Tout savoir sur le drone thermique et ses domaines d’application

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Depuis plusieurs années, l’utilisation du drone thermique ne cesse de se démocratiser. Cette ascension est due au développement et au perfectionnement de ces appareils ainsi que de leurs technologies embarquées. Le domaine thermique n’échappe pas à la règle, en effet, les drones équipés de caméras thermiques sont de plus en plus utilisés notamment dans la détection d’incendie, en passant par des missions de recherche et sauvetage ou encore dans l’inspection des réseaux de service public. Le déploiement de cet outil pourra être la réponse à de nombreuses problématiques dans un futur plus ou moins proche.

Les différents champs d’applications des drones à vision thermique.

Malgré le fait que l’imagerie thermique par drone soit assez récente, certains fabricants ont déjà de nombreux drones thermiques en opération. Ces différentes missions symboliques peuvent servir d’inspiration pour des usages qui souhaite acquérir cette technologie.

En mars 2022, les pompiers ont utilisé des drones thermiques pour dresser un constat précis de l’incendie et avoir un relevé précis de la situation. Les drones présentent de nombreux avantages : comme le fait de pouvoir voler à travers d’épaisse fumée, permettre aux usagers d’être au plus proche de la zone sinistrée en restant en toute sécurité afin de pouvoir guider les équipes. Tout ceci a permis aux pompiers d’éloigner l’incendie des zones résidentielles et une maîtrise beaucoup plus rapide. D’autres exemples ont été également synonymes de réussite :

  • Les drones se sont révélés essentiels dans la recherche de personnes disparues lors d’inondations et de glissements de terrain liés à la mousson au Viêt Nam. Les drones ont joué un triple rôle : capturer des images aériennes de haute qualité, utiliser des capteurs thermiques pour rechercher des signatures thermiques et collecter des données de télémétrie pour créer des modèles 3D de la zone.
  • En Argentine, les raffineries de pétrole utilisent des drones d’imagerie thermographique pour détecter l’énergie relative générée dans différentes parties de l’infrastructure de leurs installations. Cela permet aux inspecteurs d’obtenir une image claire de l’état des équipements, sans obliger les employés à s’approcher de zones potentiellement dangereuses.
  • Des drones thermiques ont fourni des images de reconnaissance aérienne lors d’une fuite de produits chimiques à Sarasota, en Floride. Les drones ont permis aux équipes de localiser la source du problème au milieu d’un nuage d’ammoniac en expansion.

Ces applications de la technologie des drones thermiques démontrent à quel point il est important d’avoir également une bonne charge utile. Les drones équipés de systèmes d’imagerie thermique font déjà la différence, et les équipements continuent d’évoluer.

L’imagerie thermique, comment ça fonctionne ?

Après avoir vu les possibilités présentes et futures des drones thermiques, il semble important de définir comment fonctionne l’imagerie thermique afin de maîtriser efficacement cette nouvelle technologie si vous souhaitez l’utiliser ou la développer au sein de votre entreprise.

Le rayonnement infrarouge plus communément appelé chaleur est essentiellement dû aux vibrations aléatoires des atomes. La majorité des objets émettent une signature thermique en fonction du nombre d’atomes en mouvement. Plus ce mouvement est important, plus l’objet est chaud. La thermographie est le processus qui consiste à étudier ces signatures thermiques et à mettre en pratique les connaissances acquises par l’imagerie thermique.

Les humains ressentent la chaleur, mais ne peuvent pas la voir à l’oeil nu. Comment cela se fait-il ? Parce que ce rayonnement se produit sur une longueur d’onde électromagnétique que l’œil ne peut pas détecter. Les caméras thermiques sont conçues pour transformer les signatures infrarouges en quelque chose de visible pour les humains.

Les caméras et capteurs thermiques pour drone

Passons désormais aux caméras thermiques, ces appareils utilisent des lentilles spécialisées qui captent les fréquences infrarouges. De cette manière les capteurs thermiques vont restituer les résultats sur un écran. Pour embarquer votre caméra infrarouge sur votre drone, votre appareil devra être fixé sur le cardan afin que l’image soit stabilisée et que vous puissiez bénéficier d’une vue à 360 degrés. Comme les quadricoptères, ces capteurs ont connu de nombreuses améliorations, ce qui leur a permis de se démocratiser et d’être de ce fait beaucoup plus abordables.

