Fiabilité des infrastructures filaires

Un grand nombre d’applications critiques utilisent des réseaux filaires : les réseaux de transmission et distribution de l’énergie électrique en constituent la partie la plus visible, mais tout système complexe nécessite de structures de transmissions de l’information entre ses sous-parties. Dans ce deuxième cas se retrouvent les réseaux de signalisation ferroviaires et des centrales de production d’énergie, ainsi que les centaines de kilomètres de câblage utilisés dans les moyens de transports terrestres et aériens.

Compte tenu des enjeux de sécurité vis-à-vis des risques pour la population et les infrastructures de production, il n’est pas surprenant que la recherche de méthodologies permettant de détecter et de localiser la présence de défauts dans ces réseaux filaires soit très active et d’actualité, aussi bien dans les domaines reliés à l’énergie que ceux des communications.

Nos activités autour de cette problématique portent d’une part sur la modélisation des défauts non-francs, ou naissants, par des méthodes de modélisation appropriées (problèmes « directs ») et d’autre part sur les techniques de détection et de localisation de ces défauts au sein de réseaux complexes (problèmes « inverses ») ( Figure 16).

 Figure 16: Dégradation partielle d’un câble coaxial ; modélisation numérique et réponse fréquentielle.

Parmi les activités menées au sein du Geeps, nous pouvons compter la mise en évidence des limitations des techniques de réflectométrie, ce qui a permis de démontrer lors inadéquation à la détection de défauts non francs, précurseurs de défauts plus critiques. Plusieurs alternatives ont été proposées récemment, parmi lesquelles les approches inverses permettant d’identifier des variations anormales dans les caractéristiques d’un câble, et les méthodes basées sur les techniques d’imagerie issues du retournement temporel (DORT, TR- MUSIC) (Figure 17). D’autres activités de recherche se sont focalisées plus spécifiquement sur le cas des réseaux de transmission et distribution de l’énergie électrique. Ces travaux ont démontré une amélioration significative de la précision de localisation de défauts par rapport aux techniques courantes basées sur l’analyse des transitoires électriques. Cette nouvelle technique (surge compression) a montré son efficacité dans les cas de défauts à haute impédance, comme ceux provoqués par la chute d’arbre, qui sont difficilement identifiables par les techniques standard.

 Figure 17: Localisation de deux défauts non-francs simultanés dans un réseaux filaires, utilisant la technique TR-MUSIC.