Brevet FR2461938A1 — publié le 19810206

La présente invention concerne une installation permettant la détection centrale de l'énergie calorifique soutirée par plusieurs appareils utilisateurs de chaleur, installation qui comprend plusieurs dispositifs de mesure, associés chacun à un des appareils utilisateurs, et qui sont reliés, par l'intermédiaire d'une ligne omnibus commune, à un appareil central tandis que chaque dispositif de mesure comprend un débitmètre et tandis qutil est prévu, soit dans chaque dispositif de mebure, soit dans l'appareil cen- titrai, u eSèmet calculateur qui, apre chaque consom matiun d'une quantité fixe dterJergie, engendre une impulsion de quantité fixe d'énergie, qui est totalisée dans un compteur de quantité de chaleur associé à l'appareil utilisateur correspondant, les impulsions de quantité fixe d'énergie ou des impulsions de quantité fixe débitée engendrées par le débitmètre étant en outre transmises à partir de chaque dispositif de mesure de l'appareil central par l'intermédiaire d'une ligne omnibus sous la forme d'un mot de code d'un premier type contenant l'adresse de l'appareil utilisateur. On connaît déåà une installation de ce type (demande de brevet allemand publiée avant examen 27 22 485), dans laquelle les dispositifs de mesure décentralisés sont interrogés cycliquement par l'appareil central et retransmettent ainsi à ce dernier, par l'intermédiaire d'une ligne omnibus, la différence de température mesurée, dans le cas où un contact de quantité de chaleur du débitmètre du dispositif de mesure a été actionné depuis la dernière interrogation. La ligne omnibus est constituée par un conducteur de rythme, un conducteur d'adresse, un conducteur de données et un conducteur d'alimentation en tension.L'adressage s'effectue comme suit : chaque dispositif de mesure présente une bascule d'adresse, toutes les bascu les sont connectées à un registre à décalage et l'appareil central fat circuler par décalage un signal à travers ce registre à décalage. Si, par suite d'un dérangement ou d'une irterruption de l'alimentation en tension, une de ces bascules n'est plus en état de fonctionner, alors le fonctionnement du registre à décalage est interrompu et, par suite, la transmission de valeurs mesurées à partir des dispositifs de mesure encore en état de fonctionner est également rendue impossible. L'invention a pour objet de créer une ins lallation du type défini au début du présent préambule, dans laauelle une panne de l'alimentation en tension ou d'autres dérangements dans un des dispositifs de mesure sont indiqués par l'appareil central et n'entratne aucune interruption de la transmission des valeurs mesurées à partir des autres dispositifs de mesure. A cet effet, suivant l'invention, dans claque dispositif de mesure est disposé un élément temporisateur, qui déclenche périodiquement la transmission d'un mot de code d'un second type à l'appareil central et, dans ce dernier, il est prévu un élément d'alarme, qui répond lorsqu'au cours d'un laps de temps prédéterminé aucun mot de code ne parvient d'une adres- se donnée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descriptior détaillée qui suit et à l'examen du dessin joint qui en représente, à titre d'exemple non liu'itatif, une forme d'exécution. Sur ce dessein - la figure 1 représente le schéma de principe d'une installation permettant la détection centrale de l'énergie calorifique soutirée par plusieurs appareils utilisateurs de chaleur, et - la figure 2 représente un schéma de principe d'un dispositif de mesure. Sur la figure 1, les références 1, 2 et 3 désignent des dispositifs de mesure décentralisés qui sont reliés, par l'intermédiaire d'une ligne omnibus commune 4, à un appareil central 5. Chacun des dispositifs de mesure 1 à 3, qui sont de construction identique, est associé à un appareil utilisateur de chaleur non représenté, et comprend un débitmètre 6, un détecteur de