Brevet FR2441228A1 — publié le 19800606

La présente invention a pour objet à titre de procédé et produit industriel nouveau, un système de surveillance automatique de détecteurs d'état d'alarme protégé contre les défaillances. Dans les installations auxquelles on impose un très haut degré de confiance, l'utilisation des méthodes connues de multiplexage électronique est d'une applicabilité limitée à cause de la ddgradation globale de la fiabilité dûe aux éléments électroniques introduits dans la chatne de transmission des signaux entre les détecteurs et l'organe de décision. Ainsi, par exemple, la détérioration d'un transistor quelque part dans la voie de transmission peut annuler les signaux en provenance d'un ou plusieurs détecteurs et faire interpréter un signal d'alarme comme un signal d'état normal. Pour éviter cet inconvénient on utilise dans les installations actuelles des circuits individualisés pour chaque détecteur avec réduction au minimum nécessaire des composants électroniques supplémentaires.Ceci a comme résultat la limitation du nombre des détecteurs surveillés par unité d'installation et l'augmentation du coût de l'ensemble. Le procédé et l'installation suivant l'invention permettent d'éviter ces inconvenients. Conformément Q l'invention on peut utiliser un support de transmission des signaux commun pour tous les détecteurs surveillés et un système électronique de traitement des signaux auxquels on n'impose aucune condition spéciale de fiabilité supplémentaire, sans que pour autant la détérioration d'un élément quelconque se trouvant sur la voie de transmission ou traitement de 11 information puisse rester inobservée ou transformer un signal d'alarme en signal d'état normal. Conformément b l'invention, on associe à chaque détecteur un élément de vérification supplémentaire qui simule l'état d'alarme. La décision concernant l'état réel du détecteur est prise après l'activation de l'élément de vérification supplémentaire. La figure 1 illustre, à titre d'exemple non-limitatif, le fonctionnement décrit ci-dessus. Dans cet exemple le détecteur peut avoir deux états représentés par l'état du contact D. Dans la figure l-a l'état d'alarme correspond à l'état fermé du contact D et dans la figure l-b l'état d'alarme correspond à l'état ouvert du contact D. Dans la même figure, V représente l'élément de vérification supplémentaire commandé par le signal v, T représente l'ensemble des voies de transmission et de traitement des signaux et Z représente le signal final qui doit trs- duire l'état de D en vue d'une prise de décision. L'état noncommandé de V est "ouvert" pour la figure l-a et "fermé" pour la figure l-b. Si une première analyse de Z indique un état d'alarme la décision doit être "alarme" car, Si en réalité D n'est pas en état d'alarme, l'état de Z traduit une défection dans l'installation.Si par contre, une première analyse de Z indique l'état "normal" on commande 1'8liement de verification V par l'intermédiaire du signal v et on analyse de nouveau le signal Z. Si cette deuxième analyse indique "alarme", cela signifie que D est en état normal. Si par contre, la deuxième analyse de Z indique toujours "normal", la conclusion est que l'installation est détériorée. La figure 2 résume, sous forme d'organigramme, la démarche logique décrite ci-dessus. La figure 3 représente, à titre d'exemple nullement limitatif, une réalisation du principe exposé sur la figure 1 par l'utilisation d'éléments électroniques usuels de logique binaire. Les figures 3-a et 3-b jutant les homologues des figures la et l-b, le signal v doit faire passer le transistor V de l'état bloqué 9 l'état saturé dans la figure 3-a et de l'état saturé å l'état bloqué dans la figure 3-b. Toujours à titre d'exemple non-limitatif, la figure 4 représente le schéma-bloc d'une installation utilisant le procédé décrit ci-dessus. Dans cette figure, l'unité de contrôle 1 située dans l'unité centrale de surveillance UCS sélectionne un groupe de détecteurs parmi les groupes GDl,GD2,...GDM et un détecteur dans le groupe parsi les détecteurs D1, D2,...DN, en chargeant le registre 2 avec l'information contenant sous forme codifiée l'adresse du détecteur, c'est à dire le numéro du groupe et le numéro du détecteur dans le groupe. L'information chargée dans le registre 2 contient aussi, sous forme codifiée, l'information nécessaire pour la commande de l'élément de vérification supplémentaire V qui correspond au détecteur sélectionné.Au moment de la sélection cette dernière information prévoit le maintien de l'élément V dans son état normal (non-commandé). L'information contenue dans le registre 2 module un courant électrique dans le modulateur 3. Ce courant électrique, aprbs le traitement nécessaire dans l'unité d'adaptation 4, est ensuite diffusé sur le support de transmission STI. Les éléments d'adaptation 7 des groupes GD1, OD2,...GDM, reçoivent ce courant électrique modulé et le dirigent vers les démodulateurs 8. L'information démodulée est comparée dans les éléments 9 des GD avec le numéro du groupe respectif et là ou il y a cotneidence