’application de l’intelligence artificielle (IA) dans le suivi structurel repose sur la capacit\u00e9 de l’IA \u00e0 traiter et interpr\u00e9ter de grandes quantit\u00e9s de donn\u00e9es et \u00e0 en apprendre les informations. L’IA peut donc aider \u00e0 identifier et pr\u00e9voir les probl\u00e8mes structurels, am\u00e9liorant l’efficacit\u00e9 et l’efficacit\u00e9 du suivi et de la maintenance.<\/p>\n

      Voici quelques fa\u00e7ons dont l’IA peut \u00eatre appliqu\u00e9e dans le suivi structurel : <\/p>\n

        \n
      1. detection et diagnostic des anomalies<\/strong> : les algorithmes de machine learning peuvent \u00eatre form\u00e9s pour reconna\u00eetre des mod\u00e8les dans les donn\u00e9es de suivi structurel, identifier des anomalies ou des variations par rapport \u00e0 ces mod\u00e8les et diagnostiquer des probl\u00e8mes potentiels. Par exemple, un algorithme pourrait \u00eatre form\u00e9 pour d\u00e9tecter des variations dans les vibrations d’un pont qui pourraient indiquer un dommage structurel ;<\/li>\n
      2. pr\u00e9vision de la d\u00e9t\u00e9rioration structurelle<\/strong> : l’IA peut \u00eatre utilis\u00e9e pour d\u00e9velopper des mod\u00e8les de pr\u00e9vision qui estiment quand et o\u00f9 des probl\u00e8mes structurels pourraient survenir en fonction de divers facteurs, tels que les donn\u00e9es historiques de suivi, les conditions environnementales et les caract\u00e9ristiques de la structure. Par exemple, on pourrait pr\u00e9voir l’apparition de la corrosion dans un b\u00e2timent en acier en fonction de facteurs tels que l’humidit\u00e9 et la temp\u00e9rature ;<\/li>\n
      3. optimisation de la maintenance<\/strong> : les algorithmes d’IA peuvent aider \u00e0 planifier et optimiser les op\u00e9rations de maintenance, par exemple en d\u00e9terminant le moment optimal pour effectuer les r\u00e9parations afin de minimiser les co\u00fbts et l’impact sur les op\u00e9rations. Cela est souvent d\u00e9fini comme maintenance pr\u00e9dictive ;<\/li>\n
      4. analyse des images<\/strong> : l’IA peut \u00eatre utilis\u00e9e pour analyser les images ou les vid\u00e9os des structures, obtenues par drones ou autres technologies. Les algorithmes de machine learning peuvent aider \u00e0 identifier certaines caract\u00e9ristiques, telles que des fissures ou des d\u00e9formations, qui pourraient indiquer un dommage structurel.<\/li>\n<\/ol>\n

        Juste pour donner un exemple, r\u00e9cemment, certaines entreprises d’ing\u00e9nierie ont commenc\u00e9 \u00e0 utiliser des drones \u00e9quip\u00e9s de cam\u00e9ras haute r\u00e9solution et d’algorithmes d’IA pour inspecter les structures de ponts et de b\u00e2timents. Les algorithmes ont analys\u00e9 les images pour d\u00e9tecter des probl\u00e8mes potentiels, tels que des fissures ou de la corrosion, difficiles \u00e0 d\u00e9tecter \u00e0 l’\u0153il nu. Cela permet d’effectuer des inspections plus rapides, s\u00fbres et efficaces par rapport aux m\u00e9thodes traditionnelles.<\/p>\n

        Le suivi structurel est un domaine en rapide \u00e9volution qui joue un r\u00f4le fondamental dans la s\u00e9curit\u00e9 et l’efficacit\u00e9 de nos infrastructures. Avec l’av\u00e8nement de technologies telles que l’intelligence artificielle et le machine learning, les possibilit\u00e9s sont vraiment illimit\u00e9es.<\/p>\n

        Le futur du contr\u00f4le et du suivi structurel des b\u00e2timents : l’int\u00e9gration entre IoT et Digital Twin<\/h2>\n

        L’\u00e9volution technologique permet d’impl\u00e9menter des syst\u00e8mes de suivi structurel continu et permanent, capables de transformer la gestion du patrimoine immobilier d’une approche r\u00e9active \u00e0 une approche proactive. Ce changement de paradigme est \u00e9vident dans les r\u00e9sultats d’une r\u00e9cente exp\u00e9rimentation prototypale men\u00e9e en Italie sur le \u00ab\u00a0Condominio Libert\u00e0\u00a0\u00bb \u00e0 Reggio Calabria<\/strong>.<\/p>\n

