Brevet FR2181447A1 — publié le 19731207

La présente invention concerne un appareil détecteur et en particulier un appareil détecteur électroniqus pour déceler et indiquer l'existence d'un régime de température prédéterminé. L'appareils selon la présente invention (défini ci-après) estS en particulier, applicable à la détection dtinoendies dans les immeubles et aux systèmes d'alarme. La présente invention concerne par conséquent une tête détectrice comprenant un mécanisme de commutation commandé à la suite de la détec- tion d'un état de choses prédéterminé et un générateur-émetteur de signaux en circuit avec ledit mécanisme de commutation et destiné à engendrer et émettre un signal de fréquence fixe en réponse à la manoeuvre dudit mécanisme de commutation. L'état de choses prédéterminé auquel réagit le mécanisme de commutation peut être normal ou anormal. Dans le premier oas le signal doit être engendré dans des conditions normales mais être coupé en réponse à la détection d'un état de choses anormal. Le mécanisme de commutation est de préférence actionné par la détection d'une quantité de chaleur et/ou d'un niveau de température prédéterminé. Comme tel, le mécanisme de commutation peut être réalisé sousla forme d'une tête de détection thermique du type "vitesse de montée ou bien du type "à température fixe" Par conséquent, le mécanisme de commutation peut être manoeuvré par un gaz comprimé (par l'augmentation de pression d'un gaz dans une enceinte) ou par déformation d'un bilame. En variante, et à titre d'autre example, le mécanisme de commutation peut être actionné en réponse à 1 'augmentation au-delà d'un taux prédéterminé de la quantité de fumées présentes à proximité de la tête détectrice. Le générateur-émetteur de signaux comprend de préférence un oircuit osoillateur à transistor qui est mis en action (en réponse à la manoeuvre du commutateur) par des piles sèches autonomes. L'invention concerne aussi un appareil détecteur-indicateur caractérisé en ce qu'il comprend unetete détectrice sensiblement du type défini ci-dessus et au moins un récepteur éloigné destiné à recevoir, et à donner des indications sur, des signaux émis par ladite tête détectrice. L'appareil détecteur-indicateur est en particulier applicable à des systèmes avertisseurs d'incendie dans des édifices à plusieurs étages. Par exemple, plusieurs têtes détectrices peuvent être placées en des points stratégiques à chaque niveau (étage) de l'édifice pour transmettre des signaux à un ou plusieurs récepteurs placés à chaque niveau. Les récepteurs aux divers niveaux peuvent ensuite être couplés par une ligne de transmission appropriée à un panneau de contrôle unique congu et monté de manière à donner une indication acoustique et/ou visuelle de l'émission d'un signal. Comme on l'a indiqué ci-dessus, la présente invention peut aussi être mise en oeuvre pour localiser avec preision la position d'un incendie dans des zones particulières d'un étage quelconque d'un édifice. Dans ce cas, on prévoit un seul récepteur pour un détecteur ou pour chaque détecteur faisant partie d'un groupe, à un niveau quelconque de l'édifice. Un dispositif retardant dans le temps les signaux est de préférence mis en circuit entre le, ou chaque, récepteur et le dispositif de couplage au panneau de contrôle. Ce dispositif à retard est destiné à empêcher la transmission au panneau de commande d'un signal provenant du récepteur pendant un intervalle de temps prédéterminé de manière à éviter le déclenchement d'une alarme à la suite de la réception de signaux parasites) dans d'autres conditions qu'en réponse à la transmission permanente d'un signal provenant d'une tête détectrice pendant ledit intervalle de temps prédéterminé. La fréquence du signal d'entrée appliqué à la ligne de transmission peut être différente ou bien être codée individuellement pour chaque niveau (ou pour différentes zones de chaque niveau) d'un édifice et, pour éviter la détection pour un niveau ou portion du niveau dudit édifice d'un signal de tête détectrice qui émane d'une tête détectrice qui se trouve dans un autre niveau ou portion de niveau, des signaux de fréquences différentes ou des signaux codés individuellement peuvent être engendrés à chaque niveau. Pour déterminer le niveau d'où provient un signal, un signal associé à une fréquence porteuse peut être engendré à chaque tête détectrice, le signal composant étant différent pour chaque niveau ou portion de niveau de l'édifice mais la porteuse étant la même pour chaque niveau. L'appareil détecteur-indicateur selon l'invention se prête à l'emploi dans des édifices