Brevet FR2395558A1 — publié le 19790119

L'invention concerne une installation de contrôle pour détecter un changement dans l'état de fonctionnement d'un ou plusieurs objets qui sont associés chacun à un dispositif indicateur de défaut communiquant par un câble à deux fils avec un appareil central de contrôle, le câble à deux fils étant commun à tous les objets. I1 est connu, dans les installations d'indication de défaut, d'utiliser des transducteurs qui font varier la fréquence d'un signal transmis à l'appareil de contrôle central lorsque l'état de l'objet à contrôler diffère d'un état prédéterminé. Bien que ce système connu présente l'avantage que seulement deux fils électriques sont nécessaires entre l'appareil de contrôle central et tous les objets à contrôler, les dispositifs associés avec chaque objet sont à la fois compliqués et coûteux, étant donné que chaque objet contrôlé doit être capable d'envoyer une harmonique ou une fréquence spécifique à l'appareil central, en vue d'assurer rapidement, à partir de cet appareil, la connaissance de celui des objets contrôlés qui a changé son état. Par "objet contrôlé" est entendue ici par exemple une maison d'habitation qui doit être contrôlée contre une pénétration illégale, ou un conteneur de liquide dans lequel le niveau du liquide doit être contrôlé, etc... Conformément à l'invention, est réalisée une installation particulièrement simple et fiable dans laquelle chaque système indicateur de faute comprend une unité standardisée et dans laquelle l'indication d'un changement dans l'état d'un ou plusieurs objets contrôlés dans l'appareil de contrôle central apparat sous la forme d'un changement de courant, ce changement de courant indiquant immédiatement quel objet doit être considéré. Dans ce but, l'installation conforme à l'invention est caractérisée en ce que chaque système indicateur de défaut comprend un circuit alimenté avec un courant constant à partir de l'appareil central de contrôle dans l'état normal prédéterminé de l'objet, et des moyens de contrôle pour interrompre l'alimentation de courant vers tous les systèmes indicateurs de défaut lorsque l'état d'un seul objet diffère de l'état normal prédéterminé, l'appareil central comprenant des moyens indicateurs de la grandeur du courant alimenté dans le câble. Etant donné que l'appareil de contrôle central fournit un courant constant, ou substantiellement constant, à chacun des systèmes indicateurs de défaut, si l'alimentation de courant ayant lieu a' un système dans lequel s'est produit un changement dans l'état de l'objet contrôlé, est par conséquent interrompue, il se produira immédiatement une réduction correspondante dans le courant alimenté par l'appareil central, ce qui permettra d'identifier rapidement objet dont l'état a changé. La description ci-après se rapporte à certains exemples de réalisation de l'invention avec référence aux dessins annexés. - La figure 1 est une vue simplifiée d'une installation conforme à l'invention; - La figure 2 montre à titre d'exemple un régulateur de courant constant incorporé dans chacun des systèmes indicateurs de défaut représenté figure 1; - La figure 3 est un exemple d'un système indicateur de défaut incorporé dans l'installation de la figure 1; - La figure 4 est une vue simplifiée d'un générateur de courant constant indépendant de la polarité; - La figure 5 montre un système indicateur de défaut du même type que celui de la figure 3, mais avec un type différent d'émetteur; - La figure 6 montre un autre circuit indicateur de défaut. L'installation de contrôle représentée dans la figure 1 comprend un appareil de contrôle central 1 et plusieurs systemes indicateurs de défaut 2, 3, etc.. qui lui sont connectés. Les systèmes indicateurs de défaut peuvent, par exemple, être destinés à indiquer l'occurrence d'un cambriolage ou d'un incendie, ou le niveau auquel un conteneur doit être rempli, et ils peuvent être installés, par exemple, dans des immeubles différents, en des emplacements différents. Les systèmes indicateurs de défaut sont connectés à l'appareil central de contrôle 1, qui peut être installé dans un bâtiment séparé de ceux dans lesquels ces systèmes indicateurs sont installés, au moyen d'un câble à deux fils 4 et 5, ce câble servant pour tous les systèmes détecteurs de défaut. Les extrémitos des deux fils 4 et 5 shunt connectées à un circuit terminal comprenant un régulateur de courant constant 6. Chacun des systèmes indicateurs de défaut possède un tel régulateur de courant constant 6 dont un exemple est décrit ci-après. L'appareil de contrôle central 1 comprend une unité d'alimentation de courant 7 connectée, par exemple, travers des bornes 8, 9 à un réseau de courant alternatif. Cette unité comprend un dispositif redresseur pour délivrer à sa sortie un voltage à courant continu, avec les repères respectifs + et -. Pour indiquer l'amplitude du courant continu délivré par l'unité 7, il est prévu, entre la borne négative de l'unité et le fil négatif 4, une résistance de shunt 10, à travers laquelle est connecté un voltmètre numérique 11. Ainsi qu'il sera expliqué dans la suite, chaque système indicateur de défaut 2 à n et le circuit terminal consomment un courant constant, ou substantiellement constant. La résistance de shunt 10 est choisie de telle manière que le voltmètre numérique obtient la résolution J dans la dernière lettre, J étant le courant consommé par les systèmes respectifs indicateurs de défaut et par le circuit terminal. Si le courant est consommé par tous les systèmes indicateurs de défaut et les circuits terminaux, le voltmètre numérique 11 montrera en conséquence une valeur correspondant à nxj. Au contraire, si ce sont seulement les circuits indicateurs de défaut 2 et 3 de la figure 1 qui consomment du courant, le voltmètre numérique indiquera une valeur correspondant à 2xj. Ainsi, comme il sera expliqué plus loin, l'installation est telle que, dans le cas d'un défaut ou d'une déviation à partir d'un état prédéterminé d'un objet à contrôler, indiqué par exemple par le circuit 2, tous les circuits indicateurs de défaut suivants, à partir de l'appareil central de contrôle vers le circuit de boucle terminal, seront déconnectés.Cela signifie que le courant sera consommé uniquement par le circuit 2, et le voltmètre numérique indiquera une valeur correspondant à lxj qui, à son tour, indique qu'une déviation par rapport à l'état prédéterminé s'est produite à l'emplacement du premier système indicateur de défaut de la série, c'est-à-dire le système 2. L'appareil central de contrôle 1 est pourvu d'un comparateur 12, sous la forme d'un amplificateur opérationnel qui reçoit un voltage d'alimentation à travers une ligne 14 et 15, et dont l'entrée est connectée à la borne négative de l'unité 7, à travers une ligne 16, et à un diviseur de tension. Ce diviseur de tension comprend une résistance fixe 17 et une résistance variable 18, et il est connecté en circuit entre les fils d'alimentation 4 et 5. Lorsque le courant fourni par l'unité d'alimentation de courant 7 correspond à nxJ, le signal à la sortie 19 du comparateur sera zéro. Lorsque le courant fourni par l'unité se trouve au-dessous de la valeur n.8 d'une quantité égale à au moins une unité de courant J, le comparateur 12 délivrera un voltage de sortie, qui sera alimenté vers un dispositif d'alarme acoustique ou optique 20, ce qui évite d'avoir à surveiller en permanence le voltmètre numérique. La figure 2 montre un exemple de régulateur 6 de courant constant, qui est incorporé dans chacun des systèmes indicateurs de défaut, et dans le circuit terminal. Le régulateur de courant constant est connecté entre les fils alimenteurs de courant 4 et 5, et il est pourvu d'une résistance ajustable 21 à travers laquelle la majeure partie du courant constant, ou substantiellement constant, ou courant J passe, ce courant étant caractéristique de chaque système indicateur de défaut et du circuit terminal. En vue de maintenir constant le courant J, le voltage à travers la résistance 21 doit etre constant et le contrôle de voltage est effectué au moyen d'une diode de Zener 22 qui est alimentée en courant à travers un transistor à effet de champ 23 qui est connecté de manière à opérer comme un régulateur de courant.Un autre transistor à effet de champ 24, qui opère également comme régulateur de courant, est prévu pour alimenter un amplificateur opérationnel 25 avec un courant de travail et un voltage de travail, stabilisés au moyen d'une diode Zener 26. Le courant à travers la diode Zener 22 et à travers l'amplificateur opérationnel 25 est de beaucoup inférieur au courant à travers la résistance 21. En conséquence, la dépendance des transistors à effet de champ 23 et 24 sur la température et le voltage n'affecte pas le courant total de manière notable. L'entrée sans inversion 27 de l'amplificateur 25 est connectée à la diode de référence 22, cette diode ayant par exemple un voltage de travail de 6,8 volts. L'entrée à inversion 28 est connectée à la résistance 21. Etant donné, ainsi qu'il est connu, que l'amplificateur 25 tend à maintenir les deux entrées 27, 28 à des voltages égaux, l'amplificateur contrôlera, à travers un transistor 29, le courant à travers la résistance 21. Etant donné que le voltage à travers la diode Zener 22 est maintenu constant, le voltage à travers la résistance 21 sera également constant, ainsi que le courant à travers la résistance 21. Si, comme le montre la figure 2, la résistance 21 est variable, le système peut être directement ajusté pour fournir le courant constant désiré. La figure 3 montre un circuit complet indicateur de défaut ayant un régulateur de courant constant 6 du type décrit. Pour éviter un