Brevet FR2466813A1 — publié le 19810410

La présente invention concerne un avertisseur sonore électronique autonome destiné à émettre un son normalisé lorsqu'un événement prédéterminé est détecté par une ligne de détection. Plus particulièrement cet avertisseur est destiné à produire une alarme indiquant la nécessité d'une évacuation d'urgence dans des lieux recevant du public, ou plus simplement, à fournir une alarme sonore et visuelle dès qu'une anomalie (incendie, bris de glace, fumée...) est matérialisée par un changement d'impédance d'une ligne de détection. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente schématiquement l'avertisseur selon l'invention la figure 2 représente plus en détail un circuit de détection destiné à être utilisé dans un avertisseur selon l'invention la figure 3 représente le circuit logique de commande d'un avertisseur selon l'invention la figure 4 illustre un circuit d'alarme visuelle faisant partie de l'avertisseur selon l'invention la figure 5 représente un exemple de circuit générateur d'alarme sonore la figure 6 représente un mode de réalisation préférentiel d'un circuit d'alimentation destiné à l'avertisseur selon l'invention ; et les figures 7, 8 et 9 représentent des installations comportant plusieurs avertisseurs selon l'invention montés en parallèle. Ainsi que représenté schématiquement sur la figure 1, l'avertisseur selon l'invention est alimenté par un circuit d'alimentation 1, branché sur le secteur, qui fournit une tension d'alimentation continue (+ L'avertisseur comporte un circuit de détection 2 dont une sortie E est reliée à la borne négative, ou masse du circuit d'alimentation, tandis que son autre sortie D est reliée à l'entrée d'un circuit logique de commande 3. Ce dernier compte une première sor tie a reliée à l'entrée d'un circuit d'alarme visuelle 4, et une seconde sortie b reliée d'une part à un circuit 5 générateur d'une alarme sonore et à un circuit 6 de commande d'un circuit extérieur.Ce circuit 6 est, de préférence, constitué par un relais 7 disposé entre la sortie b et la masse et dont le contact 8, normalement ouvert, se ferme lorsqu'il y a alarme. I1 est ainsi possible de commander un circuit extérieur branché aux bornes G et H du contact 8, isolé galvaniquement de l'avertisseur, et dont la mise en fonctionnement automatique se trouve déclenchée en même temps que l'alarme sonore. Un tel circuit extérieur peut par exemple servir à la commande de portes coupe-feu, de balises, d'extincteurs, La figure 2 représente plus en détail un circuit de détection 2. Ce circuit se présente sous la forme d'une ligne de détection bifilaire branchée aux bornes D et E.Cette ligne non polarisée, ayant une section et une longueur quelconques, à déterminer dans chaque cas particulier, est fermée sur un ensemble d'impedances destiné à maintenir en bout de ligne un niveau de tension connu et constant. Cet ensemble d'impédances constituant le circuit terminal du circuit de détection 2 comporte dans le mode de réalisation représenté une diode Zener 9 montée en parallèle sur une résistance 10 en série avec un élément de visualisation 11. Sur la figure 2, cet élément de visualisation 11 est représenté sous la forme d'une diode électroluminescente.La diode li est éclairée lorsque la ligne de détection ne détecte aucun défaut et s'éteint dès que la ligne est perturbée, c'est-àdire est soit court-circuitée par un ou plusieurs contacts du type parallèle (yl, y2, y3, y4 ...), soit interrompue par un ou plusieurs contacts du type série (xl, x2, x3, m4...). Bien entendu il est possible de remplacer la diode Zener 9 par tout composant équivalent présentant un niveau de tension constant, par exemple par une association de diodes en série, une pile, un accumulateur ou une résistance fixe (traversés par un courant connu). Les ouvertures ou fermetures de la ligne de détection peuvent être obtenues de toute façon connue, mécaniquement, physiquement, thermiquement, optiquement ou acoustiquement . La figure 3 représente le circuit logique de commande 3 dont l'entrée est reliée à la borne D du circuit 2 de détection. Ce circuit 3 comporte deux comparateurs 12 et 13. Une première entrée du circuit 12 et une seconde entrée du circuit 13 sont reliées par l'intermédiaire d'une diode 14 à la borne D, et simultanément à la tension positive (+) fournie par le circuit d'alimentation 1 par une résistance 15o La seconde entrée du comparateur 12 et la première entrée du comparateur 13 restent flottantes. De cette manière, le comparateur 12 produit un signal de détection lors de