comportant des cloisons démontables et/ou mobiles. Une tête détectrice avec son émetteur associé peut être déplacée sans difficulté d'une position à l'autre lors, par exemple, du deplace- ment d'un bureau ou d'une salle d'archives à un étage donné d'un édifice sans être obligé de déplacer des conducteurs électriques. Cependant, dans le but d'éviter tout déplacement intempestif d'une tête détectrice, un mécanisme de commutation peut 8tre incorporé dans les têtes détectrioes de manière que l'émetteur soit mis en action si ladite tête est déplacée. Une autre application importante de l'appareil déteoteur-indioateur thermique selon l'invention concerne les types anoiens d'édifioes à plusieurs étages pour lesquels on n'a pas prévu dans les plafonds de chaque niveau l'emplacement d'un réseau de ombles dissimulés. La tête détectrice selon l'invention peut autre montée sans difficulté en des points importants des plafonds sans qu'un câblage auxiliaire soit néces- saire. Bien que l'invention soit décrite oi-après en se référant à la détection des incendies, elle n'est pas limitée à cela. L'invention est également applicable dans les oas où, par exemple, une ohute de température prédéterminée doit Outre détectée. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description ci-aprés d'une forme de réalisation préférée d'un ensemble détecteur indicateur thermique à plaoer dans un édifice à plusieurs étages. Un tel ensemble est représenté au dessin annexé dans lequel:: la figure 1 représente schématiquement un édifice à plusieurs étages oomportant un ensemble dOteoteur-indioateur thermique; les figures 2A et 23 représentent une tête de détection thermique fixée a) à un plafond constitué par des dalles et b) à un plafond en carreaux de platre ou de type analogue; la figure 3 représente schématiquement un oirouit émetteur associé a une titre détectrice; la figure 4 représente schématiquement un circuit récepteur et quelques autres éléments destinée à recevoir des signaux émis par une tête déteotrice placée au niveau associé de l'édifice;; la figure 5 représente schématiquement un panneau de contrBle destiné à reoevoir des signaux émis par les récepteurs placés à chaque étage de l'édifice. Comme l'indique la figure 1 un oertain nombre de t8tes 10 thermiques détectrices-émettrices sont fixées au plafond 11 de chaque niveau d'un édifice 12 à plusieurs étages. Ces têtes détectrices 10, qui peuvent fonctionner de manière connue pour détecter une élévation absolue ou une vitesse élévation de la température Jusqutà une distanoe déterminée, sont conçues de manière à réagir à une valeur prédéterminée de la température ou à une vitesse de variation prédéterminée de la température, en actionnant un mécanisme de commutation associé et par conséquent un émetteur de signaux associés. Un récepteur unique 13 est placé à chaque niveau de l'édifice en vue de detecter un signal émis par une tête détectrice au niveau associé et ces récepteurs sont couplés par une ligne de transmission 14 à un panneau de contrôle unique 15. La ligne de transmission 14 peut être lo gée dans les gaines de distribution reliant les divers étages de l'édi- fice. Le panneau de contrôle 15 comporte un système avertisseur d'alarme local et peut être couplé par une ligne de transmission 16 à un appareillage extérieur d'alarme dans un poste de sapeurswpompiers voisin. On voit sur les figures 2A et 23 que la tête 10 servant de détecteur thermique et d'émetteur comprend à chaque fois une tête détectrice thermique 17 fixée à un corps 18 qui est à son tour fixé au plafond 11. Le oorps 18 loge un émetteur décrit ci-après qui est oouplé à une antenne 19. Chaque tête détectrice 10 comprend une batterie de piles sèches destinée à alimenter l'émetteur associé et un indicateur 20 de tension de la batterie est fixé à la tête détectrice de manière à être bien visible pour un observateur.Un dispositif d'alarme visuel ou acoustique peut également être fixé sur chaque tête détectrice0 Comme l'indique la figure 3, l'émetteur est conçu pour l'émis- sion d'un signal codé dans le but d'obtenir une réponse d'un récepteur correspondant plaoé au même niveau de l'immeuble seulement quand il re çoit l'émission déclenchée par une tête détectrice, et également oonçu de manière à réduire la possibilité de mise en action du récepteur par des signaux parasites.Le codage peut être réalisé par une modulation en amplitude ou en fréquence d'un signal porteur ou par tout autre procédé, par exemple une modulation (à divisions dans le temps) numérique d'un courant modulateur ou d'une porteuse à fréquence acoustique