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L'imagerie thermique dans le secteur minier : inspection des équipements et surveillance de leur état

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L'imagerie thermique offre aux équipes minières un moyen visuel de comparer les températures de surface des équipements en service. Une caméra thermique peut mettre en évidence un galet de convoyeur anormalement chaud, une répartition inégale de la température sur un moteur ou une position de roue qui diffère de celle

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L'imagerie thermique offre aux équipes minières un moyen visuel de comparer les températures de surface des équipements en service. Une caméra thermique peut mettre en évidence un rouleau de convoyeur anormalement chaud, une répartition inégale de la température sur un moteur ou une roue dont la position diffère de celle des autres sur un même camion de transport.

Ces différences thermiques aident les équipes de maintenance à déterminer les zones à examiner de plus près. La chaleur peut être liée au frottement, à la résistance électrique, à un refroidissement insuffisant, à la charge ou au freinage, selon l’équipement. Une image thermique ne permet pas à elle seule de distinguer ces causes, mais elle peut rendre les inspections de routine plus rapides et plus ciblées en indiquant où apparaît cette distribution inhabituelle.

Les caméras thermiques portables conviennent aux circuits d’inspection couvrant de nombreux équipements accessibles. Les caméras thermiques fixes sont plus utiles lorsqu’une cible importante nécessite une surveillance fréquente ou continue. Le choix approprié dépend de l’équipement, de la distance d’observation, de la taille de la cible, de son mouvement et de l’environnement d’installation.

Que peut révéler l’imagerie thermique sur les équipements miniers ?
Image thermique d’une machine industrielle surveillée pour détecter les risques de surchauffe
Une caméra thermique transforme les différences de température de surface en une image. L’opérateur peut comparer des composants similaires, différentes positions sur une même machine ou un même composant lors d’inspections antérieures.

Équipements miniers Image thermique à comparer Approche typique de la caméra
Convoyeur Surface d’un galet, d’une poulie, d’un roulement, d’un moteur ou d’un réducteur par rapport à l’équipement voisin Inspection itinérante à l’aide d’une caméra portable ; surveillance fixe d’un entraînement critique
Moteur ou réducteur Répartition de la température autour du carter, de la zone de refroidissement, de l’accouplement et des emplacements des roulements Comparaison à la main entre des unités similaires ou contrôles répétés d’une même unité
Équipements électriques Phases, connexions, bornes et surfaces de câbles comparables Inspection à la main à partir d’un point d’accès agréé ; surveillance fixe d’une installation sélectionnée
Équipement hydraulique Profils de température externes sur les pompes, vannes, collecteurs, filtres, vérins et conduites Inspection manuelle pendant un cycle de fonctionnement comparable de la machine
Camion de transport Profils des pneus, jantes, moyeux et zones de freinage visibles sur l’ensemble des positions des roues Inspection manuelle à un point de contrôle ; surveillance fixe lorsque la position du véhicule peut être contrôlée
Le point le plus chaud d’une image thermique n’est pas toujours l’information la plus utile. Ce qui importe généralement davantage, c’est une différence de température que l’on ne constate pas sur des équipements comparables. Une limite de température absolue peut s’avérer importante lorsque le fabricant de l’équipement ou le site en a fixé une, mais les inspections de parcours reposent souvent sur la comparaison et l’évolution dans le temps.

Par exemple, un rouleau de convoyeur peut rester plus chaud que les rouleaux environnants, ou une connexion électrique peut présenter un profil thermique différent de celui des autres phases. L’image thermique identifie à la fois l’emplacement et la forme de cette différence. L’équipe de maintenance peut alors inspecter ce composant conformément à la procédure habituelle du site.

Utiliser une caméra thermique portable pour les circuits d’inspection
Une caméra thermique portable Raytron Industrial constitue la solution pratique lorsqu’un technicien doit inspecter de nombreux équipements dans une mine. L’opérateur peut modifier sa position, la distance et l’angle de vue au fur et à mesure que le circuit passe des convoyeurs aux moteurs, aux équipements électriques, aux composants hydrauliques et aux engins mobiles.