les éléments 10, 11, 12 et 13 sont activés. L'élément 10 décode le numéro du détecteur sélectionné dans le groupe et ouvre la porte correspondante parmi les portes P1, P2, ...PN.Le signal du détecteur sélectionné passe par la porte correspondante vers le dispositif 12 qui élabore une information contenant: le numéro de son groupe, le numéro et l'état du détecteur sélectionné. Cette information module, dans le modulateur 13, un courant électrique qui est ensuite envoyé, après le traitement dans l'adaptateur 7, par STI vers UCS. L'adaptateur 4 de 1'UCS aiguille l'information reçue vers le démodulateur 5 et ensuite l'information est chargée dans le registre 6. L'unité de contre 1 compare l'adresse reçue avec l'adresse chargée au début de la séquence dans le registre 2 et en cas de cotncidence analyse l'état de Z conformément à l'organigramme de la figure 2.Si la deuxième analyse s'avbre nécessaire, une nouvelle séquence comme celle décrite ci-dessus est générée, en chargeant en plus dans le registre 2 l'information nécessaire pour générer le signal v vers l'élément de vérification supplémentaire du détecteur sélectionné. La réponse reçue de la part du détecteur pendant cette deuxième séquence permet la conclusion finale conformément à l'organigramme de la figure 2. On voit que la détérioration de n'importe quels éléments compris entre les détecteurs D et l'organe de décision de l'unité centrale de surveillance UCS peut avoir comme conséquence soit la génération d'une alarme, soit une réponse incohérente pendant la première ou la deuxième séquence. Tenant compte de cette dernière possibilités un organigramme plus complet de fonctionnement de l'installation de la figure 4 est représenté sur la figure 5. Le procédé décrit est remarquable entre autres en ce qu'il permet l'utilisation du réseau d'alimentation en énergie électrique comme STI. La figure 6 représente à titre d'exémple une installation du type présenté sur la figure 4, dans laquelle 1'UCS émet et regoit les signaux en parallèle sur les conducteurs de toutes les phases du réseau électrique tri-phasé et chaque ÜD émet et reçoit les signaux sur les conducteurs d'une seule phase. La présente invention peut être utilisée partout où on a besoin d'un très haut degré de fiabilité comme, par exemple, la détection d'incendie, le contrôle du trafic ferroviaire, la détection anti-vol, le contrôle de dépassement des limites critiques de fonctionnement des installations industrielles, etc. Dans ans les installations actuelles la fiabilité est obtenue par l'individualisation des circuits, ce qui fait que le coût global croit rapidement avec le nombre de détecteurs. L'invention permet l'augmentation du nombre de détecteurs surveillés sans une augmentation sensible du coût global, accompagné d'une amélioration de la fiabilité du système. R E V E N D I C A T I O N S l.-Procédé de surveillance de détecteurs d'état d'alarme, protégé contre les défaillances par la simulation contrôlée de l'état d'alarme. 2.-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par l'association à chaque détecteur d'un élément de vérification supplémentaire qui simule l'état d'alarme. 3.-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'élément de vérification supplémentaire est prévu à fermer une voie de courant lors de la simulation de l'état d'alarme, parallèle à celle qui est prévue à être fermée par le détecteur lors de l'état d'alarme. 4.-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'élément de vérification supplémentaire est prévu à couper une voie de courant lors de la simulation de l'état d'alarme, la même qui est prévue å être coupée par le détecteur lors de l'état d'alarme. 5.-Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que la décision concluant que le détecteur est en état normal est prise après l'analyse du signal crée par l'activation de l'élément de vérification supplémentaire. 6.-Installation selon la revendication 1, caractérisée par l'utilisation d'un support de transmission de l'information commun pour plusieurs détecteurs. 7.-Installation selon les revendications 1 et 6, caractérisée par le fait que le secteur d'alimentation en énergie électrique est utilisé en même temps comme support de transmission de l'information. 8.-Installation selon la revendication 7, carctérisée par le fait que l'unité centrale de surveillance émet et reçoit l'information par les conducteurs de toutes les phases simultanement et les groupes de détecteurs émettent et reçoivent l'information par les conducteurs d'une seule phase. 9.-Installation selon les revendications 1 et 6, caractérisée par le fait que l'information est transmise sur le support de transmission après la modulation d'un courrant électrique permettant l'adaptation aux caractéristiques du support. 10.-Installation selon les revendications 1 et 6, caractérisée par le fait que chaque détecteur est appelé périodiquement par l'unité centrale de surveillance par l'intermediaire d'une adresse qui lui est associée et qu'en réponde à l'appel il doit renvoyer sa propre adresse avec les informations sur son état.