e Par exemple, une modulation en amplitude d'une porteuse par les deux cirouits osoillateurs désignés émettant des ondes sinusoidales serait suffisante pour faire une distinction entre trois niveaux d'un immeuble et une fréquence porteuse d'environ 27 MRz avec des fréquences acoustiques modulatrices comprises dans l'octave 400 - 800 Hz pourrait être employée. Dans un édifice type à plusieurs étages trois fréquences modulatrices (à l'émission) doivent autre choisies et employées par paires pour les émetteurs de trois étages voisins. Ceoi doit permettre une discrimination entre trois niveaux et,suivant la portée des émetteurs dans l'environnement existant, ce groupe de trois fréquences peut être employé à nouveau pour un autre groupe de trois niveaux ou bien on peut employer un plus grand nombre de fréquences de modulation pour effectuer une dis orimination entre différents niveaux ou groupes de niveaux. Un mécanisme de verrouillage 22 est branché en parallèle sur la tête détectrice thermique 17 afin d'assurer une protection contre les défaillances de ladite tête détectrice thermique succedant à la mise en action de ltémetteur. Par ailleurs, les références 101, 102 et 103 désignent respectivement un modulateur un émetteur et une batterie d'alimentation. En ce qui concerne le récepteur 13, une réalisation type de ce dernier est représentée schématiquement sur la figure 4. Chaque récepteur est placé à portée de tous ses émetteurs associés et chaque récepteur est alimenté par un bloc d'alimentation 23 à l'abri des pannes. Ce bloc d'alimentation comporte une batterie tampon 24 chargée en permanence par le seoteur 106 associé à des organes 25 et 26 destinés à indiquer visuellement Si la source de courant est la batterie ainsi que le taux de charge de cette batterie. Un commutateur 104 permet de passer de l'alimentation par le secteur 106 et le redresseur 105 à l'alimentation par la batterie 24. L'ensemble récepteur 13 peut être mis en action par des signaux d'intensité suffisante provenant d'une tête émettrice (détectrice) 10 modulés suivant un code approprié, mais non par des signaux modulés suivant un oode différent. L'ensemble récepteur 13 comprend un récepteur 27 à changement de fréquence. Le signal de base émis par le récepteur 27 est constitué par deux fréquences acoustiques si un signal reçu provient d'une titre détectrice et émettrice 10 ou constitue un signal plus complexe dans le cas de la détection d'un signal parasite sur la même fréquence porteuse. Ce signal de base est appliqué à deux filtres passe-bande 28 qui sont choisis pour laisser passer uniquement des fréquences égales aux fréquences de modulation associées de l'émetteur. Les signaux de sortie provenant des filtres sont détectés par des redresseurs (et des filtres passebas) 29 et appliqués à un circuit "intersection" logique 30 qui ne laisse passer un signal que si les deux entrées reçoivent en même temps des signaux. Pour protéger l'ensemble des fausses alarmes engendrées par des signaux parasites, la transmission d'un signal provenant du récepteur 13 au panneau de contrôle 15 est empêchée jusqu'à ce que le récepteur ait détecté de manière continue un signal convenablement modulé pendant un intervalle de temps prédéterminé défini par un dispositif à retard 31.Par conséquent, le signal transmis au dispositif à retard n'est présent que si une émission par une tête détectrice associée a été déteotée ou Si un signal parasite comporta deux composantes de modulation ayant exactement les fréquences voulues4 Ce dernier phénomène ne peut exister que pendant un très court intervalle da temps, et pour l'éliminer on emploie ledit dispositif à retard temporel si bien que les signaux provenant des deux filtres 28 doivent être présents simultanément pendant l'intervalle de temps prédéterminé Un signal de sortie provenant du récepteur 13 est engendré en réponse à un signal d'entrée provenant des têtes détectrices 10 et ce signal d'entrée est déclenché par un commutateur 32 après détection d'un signal d'entrée approprié, Une fois déclenché, le signal émis par le ré récepteur est transmis Jusqu'à l'insta-xt où le ccmmutateur est ramené manuellement en position de repos psr 108 Par ailleurs, un indicateur = suel 33 est incorporé pour indiquer Si le récepteur fonctionne et cet indicateur est mis en circuit avec un mécanisme de verrouillage 34 et ne peut être mis à l'arrêt que par remise à la main du mécanisme de verrouillage en position de repos. On peut employer un système multiplex à division de fréquences simple en vue de transmettre au panneau de oommande 15 l'information