La Raytron Industrial RM620 est spécialement conçue pour ce type d’inspection industrielle. Son détecteur de 640 × 512 pixels offre suffisamment de détails d’image pour examiner des zones plus petites au sein d’un équipement plus volumineux, tandis que la mise au point manuelle permet à l’opérateur de s’adapter aux variations de distance de travail. Ces deux fonctionnalités sont particulièrement utiles dans le cadre d’un parcours d’inspection minière, car la même caméra peut être utilisée successivement pour une vue panoramique d’un convoyeur, puis pour inspecter une cible plus petite, telle qu’un roulement ou un composant électrique.

Inspections des convoyeurs
Le long d’un convoyeur, une caméra thermique portable peut balayer les rouleaux, les poulies, les boîtiers de roulements, les moteurs, les freins et les surfaces des réducteurs visibles. L’opérateur recherche un composant dont le profil thermique diffère de celui des composants voisins effectuant le même travail.

Les images thermiques sont plus faciles à comparer lorsque la vitesse de la bande, la charge, la distance de la caméra et l’angle de vue sont raisonnablement constants. Une surface de rouleau plus chaude peut être liée à un frottement accru, à l’état d’un roulement ou à un problème d’alignement, mais l’image seule ne permet pas de distinguer ces différentes possibilités. Si un même emplacement apparaît de manière répétée plus chaud que les rouleaux voisins, l’image thermique indique à l’équipe de maintenance un composant spécifique à inspecter, au lieu de considérer l’ensemble du convoyeur comme une seule zone problématique.

Au niveau de l’entraînement du convoyeur, la caméra peut capturer le moteur, le réducteur, la zone d’accouplement, le frein et la poulie d’entraînement au cours d’une même inspection. En enregistrant à la fois une image thermique et une image visible, il est plus facile d’identifier le composant exact par la suite.

Moteurs, réducteurs, équipements électriques et systèmes hydrauliques
Image visible des armoires de distribution électrique avant l’inspection thermique
Image d’inspection thermique des armoires de distribution électrique présentant des anomalies thermiques
Sur les moteurs et les réducteurs, l’imagerie thermique peut révéler des différences au niveau des roulements, des carters, des zones de refroidissement et des accouplements. Une zone chaude localisée et une élévation de température généralisée sur l’ensemble du carter constituent des profils thermiques différents et peuvent amener l’équipe de maintenance à se poser des questions différentes. La comparaison d’unités similaires soumises à une charge similaire est généralement plus utile que l’évaluation isolée d’une seule mesure de température.

Pour les équipements électriques accessibles, une caméra thermique peut révéler un profil irrégulier entre des connexions ou des phases comparables. Une connexion localement chaude diffère d’une élévation similaire sur l’ensemble des phases, même si les deux se traduisent par des températures plus élevées. Les reflets sur les métaux brillants peuvent altérer l’image ; l’opérateur devra donc parfois modifier l’angle de vue avant de considérer le profil comme faisant partie intégrante du composant. L’inspection électrique doit toujours respecter les procédures d’accès et de sécurité approuvées par la mine.

L’imagerie thermique peut également être utilisée sur les pompes hydrauliques, vannes, collecteurs, filtres, vérins et conduites visibles. L’image peut montrer si la chaleur est concentrée autour d’un composant ou répartie sur une partie du circuit. Comme le profil varie en fonction de la pression, du débit et du cycle de la machine, l’enregistrement de l’état de fonctionnement aide l’équipe à comparer ce qui est comparable lors d’inspections ultérieures.

Pneus et zones de roues des camions de transport
Une caméra thermique portable permet de comparer les surfaces des pneus, les jantes, les moyeux et les zones visibles liées au freinage sur l’ensemble des roues d’un camion de transport. Les images doivent être prises à un point d’inspection constant et à un moment similaire après l’arrêt du camion.