        Le projet, n\u00e9 de la collaboration entre le spin-off acad\u00e9mique BIG de l\u2019Universit\u00e9 M\u00e9diterran\u00e9enne de Reggio Calabria<\/em>, Sisdev<\/em>, ACCA Software<\/em> et l\u2019entreprise Berna Engineering<\/em>, d\u00e9montre comment l’union entre la mod\u00e9lisation informative et l’Internet des Objets (IoT) repr\u00e9sente la nouvelle fronti\u00e8re pour la sauvegarde de la vie humaine et la r\u00e9silience du b\u00e2ti.<\/p>\n

        \u00c0 travers cette approche, le suivi structurel des b\u00e2timents n’est plus une mesure d’urgence, mais un outil de connaissance continue de l’\u0153uvre. La combinaison entre les donn\u00e9es en temps r\u00e9el et les mod\u00e8les num\u00e9riques permet en effet de d\u00e9tecter rapidement m\u00eame les plus petits signes de d\u00e9t\u00e9rioration. Cela r\u00e9duit drastiquement le risque d’interventions urgentes, co\u00fbteuses et impactantes, tout en optimisant les co\u00fbts de gestion et en acc\u00e9l\u00e9rant le r\u00e9tablissement des activit\u00e9s et de l’habitabilit\u00e9 apr\u00e8s des \u00e9v\u00e9nements calamiteux.<\/p>\n

        De la mesure Scan-to-BIM au jumeau num\u00e9rique pour la surveillance de la sant\u00e9 structurelle<\/h3>\n

        Le c\u0153ur op\u00e9rationnel d’un syst\u00e8me moderne de surveillance sismique et structurelle r\u00e9side dans la cr\u00e9ation d’un jumeau num\u00e9rique interactif. Dans le cas d’\u00e9tude cit\u00e9, le processus a commenc\u00e9 par la phase de mesure et de restitution num\u00e9rique du b\u00e2timent via la m\u00e9thodologie Scan-to-BIM. Cette activit\u00e9 a permis de g\u00e9n\u00e9rer un mod\u00e8le structurel et architectural as-built d’une tr\u00e8s haute pr\u00e9cision, fondamental pour planifier le plan exact de d\u00e9ploiement des capteurs. L’aspect innovant de la technologie digital twin structural health monitoring<\/em> r\u00e9side dans la connexion bidirectionnelle entre le mod\u00e8le g\u00e9om\u00e9trique tridimensionnel (au format IFC) et la plateforme cloud de gestion IoT. \u00c0 l’int\u00e9rieur du jumeau num\u00e9rique, chaque capteur physique est mapp\u00e9 avec un code de r\u00e9f\u00e9rence unique. De cette mani\u00e8re, la plateforme anime dynamiquement le mod\u00e8le 3D, modifiant les couleurs et les \u00e9tiquettes des \u00e9l\u00e9ments en temps r\u00e9el en fonction des sollicitations d\u00e9tect\u00e9es. Cette flexibilit\u00e9 permet de d\u00e9finir des r\u00e8gles de coloration conditionnelle pour mettre en \u00e9vidence visuellement les situations critiques o\u00f9 les valeurs d\u00e9passent les seuils de s\u00e9curit\u00e9 \u00e9tablis, offrant aux gestionnaires une compr\u00e9hension imm\u00e9diate du comportement de l’ouvrage.<\/p>\n

        La technologie des capteurs pour la surveillance structurelle : r\u00e9seaux sans fil et n\u0153uds multisenseurs<\/h3>\n

        Le choix de la sensorique est un \u00e9l\u00e9ment crucial dans la conception d’un \u00e9cosyst\u00e8me de structural health monitoring<\/em> efficace, surtout lorsqu’il s’agit du patrimoine b\u00e2ti existant. Les structures traditionnelles en b\u00e9ton arm\u00e9, comme le b\u00e2timent de six \u00e9tages objet de l’exp\u00e9rimentation calabraise, n\u00e9cessitent un positionnement strat\u00e9gique qui \u00e9vite la redondance des donn\u00e9es. Pour gouverner la r\u00e9ponse sismique d’un b\u00e2timent, il est n\u00e9cessaire d’examiner les deux facteurs principaux qui la d\u00e9terminent : la masse (g\u00e9n\u00e9ralement concentr\u00e9e dans les dalles) et la rigidit\u00e9 (repr\u00e9sent\u00e9e par les \u00e9l\u00e9ments porteurs, les cages d’escalier et les sommets nodaux les plus \u00e9loign\u00e9s du centre de masse).<\/p>\n