endommagement des circuits dans le cas d'une connexion brutale des lignes d'alimentation, une diode 30 est prévue entre la ligne d'alimentation 5 et le régulateur à courant constant. Le circuit indicateur de défaut, destiné à indiquer si l'état d'un objet change à partir d'un état prédéterminé, est connecté entre le régulateur de courant constant 6 et la ligne d'alimentation négative 4. On suppose ici que l'objet à contrôler est un immeuble ou un local qui doit être constamment éclairé et que l'extinction d'éclairage constituerait un changement à partir de l'état prédéterminé. Le circuit de palpage comprend un diviseur de tension ayant un potentiomètre et un corps sensible à la lumière 32 dont la résistance est changée par un changement de l'intensité de la lumière. Le diviseur de voltage 31, 32 est connecté à une bascule de Smith 33 formant un détecteur de niveau de voltage, ce détecteur de niveau contrôlant, à travers un transistor 34, un interrupteur de mode de courant comprenant les transistors 35 et 36. Lorsque le transistor 34 est conducteur, le courant s'écoule à travers l'enroulement de relais 37, ce qui a maintenant fermé un contact de fermeture. Le contact 38 est connecté dans la ligne 5 et il coupe ainsi le courant vers les circuits situés en aval du contact, c'est-à-dire les circuits situés à droite du contact dans la figure 3 (voir également figure 1 dans laquelle le contact 38 est représenté). Les résistances 39 et 41 dans le circuit de palpage sont identiques et de beaucoup supérieures à la résistance de l'enroulement 37. Le but des résistances 39' et 41' est de fournir un voltage de travail convenable pour les transistors 35 et 36 respectivement. Le circuit comprend également un stabilisateur de voltage pour stabiliser la tension au détecteur de niveau 33. Dans sa forme la plus simple, le stabilisateur 42 peut comprendre une diode Zener. Le potentiomètre 31 est utilisé pour régler la valeur de seuil du détecteur de niveau, c'est-à-dire la valeur à laquelle le détecteur de niveau doit être ajusté er dépendance du changement dans la résistance de l'élément sensible à la lumière 32. Si l'élément 32 cesse d'être éclairé au courant n'est plus alimenté vers l'enroulement de relais 37, de sorte que le contact de relais 31 est ouvert et que tous les systèmes indicateurs de défauts suivants ainsi que le circuit terminal sont déconnectés, Une diminution du courant correspondant au nombre de circuits déconnectés sera indiquée dans l'appareil central de contrôle et, en conséquence, immédiatement après l'apparition d'un défaut, une indication est donnée sur l'endroit où le défaut s'est produit. Etant donné que, dans le cas représenté, le contact 38 est disposé dans le dernier système indicateur de défaut de la chaine, seul le circuit terminal sera déconnecté, ce circuit terminal comprenant un régulateur de courant constant 6, et le courant total alimenté aux lignes 4 et 5 par l'unité 7 décroîtra jusqu'à une unité J, c'est-à-dire au courant normalement consommé par le circuit terminal. Ainsi, la fonction du circuit terminal consiste simplement à assurer la diminution de courant requise lorsque le dernier système indicateur de défaut commence à opérer, pour montrer qu'un défaut s'est produit dans ce dernier système indicateur de défaut. La figure 4 montre comment le régulateur de courant constant 6 peut être connecté à un pont à diode 43, 46 pour permettre une connexion à volonté de la ligne d'alimentation. La figure 5 montre un circuit d'identification de défaut pour contrôler le niveau de liquide dans un réservoir 47. Dans ce but, sont prévues deux électrodes 48, 49 dont les extrémités inférieures doivent se trouver normalement au-dessus de la surface 50 du liquide. Si la surface 50 s'élève au-dessus des extrémités des électrodes, comme représenté dans la figure 5, le contact 38' (figure 1) est ouvert et déconnecte tous les circuits suivants. Les éléments de circuit ont les mêmes références que ceux décrits à propos de la figure 3. La différence la plus importante entre le circuit de la figure 5 et celui de la figure 3 réside dans la présence dsun oscillateur 51. Le signal de sortie de ltoscil- lateur 51 est alimenté à travers une capacité 52 à l'électrode 49. Cette capacité 52 élimine par filtration le composant de voltage continu du voltage de sortie alternatif, qui peut comprendre par exemple une onde carrée ou une onde sinusoidale, éliminant ainsi la polarisation. Le voltage alternatif est redressé par un redresseur 53 et charge une capacité 54. Lorsqu'il n'y a aucun liquide entre les pointes d'électrodes, l'appareil se trouve dans son état prédéterminé et les contacts 38f doivent alors être fermés. Pour que le contact 38 dans le circuit représenté soit fermé dans l'état déterminé, il est nécessaire que le détecteur de niveau 33 soit actionné et que le transistor 34 