Drones

Des drones et l’intelligence artificielle pour entrer dans l’ère numérique de l’inspection du réseau

Swissgrid mise sur la technologie des drones afin de détecter plus rapidement et de manière plus ciblée les dommages causés aux lignes à très haute tension. Les vols de drones autonomes et l’analyse d’images assistée par l’IA rendent les inspections de lignes aériennes plus précises, plus sûres et plus durables – un progrès qui permet d’économiser du temps et de l’argent et d’améliorer la sécurité.

Votre contact

Mireia Roca Riu

Principal Specialist Research & Digitalisation
innovation@swissgrid.ch

L’importance de ce projet

Pour que le réseau de transport soit toujours disponible et que la sécurité d’approvisionnement soit garantie, des inspections régulières sont nécessaires afin de détecter à temps les dommages sur l’infrastructure du réseau et d’y remédier rapidement. L’utilisation de drones à vol autonome combinée à l’intelligence artificielle ouvre de nouvelles perspectives pour des inspections plus efficaces et plus sûres des lignes à très haute tension et des sous-stations.

Projet

Défi

Le réseau de transport suisse est un poids lourd technique: 6700 kilomètres de lignes, 12 000 pylônes et 147 postes de couplage sont la base pour que le courant circule de manière fiable. Or, environ deux tiers de ces équipements ont aujourd’hui entre 50 et 80 ans. Outre les phénomènes d’usure liés à l’âge, comme la corrosion des pylônes en acier, les changements climatiques et les conditions météorologiques extrêmes mettent à mal l’infrastructure: chaleur, tempête, foudre, fortes pluies, neige et glace – plus, en montagne, avalanches, coulées de boue ou chutes de pierres.

Pour les inspections de routine, les spécialistes se déplaçaient jusqu’à présent au sol ou escaladaient les pylônes. Afin de détecter des dommages sur des lignes à très haute tension, par exemple une rupture de matériel sur une chaîne d’isolateurs, les spécialistes doivent également s’aventurer sur des terrains difficiles d’accès et parfois escarpés. Cela prend du temps et comporte des risques pour la sécurité.

Depuis 2021, Swissgrid utilise des drones en complément des inspections au sol. L’automatisation des vols et de l’analyse des images progresse, mais comprend toujours de nombreuses étapes manuelles. Lors de l’analyse d’importantes quantités de données, ce processus reste donc gourmand en personnel, chronophage et source d’erreurs.

Solution

Le projet «Maintenance of Infrastructure with Drones in Autonomous Flights» (MIDAS) fait entrer la détermination par drone de l’état des lignes aériennes et autres installations dans l’avenir numérique. L’objectif est de numériser et d’automatiser progressivement ces processus. Cela rend la maintenance de lignes aériennes et de sous-stations à la fois plus efficace et plus sûre.

Des drones équipés de caméras haute résolution sont utilisés. La planification automatisée des vols permet aux drones de parcourir les itinéraires de manière autonome et de capturer des images d’inspection haute résolution de sites et d’éléments de réseau définis.

Vidéo: Vols automatisés de drones pour l’inspection de lignes à très haute tension

Procédé

Swissgrid pilote progressivement de nouvelles technologies et approches afin de les tester sous toutes les coutures. De l’analyse initiale du potentiel au déploiement opérationnel en passant par les tests régionaux, chaque processus est validé de bout en bout. L’objectif est de remplacer à moyen terme les méthodes existantes par des solutions efficaces et automatisées et d’ancrer durablement la numérisation dans l’entreprise.

Technologie

Le projet fait appel à différentes technologies. Ensemble, elles constituent le fondement d’une inspection automatisée et numérisée du réseau.

Drones autonomes: en exploitation autonome, le drone vole le long d’un itinéraire prédéfini. Le pilote surveille l’intervention et n’intervient activement qu’en cas de situation inattendue. Cela garantit la sécurité des opérations et les itinéraires d’inspection sont parcourus plus rapidement qu’avec un pilotage manuel. Dans le même temps, la reproductibilité des résultats est améliorée: des angles et des motifs de prise de vue identiques permettent d’obtenir des images comparables des différentes parties de l’installation, telles que les fondations, les bras de pylônes, les chaînes d’isolateurs ou les lignes câblées souterraines.

Vols BVLOS (Beyond Visual Line of Sight): si un drone vole en dehors du champ de vision direct du pilote, on parle de vol BVLOS. Swissgrid a effectué un vol de ce type pour la première fois en 2024. Ces vols permettent d’inspecter efficacement des sections de lignes longues et difficiles d’accès, sans contact visuel direct, même dans des zones isolées.

Les drones peuvent être équipés de capteurs LiDAR (Light Detection and Ranging). Ceux-ci génèrent des représentations 3D très précises des installations grâce à des balayages laser tridimensionnels. La technologie LidAR est actuellement utilisée par Swissgrid pour les vols d’hélicoptères destinés à la gestion de la végétation. Les prises de vue par drone peuvent compléter les vols d’hélicoptères et, dans certains cas d’application, les remplacer dans une large mesure.

