Base de donnéeset interface d'analyseCliquez ici
SupervisionCliquez ici
Intégration des données de tassement en surfaceCliquez ici
Système de navigationCliquez ici
Guidage, pilotage et acquisition de donnéesCliquez ici
Mesure automatique des jeux de jupeCliquez ici
OUTIL DE SAISIE des rapports de poste digitalisésCliquez ici
OUTILS CONNECTÉS DÉDIÉS au SUIVI DE PRODUCTION et QUALITÉCliquez ici
Le module de navigation permet le relevé automatique et permanent de la position du tunnelier et ainsi de connaître en temps réel sa position par rapport à l’axe théorique.
Une station totale motorisée fixée sur le parement du tunnel détermine les coordonnées de deux prismes fixés sur le tunnelier grâce à un prisme de référence dont les coordonnées sont connues. Les coordonnées de ces deux prismes permettent de calculer la position du tunnelier.
Un inclinomètre double axe détermine le roulis et le tangage du tunnelier. Ces données sont utilisées pour déterminer la position avant du tunnelier et contrôler la précision de la mesure du théodolite sur les deux prismes de navigation. Les informations sont transmises à l’ordinateur qui pilote le système afin d’afficher sur un écran dans la cabine de pilotage du tunnelier la position avant et la position arrière de la machine.
Schéma de principe du système de navigation
Les avantages :
- Contrôle permanent de la position du tunnelier,
- Précision et affichage du tracé,
- Simple et fiable.
- Changement de station semi assisté
- Génération de rapport de déplacement de station
Écran en cabine de pilotage
GUIDAGE et PILOTAGE
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Programme de pré-calcul des séquences d’anneaux à l’avancement
Ce programme permet de pré-calculer à l’avancement les séquences d’anneaux en fonction de la trajectoire choisie, et générer des fiches de poses quotidiennes regroupant les caractéristiques de la courbe de rattrapage adoptée, le calepinage des anneaux et les consignes de guidage associées que devra suivre le pilote.
L’avantage de cette solution de pilotage est de pouvoir recalculer régulièrement une nouvelle courbe de rattrapage en fonction de l’évolution de la position du tunnelier pour rester le plus proche possible de l’axe de creusement.
Le principe de guidage peut être résumé par les cinq étapes du schéma ci-dessous.
Exemple de fiche de pose
Principe de fonctionnement du programme anneau
Écran d’aide au pilotage
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Aide au pilotage
Ce module permet aux pilotes de suivre les consignes de guidage issues du programme anneau, qui prescrivent l’évolution de la différence d’élongation entre les vérins de poussée horizontalement et verticalement.
L’interface d’aide au pilotage gère un affichage graphique indiquant constamment au pilote la position désirée (cible) et la position réelle du tunnelier en affichant un point représentant la dérive entre ces deux positions.
La grande sensibilité des appareils de mesure permet une finesse de pilotage et une bonne précision de guidage.
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Option guidage automatique
L’option guidage automatique permet une répartition plane et précise de la poussée dans les différents groupes de vérins afin de suivre les consignes de guidage.
Écran mesure automatique des jeux de jupe
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Analyse du guidage
Un rapport dédié à l’analyse du guidage est mis à disposition du pilote et des géomètres pour faciliter la prise de décision à la fin de chaque excavation.
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Mesure automatique des jeux de jupe
Le guidage du tunnelier selon CAP passe par la mesure de l’espace entre le dernier anneau posé et la jupe sur 360°. Pour accéder aux données de ce vide annulaire en temps réel, le système CAP intègre un module de mesure automatisée des jeux de jupe qui présente de nombreux avantages.
Cet outil remplace la mesure manuelle par l’opérateur. La mesure manuelle est dangereuse et souvent imprécise car elle est difficile d’accès et située au-dessus du vide. Le système proposé détermine les valeurs exactes des jeux et assure la sécurité des employés. De plus, les mesures sont relevées en continu ce qui permet d’observer leur évolution pendant le creusement.
La grande sensibilité des appareils de mesure permet une finesse de pilotage et une bonne précision de guidage.
Des capteurs à ultrason sont placés dans la jupe, tout autour du dernier anneau posé et tournés vers celui-ci. Ces capteurs mesurent la distance qui les séparent de l’anneau et transmettent ces informations vers un boîtier fixé dans le bouclier. Celui-ci traite les données pour déterminer la forme exacte de l’anneau complet et sa position dans l’espace. Les résultats sont ensuite communiqués à l’ordinateur de pilotage qui est alors capable de calculer les nouvelles consignes de guidage.