l'ouverture d'un contact x du circuit de détection 2, tandis que le comparateur 13 produit un signal lors de la fermeture d'un contact y. Autrement dit, le comparateur 12 se comporte comme un lecteur d'ouverture et le comparateur 13 comme un lecteur de court-circuit de ligne. Les sorties des comparateurs 12 et 13 sont reliées par l'intermédiaire d'un circuit 19 de mise en forme a la première sortie a du circuit logique de commande 3, elle-meme reliée à l'entrée du circuit d'alarme visuelle 4. Le circuit 19 a essentiellement pour objet de rendre exploitables les signaux de sortie des comparateurs 12 et 13 dont le niveau est trop faible pour permettre une utilisation directe, On obtient donc à la borne a un signal de commande dès qu'un défaut est détecté dans le circuit de détection 2 et ce signal provoque une alarme visuelle dans le circuit 4 qui sera décrit plus en détail en regard de la figure 4o La sortie de-s comparateurs 12 et 13 est également reliée à une première entrée d'un circuit bistable 16 et à une entrée d'un comparateur 17 dont l'autre entrée est reliée à la sortie du bistable 16.Une résistance 20 est disposée entre la première entrée du circuit 16 et sa sortie, sa seconde entrée étant connectée à la masse par l'intermédiaire d'un bouton-poussoir 26, et à la tension positive d'alimentation (+) par l'intermédiaire d'un bouton-poussoir 25 et d'une résistance 27. Cette seconde entrée est également reliée par des diodes 23 et 24 à des bornes B et C destinées à la commande automatique et dont le fonctionnement sera explicité ci-dessouse Le comparateur 17 traite l'information émise par les circuits 12 et 13, d'une part, et 16 d'autre part, et commande selon deux modes possibles lamise en fonctionnement de l'alarme sonore. En effet sa sortie est reliée à une première entrée d'une bascule 18, dont l'autre entrée reste flottante, et qui peut être bouclée en monostable ou en bistable. Pour cela la première entrée de la bascule 18 est reliée à sa sortie par une résistance 21 en série avec un interrupteur 22. Dans un premier mode de fonctionnement l'interrupteur 22 est ouvert et la bascule 18 fonctionne comme un monostable. I1 n'y a pas mémorisation de l'information transmise par le comparateur 17, alors que dans un second mode de fonctionnement l'interrupteur 22 étant fermé la bascule 18 fonctionne comme un bistable et il y a mémorisation des informations produites par les contacts x et y du circuit de détection 2.La sortie de la bascule 18 est reliée à la base d'un transistor 28 dont l'émetteur est relié à la tension positive d'alimentation et dont le collecteur constitue la seconde sortie b du circuit logique de commande 3 destinée à la commande du circuit 5 générateur d'alarme sonore et du circuit 6. Après déclenchement de l'alarme sonore une mise au repos est rendue possible au moyen du bouton-poussoir 25 qui bloque le circuit bistable 16 en connectant la seconde entrée de celui-ci à la tension d'alimentation par l'intermé~ diaire de la résistance 27. Cette mise au repos peut par exemple être souhaitée par les pompiers qui désirent supprimer l'alarme- sonore et la commande fournie par le circuit 6 au moment de leur intervention. Cette mise au repos n'influence pas le circuit d'alarme visuelle 4, quiet commandé directement par la sortie des comparateurs 12 et 13. Le bouton-poussoir 26 permet de réenclencher l'alarme sonore et le circuit 6 en débloquant le circuit 16 grâce à la connexion de sa seconde entrée à la masse. Les bornes B et C permettent de télécommander le blocage et le déblocage du circuit 16, sans intervention manuelle sur les boutons-poussoirs 25-et 26. On peut également brancher sur la borne B la sortie d'une minuterie dont les entrées seraient reliées aux bornes G et H du circuit 6. La fonction de temporisation de la minuterie, ainsi ramenée sur la borne B permettrait d'assurer une temporisation du contant 25 pour éviter le fonctionnement permanent de l'alarme sonore lorsque le secteur est présent et lorsqu'aucune intervention manuelle ne vient fermer le contact 25. Cette minuterie extérieure commandée par les bornes G et H constituerait donc une mise au repos temporisée automatique de l'alarme sonore0 La figure 4 représente un mode particulier de réalisation d'un circuit d'alarme visuelle 4 destiné à etre commandé par les signaux fournis sur la borne de sortie a du circuit logique de commande 3.Ce circuit 4 est essentiellement constitué par un voyant lumineux 32 disposé entre le collecteur dtun transistor 34 et le collecteur d'un transistor 31 dont l'émetteur est relié à la masse