08/02/2016 - Des chercheurs de l'UPM collaborent à la mise au point d'un prototype pour la détection à distance des gaz dangereux

Menéame

Dans un travail conjoint avec la Université polytechnique de Valence (UPV), chercheurs Université polytechnique de Madrid (UPM) ont développé un système de détection qui détecte, par l'analyse automatique des photographies, le changement de couleur qui se produit dans certains composés chimiques en présence de gaz dangereux.

Le prototype a montré qu'il était possible non seulement de détecter la présence de gaz dangereux (CO, NO, NO2), mais aussi d'évaluer sa concentration dans l'environnement. Cette capacité de détection et d'estimation de la concentration de gaz, associée à son faible coût, fait de ce prototype un bon candidat pour s'implanter dans des environnements industriels qui doivent contrôler les limites de gaz nocifs, conformément aux recommandations de la Organisation mondiale de la santé (OMS).

La détection de la présence de gaz nocifs pour la santé dans certains environnements industriels est un sujet d'une importance capitale en raison de la nécessité d'assurer la sécurité des travailleurs. C'est pourquoi, ces dernières années, des capteurs de différentes technologies ont été mis au point à cette fin. Toutefois, la réduction progressive de la taille et du coût des appareils photo numériques au cours de la dernière décennie, l'augmentation de la disponibilité géographique de l'accès à l'internet et la miniaturisation des équipements informatiques ont permis la conception de systèmes alternatifs, ce qui représente une économie considérable.

Ces trois éléments (appareils photo numériques, accès à Internet et mini-ordinateur), associés à une sélection de composés chimiques dont la couleur change en présence de certains gaz dans l’environnement, sont les clés du fonctionnement du prototype conçu par l’équipe de Reconnaissance moléculaire et développement technologique (IDM) de l'UPV, dirigé par les professeurs Ramón Martínez Máñez et Eduardo García Breijo, en collaboration avec le professeur Rubén Fraile Muñoz de la École technique supérieure d'ingénierie et de télécommunications de l'UPM. Le système de détection est essentiellement constitué d'un plateau de 13 composés de couleur variable selon l'environnement. Les changements de couleur dans cette matrice de composés sont détectés par l'analyse automatique des photos prises par un mini-ordinateur équipé d'une simple caméra Web. Enfin, les résultats de l'analyse sont envoyés sur un ordinateur distant via Internet en utilisant des protocoles de communication standard.

Les premiers tests effectués pour évaluer le prototype ont permis de vérifier que le système fonctionne correctement dans la détection du monoxyde de carbone (CO) et du monoxyde et du dioxyde d'azote (NO, NO2), et qu'il permet même de réaliser des estimations de la concentration de gaz dans l'environnement. Cette capacité à estimer des concentrations de gaz dans l'environnement à distance est particulièrement importante lorsqu'il est nécessaire de surveiller le respect par certains milieux industriels des limites recommandées par l'OMS.

L'utilisation d'équipements peu spécifiques, tels que des caméras web ou des mini-ordinateurs, et de protocoles standard de communication par Internet, non seulement rend possible le développement de systèmes de détection à faible coût, mais permet également leur intégration potentielle avec d'autres systèmes de contrôle propres à l'industrie. En outre, la détection de gaz dans l'environnement à partir de substances qui changent de couleur permet à un observateur de détecter à la fois automatique et visuelle. L'application du système développé peut ainsi être facilement étendue à d'autres domaines, tels que l'évaluation de la qualité des aliments en plastique par la détection de la présence de certains gaz dans leur environnement.

Réf.

MONTES-ROBLES, R. MORAGUES, M.E., VIVANCOS, J.L., IBÁÑEZ, J., FRAILE, R., MARTÍNEZ-MÁÑEZ, R. CHILI-BREILE, E. "Colorimetric detection of hazardous gases using a remotely operated capturing and processing system". ISA Transactions59 434-442; 10.1016/j.isatra.2015.09.010 Nov. 2015.

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UPM  (Nouvelle et image)

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