SUPERVISION TEMPS RÉEL
Les modules de supervision sont des systèmes d’acquisition de données qui enregistrent l’ensemble des paramètres issus des capteurs installés sur le tunnelier. Il est aussi possible de faire l’acquisition de paramètres issus d’autres automates, comme une centrale à mortier, des convoyeurs ou une centrale de marinage.
Dédié à l’animation de synoptiques en temps réel, ces outils permettent de superviser efficacement l’ensemble des tâches réalisées lors des phases de creusement, avec la possibilité de sauvegarder et imprimer des graphes, créer des rapports quotidiens, exporter et enregistrer des données au format Excel et paramétrer des alarmes procédant à des envois de mails ou sms.
L’ensemble des synoptiques et rapports est accessible par internet.
Sont également intégrés dans la supervision sur des synoptiques dédiés le calcul et l’affichage des indicateurs suivants :
Taux de remplissage de la chambre pour un tunnelier EPB
Indicateur de colmatage pour tout type de tunnelier
Exemple de synoptiques et rapports
BASE DE DONNEES et INTERFACE D’ANALYSE
Cet outil collecte et stocke les informations issues du système d’acquisition afin de pouvoir au-delà de la visualisation en temps réel, analyser de manière approfondie les informations à posteriori.
Une interface spécialement créée à cet effet permet d’exploiter les données sur de longues périodes sous forme graphique ou de tableaux de synthèse.
Il est possible de paramétrer des tableaux ou des graphes synthétiques sur des sujets bien définis comme les paramètres de production, les consommables, les données topographiques, le nombre d’anneaux réalisés par jour sur la période, les temps de creusement, pose, etc …
Les avantages :
- Centralisation de l’information,
- Assurance qualité,
- Analyse en temps réel et légèrement différé,
- Analyse à posteriori,
- Facilite le retour d’expérience,
- Facilite la réalisation des rapports de fin de chantier.
Exemple de graphes
OUTILS CONNECTÉS DÉDIÉS au SUIVI DE PRODUCTION et QUALITÉ
D’autres outils annexes sont aussi proposés afin d’exploiter l’ensemble des informations liées au creusement du tunnelier :
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Traçabilité et scan des voussoirs à l’aide d’un lecteur connecté à la base
Cet outil permet de scanner des tags contenant des informations, présents sur les voussoirs. Ces tags peuvent être de type puce RFID, code-barre ou encore QR Code. Le scan est utilisé pour gérer la réception, le stock et la mise en quarantaine des voussoirs, dans un processus de contrôle qualité des voussoirs. Cette gestion peut s’effectuer dès la sortie d’usine de fabrication, mais aussi sur différents sites de stockage de voussoirs, avant réception sur chantier. Le module permet notamment d’enregistrer les données d’un voussoir scanné dans la database, et de l’associer à un numéro d’anneau en tunnel. Le but étant de recenser tous les voussoirs de la réception à la pose avec les différentes données de fabrication et les différents dommages et réparations qu’ils auraient éventuellement reçus.
QR code et code bar
Puce RFID
Numéros de série des voussoirs
Scan des voussoirs
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Relevé et analyse de fissures en tunnel à l’aide de tablette connectée à la base
Cet outil permet de constater et de reporter sous forme de dessins, les défauts et anomalies relevés sur les voussoirs, à l’aide d’une tablette. Tous les défauts relevés sont enregistrés dans la database et ont la possibilité d’être consultés et exploités depuis cette dernière.
L’outil s’inscrit dans une démarche qualité, avec un suivi des anneaux après leur pose en tunnel. Il garantit notamment, un gain de temps dans le processus de suivi des dommages et réparations, mais aussi la conservation et l’exploitation de l’historique des anneaux.
Ecran de relevé de fissures en tunnel
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Intégration des données de tassement en surface
La maitrise des tassements de surface au passage du tunnelier, notamment en milieu urbain, constitue un point clé dans les phases de creusement au tunnelier. Grâce à l’automatisation des méthodes d’auscultation, il est désormais possible de faire l’acquisition de ces données.
Ainsi, dans l’optique de regrouper dans la base de données CAP l’ensemble des paramètres relatifs au creusement afin de pouvoir faire des analyses croisées entre les données issues du tunnelier et les données d’auscultation en surface, CAP propose une nouvelle interface intégrant l’analyse des tassements en surface.
Cet outil permet de visualiser et d’analyser de façon synthétique l’évolution des tassements en surface au passage du tunnelier à l’aide de graphiques simples et automatiques. Il permet ainsi de faire des analyses croisées avec les données du tunnelier.