et dont la base est reliée à la sortie d'un oscillateur 30 commandé de manière à ce qu'on obtienne un signal pulsé dans le voyant 32o Comme représenté sur la figure 4 l'entrée de commande de l'os- cillateur 30 est reliée au collecteur du transistor 34, l'émetteur de ce dernier étant connecté à la tension positive d'alimentation et sa base étant reliée par l'intermédiaire d'une résistance 29 à la borne a du circuit logique de commande 3o On obtient ainsi un signal lumineux pulsé dans le voyant 32 dès qu'un signal de commande apparat à la sortie a, c'est-à-dire dès qu'un défaut est détecté par le circuit de détection 2. Dans le circuit d'alarme visuelle 4, une borne F est reliée par une diode 33 au collecteur du transistor 31. Cette borne est destinée à être utilisée pour alimenter un voyant supplémentaire lorsque plusieurs avertisseurs sont associés et télécommandés, comme décrit plus en détail en regard de la figure 8. L'avertissement sonore est effectué au moyen d'un circuit 5 tel que représenté sur la figure 5, destiné à produire, conformément à la norme NFC 32 001, deux notes de fréquence et de rapport cyclique imposés, à savoir les notes la et do dièse. Ce circuit 5 comporte deux comparateurs 35 et 36 couplés chacun en bascule astable. A cet effet une résistance 39 est connectée entre une première entrée du comparateur 35 et sa sortie, deux résistances 40 et 41 en série étant disposées entre sa seconde entrée et sa sortie, une diode 42 étant montée en parallèle sur la résistance 41. Un condensateur 43 est disposé entre la seconde entrée du comparateur 35 et la masse E.De même une résistance 48 est disposée entre une première entrée du comparateur 36 et sa sortie et des résistances 49 et 50 en série entre ladite sortie et la seconde entrée du comparateur, qui est ellemême reliée à la masse par un condensateur 52. Comme précédemment une diode 51 est montée en parallèle sur la résistance 50. La sortie du comparateur 35 est reliée à la première entrée du comparateur 36 par une résistance 44 et une diode 45 en série. Les premières entrées des comparateurs 35 et 36 sont respectivement reliées à la masse par des résistances 38 et 47, et à des sorties d'un circuit 62 par des résistances 37 et 46. Les valeurs des résistances et condensateurs associés aux comparateurs 35 et 36 sont déterminées de manière à fournir les constantes de temps adéquates pour produire les notes la et do dièse. Le circuit 62 alimente normalement les comparateurs 35 et 36 sous une tension déterminée (par exemple 7V) lorsque le dispositif fonctionne en alarme et produit le son la, do dièse, en réponse à la détection d'un défaut par le circuit de détection, transmise par la borne 6 du circuit logique de commande qui est reliée à une première entrée du circuit 62. Le circuit 62 comporte une seconde entrée dont la fonction sera explicitée ci-dessous. La sortie du comparateur 36 est reliée par une résistance 53 à la base d'un transistor 54 qui constitue un am- plificateur de puissance, son émetteur étant relié à la masse et un haut-parleur 55 étant monté entre son collecteur et la tension d'alimentation fournie par la seconde sortie du circuit 62. Bien entendu il est possible de monter plusieurs transistors en cascade dans l'amplificateur de puissance de manière à obtenir le niveau sonore désiré, de préférence plus de 90 dB. Dans le mode de réalisation préférentiel représenté un second haut-parleur 58 est disposé en aval du précédent et fonctionne en opposition de phase par rapport au hautparleur principal 55 de manière à supprimer les pointes de courant sur la ligne d'alimentation et à uniformiser le courant débité par celle-ci. Pour cela il est monté entre la masse et le collecteur d'un transistor 57, dont ltémet- teur est relié à la seconde sortie du circuit 62 et dont la base est reliée au collecteur du transistor 54 par l'intermédiaire d'un circuit déphaseur inverseur 56. Les divers composants du circuit sont également dimensionnés de manière à ce que ce second haut-parleur 58 émette un niveau sonore supérieur à 90 dB. Indépendamment du signal sonore la, do dièse imposé par la norme, l'avertisseur selon l'invention permet l'émission d'un troisième son différent des deux premiers et destiné à tout usage approprié. I1 peut par exemple être utilisé comme signal-de fin de cours ou de fin de récréation par l'Education Nationale. Ce troisième son est commandé par le bouton-poussoir 61 connecté entre la tension positive d'alimentation (+) et la seconde entrée du circuit 62. Celui-ci constitue un abaisseur de tension qui, lorsque le