        Pour r\u00e9pondre \u00e0 ces besoins sans impacter l’esth\u00e9tique ou la fonctionnalit\u00e9 des espaces de vie, la technologie actuelle privil\u00e9gie l’utilisation de n\u0153uds multisenseurs sans fil. L’absence de c\u00e2bles et l’utilisation de protocoles de transmission \u00e0 longue port\u00e9e et basse consommation, comme LoRaWAN, facilitent l’installation \u00e0 tout point accessible de la structure. Un seul n\u0153ud plac\u00e9 sur la structure est capable de stocker et d’analyser simultan\u00e9ment jusqu’\u00e0 dix param\u00e8tres diff\u00e9rents, parmi lesquels la temp\u00e9rature, l’inclinom\u00e9trie, l’acc\u00e9l\u00e9ration, le d\u00e9placement et la d\u00e9formation. Dans la surveillance structurelle statique et dynamique, la distinction entre ces deux derniers param\u00e8tres est essentielle : tandis que les capteurs de d\u00e9placement contr\u00f4lent l’\u00e9volution des fissures physiques, les capteurs de d\u00e9formation (connus sous le nom de strain gauges<\/em>) mesurent les dilatations internes des mat\u00e9riaux pour \u00e9valuer la r\u00e9ponse m\u00e9canique effective de la structure sous charge ou lors d’un s\u00e9isme.<\/p>\n

        Gestion des Big Data et Tableaux de Bord Interactifs pour la Maintenance Pr\u00e9dictive<\/h3>\n

        L’\u00e9norme quantit\u00e9 de donn\u00e9es g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par les nombreux points de mesure r\u00e9partis sur les diff\u00e9rents \u00e9tages du b\u00e2timent n\u00e9cessite des outils avanc\u00e9s de cloud computing et de visualisation pour ne pas surcharger l’utilisateur final. Les plateformes modernes de iot structural health monitoring surmontent ce probl\u00e8me en introduisant la logique des \u00ab\u00a0vues structur\u00e9es\u00a0\u00bb, qui permettent d’isoler certains niveaux ou zones sp\u00e9cifiques de la construction pour effectuer des analyses cibl\u00e9es. En plus du contr\u00f4le en temps r\u00e9el, les syst\u00e8mes logiciels associ\u00e9s permettent de structurer des tableaux de bord interactifs qui enregistrent et historisent les donn\u00e9es dans le temps sous forme de s\u00e9ries temporelles. L’analyse de ces historiques, combin\u00e9e \u00e0 l’application de mod\u00e8les de machine learning et de simulations pr\u00e9dictives, permet d’identifier des motifs anormaux latents ou des tendances de d\u00e9t\u00e9rioration \u00e0 long terme. On passe ainsi d’une simple surveillance \u00e0 un v\u00e9ritable outil de maintenance pr\u00e9ventive et pr\u00e9dictive, capable de g\u00e9n\u00e9rer des alertes automatiques et de fournir aux ing\u00e9nieurs, constructeurs et gestionnaires les informations cl\u00e9s pour prot\u00e9ger les personnes et valoriser la r\u00e9silience des actifs r\u00e9sidentiels et infrastructurels.<\/p>\n

        \u00c9tude de cas sur la surveillance de la sant\u00e9 structurelle IoT : l’int\u00e9gration entre openBIM et capteurs IoT<\/h2>\n

        L’\u00e9volution technologique dans le secteur de la construction red\u00e9finit radicalement les modalit\u00e9s par lesquelles la s\u00e9curit\u00e9 de nos infrastructures est garantie. Un exemple concret de cette transformation num\u00e9rique est repr\u00e9sent\u00e9 par le projet de recherche et d\u00e9veloppement intitul\u00e9 \u00ab Open IBAM Advance Visual Technologies \u00bb, men\u00e9 en collaboration avec le D\u00e9partement de Structures pour l’Ing\u00e9nierie et l’Architecture de l’Universit\u00e9 Federico II de Naples. Ce projet a d\u00e9montr\u00e9 comment l’application des Lignes Directrices Ponts \u00e9mises par le Minist\u00e8re des Infrastructures et des Transports peut \u00eatre optimis\u00e9e et num\u00e9ris\u00e9e gr\u00e2ce \u00e0 l’utilisation de normes openBIM et de syst\u00e8mes innovants de surveillance structurelle. L’objectif fondamental est de surmonter les limites technologiques des syst\u00e8mes traditionnels, offrant \u00e0 tous les acteurs impliqu\u00e9s une gestion collaborative, interop\u00e9rable et hautement pr\u00e9cise de la s\u00e9curit\u00e9 structurelle.<\/p>\n