L’itinéraire, la charge utile, le freinage, l’ensoleillement, le vent et le temps d’attente peuvent tous modifier le profil thermique. En maintenant ces conditions raisonnablement similaires, il est plus facile de distinguer une position de roue plus chaude des variations normales liées au fonctionnement. L’intérêt de l’image thermique réside dans la comparaison d’un côté à l’autre ou d’une roue à l’autre ; elle permet à l’équipe d’identifier le pneu, le moyeu ou la zone de freinage qui diffère du reste.

Utilisez des caméras thermiques fixes pour les points de surveillance importants
Une caméra thermique fixe Raytron Industrial est utile lorsqu’il faut inspecter le même équipement à plusieurs reprises, lorsque l’accès est difficile pendant le fonctionnement, ou lorsque les données thermiques doivent être intégrées à un système de surveillance existant. Comme la caméra reste dans une position fixe, les images successives utilisent le même champ de vision et permettent de suivre les tendances de température ou de déclencher des alarmes définies sur site de manière plus cohérente que des images prises occasionnellement à l’aide d’un appareil portable.

La Raytron Industrial TN460 est une option à montage fixe offrant une vue stable d’équipements tels qu’un entraînement de convoyeur, un moteur, un réducteur ou une installation électrique. Son détecteur de 640 × 512 pixels permet d’obtenir des images thermiques détaillées, tandis que le choix d’objectifs disponibles permet d’adapter le champ de vision à la cible et à la distance. Les options de communication industrielle, notamment Modbus TCP et MQTT, permettent d’intégrer les données de température ou les alarmes dans un système de surveillance plus large, au lieu de les limiter à la seule vue de la caméra.

Caméra thermique à montage fixe TN460, caméra d’imagerie thermique fixe
Pour une installation intégrée nécessitant une mise au point motorisée, les modèles Raytron Industrial AT31 et Raytron Industrial AT61 offrent deux solutions différentes :

AT31 : résolution de 384 × 288 et fréquence d’images allant jusqu’à 50 Hz. La fréquence d’images plus élevée peut s’avérer utile lorsqu’une cible se déplace dans l’image ou que son profil thermique change rapidement.
AT61 : résolution de 640 × 512 et fréquence d’images de 25 Hz. La résolution plus élevée du détecteur permet de capturer davantage de détails sur une cible plus petite dans le champ de vision sélectionné.
Le choix entre l’AT31 et l’AT61 dépend donc de l’application : la fréquence d’images est plus importante pour détecter les mouvements, tandis que la résolution est plus importante pour les détails de la cible. L’objectif choisi doit néanmoins fournir un nombre suffisant de pixels sur la cible, et la position de montage doit permettre de garder la surface importante visible. La poussière présente sur une vitre de protection peut progressivement altérer la qualité de l’image ; il convient donc d’inclure le nettoyage et les contrôles de visibilité dans le plan d’installation.

Veillez à ce que les images thermiques soient faciles à comparer
L’inspection thermique ne nécessite pas de procédure compliquée, mais quelques habitudes cohérentes rendent les images plus utiles :

Effectuez l’inspection dans des conditions de fonctionnement similaires. Notez si l’équipement était en phase de démarrage, fonctionnait normalement, était soumis à une forte charge ou venait de s’arrêter.
Utilisez une position de caméra similaire. Maintenez la distance et l’angle de vue raisonnablement constants lorsque vous comparez des images prises à différents moments.
Faites la mise au point sur la cible. Refaites la mise au point d’une caméra portative lorsque la distance de travail change. Une image floue peut masquer une petite zone chaude.
Vérifiez l’absence de reflets et d’obstacles. Les surfaces brillantes, les protections, la poussière, l’humidité et les vitres peuvent altérer ce que la caméra perçoit.
Enregistrez suffisamment d’informations d’identification. Stockez l’image thermique avec l’identifiant de l’équipement, le point d’inspection, la date et les conditions de fonctionnement de base.
Ces étapes permettent de centrer le travail sur l’imagerie thermique. La caméra détecte et enregistre un profil de température ; le processus de maintenance habituel du site détermine la suite des opérations.