bouton-poussoir 61 est actionné, alimente le comparateur 36 avec une tension inférieure à la précédente (par exemple 5,5V). Bien évidemment la fréquence d'oscillation de la bascule astable 36 dépend non seulement des constantes de temps RC associées mais également de la tension d'alimentation et la baisse de celle-ci conduit à la production d'un son plus grave qui se différencie nettement de la note émise en cas d'alarmez Bien entendu, Si pendant l'émission de ce troisième son apparaissait un défaut de la ligne de détection devant déclencher l'alarme sonore, celle-ci deviendrait prioritaire. Des bornes A et J respectivement reliées, par l'intermédiaire de diodes 60 et 59, aux bornes du contact 61 permettent de telécommander la production du troisième son à distance. La figure 6 représente un mode de réalisation d'un circuit d'alimentation 1 plus particulièrement adapté à l'avertisseur selon l'invention. Dans ce circuit, la tension d'alimentation alternative fournie par le secteur est transformée en courant continu régulé destiné à alimenter l'ensemble du dispositif électronique. Cette tension continue d'alimentation est bbtenue sur la borne X de façon classique par l'intermédiaire d'un transformateur 79, d'un redresseur 63, d'un condensateur de filtrage 64, d'un régulateur de tension 65. Un témoin lumi neux 66, en série avec une résistance 81, est monté entre la borne M et la masse E de manière à indiquer la présence de la tension d'alimentation à la borne K. Afin de permettre à l'avertisseur sonore de fonctionner même en cas de coupure du secteur, l'invention prévoit l'utilisation d'une batterie d'accumulateur 70 incorporée au dispositif. Cette batterie est chargée et entretenue en charge par un chargeur à courant constant régulé constitué par le transformateur 79, un redresseur 67 en série avec un régulateur 68 et une résistance de mesure 69, la batterie 70 étant disposée entre la masse et la sortie de la résistance de mesure.Un circuit de limitation de décharge constitué par un pont de Wheatstone est monté en parallèle sur la batterie 70. I1 comporte deux résistances 71 et 72 en série, dont le point commun est relié à une première entrée d'un comparateur 75 et une résistance 73 en série avec une diode Zener 74, leur point commun étant relié à la seconde entrée du comparateur 75 qui enregistre donc le déséquilibre existant dans le pont. La sortie du comparateur 75 est reliée à la base d'un transistor 76 dont l'émetteur est relié à la borne positive de la batterie et dont le collecteur est relié à la borne N de sortie du circuit d'alimentation.Un témoin lumineux 78, constitué par exemple par une diode électroluminescente, est disposé en série avec une résistance 77 entre la borne N et la masse et indique l'é- tat de charge de la batterie d'accumulateurs. Par exemple, pour une batterie de 12 V le voyant peut etre éteint pour une tension inférieure à 10 V et allumé pour une tension normale de fonctionnement de 13,5 V. Un commutateur électronique 80 dont les deux bornes de contacts d'entrée sont reliées respectivement aux bornes x et N et dont la sortie fournit la tension d'alimentation(+) à l'ensemble des circuits, permet d'alimenter ceux-ci soit à partir du secteur par la borne X, soit à partir de la batterie de secours par la borne Ne Les figures 7 à 9 représentent des installations plus importantes dans lesquelles plusieurs blocs avertisseurs, ayant la structure décrite en regard des figures 1 à 6, sont branchés en parallèle. Sur la figure 7, plusieurs blocs (bloc 1, bloc 2, bloc 3, etc...) sont associés en parallèle, leurs bornes A, B, C, D, E et J étant respectivement reliées les unes aux autres et à des lignes communes aboutissant à un coffret de télécommande CT. Dans ce mode de réalisation les blocs ne comportent pas de circuit de détection individuel 2, les contacts x et y assurant la détection des défauts étant communs à tous les blocs et branchés entre les lignes reliées aux bornes D et E et le coffret CT. Celui-ci contient la diode Zener 9, la résistance 10 et le voyant 11 qui forment un circuit terminal commun pour la ligne de détection0 Les bornes J et A snt reliées à un bouton pousstoir 61' qui permet de télécommander du coffret CT la commande du troisième son fixe simultanément sur tous les blocs. La mise en repos et la remise en route de l'alarme sonore précédemment réalisée par les boutons-poussoirs 25 et 26 sont télécommandés simultanément pour tous les blocs par deux boutons poussoirs 25' et 26', disposés sur le coffret CT. Pour cela ie bouton-poussoir 25' est monté, en série avec