Analyse et compréhension des relevés thermique

Une fois que vos missions de captations thermiques ont été réalisées grâce au drone et sa technologie embarquée, les données vont être affichées sur un écran sous la forme d’une image que l’opérateur peut ensuite analyser.
Grâce à un logiciel dédié à ce procédé, l’opérateur peut modifier différentes options comme la couleur utilisée pour accentuer ou non la chaleur présente sur les images. Chaque relevé peut permettre d’extraire différentes données et ces options incluent :

  • Blanc chaud : les objets plus chauds apparaissent plus clairs, et les zones plus froides sont plus sombres.
  • Noir chaud : l’inverse du blanc chaud, les objets les plus chauds apparaissant plus sombres.
  • Arc-en-ciel : La température correspond aux teintes, les couleurs chaudes représentant la chaleur.

Bien entendu, ces trois exemples non exhaustifs représentent le début d’innombrables autres options. En effet, en fonction de la caméra utilisée, certaines sont plus avancées que d’autres en matière de technologies et vous permettront d’obtenir des résultats plus détaillés. Les capteurs haut de gamme peuvent proposer une palette allant jusqu’à 12 couleurs distinctes et contiennent également des données thermographiques et des relevés de température, ainsi que des balises GPS.

Comment obtenir des mesures précises lors des inspections thermiques ?

Malgré l’avancée technologique de ces outils, il est indispensable de prendre en compte certains paramètres environnementaux pour une utilisation et des prises de mesures optimales. Une excédant de chaleur ou d’humidité, la présence trop importante de nuage, de pluie ou de chute de neige peut impacter négativement les résultats. Il faut également être attentif aux pièces ou objets en verre qui ont tendance à capter la chaleur et de ce fait fausser la lecture thermique.

Un autre aspect plus technique auquel il faut être également vigilant est le revêtement utilisé sur un objet, car en fonction de celui-ci, sur deux pièces identiques avec une surface différente, les mesures ne seront pas les mêmes.

En conclusion pour utiliser un capteur thermique de la meilleure façon, il est important de toujours avoir à l’esprit ces facteurs suivants qui peuvent influencer vos résultats :

  • Conditions atmosphériques ;
  • La présence de fumée, de poussière et de débris ;
  • L’émissivité ;
  • Transparence ;
  • Réflectivité ;
  • L’heure de la journée ;
  • Angle d’observation ;
  • Peinture sur un objet ;
  • Distance de la cible ;
  • Quantité d’énergie thermique ;
  • La rugosité ou le lissage de la surface.

En prenant compte de ces différents facteurs clés, il est possible de se faire une idée précise des propriétés thermiques d’un objet ou d’un paysage.

Hormis ces aspects, il est également important d’être consciencieux avec vos appareils et de les entretenir correctement. Bien que le drone et la technologie embarquée soient de meilleure qualité et plus durables que dans le passé, il reste néanmoins des instruments précis qui nécessitent des réglages précis et une attention particulière lors de leurs utilisations.

Par exemple, pour votre caméra thermique, il n’est pas conseillé d’exposer la lentille infrarouge à de fortes sources d’énergie telles que le soleil, la lave ou encore un rayon laser. En fonction du drone choisi, il sera également important de se reporter aux manuels du constructeur pour connaître ses champs d’action et ce qu’il est possible ou non de réaliser avec afin de le préserver. Vous pouvez également vous rapprocher d’un centre d’expertise pour l’entretien et les mises à jour de votre quadricoptère.

L’utilisation des drones thermiques aujourd’hui et dans les années futures.

Les drones thermiques remplissent plus de missions aujourd’hui que dans le passé, notamment grâce à des capteurs plus précis et à des prix plus abordables qui ouvrent de nouvelles possibilités. Cette démocratisation est continue et de nouveaux cas d’utilisation s’ouvrent en permanence.

Si votre organisation est engagée dans l’une des activités suivantes, un drone thermique peut être l’élément technologique parfait pour vos besoins :

  • Lutte contre les incendies : L’une des utilisations les plus courantes des drones thermiques est la lutte contre les incendies. La cartographie thermique depuis l’air permet aux pompiers d’anticiper les facteurs de risque. Lorsqu’ils travaillent à l’intérieur de structures, il est possible de cartographier les points de défaillance possibles, tandis que dans les scénarios de feux de forêt, les drones peuvent aider les équipes à intercepter la progression des feux en plein air ;
  • Recherche et sauvetage : Les incendies ne sont pas les seuls types de catastrophes où les drones thermiques peuvent aider les équipes de secours. À la suite de catastrophes telles que des inondations, des glissements de terrain, des tremblements de terre, des tornades et des ouragans, les drones thermiques peuvent aider les équipes à retrouver les humaisn disparus, même la nuit. Ces drones thermiques sont également capables de retrouver des individus qui se sont perdus dans la nature ;
  • Inspections aériennes par drone des services publics et des mines : L’inspection des infrastructures de services publics, des usines et des installations de panneaux solaires aux lignes électriques éloignées, est plus facile avec les drones. L’utilisation de caméras thermiques en plus de l’imagerie conventionnelle permet aux équipes de surveiller les risques de défaillance potentiels d’une nouvelle manière, ou même d’inspecter l’état des panneaux thermiques. Quelle que soit la taille d’une usine ou d’une mine, les drones peuvent survoler le site et effectuer des relevés.
  • Agriculture de précision : La surveillance des cultures et des troupeaux de pâturage depuis les airs est une utilisation potentiellement négligée des drones. L’imagerie thermique permet aux agriculteurs de mesurer l’exposition des champs à la chaleur et de suivre les animaux, même la nuit. Les efforts continus pour rendre l’agriculture plus efficace grâce au déploiement de technologies correspondent parfaitement au déploiement de drones.

