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-- Invention pour l'alerte et le secours
aux victimes d'avalanches
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Par par André Castelain, Jean Claude Tricot et Daniel Broche

Article publié dans "Neige et Avalanches" la revue de l'ANENA, N° 102 - juin 2003.

Origine du projet
Des études médicales ont déjà pu établir la correspondance entre le temps d’ensevelissement de la victime et ses chances de survie. L’intervention dans les quinze premières minutes est la principale condition pour conserver une probabilité de rester vivant de l’ordre de 90 %, alors qu’au delà de la demi-heure, on tombe en dessous d’une chance sur deux. Chaque minute est donc très précieuse et tout dispositif optimisant le temps de recherche ou le temps d’alerte peut sauver des vies.
Partant de ce constat, une équipe de six élèves de l’école Centrale de Lille : Pierre Denoeud, Yohan Waszczynski, Nicolas Werquin, Julien Mession, Konrad Riegel et Daniel Broche a décidé de chercher durant deux ans (1999-2000) des pistes innovantes encore non explorées.

Encadrés par André Castelain et Jean-Claude Tricot, enseignants chercheurs dans les laboratoires de l’Ecole Centrale de Lille, nous avons imaginé puis développé un concept baptisé DETAV (DETection des victimes d’AValanches) : comment détecter automatiquement qu’une personne est ensevelie sous une avalanche afin d’alerter, de la localiser ou de déclencher un dispositif permettant d’allonger le temps de survie ?
En effet, tous les appareils actuels de survie aux avalanches soit fonctionnent de façon continue (les ARVA émettent de la même façon hors et sous la neige), soit nécessitent une action mécanique de la victime au moment de l’ensevelissement (typiquement le ballon ABS). Nous avons donc cherché à mettre au point un capteur qui puisse permettre au matériel de se comporter différemment une fois la victime ensevelie sans que celle-ci ait besoin de faire le moindre geste.
Subventionné par l’ANVAR, le projet se tourne vers les entreprises de haute technologie. France Télécom R&D, séduit par l’idée noue un partenariat avec l’école Centrale de Lille au cours de l’année 1999 en fournissant du matériel technique et une expertise nécessaires aux expérimentations du prototype conçu et réalisé par le projet. Par la suite, le dispositif a fait l’objet du dépôt d’un brevet auprès de l’INPI.
-- Principe de fonctionnement
 

DETAV mesure, à l’aide de capteurs, les paramètres qui permettent de savoir si le porteur est en danger. Une personne ensevelie dans une avalanche peut être décrite comme immobilisée et entourée de neige complètement ou partiellement. Les choix retenus furent donc de mesurer d’une part l’immobilité à l’aide d’un accéléromètre et d’autre part, la présence de neige à l’aide de capteurs optiques de proximité.
Enfin, les paramètres vitaux peuvent apporter une information décisive dans la nécessité ou non de lancer une alerte (une personne ayant perdue conscience suite à une chute en hors piste nécessite également qu’on lui porte secours). La mesure de l’état physiologique s’effectue donc indirectement par la capacité ou non à activer un bouton d’annulation d’alerte. En cas d’ensevelissement en avalanche, cette incapacité confirme l’immobilisation.
L’ensemble des informations ainsi recueilli est fusionné et interprété à l’aide d’un microcontrôleur qui assure l’interface avec les affichages et tout autre matériel éventuellement connecté.
Campagne de test
Grâce à la collaboration de la Société d’Aménagement des Pistes de La Plagne, Daniel Broche a pu mener une campagne de tests en montagne dont l’objectif était de valider dans des conditions réelles le prototype initialement testé en laboratoire. Le protocole expérimental, validé initialement par les enseignants de l’école Centrale de Lille ainsi que par le partenaire France Télécom R&D (M. Le Cornec), comportait une partie de tests statiques et une partie de simulation dynamique. L’objectif était de valider le déclenchement du processus en le raccordant sur un téléphone portable GSM. Lors de chaque test, si le dispositif considérait nécessaire d’envoyer une alerte, il déclenchait automatiquement un appel de ce téléphone GSM vers un poste témoin neutre et non enseveli.
Le choix d’utiliser des téléphones a été motivé par la facilité à les raccorder au prototype ainsi que par les possibilités offertes au niveau de la programmation et de la communication.
De plus, les téléphones mobiles actuels, étant solides et de taille réduite, sont mieux adaptés aux tests que des ordinateurs portables, par exemple.
Pour les tests statiques, le dispositif DETAV + téléphone GSM fut enseveli en différentes places et à différentes profondeurs de façon à connaître les limites d’émission des téléphones portables à travers le manteau neigeux : lors de chaque test, un trou d’une profondeur déterminée (10 cm, 30 cm, 60 cm et 1 m) était creusé et la couverture du réseau mesurée via un terminal spécifique. Tandis que le téléphone et le système DETAV étaient ensevelis, le terminal spécifique restait en surface.
Au bout d’un temps préprogrammé, le DETAV n’ayant plus bougé et étant sous la neige, se déclenchait et lançait l’appel du téléphone enseveli vers le terminal dédié. La réception de l’appel prouvait à la fois le bon déclenchement dans une situation statique du DETAV et la capacité d’appel du téléphone.
Les résultats montrent qu’en présence d’un champ même faible à la surface du manteau neigeux, (-95 dBm : zone faiblement couverte), un ensevelissement jusqu’au mètre ne perturbe pas la communication. Le manteau neigeux est donc transparent du point de vue des communications téléphoniques. Cela ne concerne toutefois que les bandes utilisées par France Télécom, aucun test n’a porté sur les transmissions en fréquence supérieure à 2 GHz.
Ces manipulations ont été conduites en janvier et fin mars dans des types de neige différents afin de s’assurer que les neiges humides ou les gobelets ne posent pas de problèmes particuliers.
D’autre part, des capteurs optiques très simples fonctionnent bien. Le seul problème remarquable fut au niveau de l’alimentation : l’exposition prolongée au froid modifie les performances des piles et empêche un calibrage précis de l’accéléromètre et des diodes optiques. Ce phénomène put être gommé par une meilleure isolation et un dispositif de maintien à température de certains composants électroniques.

Lors des tests dynamiques, le dispositif lié à un support (sac à dos ou anorak) fut placé sur des pentes exposées aux déclenchements des artificiers de la Plagne. Le dispositif DETAV relié au téléphone portable était dans le sac ou dans une poche de la veste. Une fois allumé, il glissait, attaché à une corde, jusqu’au milieu de la pente choisie, en prenant garde à laisser les capteurs optiques du côté " ciel " pour qu’ils ne détectent pas la neige. Ensuite, les artificiers plaçaient les charges et allumaient la mèche des explosifs. Dès que la coulée entraînait le dispositif, la corde était relâchée. Un téléphone témoin entre les mains du testeur devait être appelé par celui sous l’avalanche en cas de déclenchement du DETAV. En cas de problème de transmission téléphonique, le DETAV était également muni d’une diode test allumée en permanence une fois l’ensevelissement détecté, afin de valider le test lorsqu’il était récupéré.
Trois essais menés, montrèrent que le dispositif s’enclenche bien, même avec un ensevelissement partiel. Le seul échec fut causé par un bloc de glace d’une corniche qui détruisit le premier prototype lors de la première tentative. Lors des deux tests suivants, le DETAV s’enclencha une fois enseveli sous la neige de la coulée.
Le bilan de cette campagne est donc positif : le principe du dispositif est valide malgré des problèmes inhérents à tout prototype.

Suite
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