une résistance 27', entre les bornes A et B des blocs, le bouton-poussoir 26' étant monté entre les bornes C et E des blocs. La figure 8 montre une installation dans laquelle plusieurs blocs télécommandés par un coffret CT sont associés tout en conservant chacun leur ligne de détection propre. Ainsi, si les bornes A, B, C, E et J des divers blocs sont respectivement reliées entre elles et au coffret CT, une ligne de détection particulière est disposée entre les bornes D et E de chaque bloc, Comme précédemment le coffret CT comporte trois boutons-poussoirs, représentés schématiquement, permettant de télécommander simultanément pour tous les blocs la mise au repos, la remise en fonctionnement, ou la production du troisième son. De plus, une liaison unifilaire entre le coffret CT et le point F de chaque bloc permet d'alimenter le voyant du coffret CT en parallèle avec le voyant 32 de chaque bloc de façon à ramener sur le coffret CT une fonction de signalisation indiquant que l'une des lignes de détection présente un défaut. Sur la figure 9, l'association de plusieurs blocs est effectuée selon un déclenchement en cascade par l'utilisa- tion de contacts xl, x2, x3, ..., fermés au repos, un contact x étant disposé entre les bornes D de deux blocs adjacents, le dernier contact x de la série étant disposé entre la borne D du dernier bloc et une entrée du coffret de télécommande CT. Dans ce type de câblage, l'ouverture des contacts x provoque le déclenchement des blocs situés en aval de ce contact. Comme précédemment le coffret de télécommande -permet d'assurer la mise au repos général, la remise en fonctionnement des blocs ayant enregistré un défaut, et l'émission du troisième son. La combinaison des divers circuits constituant l'avertisseur sonore selon l'invention permet ainsi d'obtenir un dispositif fiable ayant de nombreuses possibilités0 Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'avertisseur sonore décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, pour l'alarme sonore, le couple la-do dièse, qui correspond cependant aux normes françaises actuelles, n'est pas impératif ; n'importe quel couple de sons différents peut en pratique être généré. REVEiDICATIONS 1. Avertisseur électronique autonome destiné à émettre un son normalisé lorsqu'un défaut est détecté par une ligne de détection, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit logique de commande (3) dont l'entrée est reliée à la sortie (D) du circuit de détection (2) comportant la ligne de détection, une première sortie (b) du circuit logique de commande étant reliée à un circuit générateur d'une alarme sonore (5), et une seconde sortie (a) du circuit logique de commande étant reliée à un circuit d'alarme visuelle (4) e 2. Avertisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première sortie (b) du circuit logique de commande est également reliée à un relais (7) dont le contact (8) actionne un circuit extérieur lorsqu'une alarme est dé clenche0 3.Avertisseur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le circuit générateur d'une alarme sonore (5) comporte deux circuits astables (35,36) en série, dont les constantes de temps sont telles qu'ils émettent deux sons différents, par exemple la-do dièse, un hautparleur (55) étant connecté à la sortie desdits circuits0 4. Avertisseur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un haut-parleur supplémentaire (58i branché en opposition de phase par rapport audit hautparleur0 5. Avertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit logique de commande (3) comporte des moyens (25,16) permettant la mise au repos de l'alarme sonore, sans influencer l'alarme vi surelle, 6.Avertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le circuit générateur d'alarme sonore (5) comporte des moyens (61,62) permettant de produire un son différent, en l'absence d'alarme, l'alarme demeurant cependant prioritaire, et pouvant donc être activée même pendant l'émission de ce troisième sonO 7. Avertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le circuit de détection (2) est constitué par une ligne bifilaire, non polarisée, fermée sur un circuit terminal constitué par une diode Zener (9) en parallèle avec une diode électroluminescente (11) en série avec une résistance (10), la détection de défauts se faisant par court-circuit de la ligne ou par interruption de -la ligne. 8. Installation caractérisée en ce qu'elle est constituée par plusieurs avertisseurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, montés en parallèle et télécommandés par un coffret commun (CT).