Les pylônes électriques sont construits de manière très stable. Le réseau suisse à très haute tension dispose de pylônes en treillis en acier, espacés de 300 à 500 mètres, qui portent les câbles conducteurs. La position des pylônes est choisie selon des critères minutieux. Dans les endroits exposés, comme les régions alpines, ils sont soumis aux caprices de la nature. Il s'agit notamment de changements dans la topographie et au niveau des fondations, et de modifications des vibrations qui peuvent influencer l’inclinaison et donc la statique et la stabilité des pylônes. Afin de pouvoir mesurer de façon continue les changements de ces influences environnementales potentiellement dangereuses, Swissgrid a lancé en 2021 le projet d’innovation Pylonian. Le nom du projet est un emprunt au mot anglais «pylon», qui signifie pylône. Pylonian symbolise le «langage des pylônes», que Swissgrid apprend à comprendre à l’aide de données télémétriques.

Une surveillance 24 heures sur 24

Dans un premier temps, en collaboration avec des expert(e)s techniques internes, les pylônes électriques exposés et potentiellement dangereux sur lesquels les capteurs Internet of Things sont placés ont été sélectionnés. Ces capteurs sont des composants matériels qui détectent les changements dans leur environnement et collectent les données correspondantes. Parallèlement à cela, l’équipe Research & Digitalization de Swissgrid a développé et programmé des algorithmes pilotés par les données afin de pouvoir identifier des modèles et des anomalies à partir des valeurs de mesure. L’étape suivante a consisté à créer un outil de surveillance sous la forme d’un tableau de bord basé sur le cloud et des outils internes. Cette configuration permet, depuis août 2022, de surveiller vingt pylônes électriques en temps réel et 24 heures sur 24.

Garder un œil sur l’ensemble du cycle de vie

L’objectif de Pylonian est de garder un œil sur l’état des pylônes électriques tout au long de leur cycle de vie, afin de détecter le plus tôt possible les dommages structurels et de pouvoir effectuer à temps d’éventuels travaux de maintenance. Pour la phase de test, deux à trois capteurs en moyenne ont été placés par pylône à différentes hauteurs afin de pouvoir enregistrer toutes les influences environnementales potentiellement néfastes qui agissent sur la construction. Il s’agit notamment de vibrations excessives et d’inclinaisons importantes et, dans une moindre mesure, de variations importantes de température ou de valeurs d’ensoleillement. Ces quatre valeurs sont enregistrées 24 heures sur 24 puis surveillées et analysées à l’aide du tableau de bord. Si des anomalies sont mesurées, un examen plus approfondi est effectué. En cas de doute, des spécialistes Réseaux et Installations de Swissgrid sont informés afin qu’une inspection puisse être effectuée sur place au niveau du pylône électrique concerné. De manière générale, de petites variations des valeurs de mesure sont normales et ne constituent pas une anomalie.

Des capteurs durables et robustes

Les capteurs IoT utilisés dans le cadre de Pylonian se distinguent par leur grande efficacité énergétique et leur robustesse. La durée de fonctionnement de la batterie est prévue pour tenir au moins cinq ans, ce qui la rend parfaitement adaptée à une utilisation sur le terrain. Le transfert des valeurs mesurées (vibration, inclinaison, température et ensoleillement) s’effectue au moyen de la technologie LoRa, ou Long Range low power, qui permet d’envoyer des données sur de longues distances avec une grande efficacité énergétique.

Améliorer la prévisibilité

Depuis le lancement de Pylonian, aucune divergence ou anomalie pertinente nécessitant l’intervention de spécialistes sur le terrain n’a encore été mesurée. Quelques niveaux élevés de vibrations ont bien été observés ponctuellement, mais ils étaient dus aux travaux de forage d’une entreprise voisine produisant du ciment. Toutefois, comme les deux tiers de l’infrastructure du réseau, y compris les pylônes électriques, ont été construits il y a plusieurs décennies, plus le temps passe, plus les signes d’usure se multiplient et doivent être surveillés de près. Le côté positif: Pylonian peut automatiser et optimiser en permanence la détection de ces défauts naissants. Cela améliore de façon substantielle la prévisibilité de la durée de vie de l’infrastructure.

Un développement progressif à l’étude

Au vu des expériences positives réalisées avec Pylonian, Swissgrid étudie la possibilité d’étendre progressivement le projet à des centaines, voire des milliers de pylônes. La valeur ajoutée est considérable: d’une part, il est possible d’observer en permanence l’état des pylônes et d’utiliser des outils et des logiciels de surveillance. D’autre part, il s’agit de mettre en avant l’amélioration des processus existants à l’aide de mesures ainsi que la prévention de dommages. De plus, Pylonian permet également de développer un savoir-faire en matière de projets IoT, dans lesquels des mesures sont collectées via des systèmes LoRa.