soit conducteur de courant. Lorsque le transistor 34 est conducteur, le transistor 35 est bloqué et le transistor 36 est conducteur. Le courant passe alors à travers l'enroulement de relais 37 et le contact 38 est maintenu fermé. Si le niveau du liquide dans le réservoir s'élève de telle sorte que les pointes des électrodes 48, 49 soient recouvertes par le liquide électriquement conducteur contenu dans le réservoir, il se forme un diviseur de tension comprenant la résistance intérieure de l'oscillateur 51 et la résistance entre les pointes des électrodes, le voltage sur la diode 53 et la capacité 54 étant décroissant. La capacité 54 se décharge à travers une résistance 55 et, lorsque le voltage d'entrée dans le détecteur de niveau 33 est descendu jusqu'à une valeur prédéterminée, le détecteur de niveau 33 change son état. Le transistor 34 est alors bloqué, le transistor 35 devient conducteur et le transistor 36 est bloqué. L'enroulement de relais 37 est alors démagnétisé et le contact 38' est ouvert pour déclencher une alarme. La figure 6 montre un autre exemple de système indicateur de défaut. Dans cet exemple, l'élément sensible comprend un contact 56 qui est disposé de manière à se fermer dans le cas par exemple d'un incendie dans l'immeuble ou le local à contrôler. Dans l'état normal du système de la figure 6, le générateur de courant constant 6 est alimenté en courant à travers l'enroulement de relais 37 par le courant venant du transformateur 57. La résistance 58 a une valeur de résistance substantiellement plus élevée que celle de l'enroulement de relais 37. Lorsque le contact 56 est fermé, le courant passe à travers la résistance 58 et le contact 56, au lieu de passer vers la base du transistor 57, de telle sorte que le transistor est bloqué et que le courant à travers l'enroulement de relais est interrompu, le contact 38' étant ouvert. Lorsque le contact 38' est ouvert, tous les circuits suivants sont déconnectés et le défaut est indiqué sur le voltmètre ll tandis que l'alarme est déclenchée par le dispositif 20. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi que, bien qu'aient été représentés plusieurs circuits différents et éléments différents pour le palpage de l'état normal prédéterminé d'un objet, d'autres modes de réalisation sont possibles pour ces systèmes. De même, bien que l'enroulement de relais ait été décrit comme un enroulement de courant prévu pour maintenir fermé un contact associé dans l'état normal du système, il est possible de prévoir que l'enroulement soit tout d'abord magnétisé dès la détection d'un état différent de l'état normal. R E V E N D I C A T I O N S 10) Installation pour la détection dgun changement d'état d'un ou plusieurs objets à contrôler, dont chacun est pourvu d'un système palpeur indicateur de défaut, ces systèmes étant connectés à un appareil central de contrôle par un câble bifilaire (4, 5) commun, installation caractérisée en ce que chaque système indicateur de défaut comprend un circuit (6) alimenté avec un courant constant à partir de l'appareil central de contrôle dans l'état normal prédéterminé de l'objet, et des moyens de contrôle (38) pour interrompre l'alimentation de courant vers tous les systèmes indicateurs de défaut lorsque l'état d'un seul objet diffère de l'état normal prédéterminé, l'appareil central comprenant des moyens (li) indicateurs de la grandeur du courant alimenté dans le câble (4, 5). 20) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de contrôle comprennent un contacteur (38) connecté à l'un des conducteurs (5) duxcâble bifilaire, et prévu pour être amené dans sa position ouverte par un enroulement électro-magnétique (37) lorsqu'un système indicateur de défaut détecte que l'état de l'objet à contrôler a été dévié de l'état prédéterminé. 30) Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que chaque système indicateur de défaut comprend des moyens palpeurs (32, 48, 49, 56) disposés pour être actionnés lorsque l'état d'un objet à contrôler diffère de son état prédéterminé, et, s'il est actionné, pour modifier l'état de I'enroulement électro-magnétique (37) et ouvrir ainsi le contacteur (38). 40) Installation suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que l'enroulement de relais (36) est disposé de manière à rester excité pourvu que le système indicateur de défaut palpe l'état normal de fonctionnement prédéterminé de l'objet à contrôler. 50) Installation suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que l'enroulement de relais (37) est prévu de manière à être non excite tant que le système indicateur de défaut constate l'état fonctionnel normal prédéterminé. 60) Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce que l'organe palpeur est constitué de manière à changer sa résistance lors de la détection d'un état qui diffère de l'état fonctionnel prédéterminé.