Ref: KIT-IPI-FORAGE

Kit inclinométrique de forage automatique – Système MEMS in-place

Solution complète d’inclinométrie automatisée en forage
Inclinomètres MEMS in-place MIPI installés à différentes profondeurs
Versions uniaxiale ou biaxiale
Plage de mesure de ±15°
Résolution inférieure à 10 secondes d’arc
Précision de ±0,1 % de la pleine échelle
Compensation en température intégrée
Surveillance continue des déplacements latéraux du terrain
Installation dans un tube inclinométrique vertical, incliné ou horizontal selon le projet
Chaînage de plusieurs capteurs pour instrumenter toute la profondeur du forage
Nombre et espacement des points de mesure configurables
Acquisition locale automatique des mesures
Communication RS-485 Modbus RTU sur la version numérique
Enregistrement, transmission et visualisation à distance
Seuils de vigilance et d’alerte configurables
Solution adaptée au monitoring géotechnique de longue durée

Déploiement sous 4-6 semaines

Présentation

Le kit inclinométrique de forage MIPI est une solution complète destinée à la surveillance automatisée des déplacements horizontaux du terrain et des déformations de structures profondes.

Il permet de constituer une chaîne de mesure permanente à l’intérieur d’un forage, d’un tube inclinométrique, d’un pieu ou d’un ouvrage géotechnique. Plusieurs inclinomètres MEMS sont installés à différentes profondeurs afin de suivre l’évolution des mouvements le long du profil instrumenté.

Le kit peut comprendre :

un ou plusieurs inclinomètres MEMS MIPI
des modules uniaxiaux ou biaxiaux
les sections de tube inclinométrique
les tiges, entretoises et joints de liaison
le câble de mesure et de communication
un boîtier de jonction
un coffret d’acquisition ou un datalogger
une passerelle de transmission
une alimentation sur secteur, batterie ou panneau solaire
une plateforme de supervision et d’alerte à distance

Le système permet de remplacer ou de compléter les campagnes manuelles réalisées avec une sonde inclinométrique mobile. Les capteurs restent installés aux profondeurs sélectionnées et fournissent automatiquement des mesures régulières, sans intervention sur le forage.

Grandeurs surveillées

Le système MIPI permet notamment de suivre :

les déplacements latéraux du terrain
les variations d’inclinaison à différentes profondeurs
la localisation des zones de cisaillement
la vitesse d’évolution d’un mouvement
les mouvements de glissement d’un talus
la déformation d’un mur de soutènement
la flexion d’un pieu ou d’une paroi
les mouvements associés à une excavation
l’évolution d’un remblai ou d’une structure profonde

La combinaison des mesures réalisées à plusieurs niveaux permet de reconstituer le profil de déplacement du forage et d’identifier les profondeurs auxquelles les mouvements les plus importants apparaissent.

Composition du kit

Inclinomètres MEMS MIPI

Chaque module MIPI intègre un capteur MEMS de précision destiné à mesurer l’inclinaison locale.

Les modules sont disponibles en version :

uniaxiale, pour mesurer le mouvement suivant un axe principal
biaxiale, pour mesurer simultanément les déplacements suivant deux directions

Chaque capteur est identifié individuellement et installé à une profondeur définie en fonction des zones géotechniques à surveiller.

La compensation en température intégrée contribue à limiter l’influence des variations thermiques sur les mesures.

Chaîne inclinométrique

Les différents modules sont assemblés pour constituer une chaîne de mesure continue ou répartie le long du forage.

La chaîne peut comprendre :

des sections instrumentées
des tiges ou tubes de liaison
des joints universels
des entretoises adaptées à l’espacement recherché
un câble principal d’alimentation et de communication
des éléments de centrage et de guidage

Le nombre de modules et leur espacement sont définis selon la profondeur du forage, la stratigraphie du terrain et la résolution spatiale nécessaire.

Tube inclinométrique

La chaîne est installée dans un tube inclinométrique adapté à la géométrie du forage.

Le tube assure :

le guidage de la chaîne
la protection mécanique des capteurs
le maintien de l’orientation des axes
la transmission des mouvements du terrain vers les capteurs
l’accès au système pour son installation ou sa maintenance

Le diamètre intérieur minimal requis pour le système MIPI est de 56 mm.

Acquisition et communication

Le coffret d’acquisition interroge automatiquement les différents capteurs de la chaîne.

Selon la version retenue, les mesures peuvent être disponibles sous forme :

de signaux analogiques
de données numériques transmises par RS-485
de données accessibles par protocole Modbus RTU

L’acquisition peut être réalisée localement ou intégrée à une solution de monitoring connectée.

Principe de fonctionnement

Chaque inclinomètre mesure son orientation par rapport à la gravité à la profondeur où il est installé.

Lorsqu’un mouvement du terrain ou de la structure déforme le forage, l’orientation des modules évolue. La comparaison des valeurs mesurées avec les valeurs de référence enregistrées lors de la mise en service permet de déterminer l’évolution de l’inclinaison à chaque niveau.

Le cycle de surveillance comprend :

la mesure de l’inclinaison sur un ou deux axes
la lecture successive des différents modules
l’horodatage des mesures
le stockage local des données
la transmission vers la plateforme distante
la comparaison avec les valeurs de référence
le calcul du profil de déplacement
la comparaison avec les seuils configurés
la génération éventuelle d’une alerte

Une mesure initiale doit être enregistrée après stabilisation de l’installation. Elle sert de référence pour analyser les évolutions ultérieures.

Installation

Le système MIPI est destiné à être installé en série dans un tube inclinométrique positionné dans un forage vertical, incliné ou, selon la configuration, horizontal.

La mise en œuvre comprend généralement :

la réalisation du forage
l’installation et l’orientation du tube inclinométrique
le scellement du tube dans le forage
la définition des profondeurs instrumentées
l’assemblage de la chaîne MIPI
le réglage de l’espacement entre les modules
la descente de la chaîne dans le tube
le maintien de l’orientation des axes de mesure
le raccordement au coffret d’acquisition
la configuration des adresses des capteurs
l’enregistrement des valeurs initiales
la vérification de la transmission des données

L’orientation des axes doit être définie par rapport à la direction principale du mouvement attendu.

Le nombre de modules peut être augmenté afin de couvrir un forage de plus grande profondeur ou de renforcer la résolution autour d’une zone de cisaillement identifiée.