Dans le cadre du projet «Smart Image Database (SID)», Swissgrid travaille avec douze partenaires du Cross-Industry Ecosystem au développement de modèles d’IA pour la détection automatisée de dommages sur des composants de lignes aériennes. Afin d’entraîner les modèles d’IA à la détection d’erreurs, une base de données d’images commune est créée, qui regroupe des milliers de clichés de composants intacts et défectueux. La combinaison de toutes ces images dans un seul pool de données permet de développer des modèles d’IA nettement plus performants. Dans les cas d’application, les modèles d’IA aident à prédire les anomalies, à optimiser les cycles de maintenance dans la gestion des installations ou à proposer des mesures pour prolonger leur durée de vie.

Informations complémentaires

Détection de dommages grâce à l’analyse d’image assistée par IA et à la technologie LiDAR

Avantages et résultats

Au cours de la phase de pilotage, 8900 pylônes et 4900 km de lignes ont été survolés. Cette opération a donné lieu à 1,5 million d’images qui ont été examinées à l’aide d’une analyse d’image basée sur l’IA afin de détecter des dommages ou des anomalies potentiels. Sur ce total, 1500 images ont été utilisées pour la Smart Image Database afin d’entraîner le modèle d’IA à détecter les anomalies et les dommages potentiels à l’infrastructure de réseau.

L’équipe de projet a ainsi identifié des cas critiques qui ont ensuite été examinés de manière approfondie par les responsables d’installation chez Swissgrid. Tous les résultats sont directement intégrés dans l’«Asset Health Index», l’indice de santé des installations de Swissgrid. Ils constituent ainsi une base solide pour une maintenance préventive et la sécurité à long terme du réseau. La Smart Image Database joue ici un rôle central en tant que base de données.

Entre 2021 et 2025, Swissgrid a survolé l’ensemble du réseau à très haute tension.

Données saisies:

11 700

pylônes inspectés

6700 km

de lignes

2,5 millions

de photos prises

Avantages des drones à vol autonome:

Entretien prédictif: l’état du réseau peut être surveillé efficacement en continu et des tendances à long terme peuvent être analysées. Combinés à des modèles d’IA pour l’analyse des images, les drones permettent un dépistage préventif afin de détecter rapidement les dommages ou les anomalies sur des lignes aériennes avant qu’ils ne deviennent critiques. Cela améliore le taux de réussite des inspections, réduit les coûts et les ressources, prolonge la durée de vie de l’infrastructure et augmente ainsi la sécurité d’approvisionnement.
Numérisation et qualité des données: par rapport à l’inspection au sol, les drones fournissent des données d’images beaucoup plus précises et complètes. Par rapport à l’inspection manuelle, la saisie numérique par drone permet un traitement ultérieur standardisé et sans rupture de médias des données.
Efficacité des processus: les drones complètent ou remplacent les processus manuels chronophages et augmentent le degré d’automatisation dans la gestion des installations (Asset Management). Ils accélèrent les inspections de routine et les analyses des perturbations: après une perturbation, un drone peut décoller immédiatement pour une première évaluation sur place et fournit rapidement aux responsables des images précises de l’étendue des dommages. Si une réparation est nécessaire, des mesures peuvent être prises de manière plus ciblée et plus rapide, ce qui permet de gagner du temps et d’assurer une remise à disposition rapide de l’infrastructure de réseau.
Sécurité: les drones permettent d’accéder en toute sécurité à des zones dangereuses ou à des sites difficiles d’accès, sans exposer des personnes à des risques. L’avantage est particulièrement évident dans les régions montagneuses: les dénivelés et les terrains accidentés peuvent être surmontés sans logistique complexe, ce qui accroît nettement la sécurité pour les collaboratrices et collaborateurs, les installations et l’exploitation du réseau.
Durabilité: les drones sont économiques et ont une empreinte carbone plus faible que les vols en hélicoptère. Ils contribuent ainsi à la réalisation des objectifs de durabilité de Swissgrid.

État actuel du projet/perspectives

La phase de pilotage achevée constitue la base d’un déploiement progressif vers des utilisations standardisées de drones pour des applications clés.

En parallèle, l’équipe de projet MIDAS teste des possibilités d’utilisation supplémentaires. Il s’agit par exemple de la gestion de la végétation le long des lignes ou d’inspections dans les sous-stations, notamment après des perturbations ou des événements particuliers.

Aperçu des champs d’application pour l’utilisation de drones:

Inspection automatisée de lignes aériennes
Évaluation visuelle de perturbations
Aide à la gestion de la végétation au moyen de LiDAR
Images thermographiques et contrôle de l’avancement des travaux dans les sous-stations
Inspections d’éléments de réseau sous tension