        Le contexte r\u00e9glementaire et la centralit\u00e9 du SHM<\/h3>\n

        Les Lignes Directrices Ponts de 2022 introduisent une approche multilayer pour \u00e9valuer la s\u00e9curit\u00e9 des ouvrages existants, allant de l’acquisition des informations de base du recensement (Niveau 0) et des inspections visuelles (Niveau 1), jusqu’au calcul algorithmique de la classe d’attention (Niveau 2). Lorsque des classes de risque ou des vuln\u00e9rabilit\u00e9s significatives sont d\u00e9tect\u00e9es, l’adoption de syst\u00e8mes pour la surveillance de la sant\u00e9 structurelle (SHM) continue devient un choix strat\u00e9gique fondamental pour le gestionnaire. Ce type de surveillance structurelle permet en effet d’acqu\u00e9rir des flux de donn\u00e9es en temps r\u00e9el sur la r\u00e9ponse de l’ouvrage aux sollicitations environnementales et de trafic, orientant les d\u00e9cisions des op\u00e9rateurs et prolongeant la dur\u00e9e de vie des structures. Les m\u00eames approches m\u00e9thodologiques et l’utilisation d’outils avanc\u00e9s pour la surveillance structurelle trouvent aujourd’hui application non seulement dans les infrastructures, mais aussi dans la surveillance structurelle des b\u00e2timents, offrant des strat\u00e9gies pr\u00e9dictives essentielles pour la sauvegarde du patrimoine construit.<\/p>\n

        Le cas d’\u00e9tude : le viaduc de Naples-Salerne<\/h3>\n

        La validit\u00e9 de cette approche a \u00e9t\u00e9 test\u00e9e sur le terrain \u00e0 travers un cas d’\u00e9tude sp\u00e9cifique : un viaduc \u00e0 haute voie sup\u00e9rieure situ\u00e9 sur l’autoroute Naples-Salerne. L’ouvrage en question est r\u00e9alis\u00e9 en b\u00e9ton arm\u00e9 et pr\u00e9sente une port\u00e9e totale de 120 m\u00e8tres, divis\u00e9e en 11 trav\u00e9es de 10 m\u00e8tres chacune. Pour identifier avec pr\u00e9cision le comportement structurel du viaduc, un plan de IoT Structural Health Monitoring<\/a> a \u00e9t\u00e9 con\u00e7u bas\u00e9 sur la disposition cibl\u00e9e de capteurs avanc\u00e9s pour la surveillance structurelle. Plus pr\u00e9cis\u00e9ment, le syst\u00e8me pr\u00e9voit l’installation de capteurs acc\u00e9l\u00e9rom\u00e9triques positionn\u00e9s sur les poutres et de capteurs de pression r\u00e9partis sur les arches et les piliers, tous connect\u00e9s \u00e0 des unit\u00e9s d’acquisition.<\/p>\n

        Cette configuration permet d’activer une surveillance structurelle efficace, statique et dynamique, surveillant constamment \u00e0 la fois les r\u00e9ponses aux vibrations et les variations de pression et de charge sur l’ouvrage.<\/p>\n

        Le flux de travail num\u00e9rique : LOIN et normes IDS<\/h3>\n

        La v\u00e9ritable innovation du cas d’\u00e9tude r\u00e9side dans la gestion du flux d’informations<\/a> enti\u00e8rement num\u00e9ris\u00e9e au sein de l’environnement usBIM Platform. Le processus a commenc\u00e9 par la d\u00e9finition du LOIN<\/a> (Level of Information Need), r\u00e9gul\u00e9 par des normes europ\u00e9ennes \u00e9galement adopt\u00e9es au niveau national, qui sp\u00e9cifie la qualit\u00e9, la quantit\u00e9 et la granularit\u00e9 des donn\u00e9es g\u00e9om\u00e9triques et alphanum\u00e9riques n\u00e9cessaires pour l’\u00e9change d’informations.<\/p>\n

