Brevet FR2451604A1 — publié le 19801010

La présente invention concerne un dispositif de surveillance d'une installation de chauffage central comprenant des moyens pour mesurer des grandeurs physiques caractérisant le fonctionnement de la chaufferie. Elle a trait plus généralement à la surveillance d'une ou plusieurs chaufferies collectives d'habitats d'immeubles ou de b timents appartenant à une ou plusieurs cilectivités réparties en ilôts ou chauffées à travers un réseau de distributions urbaines de chauffage. Il est connu qu'un dispositif de surveillance d'une chaudière du type utilisant comme source de chaleur un combustible conne le gaz ou le fuel - auquel on se réfèrera à titre d'exemple non limitafif dans la suite - comprend une pluralité d'indicateurs de mesure des valeurs instantanées de grandeurs physiques. Ces indicateurs permettent de surveiller à domicile la bonne marche de la chaudière. Généralement, ils indiquent , entre autres, la teneur en anhydride carbonique et la température des fumées émanant du conduit de fumée de la chaudière, les variations de la température de l'eaucircte dans la conduite de départ de la chaufferie vers l'installation de chauffage central de la collectivité et le niveau de la cuve contenant le fluide combustible. La surveillance d'un groupe de chaudières équipées chacune d'un dispositif de surveillance du type precité nécessitent le déplacement périodique de réparateurs afin de vérifier à vue si les gran deurg physiques précitées ne sont pas au-dessus ou en dessous de seuils déterminant les limites du bon fonctionnement des chaudières. C'est ainsi que, dans la plupart des cas, le déplacement du personnel d'exploitation est inutile puisque l'installation fonctionne convenablement ou qu'il est nécessaire, par exemple, de déplacer un camion-citerne après que le personnel ait constaté le contenu insuffisant de la cuve du fluide combustible. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients susmentionnés, en fournissant un dispositif de télé surveillance de chaque chaudière permettant de transmettre des informations par voie téléphonique vers un poste de surveillance des chaudières lorsque l'une des grandeurs physiques caractérisant le fonctionnement de la chaudière est en dessous ou au-dessus d'un seuil déterminant l'une des limites de bon fonctionnement de la diaudière. Ainsi, au moyen de tels dispositifs de télésurveillance, des déplacements inutiles d'un personel, de coût onéreux, sont évités et le suivi de la bonne marche des chaudières est obsearé à distance. Conformément à l'invention, un dispositif de surveillance du type défini dans l'entrée en matière est caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure sont des détecteurs à seuil qui émettent chacun un signal d'alarme lorsque la grandeur physique mesurée est au-dessus ou en dessous d'une valeur prédéterminée et en ce que ledit dispositif comprend des moyens pour transmettre automtuoeient sur une ligne téléphonique vers un terminal de télésurveillance de ladite chaudière des mots codés identifiant les grandeurs physiques en réponse aux signaux d'alarme respectivement. Par exemple, pour ce qui concerne une chaudière à mazout ou à gaz, le dispositif de surveillance transmet un mot codé notamment dès qu'il y a détection du franchissement de l'un des seuils suivants: 1) Teneur en gaz carbonique des fumées inférieure à 12 * pour du fuel (ou à 10,5 % pour du gaz), ou mesure équivalente de la teneur en oxygène lorsque celle-ci est supérieure à un seuil prédéterminé 2) Température des fumées supérieure à environ 250'C 3) Température de l'eau circulante au départ de la chaudière supé- rieure à un écart de l'ordre d'au moins +5 C de la température de régulation de la chaufferie 4) Niveau de la cuve du fluide combustible inférieure à celui correspondant à 25 % du volume de remplissage de la cuve ou à 4 jours de consommation en période froide 5) Toutes autres informations de déclenchement d'alarme telles que celles relatives à des arrêts de pompes, à des insuffisances de températures, etc. Avantageusement, lorsqu'il y a détection du franchissement des trois premiers seuils précédents ou alarme technique, des moyens de temporisation sont prévus pour inhiber la transmission sur la ligne téléphonique vers le terminal de garde de certaines informations après des durées prédéterminées suivant la mise en marche de la chaudière. En effet, il est connu que les grandeurs physiques relatives aux trois premiers seuils précédents varient au cours de la mise en marche des chaudières pour devenir constntes dès sieur mise en régime. Les moyens de transmission automatique de chaque dispositif de télésurvéillance permettent d'rappeler automatåquement le terminal de surveillance. Ce terminal est du genre télétype et enregistre, soit sous forme codée, soit sous forme de caractères alphanumériques les mots codés identifiant les signaux d1alarme. Lors de la surveillance d'au moins deux chaudières, chaque dispositif de télésurvlIrmcetrans- met également un mot d'identification de la chaudière avant