Dans cette partie nous décrivons les expériences réalisées dans le cadre de la plate-forme ex-périmentale “feux de forêt”. Cette étude exex-périmentale a été effectuée dans des conditions réelles avec un réseau de quatre capteurs. Nous testons un moyen de protection des capteurs placés dans des conditions de feu de maquis constitué de cystes et d’arbousiers coupés, végétation caractéris-tique de la zone méditérranéenne. Nous commençons par faire un rappel bref sur le processus de combustion. Nous décrivons ensuite la mise en place du réseau. Nous poursuivons en proposant les protections individuelles, systèmes conçus au sein de l’équipe feu. Ensuite nous présentons le protocole expérimental en détaillant le dispositif utilisé lors de cette étude.
6.3.1 Processus de combustion
Afin d’interpréter les résultats obtenus au niveau des processus de combustion, nous com-mençons par une description du processus de combustion intervenant lors d’un feu constitué de plusieurs étapes :
1. le matériau inerte est chauffé par transfert de chaleur, sa température augmente ; 2. le matériau se déshydrate, il y a perte de masse sans régression de surface ;
3. le matériau, soumis un flux de chaleur important, se dégrade. Lors de ce processus de dégra-dation chimique dit pyrolyse, il y a une libération de gaz combustibles avec perte de masse sans régression de surface ;
4. Lorsque les gaz produits par pyrolyse, atteignent la température d’ignition, une flamme se produit et la particule passe de l’état pyrolysant à l’état de combustion. Il y a régression de surface ;
5. les résidus charboneux se consumment, il y a régression de surface ; 6. les cendres restent.
Dans notre problématique de détection des feux de forêts, les deux premiers phénomènes, c’est à dire chauffage et déshydratation doivent être obligatoirement observables par le réseau de capteurs pour valider le système de détection des feux de forêt.
6.3.2 Mise en place du réseau de capteurs
Nous disposons de cinq plate-formes MICA2, de quatre cartes ”capteurs” MTS 420 et d’une station de base MIB510.
Lors de la phase de mise en place de sérieux problèmes de communication sont apparus : un des capteurs a été incapable de transmettre des informations. Nous avons donc été contraints de réduire notre système à trois noeuds. Dans notre étude, ces trois noeuds ont été disposés sur le terrain et un quatrième noeud a été lié à la station de base pour la communication. La mise en place des capteurs sur la zone expérimentale a été précédée par une phase de préparation des différents éléments intervenant dans le réseau.
Chaque noeud a été programmé en lui attribuant un nom, ce nom permettant de l’identifier au cours de l’expérience (cf Annexe 2). Ainsi sont disposés sur le terrain trois noeuds auxquels nous donnons les noms Noeud 1, Noeud 2 et Noeud 3. Le Noeud 0, dernier programmé, correspond au noeud lié à la station d’aquisition MIB510. Cette programmation est faite à l’aide du logiciel
MoteviewR.
6.3.3 Protection des capteurs
Pour soumettre ces capteurs à des températures intenses, nous les avons protégés avec des
“chaussettes” réalisées l’aide de fibre ZETEX3dans les laboratoires de l’équipe feux. Nous avons
utilisé deux types de chaussettes, illustrées par la Figure 6.6 :
– chaussette simple : chaussette en ZETEX cousue à l’aide du fil de kevlar ;
3ZETEX est une marque d’un textile technique haute température, haute performance, protégeant jusqu’à 600˚C. Le ZETEX aluminisé est une protection contre la chaleur radiante.
– chaussette élaborée : chaussette simple + chaussette interne en ZETEX aluminisé cousue à l’aide de fil kevlar bourrée de laine céramique ( matériau calorifuge utilisé pour augmenter la résistance thermique de l’enveloppe réduisant le transfert de chaleur d’un milieu à un autre).
FIG. 6.6: Structure des chaussettes
Ces deux types de chaussettes de protection pour les capteurs nous ont permis de tester leur capacité de résistance à des conditions extrêmes de feu.
6.3.4 Protocole Expérimental
Le site expérimental est situé sur la commune de Noceta, Haute-Corse, à environ 20 km de Corté.
Nous avons placé sur le site expériemental les quatre capteurs dont nous disposions. Comme nous l’avons déjà souligné, seuls trois capteurs ont été placés sur le terrain, le dernier a été fixé sur la station de base pour recevoir les communications radio des autres noeuds. La Figure 6.7 montre le dispotif expérimental.
FIG. 6.7: Zone expérimentale sur la commune de Noceta
La zone expérimentale est divisée en deux parties :
– la Zone d’Appui à la Lutte (ZAL) : Les ZAL (anciennement appelés pare-feu) ont pour ob-jectif de fournir un site de lutte et une zone de coupure contre les grands feux. Ces ouvrages sont formés d’un ensemble indissociable constitué d’un espace débroussaillé de 100 mètres de large et d’une voie de circulation praticable par les engins des services de lutte, et de réserves d’eau (citernes).
– la zone expérimentale : cette parcelle est recouverte de végétaux coupés (cystes, bruyères,
maquis) d’une surface d’environ, 200 m2. En pente ascendante à partir du point de mise à
feux, elle bénéficie d’un vent orienté dans l’axe de la pente. Nos capteurs ont été disposés de la manière suivante :
– l’ordinateur portable et la station de base couplée au Noeud 0 sont disposés dans la ZAL pour être à l’abri de tous risques ; l’ensemble a été protégé à l’aide d’une housse et couvert de cystes verts pour éviter tout embrasement sous l’effet de projection ;
– le Noeud 1, noeud témoin est proche de la station de base éloignée seulement de 5 mètres ; ce noeud ne possédant aucune protection a un double rôle : celui de témoin pour la mesure
des températures et celui de relais pour les autres noeuds placés plus bas dans le dispositif, pour éviter tous risques de perte de connexion ;
– le Noeud 2 avec chausette élaborée est placé à une distance de 9,80 mètres de la station de base ; son but est de détecter le passage de la flamme ;
– le Noeud 3 avec une protection basique devra lui aussi fournir des informations sur le pas-sage de la flamme.
Les Noeuds 2 et 3 sont espacés de 7 mètres et placés dans l’axe de propagation du feu et dans le sens du vent. Ce dispositif va nous permettre d’évaluer la vitesse de propagation du feu.