Exemple d’évolution des données de tassement de différents points au passage du tunnelier et localisation par rapport au tracé
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Représentation du tracé et de la position du tunnelier sur Google maps
Cet outil affiche le tracé et la position du tunnelier sur une carte google maps et permet ainsi de visualiser précisément en temps réel où se situe le tunnelier par rapport au bâti en surface.
Représentation Google maps
OUTIL DE SAISIE des rapports de poste digitalisés
Cet outil permet la saisie, l’enregistrement et l’exploitation des données de l’ensemble des tâches réalisées lors de l’utilisation d’un tunnelier.
1. Les Fonctionnalités
Une interface de saisie
Un ensemble de tâches prédéfinies devra être saisie, minutées et commentées au fur et à mesure de l’avancement du poste par le pilote et/ou le chef de poste.
L’ensemble de tâches sera pré-paramétré sur l’interface au début du chantier. La liberté sera laissée au chantier de rajouter des tâches.
Une interface de création de rapport suivant des trames paramétrables
L’ensemble des données saisies fera l’objet de génération de rapports comportant un diagramme de gantt, un récapitulatif des informations relatives au poste, des indicateurs de performance, des graphiques dynamiques et des états d’avancement se mettant à jour au fur et à mesure que les informations sont saisies. Les rapports issus de l’interface seront téléchargeables en PDF ou imprimables directement depuis l’interface.
Une interface d’analyse des données brutes
L’ensemble des données saisie pourront être extraites et visualisées graphiquement de façon simple sur une plage horaire donnée.
2. Enregistrement et stockage des données
Les données saisies seront enregistrées et stockées dans une base de données distante et disponibles pendant la durée du chantier. La durée d’utilisation devra être définie au moment de l’offre. A la fin du chantier les données pourront être exportées.
3. Accessibilité et connexion
L’outil est accessible depuis une plateforme WEB. La plateforme sera hébergée sur un serveur, accessible par le chantier selon des protocoles sécurisés (identification login/mot de passe).
Une connexion internet sera nécessaire pour utiliser l’outil. Un mode « hors ligne » permettra de continuer à saisir des données en cas d’une coupure ponctuelle de connexion.
CAP 3D
Dans le but de rendre les données du chantier accessibles de manière toujours plus aisée, CAP propose un module 3D représentant l’intégralité du projet. Cette extension distribuée sous la marque CAP3D se révèle particulièrement adaptée aux projets urbains. Elle permet en effet de visualiser sur une même interface une représentation fidèle et en temps réel des éléments cruciaux d’un chantier de métro :
- Tunnelier
- Gares
- Tunnel
- Bâti
- Géologie
- Auscultation
CAP 3D permet de naviguer dans le chantier en temps réel. Les principales informations du projet sont accessibles via cette interface, et notamment l’état d’activité du tunnelier, son positionnement, la géologie environnante, les éventuels incidents sur la machine et / ou sur son environnement, de repérer les voussoirs et leurs caractéristiques en lien avec l’outil de relevé des fissures et de scan des puces voussoirs…
L’outil permet en outre de réaliser des coupes longitudinales et transversales du tunnel au point choisi par l’utilisateur, ces coupes comportant l’ensemble des éléments utiles à la compréhension de l’environnement de la machine : tunnel, géologie, bâti, tassements en surface.
Innovation / Développements
Innovation et développement sont au cœur de notre stratégie
CAP continue d’être pionnier sur son secteur d’activité. Pour rester toujours à la pointe et proche des besoins de ses clients, l’équipe interne d’ingénieurs logiciels et de développeurs fait évoluer constamment les applications pour apporter de nouvelles fonctionnalités et solutions digitales innovantes.
Voici quelques exemples de développements en cours et à venir.
Réduction des temps d’arrêt du tunnelier
Un outil est en cours de développement pour la recherche de pannes et pour permettre un diagnostic performant et convivial afin de réduire les temps d’arrêt du tunnelier. Cet outil a pour objectif de faciliter le diagnostic sans devoir mobiliser un automaticien en permanence et sans être connecté en direct à l’automate.
Contrôle automatisé de la déformation de la jupe et du bouclier
Pour répondre au besoin des clients de surveiller efficacement les éventuelles déformations de la jupe et du bouclier pouvant survenir lors des phases de creusement, un travail a été lancé avec un de nos chantiers pour la mise en place d’un outil permettant de contrôler automatiquement ces déformations à l’aide de distance mètres laser connectés.
Proposition d’une solution de guidage simplifiée
Une nouvelle solution simplifiée de guidage est à l’étude, adaptée aux projets dont le tracé à suivre par le tunnelier ne comporte pas de trajectoire complexe.