la transmission des informations alarme proprement dites. D'autres avantages de l'invention apparaìtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un exemple préféré de réalisation et à l'examen de la figure unique annexée. Cet exemple de réalisation concerne une chaufferie collective 1 d'un immeuble ou d'un groupe d'imneubles renfermant une ou plusieurs chaudières ou générateurs de chauffage central 10 utilisant comme agent thermique du fuel ou du gaz. Une telle chaudière est représentée schématiouement sur la figure par son bâti 10 renfermant les corps de chauffe et tous les organes de cormande et de sûreté dont certains n'apparténant pas à l'objet de l'invention n'ont pas été représentés. L'agent thermique fluide est contenu dans une cuve 11. Sur la figure, on voit également, sous forme de blocs diagrammes, les composants du dispositif de télésurveillance 2 de la chaudière, objet de l'invention. Il comprend une pluralité de détecteurs de seuil, au nombre de quatre, 20 à 23, selon cet exemple, qui émettent chacun un signal d'alarme lorsqu 'une grandeur physique caractéristique franchit un ou plusieurs seuils déterminés. Les grandeurs physiques mesurées par les détecteurs 20 à 23 sont respectivement la teneur en gaz carbonique ou en oxygène des émanations de fumée de la chaudière, la température de fumée, la température de lteau circulante de la conduite de départ desservant l'installation de chauffage du ou des immeubles et le niveau de la cuve 11. Chaque détecteur 20 à 23 est constitué d'une manière aneAogue par un dispositif de mesure ou de captation de la grandeur physique 200, 210, 220 ou 230 qui convertit la valeur de la grandeur physique en une grandeur proportionnelle facilement utilisable, comme par exemple une tension, et un potentiomètre 201, 211, 221 ou 231 dont la tension de sortie est proportionnelle au seuil prédéterminée associé. Chaque détecteur 20 à 23 comprend également un comparateur 202, 212, 222 ou 232 dont les entrées sont reliées au dispositif de mesure et au potentiomètre précité, et dont la sortie émet un signal alogique. Par exemple, ce signal logique est au niveau haut lorsque 15un desdits seuils associés est franchi par la grandeur physique mesurée afin de transmettre une information et déclencher un signal d'alarme, comme il sera expliqué dans la suite. Le dispositif de mesure 200 est un capteur ou analyseur de teneur en gaz carbonique, selon l'exemple illustré, et le dispositif de mesure 210 est analogue à un thermomètre du type à résistance à sonde de platine. Ils ont leurs sondes 12 qui sont reliées au conduit d'évacuation des fumées 13 de la chaudière. L'analyseur de teneur en gaz carbonique peut fonctionner selon le principe de variation de conductivité thermique de deux cellules dites de référence et de mesure montées en pont. Cet analyseur peut être remplacé ou additionné à un analyseur de teneur en oxygène relativement à la fumée émanant du condult13 de la chaubre. Likalyseur de teneur en oxygène comporte par exemple des sondes en oxyde de zirconium dont la résistivité varie en présence des molécules du gaz à mesurer.Un montage classique en pont de Wheastone permet une très bonne précision des mesures. Les comparateurs 202 et 212 émettent un signal respectivement lorsque la teneur en gaz carbonique est inférieure à 12 % dans les émanations de fumée et lorsque la température des fumées e est supérieure à 250 à 300C selon le type de la chaudière. Cependant, ces indications ne doivent être considérées seulement qu'après la mise en régime de la chaudière. A cette fin, le dispositif de télésurveillance 2 comprend un circuit de temporisation 24 permettant de transmettre l'indication précédente après une première durée prédéterminée et réglable comprise entre 10 et 60 minutes faisant suite à la mise en marche de la chaudière. Le circuit de temporisation 24 comprend, par exenple, une horloge 240 qui émet des impulsions d'horloge de période égale à t0 minutes par exemple, et qui sont comptées par deut compteurs 241 et 242 à travers la poste ET 243, après que la chaudière soit mise en marche. Ces compteurs sont remis à zéro (RAZ) lors de l'arrêt de la chaudière. Le compteur 241 ouvre les portes ET 244 et 245 reliées égalc- ment aux sorties des comparateurs 202 et 212, lorsque son compte correspond à ladite première durée prédéterminée. De même, le compteur 242 ouvre les portes ET 246 et 247 reliées aux deux sorties du détecteur 22 lorsque son compte correspond à une seconde durée prédéterminée réglable de l'ordre d'une à huit heures après la mise en marche ou l'allumage de la chaudière afin de transmettre éventuellement une information indiquant une température de l'eau de départ indésirable. Comme montré dans la figure, le détecteur de température de l'eau 22 est du type associé à deux seuils prédéterminés. Il comprend un dispositif de mesure 220 du genre thermomètre dontla:sonde 14 est disposée dans la conduite de départ 15 de l'installation de chauffage, et deux potentiomètres il21S et 22l1préalablementréglés. Les sorties de ces potentiomètres