contenue dans un signal de tête détectrice atteignant le récepteur 13. Dans ce cas, le récepteur pour un niveau approprié commute un seul osoil lsteur et le signal engendré est appliqué à la ligne de transmission 14. Ensuite, une série de filtres passe-bande montés sur le panneau de oon trôle, tous accordés sur une fréquence correspondant à un niveau différent de l'édifice, doivent choisir - parmi tous les signaux transmis par ladite ligne - ceux destinés au déolenohement de systèmes d'alarme. Cependant, on emploie de préférence un type de modulation oodée indiqué sur les figures 4 et 5. Par conséquent, chaque récepteur 13 comprend plusieurs (dans le cas présent trois) oscillateurs 35 oouplés à un amplificateur 36. On choisit un groupe unique de fréquences d'oscilla- teurs pour représenter chaque niveau de l'édifice et le fonotionnement dudit récepteur (après un retard) pour un niveau met en action les oscillateurs 35 et les couple à la ligne de transmission. Il va de soi que chaque récepteur 13 peut autre couplé au panneau de oommande par une ligne de commutation directe mais ce mode d'utilisation lu multiplex permet de brancher tous les récepteurs sur une paire de conducteurs commune. Dans l'un ou l'autre cas, ce système est destiné a réaliser l'identification sur le panneau de contrôle de chaque récepteur qui a été mis en marche. Sur lb panneau de commande (figure 5) un ou plusieurs signaux d'entrée appropriés sont détectés par des filtres accordés 37. Les signaux de sortie de ces filtres (un pour chaque fréquence employée pour un récep- teur quelconque) sont combinés par des circuits logiques, après redressement et filtrage, si bien qu'on obtient des signaux de sortie uniquement pour les oombinaisons prédéterminées de fréquences représentant les divers étages. On obtient oe résultat gracie à une série de oirouits intersection 38, un pour chaque étage, avec des lignes d'interoonnexion 116 d'entrée comportant des oombinaisons appropriées de connexions partant des filtres 37. Un ensemble à retard 39 est également incorporé dans le panneau de contrôles de manière à améliorer la proteotion de l'ensemble vis-à-vis des signaux parasites. Le panneau de contrôle est monté de manière à donner une indioation aooustique et visuelle des signaux transmis en provenance des récepteurs pour indiquer quels sont les récepteurs d'où les signaux proviennent. Des dispositifs de verrouillage 40 sont associés à chaque circuit "intersection" et à des indioateurs d'étages appropriés 41 de manière à éviter toute mise hors d'action de l'ensemble après son déclenchement. L'intégrité de la ligne de transmission 14 est oontr81ée en permanence en 42 par des mesures de continuité ou dtimpédanoes destinées à indiquer l'apparition de pannes qui emp8cheraient la détection de signaux par un ensemble récepteur quelconque. Comme dans le cas des récepteurs, le panneau de contrôle 15 et la ligne de transmission sont alimentés par l'intermédiaire d'un conduoteur 114 par un bloc d'alimentation 43 à batterie tampon chargée par le seoteur qui comporte un indicateur de mode de fonctionnement et de taux de charge, un dispositif de changement d'alimentation 111, un redresseur 112 et des conducteurs 113 de raccordement au secteur Bien entendu, diverses modifications peuvent Btre apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être dé crins uniquement à titre d'eemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Tête détectrice caractérisée en ce quelle comprend un mécanisme de commutation actionné en réponse à la détection d'un état de choses prédéterminé et un générateur-émetteur de signaux en circuit avec ledit mécanisme de commutation et destiné à engendrer et à transmettre un signal de fréquence fixe en réponse à la mise en action dudit mécanisme de commutation. 2. Tête détectrice selon la revendication l, caraotérisée en oe que ledit mécanisme de commutation peut astre actionné en réponse à la détection d'une quantité de chaleur ou d'une valeur de température prédéterminée. 3, T8te détectrice selon la revendication 1, caractérisée en oe que le générateur de signaux comprend un oirouit oscillateur à semi-oo4- docteur alimenté, en réponse à la manoeuvre du commutateur, par au moins une batterie autonome. 4. Ensemble déteoteur-indioateur caractérisé en oe qutil comprend au moins une t8te détectrice associée à un mécanisme de commutation aotionné en réponse à la détection d'un état de choses prédéterminé et un générateur-émetteur de signaux en oirouit avec ledit mécanisme de oommu- tation destiné à émettre et à transmettre des signaux de fréquence fixe en réponse à la manoeuvre dudit mécanisme de commutation et au moins un récepteur placé à distanoe destiné à reoevoir et à indiquer la présence de signaux émis par les têtes détectrices. 