Adaptez la caméra à la tâche de surveillance de l’état des installations minières
Le choix de la caméra doit commencer par l’équipement minier et le changement thermique que l’équipe doit observer. Une inspection de parcours, une vue permanente d’un entraînement de convoyeur et un point de contrôle automatisé ne nécessitent pas le même type de caméra.

Cas d’utilisation de la surveillance de l’état des installations minières Informations thermiques requises Point de départ Raythink Pourquoi ce modèle est adapté
Inspection de routine des rouleaux de convoyeur, des poulies, des moteurs, des réducteurs, des équipements électriques et des roues des camions de transport Images thermiques de nombreux équipements accessibles, avec possibilité de modifier la distance et l’angle de vue RM620 Son fonctionnement portable, sa résolution de 640 × 512 et sa mise au point manuelle permettent de couvrir un parcours comprenant à la fois des équipements de grande taille et des points d’inspection plus petits
Surveillance répétée d’un entraînement de convoyeur, d’un moteur, d’un réducteur ou d’une installation électrique critique Même vue thermique au fil du temps, avec des données de température disponibles pour un système de surveillance TN460 Le montage fixe assure une vue stable, tandis que le choix des objectifs et les protocoles industriels facilitent l’installation autour d’une cible définie
Une station intégrée observant une bande transporteuse en mouvement, une surface en rotation ou un véhicule passant par un point contrôlé Davantage d’exemples d’images lorsque la cible est en mouvement ou que le profil thermique évolue rapidement AT31 La fréquence d’images de 50 Hz et la mise au point motorisée font de l’AT31 le choix le plus adapté lorsque le mouvement est la principale préoccupation.
Un système intégré observant une zone de roulement plus petite, un raccord ou toute autre cible nécessitant davantage de détails dans l’image. Un plus grand nombre de pixels du détecteur sur la cible sélectionnée à la distance et dans le champ de vision prévus. AT61 Le détecteur 640 × 512 et la mise au point motorisée font de l’AT61 le modèle le mieux adapté aux inspections axées sur les détails.
Ces modèles ne correspondent pas à quatre niveaux de performance. La RM620 est adaptée aux circuits d’inspection périodiques des mines, la TN460 permet l’observation continue d’équipements critiques sélectionnés, tandis que l’AT31 ou l’AT61 peuvent être envisagées lorsqu’un intégrateur met en place une station de surveillance dédiée. L’actif minier et la vue thermique requise doivent déterminer quelle catégorie privilégier en premier lieu.

Informations nécessaires pour choisir la caméra et l'objectif
Avant de choisir une caméra thermique pour une application minière, rassemblez les informations suivantes :

l'équipement et la surface à observer ;
la plus petite zone qui doit être visible sur l'image thermique ;
la distance d'observation la plus proche et la plus éloignée ;
le champ de vision requis ;
si la cible est fixe, en rotation ou en mouvement devant la caméra ;
plage de températures de surface attendue ;
inspection portable ou installation fixe ;
exigences relatives à la poussière, à l’humidité, aux conditions météorologiques, aux vibrations et à la vitre de protection ;
exigences en matière d’alimentation, de réseau et de communication pour un système fixe ;
exigences relatives aux zones dangereuses, si le site est classé.
Ces détails permettent d’adapter la caméra, l’objectif, la position de montage, la méthode de mise au point et l’approche d’intégration à la cible réelle.

L’imagerie thermique dans le secteur minier est particulièrement utile lorsque l’application reste simple : capturer une image thermique claire, comparer les équipements appropriés, enregistrer l’état de fonctionnement et attirer l’attention sur le composant qui semble différent. Les caméras portables permettent de réaliser cela tout au long d’un parcours d’inspection, tandis que les caméras fixes et intégrées fournissent des vues répétées des équipements sélectionnés.