reliées à deux comparateurs 222S et 222I indiquent des tensions proportionnelles à un seuil supérieur de température égale à celle de régulation t r au,smentée de 5CC et à un seuil inférieur de température égale à cette de régulation t r diminuée de 10 C. Les potentiomètres 221S et 221I sont alimentés à une tension proportionnelle à la température de réglllation t r de la chaudière engendre par un régulateur classique 223 qui commande généralement une électro-vanne mélangeuse 16 entre la conduite d'arrivée 17 et une conduite intermédiaire 18 de l'installation de chauffage central.Ainsi. après ladite seconde durée prédéterminée établie par le compteur 242 à la suite de la mise en marche de la chaudière, un signal indiquant que la température de départ est à l'extérieur de la plage (tr-10 trt5 ) peut être transmis à travers l'une des portes ET 246 et 247. Par ailleurs, quel que soit l'état de fonctionnement de la chaudière, le dispositif de mesure 230 du genre capteur de niveau de la cuve 11, transmet à travers le comparateur 232 un signal lorsque le niveau capté est inférieur à celui indiqué par le potentiomètre 231, par exemple inférieur à 25 % du volume de la cuve 11 ou inférieur à un seuil prédéterminé correspondant à4 jours de consommation de l'agent thermique par la chaudière 10 en période froide. Comme on le voit sur la figure, le dispositif de télésurveillance comprend également un transmetteur d'informations 25 commandé par les détecteurs 20 à 23. Ce transmetteur comprend un transcodeur 250 dont les cinq entrées, selon cet exemple, sont reliées aux sorties des portes 244 à 247 et du comparateur 232. Lorsqu'un signal d'alarme est reçu sur l'une des entrées, ce transcodeur transmet vers une mémoire tempon 251 par exemple un caractère en code alphanumérioue, par exemple au moyen d'une mémoire morte convenablement adressée dans le transcodeur, ou plus simplement en code binaire comprenant trois bits suivant le cas illustré. Ce caractère ou mot codé permet dtidentifier l'information associée au signal d'alarme, ctest-à-dire àla grandeur physique ayant surpassé le seuil associé. Simultanément, ce signal d'alarme est transmis à travers une porte OU 252 vers un circuit d'appel automatique du genre connu 253.Ce circuit 253 est relié à travers un circuit de couplage 254 à une ligne téléphonique classique 26 reliée au réseau de commutation public. Cette ligne peut étire, par exemple, une ligne téléphonique de l'installation d'abonné du poste de surveillance de la chaufferie ou du gardien de l'iinrneuble. Dans ce cas, le transmetteur a priorité sur toute communication en cours. Le circuit 253 a pour rble d'établir une communication avec le pc'i:e de garde ou, plus precisement, le terminal de garde du genre télétype de la société chargée de la surveillance de la chaufferie. Dès qu'un signal d'alarme est transmis par le porte OU 252, le circuit 253 appelle le terminal de garde et établit la communication, le numéro d'appel du terminal ayant été préalablement mémorisé dans une mémoire morte du genre programmable incluse dans le circuit 253. Lorsque le circuit 253 a détecté le signal de réponse du terminal émis automatiquement à travers le réseau, le circuit 253 commande la lecture du caractère enregistré dans la mémoire tampon 251. Ce caractère est alors converti en code de ligne par un modulateur 255 et transmis à travers le circuit de couplage 254 sur la ligne téléphonique vers le terminal de garde. Le modulateur est adapté aux normes téléphoniques actuellement en vigueur et est du type convertissant les deux états d'un bit en deux fréquences nominales sur la voie aller de la ligne. Puis, ledit caractère est décodé par le terminal qui, par exemple, indique explicitement au moyen d'une imprimante ou d'une console de visualisation l'identification de 1' information ayant engendré 1' alarme. Ainsi, le service de surveillance rattaché au terminal entreprendra les dispositions adéquates pour remédier à ladite alarme comme, par exemple, l'ordre du déplacement d'une équipe d'entretien spécialisée pour obvier au défaut détecté, ou d'un camion-citerne dans le cas où l'alarme correspond à une *4tection du détecteur de niveau de la cuve 23. Bien entendu, le domaine de lsinvention ne se limite pas à l'exemple préférentiel décrit ci-dessus. En particulier, d'autres informations peuvent être transmises par le dispositif de télé sur veillance comme, par exemple, des indications de contrôle de bon fonctionnement de la chaudière, ou de sûreté d'autres organes de sécurité ou encore, plus simplement, une alarme commune à tous les défauts de fonctionnement lorsque l'un de ceux-ci est détécté. En outre, la chaudière peut être du type à agent thermique ou combustible classique tel que le gaz, l'électricité, etc. Les comptes des compteurs 241 et 242 et les potentiomètres 201, 211, 221S, 221I et 231 seront alors convenablement réglés en delpendance des caractéristiques de fonctionnement du type de chaudière consi- déré. Dans tous les cas, au moins les informaticns indiquant le franchissement de l'un