De plus, si votre entreprise a besoin d’effectuer des inspections dans des zones difficiles à atteindre ou dans des conditions météorologiques défavorables, un drone thermique peut correspondre, tout cela en restant en totale sécurité.

Quel drone professionnel thermique choisir ?

Si le choix la caméra est important pour les performances du drone thermique, le drone choisi l’est tout autant. En effet, le bon appareil offrira la vitesse, la maniabilité, la portée de service, l’autonomie de la batterie et d’autres caractéristiques qui détermineront les types de tâches vous pourrez accomplir.

Voici une liste non exhaustive des drones présents sur le marché que vous pouvez choisir pour votre déploiement thermique :

DJI Mavic 2 Enterprise Advanced

Le Mavic 2 Enterprise est extrêmement compact et léger et il contient un large éventail de fonctionnalités puissantes. Il est équipé d’un capteur thermique 640×512 intégré, capable d’un zoom 16x et d’une fréquence d’images de 30 Hz. Le module RTK du drone permet un positionnement au centimètre près, et sa capacité à travailler avec 240 points de repère le rend parfait pour les missions d’inspection automatisées, même dans des environnements complexes.

DJI Matrice 30T

Le M30T est un drone DJI robuste construit pour résister aux éléments et conçu pour être très portable malgré son impressionnante charge utile de capteurs. Les spécifications de la caméra sont identiques à celles du Mavic 2 Enterprise Advanced avec une résolution de 640×152 et de 30 images par seconde. Le système de commande du M30T est particulièrement avancé, avec un écran large de 7 pouces sur le système de commande à deux manches conçu pour les pilotes de drones d’entreprise.

DJI Matrice 300 RTK

Le M300 RTK est le drone DJI le plus avancé en matière de technologie, avec la possibilité de transporter jusqu’à trois charges utiles simultanément. Au maximum, le drone peut être équipé d’une tourelle ascendante et de deux tourelles descendantes. Le M300 RTK utilise un nouveau système d’affichage, incorporant plus d’informations sur l’écran principal, pour aider l’opérateur du drone à contourner les obstacles potentiels. Les utilisateurs peuvent capturer des niveaux sans précédent d’informations thermiques haute résolution avec cet appareil.

Quel capteur thermique choisir ?

DJI Zenmuse H20T

La caméra thermique Zenmuse H20T de DJI a été spécialement conçue pour le drone Matrice 300 RTK et dispose de quatre capteurs :

  • un capteur grand angle 1/2,3 pouce 12 Mpx ;
  • un capteur 1/1,7 pouce 20 Mpx avec un zoom x 23 ;
  • un télémètre laser avec une portée de 1200 m ;
  • une caméra thermique radiométrique 640 x 512 pixels.

DJI Zenmuse H20N

La caméra thermique Zenmuse H20N est capable de détecter des sources de lumières aussi faibles que 0,0001 lux et elle possède des capteurs starlight intégrés à ses caméras zoom et grand angle. Associez-la aux caméras thermiques et zoom et au télémètre laser pour obtenir une charge utile hybride polyvalente à la hauteur de vos attentes. Deux caméras thermiques offrent respectivement un zoom 2x et 8x, pour un zoom total maximum de 32x. Trouvez des points chauds et inspectez des zones en détail. La H20N prend également en charge le zoom synchronisé entre les caméras thermique et vision nocturne Starlight. Les utilisateurs peuvent nuancer les images simultanément. Cela multiplie l’efficacité et facilite la comparaison des détails côte à côte.

Comment DroneXperts peut vous aider ? Accompagnement, prix.

Quelle que soit la configuration de drone thermique que vous choisissez, vous pouvez compter sur notre centre d’expertise et son équipe d’experts pour vous aider à décider si un appareil d’imagerie thermique est adapté à votre situation, contactez un de nos représentants.