Technologies de détection en construction : protéger les travailleurs

Création de plusieurs zones de détection de proximité autour d’une machine d’extraction minière. Illustrations : Jacques Perrault

Malgré l’implantation de mesures de sécurité et la présence de caméra et d’alarmes de recul, les chantiers de construction restent le théâtre d’un grand nombre d’accidents du travail causés par les machineries lourdes. Préoccupée par ce constat, la CNESST a demandé l’expertise de l’IRSST pour dresser un état de l’art sur les systèmes de détection de personnes permettant de repérer les situations de proximité dangereuses et d’alerter les opérateurs et les travailleurs piétons en temps réel.

Alireza Saidi, chercheur à l’IRSST, s’est ainsi affairé à recenser les technologies existantes pour la détection des travailleurs piétonniers de même que les systèmes qui pourraient alerter à temps les opérateurs avant qu’un accident malheureux survienne. L’État de l’art portant sur les technologies de détection de personnes applicables aux chantiers de construction fait un tour d’horizon du problème. « Malgré le fait qu’on implante des procédures de sécurité et qu’on fait appel à des systèmes comme des alarmes de recul, on est malheureusement confrontés à un grand nombre d’accidents (happement, écrasement par les machineries lourdes) », mentionne le chercheur, qui s’intéresse aux équipements de protection individuels intelligents. Le grand nombre de pièces articulées des machines, les opérations qui changent de minute en minute, l’angle de vue de l’opérateur qui varie en conséquence (et donc les angles morts) — le tout dans des espaces souvent confinés et en interaction avec la présence de travailleurs — expliquent la persistance de ces accidents du travail.

Multiples systèmes

Pour dresser ce portrait, le chercheur a aussi décidé d’élargir son étude aux systèmes présents dans les industries connexes : mines, travaux publics, collection et tri des déchets, manutention, stockage de biens. Le secteur des mines, par exemple, est celui qui offre le plus grand nombre de solutions de détection. La mise en vigueur de lois sur l’obligation d’utiliser des systèmes de détection de proximité aux États- Unis, en Australie et en Afrique du Sud depuis les cinq dernières années a favorisé l’émergence de plusieurs de ces dispositifs dans ce secteur.

Le rapport de recherche fait d’abord état des principales technologies de détection, qui sont de deux types : le système centralisé, qui géolocalise en tout temps les personnes et les machines et en fait une analyse globale, et les systèmes embarqués, destinés à une seule machine et personnalisés pour détecter la présence d’un obstacle (objet ou humain). « Comme ce deuxième type est plus facile à démocratiser et à déployer sur les chantiers de toutes tailles, nous nous sommes penchés sur cette catégorie », précise Alireza Saidi.

Le chercheur a donc examiné les différents types de technologies existantes — par radiofréquence, champs électromagnétiques, radar, ultrason, scrutateur laser, traitement d’image — et regardé les avantages et les limites de chacune. « On s’est rendu compte — et c’est appuyé par la littérature scientifique et grise — que tout type de système présente un certain nombre de limites », souligne Alireza Saidi. Par exemple, la présence de pièces métalliques peut faire fluctuer la précision de certains systèmes basés sur les technologies radiofréquences ou champs électromagnétiques. La buée, la fumée ou la neige peuvent quant à elles produire des lectures erronées dans les systèmes qui traitent et lisent les images ou les signaux lumineux.

Combiner les technologies

Même si cette étude préliminaire ne visait pas à faire de recommandations, le chercheur constate que les technologies à base de radiofréquence et de champ électromagnétique arrivent à bien discerner un humain d’un objet, puisqu’elles exigent que le travailleur porte un marqueur. De plus, comme tous les systèmes ont quelques limites, une combinaison de plusieurs s’avère une solution efficace. C’est d’ailleurs ce que font les fabricants, comme l’a constaté Alireza Saidi, qui a aussi recensé tous les systèmes commercialisés, que ce soit par les PME ou les géants du secteur de la construction et des secteurs connexes. « Presque le tiers des systèmes commercialisés reposent sur la combinaison de plusieurs technologies, pour créer un effet synergique », remarque le chercheur.

Même si cette étude préliminaire ne visait pas à faire de recommandations, le chercheur constate que les technologies à base de radiofréquence et de champ électromagnétique arrivent à bien discerner un humain d’un objet, puisqu’elles exigent que le travailleur porte un marqueur. De plus, comme tous les systèmes ont quelques limites, une combinaison de plusieurs s’avère une solution efficace. C’est d’ailleurs ce que font les fabricants, comme l’a constaté Alireza Saidi, qui a aussi recensé tous les systèmes commercialisés, que ce soit par les PME ou les géants du secteur de la construction et des secteurs connexes. « Presque le tiers des systèmes commercialisés reposent sur la combinaison de plusieurs technologies, pour créer un effet synergique », remarque le chercheur.

Par ailleurs, très peu de systèmes sont spécifiquement dédiés au domaine de la construction, ce qui s’explique entre autres par une absence de règlementation, contrairement à celui des mines. « Les manufacturiers se disent capables d’adapter leurs systèmes de détection à la machinerie de la construction, mais les experts doivent se pencher là-dessus pour être certains qu’ils correspondent aux exigences et aux réalités des chantiers de construction », nuance Alireza Saidi.

Technologies de détection en construction
Création d’une zone de détection virtuelle avec une taille variable autour d’un engin mobile à l’aide d’un émetteur radiofréquence. Illustrations : Jacques Perrault
Technologies de détection en construction
Un système d’avertissement de proximité basé sur la création d’un champ électromagnétique sur le devant d’un engin mobile (industrie des mines). Illustrations : Jacques Perrault

Un nouveau chantier de recherche

Pour faire suite à cette étude, Alireza Saidi collabore avec d’autres chercheurs de l’IRSST pour dévelop-per une thématique de recherche sur l’utilisation des technologies pour réduire et atténuer le risque de collision. « Nous voulons inciter les chercheurs experts du domaine qui souhaitent travailler sur ce volet de SST à se joindre à nous pour travailler sur cette programmation thématique », ajoute-t-il.

Et si une règlementation dans les mines a permis le développement de technologies, cette avenue est-elle envisageable dans d’autres secteurs ? « Pas dans l’immédiat, mais la communauté — les travailleurs, les experts, la CNESST — commence à y réfléchir », soulève Alireza Saidi.

Malgré l’importance des technologies de détection sur les chantiers de construction, tous s’entendent pour dire que ces systèmes d’assistance ne remplacent pas la vigilance de l’opérateur et des piétons, mais les soutiennent. « Il faut se poser la question de l’efficacité et de la charge cognitive supplémentaire de ces systèmes sur les opérateurs », insiste Alireza Saidi. En effet, si le travailleur doit surveiller plusieurs écrans devant lui, quel sera l’effet sur sa concentration ? « Il ne faut surtout pas que ces systèmes viennent nuire à la réalisation des tâches et à la vigilance », conclut-il.