des deux seuils déterminés en fonction de la température de régulation par la température de la conduite de départ seront propres à être transmises vers le terminal de surveillance. En effet, au moins la surveillance de ces deux paramètres permet d'assurer une chauffe convenable de la chaudière. ComplementclireTnentX lors de la surveillance simultanée d'une pluralité de chaudières par un terminal de garde, le dispositif de télésurveillance de chaque chaudière conforme à l'invention comporte, dans le transmetteur 25 une mémoire morte 256 du type pro ,rarunable mémorisant, soit un caractère codé, soit un caractère alphanumé- rique identifiant ladite chaudière, comme par exemple l'adresse du lieu de la chaufferie, etc. Cette information d'identification est transmise à travers la porte OU 257 par le modulateur 255 dès la réception du signal de réponse du terminal à la suite de chaque détection d'un signal d'alarme par le circuit 253. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de surveillance d'une chaudière d'installation de chauffage central comprenant des moyens pour mesurer des grandeurs physiques caractérisant le fonctionnement de la chaudière, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure sont des détecteurs à seuil qui émettent chacun un signal d'alarme lorsque la grandeur physique mesurée est au-dessus ou en dessous d'une valeur prédéterminée, et en ce que ledit dispositif comprend des moyens pour transmettre automatiouement sur une ligne téléphonique vers un terminal de télé- surveillance de ladite chaudière des mots codés identifiant les grandeurs physiques en réponse aux signaux d'alarme respectivement. 2 - Dispositif de surveillance d'une chaudière conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un détecteur à deux seuils émettant un signal d'alarme dès que la température de l'eau circulant dans la conduite de départ de la chaudière vers l'installation de chauffage central n'est pas comprise dans une plage prédéterminée de température sensiblement centrée sur la température de régulation de la chaudière. 3 - Dispositif de surveillance dune chaudière conforme à une des revendications 1 ou 2, fonctionnant avec un agent thermique produisant, par sa combustion, des fumées, caractérisé en ce qui comporte, en outre, un premier détecteur à seuil émettant un signal d'alarme dès que la teneur en gaz carbonique desdites fumées est inférieure à une teneur prédéterminée ou dès que la teneur en oxy gène desdites fumées est supérieure à une teneur prédéterminée, et un second détecteur à seuil émettant un signal d'alarme dès que la température desdites fumées est supérieure à une température prédéterminée. 4 - Dispositif de surveillance d'une chaudière conforme à la revendication 3, chaudière pour laquelle 1'agent thermique est un fluide, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un détecteur à seuil émettant un signal d'alarme dès que le niveau de la cuve contenant ledit fluide est inférieur à un niveau prédéterminé. 5 - Dispositif de surveillance d'une chaudière conforme à la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de temporisation pour commander la transmission dudit sisal d'alarme associé à la température de l'air circulant dans la conduite de départ vers lesdits moyens de transmission après au moins une durée prédéterminée initialisée par la mise en marche de la chaudière. 6 - Dispositif de surveillance d'une chaudière conforme à la revendication 3, caractérisé en ce outil comporte des moyens de temporisation pour commander la transmission d'au moins l'un desdits signaux d'alarme émis par les premier et second détecteurs à seuil vers lesdits moyens de transmission après ali moins une durée prédéterminée initialisée par la mise en marche de la chaudière. 7 - Dispositif de surveillance d'une chaudière conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de transmisSion comprennent des moyens pour coder le mot identifiant chaque signal d'alarme en un code binaire ou alphanumérique, une mémoire tampon mémorisant le mot codé au cours de l'établissement de la communication avec le terminal de surveiilance de la chaudière et des moyens pour moduler en ligne le mot codé afin de le transmettre sur la ligne téléphonique après que lesdits moyens de transmission aient reçu le signal de réponse transmis par le terminal. 8 - Dispositif de surveillance d'une chaudière conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de transmission comportent, en outre, une mémoire morte d'un mot d'identification de ladite chaudière qui est transmis à travers lesdits moyens de modulation sur la ligne téléphonique dès que lesdits moyens de transmission ont reçu le signal de réponse dudit terminal. 9 - Système de télésurveillance d'une pluralité de chaudières d'installation de chauffage central, caractérisé en ce que chaque chaudière est télésurveillée à partir d'un terminal de tarde du genre télétype à travers le réseau telephonique commuté et est associée à un dispositif de surveillance conforme à l'une des revendications 1 à 7 et à la revendication 8.