Inspection des pylônes de télécommunication : contrôler pylônes et antennes sans couper le signal

Les structures de télécommunication comprennent des pylônes autoportants en treillis, des monopôles en acier, des mâts haubanés et des pylônes en toiture. Outre la rouille et les boulons de la structure, elles portent une multitude d’antennes, d’équipements radio, de câbles et de supports, et des équipements sont ajoutés ou remplacés à chaque nouvelle génération de réseau.

Les pylônes de télécommunication sont traditionnellement inspectés par des monteurs spécialisés. Des jumelles depuis le sol ne permettent pas de voir derrière les antennes ni à l’intérieur des supports. Lors de travaux à proximité immédiate des antennes, les émetteurs peuvent être coupés pour que les monteurs ne soient pas exposés à un fort rayonnement radiofréquence, ce qui affecte le service dans la zone pendant ce temps.

Le problème central tient au nombre et au danger. Un seul grand opérateur exploite un très grand nombre de sites. Aux États-Unis, les travaux sur pylônes ont particulièrement retenu l’attention de l’autorité de sécurité au travail (OSHA) en raison des chutes mortelles, qu’elle a dénombrées à 13 décès liés aux pylônes en 2013. Au Japon, il faut une journée entière rien que pour atteindre les relais en sommet de montagne et les pylônes insulaires. Et avec le partage d’infrastructures, les propriétaires des pylônes et ceux des équipements sont de plus en plus souvent des entreprises différentes.

Les pylônes de télécommunication ont été parmi les premiers lieux où l’inspection par drone s’est répandue. Les pylônes sont compacts et réguliers, si bien qu’un vol court suffit à tout capturer.

Le plus grand changement est de disposer du pylône entier sans y grimper. Avec un modèle 3D, les ingénieurs peuvent mesurer l’orientation des antennes, trouver des emplacements de fixation libres et préparer l’intervention suivante depuis leur bureau. Les monteurs ne montent plus que pour réparer ou installer.

La relation entre rayon, vitesse et cap lorsque vous tournez autour d’un pylône à distance constante peut être explorée dans un laboratoire interactif sur le rayon et la vitesse d’orbite (Airffic Aerial).

Autour d’un pylône de télécommunication, vous faites face à l’énergie radio, à l’acier et au vent. Les pylônes se dressent sur des points hauts et dégagés pour la visibilité directe, et prennent donc le vent de plein fouet.

• Champs électromagnétiques intenses : les RF sont les plus intenses juste devant les antennes. Décidez à l'avance ce que fait l'aéronef en cas de perte de liaison (retour au point de départ ou stationnaire). Champs électromagnétiques intenses
• Perturbations magnétiques : les pylônes en acier et les monopodes dérèglent les boussoles. Décollez à l'écart de la structure. Perturbations magnétiques
• Hauteur : sur les sites relais de montagne, la hauteur du pylône s'ajoute à celle du terrain. Surveillez les limites d'altitude et les positions où vous perdez l'aéronef de vue. Hauteur
• Vent et turbulences : les crêtes et les toitures sont ventées, avec des tourbillons autour du pylône. Gardez de la marge pour qu'une rafale vers les antennes ne signifie pas un contact. Vent et turbulences
• Toitures et villes : sous un pylône en toiture se trouvent des rues et des personnes. Choisissez des trajectoires où une chute ne toucherait pas de tiers. Zones urbaines

Les données d’un pylône de télécommunication servent deux objectifs : l’état de la structure et l’inventaire des équipements. La rouille et les boulons manquants vont à la maintenance ; les positions et orientations des antennes et la liste des équipements servent aux calculs de charge et à la préparation de l’intervention suivante.

Au Japon, les mâts en acier au-delà d’une certaine hauteur sont considérés comme des ouvrages (kōsakubutsu) au titre de la loi sur les normes de construction (Building Standards Act), soumis à autorisation et à des exigences structurelles. Les équipements de télécommunication relèvent de normes techniques fixées par la loi sur les activités de télécommunication (Telecommunications Business Act), et les stations émettrices de la loi sur la radio (Radio Act). L’exposition humaine est encadrée par les lignes directrices japonaises de protection contre les rayonnements radioélectriques, qui orientent les travaux près des antennes. Les pylônes de grande hauteur peuvent nécessiter un balisage lumineux ou un balisage de jour au titre de la loi japonaise sur l’aéronautique civile.

Pour les drones, voler près d’un pylône constitue le plus souvent un vol spécifique à moins de 30 m de biens, soumis à permission ou approbation. Selon le système radio utilisé pour la transmission vidéo, une licence radio ou une qualification d’opérateur peut être requise : vérifiez comment l’aéronef communique. Aux États-Unis, la TIA-222 est la norme structurelle des supports d’antennes, les règles de la FCC couvrent l’exposition aux radiofréquences, et les recommandations de la FAA couvrent le balisage et l’éclairage des obstacles. Comparez les règles de vol dans réglementations mondiales.

• Tension des boulons : un boulon qui se desserre est invisible sur les photos. Vérifier et resserrer est un travail humain.
• L'intérieur des monopodes et sous les ancrages : la corrosion interne des monopodes et la corrosion des ancrages enterrés ne se voient pas de l'extérieur.
• Eau dans les connecteurs : souvent invisible de l'extérieur ; des essais électriques sont nécessaires.
• La performance radio elle-même : l'orientation des antennes peut être mesurée, mais la justesse de la couverture exige une mesure RF distincte (la mesure RF par drone est aussi à l'essai).
• Installation et réparation : les travaux sur les antennes et les radios exigent toujours des grimpeurs.
• Notation et responsabilité : la possibilité d'ajouter des équipements et la résistance suffisante du pylône relèvent de la décision d'un ingénieur structure.

Ce qui suit est une projection de la rédaction. Chaque pylône de télécommunication en ville dispose d’un modèle 3D à jour. Les projets de nouvelles antennes commencent à l’écran, avec la vérification des charges et des emplacements de fixation, et une fois les travaux terminés, un drone refait le même parcours pour confirmer la conformité au projet.

Après une tempête, des drones visitent tour à tour les relais de montagne et repèrent les antennes déréglées et les pièces tombées. Les monteurs montent en sachant déjà où intervenir et quelles pièces emporter. Le travail au sommet a perdu ses longues heures dangereuses de recherche ; il ne reste que le court temps de la réparation.