Essais & Simulations 154

MESURES & CONTRÔLE QUALITÉ
SOLUTION
Surveillance acoustique intelligente
appliquée à la détection de fuite de gaz
La surveillance Agled (Acoustic Gas Leak Early Detection) développée par Metravib
Engineering (groupe Acoem) est une solution autonome de détection et localisation précoce de
fuites de gaz basée sur la mesure acoustique et est issue de la collaboration avec l’équipe R&D
Safety de TotalEnergies OneTech qui a débuté en 2018.
Composé d'un réseau d'antennes, chacune comprenant
quatre microphones, conçu pour les environnements
extérieurs extrêmes, ce système fournit des informations
simples basées sur une IA combinée à des algorithmes de
localisation à haute résolution qui permettent de détecter
et de localiser une fuite de gaz indépendamment de la
nature de celle-ci.
En 2022, les antennes prototypes ont obtenu une certification
Atex Zone 1 Ex ib IIC T4 Gb
(-20°C < Ta < +45°C). Le système actuel fonctionne selon
l’architecture d’alimentation et de communication schématisée
de la manière suivante :
Un micro-logiciel de détection et de localisation précoce
de fuite de gaz est hébergé dans chaque antenne acoustique.
Ses principales fonctions consistent à :
• Enregistrer l'audio des microphones de l'antenne
(conservé ou non selon le besoin final).
• Calculer et envoyer une probabilité de fuite de gaz
estimée par un réseau de neurones préalablement
entraîné à partir d’une base de données de fuites réelles
composée de plus de 5 600 signaux (principalement
CH4, CO2, N2) dont la distance, le débit massique, les
diamètres d’évacuation et le type de trou sont variables.
• Déterminer et envoyer des localisations angulaires et
une fonctionnelle de localisation (moyenne des différentes
localisations angulaires sur la période d’acquisition
généralement fixée à 3 secondes) lors d’une
détection.
• Estimer l’état de santé de l’antenne au travers d’un autotest
embarqué.
Le réseau de neurones intégré à chaque antenne et préalablement
entraîné donne des probabilités de fuites pour
toutes les périodes de surveillance. Le serveur de contrôle
déporté effectue la collecte de toutes les informations des
différentes antennes appartenant à une zone de surveillance
spécifique pour les fusionner et donner une probabilité
de fuite globale (Confidence Index, CI) avec une position
de la fuite dans un environnement en 3 dimensions avec
une stabilité spatiale associée (Cluster Density, CD). Ceci
implique la nécessité d’avoir un serveur de temps (NTP)
commun au réseau d’antennes.
Un service calcule donc en permanence des indicateurs
obtenus par triangulation, clustering et historisation en
utilisant plusieurs programmes dédiés. Cette information
est calculée en général toutes les 12 secondes. Elle est mise
à disposition sous la forme d’une information condensée
dans un fichier texte de sortie du système incluant une
estimation de la quantification de la fuite en considérant :
• Classe 3 si >= 10 g/s
• Classe 2 si < 10 g/s et >= 1 g/s
• Classe 1 si < 1 g/s
12 I IESSAIS & SIMULATIONS • N°154 • N°154 • mai • octobre - juin - - juillet novembre 2022 - décembre 2023