        Les exigences du LOIN ont \u00e9t\u00e9 traduites dans un format \u00e9lectronique lisible par les ordinateurs (XML) gr\u00e2ce \u00e0 la norme IDS (Information Delivery Specification) d\u00e9velopp\u00e9e par BuildingSmart International. L’utilisation de l’IDS a permis de guider le mod\u00e9lisateur BIM tant dans la phase pr\u00e9liminaire que dans la phase d’ex\u00e9cution, en ins\u00e9rant dans les mod\u00e8les IFC les propri\u00e9t\u00e9s correctes des capteurs de surveillance structurelle (comme les exigences de pr\u00e9cision minimale ou le nombre d’axes).<\/p>\n

        De plus, l’application a automatis\u00e9 la validation du mod\u00e8le en sortie, signalant rapidement au validateur d’\u00e9ventuelles anomalies ou manques par rapport aux exigences requises lors de la commande.<\/p>\n

        Vers le contr\u00f4le structurel en temps r\u00e9el et les jumeaux num\u00e9riques<\/h3>\n

        L’int\u00e9gration native des donn\u00e9es provenant des capteurs IoT au sein des mod\u00e8les d’information tridimensionnels repr\u00e9sente l’\u00e9tape \u00e9volutive fondamentale vers la cr\u00e9ation d’un digital twin structural health monitoring<\/strong>. Gr\u00e2ce \u00e0 des tableaux de bord num\u00e9riques ou des dashboards de gestion, les \u00e9l\u00e9ments structurels du mod\u00e8le IFC peuvent changer de couleur dynamiquement en fonction des mesures effectu\u00e9es sur site, offrant un retour visuel imm\u00e9diat sur l’\u00e9tat de sant\u00e9 de l’ouvrage.<\/p>\n

        Ce flux de travail standardis\u00e9, en plus d’optimiser les processus de gestion des viaducs autoroutiers, d\u00e9finit une m\u00e9thodologie d’excellence pour le contr\u00f4le et la surveillance structurelle des b\u00e2timents complexes ou strat\u00e9giques.<\/p>\n

        Gr\u00e2ce \u00e0 la transparence des donn\u00e9es et \u00e0 l’interop\u00e9rabilit\u00e9 garantie par l’openBIM, les gestionnaires disposent enfin d’un outil scientifique pour d\u00e9tecter les ph\u00e9nom\u00e8nes de d\u00e9gradation d\u00e8s leur apparition et planifier de mani\u00e8re rationnelle les investissements de maintenance.<\/p>\n

        Que pouvez-vous faire avec un logiciel de surveillance de la sant\u00e9 des structures<\/h2>\n

        Pour cr\u00e9er un syst\u00e8me IoT de surveillance d’un pont bas\u00e9 sur un mod\u00e8le BIM avec un logiciel de surveillance de la sant\u00e9 des structures<\/a>, on commence par d\u00e9velopper le mod\u00e8le IFC de l’infrastructure.<\/p>\n

        Dans ce mod\u00e8le, les capteurs (acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tres, inclinom\u00e8tres, capteurs de temp\u00e9rature, etc.) sont int\u00e9gr\u00e9s, chacun \u00e9tant accompagn\u00e9 des propri\u00e9t\u00e9s IFC pertinentes. Chaque capteur est associ\u00e9 aux \u00e9l\u00e9ments structurels surveill\u00e9s, permettant de collecter et de visualiser les donn\u00e9es en temps r\u00e9el directement dans le mod\u00e8le.<\/p>\n

        Les donn\u00e9es peuvent \u00eatre filtr\u00e9es par type de capteur ou par section du pont, comme la dalle, facilitant l\u2019analyse des informations. Un syst\u00e8me de gestion permet de visualiser toutes les infrastructures dans un environnement g\u00e9or\u00e9f\u00e9renc\u00e9, avec la possibilit\u00e9 de cr\u00e9er des vues sp\u00e9cifiques, de mettre en \u00e9vidence les capteurs et d’analyser des donn\u00e9es historiques et en temps r\u00e9el. De plus, il est possible d’activer des interactions BIM avanc\u00e9es pour optimiser la gestion et l’analyse des donn\u00e9es provenant de la surveillance, am\u00e9liorant ainsi la maintenance pr\u00e9dictive et la gestion structurelle.<\/p>\n