5. Ensemble détecteur-indicateur selon l'une des revendications 1 et 4 caractérisé en ce que ledit mécanisme de commutation fonotionne en réponse à la détection de fumées de densité supérieure à une valeur prédéterminée. 6. Ensemble détecteur-indicateur thermique selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite titre détectrice est une tête détectrice thermique ou une t8te comportant un mécanisme de commutation actionné en réponse à la détection d'une quantité de chaleur et/ou une température prédéterminées. 7. Ensemble détecteur-indicateur thermique selon l'une des revendications 4, 5 ou 6, caractérisé en ce qu'au moins un desdits récepteurs est placé à chaque niveau d'un immeuble à plusieurs étages, et chaque récepteur est conçu de manière à recevoir un signal provenant d'au moins une desdites têtes détectrices plaoée à un niveau associé dudit édifioe et les récepteurs sont couplés par au moins une ligne de transmission à un panneau de oontrdle commun qui indique les signaux émis. 8. Ensemble détecteur-indicateur thermique selon la revendioation 7, caractérisé en ce qu'ale moins un récepteur est placé à chaque niveau de l'édifice, et chaque récepteur à chaque niveau est réalisé de manière à recevoir un signal provenant d'une tête détectrice isolée ou faisant partie d'un groupe de têtes détectrices placé à un niveau associé dudit édifice. 9. Ensemble détecteurçindicateur thermique selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'un dispositif de retard temporel des signaux est mis en circuit en amont des lignes de transmission et est destiné à retarder le déclenchement de I'ind.;cation d'un signal émis pendant un intervalle de temps prédéterminé. 10. Ensemble détecteur-indicateur thermique selon la revendication 7 caractérisé en ce que chaque récepteur est raccordé au panneau de con trôle par une ligne de commutation directe. 11. Ensemble détecteur-indicateur thermique selon la revendication 7, caractérisé en oe que chaque récepteur engendre un signal de sortie à transmettre au panneau de contrôle, qui est indépendant du, mais déclenohé par le, signal émis par les têtes détectrices. 12. Ensemble détecteur-indicateur thermique selon la revendication 11, caractérisé en oe que chaque signal de sortie d'un récepteur est appliqué à une paire de conducteurs de transmission communs, et le signal en provenance de chaque récepteur est oodé différemment pour chacun des autres récepteurs raccordés à ladite paire de conducteurs. 13. Ensemble détecteur-indicateur thermique selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que les signaux émis par les têtes détectrices associées à un récepteur sont différents de ceux transmis par les têtes détectrices associées à un autre récepteur placé dans les limites de la portée des têtes détectrices mentionnées en premier. 14. Ensemble détecteur-indicateur thermique selon la revendication 13, caractérisé en ce que les signaux émis par les tettes détectrices sont codés. 15. Ensemble déteoteur-inaicateur thermique selon l'une des revendioations 13 et 14 caractérisé en ce que les signaux émis par chaque tête détectrice sont oonstitués par un courant porteur modulé par au moins un signal modulateur. 16. Ensemble détecteur-indicateur thermique selon la revendication 14, caractérisé en ce que les signaux émis par chaque tête détectrice sont modulés par deux fréquences de modulation choisies, faisant partie d'un groupe de trois fréquenoes ou plus, une paire différente de fréquences de modulation étant employée pour les têtes détectrices placées à différents niveaux ou dans différentes portions d'un niveau de l'édifice. 17. Ensemble détecteur-indicateur thermique selon la revendication 12, caractérisé en ce que chaque signal en provenance d'un récepteur est modulé par un groupe unique de fréquences de modulation de manière à représenter chaque niveau ou chaque portion de niveau dudit édifice. 18. Ensemble déteoteur-ir.dioateur thermique selon la revendication 17, caractérisé en oe qutun ou plusieurs signaux d'entrée provenant des récepteurs et appliqués au panneau de oontr81e sont déteotés et différenciés en ce qui concerne le niveau ou la portion de niveau d'origine. 19. Ensemble détecteur-indicateur thermique selon l'une des revendications 7 à 18, caractérisé en ce que les bloos d'alimentation du panneau de contrôle et de chacun des récepteurs comporte une batterie tampon charte par le secteur.