température aller 7 et un détecteur de température de retour 8.Le débitmètre 6 mesure le débit volumétrique V, le détecteur de tempérzture aller 7, la température aller N et le détecteur de température de retour 8, la température de retour Tr d'un caloporteur qui circule dans une canalisation d'aller vers l'appareil utilisateur de chaleur associé et dans une canalisation de retour vers la source de chaleur. Un élément calculateur 9 détermine, par exemple d'après la formule Q = k L'appareil central 5 comporte plusieurs compteurs de quantité de chaleur 12 à 14, associés chacun à un des dispositifs de mesure 1 à 3. Si un mot de code du type A parvient dans l'appareil central 5, alors l'élément d'évaluation 11 transmet, selon l'a- dresse du mot de code, une impulsion de quantité fixe d'énergie au compteur de quantité de chaleur concerné 12, 13 ou 14e Dans ces compteurs, les impulsions de quantité fixe d'énergie sont totalisées et l'énergie calorifique soutirée par les divers appareils utilisateurs est indiquée. Dans chacun des dispositifs de mesure 1 à 3 est disposé un élément temporisateur 15, qui est remis à zéro par chaque impulsion de quantité fixe d'énergie émise par l'élément calculateur 9 et qui, après l'écoulement d'un laps de temps prédéterminée Ua déclenche périodiquement la transmission à l'appareil central 5 d'un mot de code du type B contenant l'adresse de l'appareil utilisateur. Lorsqu'au cours d'un laps de temps Tb qui, pour tenir compte des retards possibles, doit etre choisi légèrement plus long que Da ni le mot de code du type A, ni le mot de code du type B ne parviennent à l'appareil central 5 à partir d'une adresse donnée, l'élément d'évaluatoon Il transmet un signal de commande à un élément d'alarme 16 de sorte qu'une alarme est déclenchée, ce qui indique un dérangement dans le dispositif de mesure correspondant ou une tentative de fraude, par exemple par interruption de l'alimentation en tension. Avantageusement, l'appareil central 5 comporte un élément d'affichage, sur lequel l'adresse du dispositif de mesure qui n'est pas en état de fonctionner est affichée. Pour surveiller les intervalles temporels des pots de code reçus, l'élément d'évaluation 11 peut présenter, pour chaque adresse, un élément temporisateur qui est remis en marche après chaque mot de code du type A ou du type B arrivant de l'adresse concernée et qui, après écoulement du laps de temps Tb, déclenche l'alarme.Toutefois, on utilise avantageusement comme élément d'évaluation Il un micro-ordinateur qui, pour chaque adresse, écrit l'instant d'arrivée du dernier mot de code dans une mémoire et déclenche l'alarme dès qu'un instant retenu dans la mémoire a dépassé le laps de temps % On peut également faire fonctionner l'élément temporisateur 15 des dispositifs de mesure 1 à 3 de telle manière qu'il déclenche périodiquement la transmission d'un mot de code du type B à l'appareil central 5 indépendamment des impulsions de quantité fixe d'énergie Dans ce cas, l'élément d'évaluation Il doit déclencher l'alarme lorsqu'au cours du laps de temps Tb aucun mot de code du type B ne parvient à l'appareil central 5 à partir d'une des difféxentes adresses.La possibilité pré.cédemment mentionnée de ne transmettre un mot de code du type B qu'après que, pendant le laps de temps Ta aucune impulsion de quantité fixe d'énergie n'est arrivée offre toutefois cet avantage que la ligne omnibus 4 est occupée moins fréquemment, Avantageusement, on prévoit un agencement tel que l'élément d'alarme 16 réponde également lorsque le détecteur de température aller 7 et le détecteur de température de retour 8 et/ou d'autres détecteurs d'état détectent des états irréguliers ou des variations anormales.A cet effet, on prévoit, dans les dispositifs de mesure 1 à 3, un détecteur 17 pour la surveillance de la vitesse de variation des valeurs mesures Tv et Tr détermines par les détecteurs de tem prature 7 et 8, un détecteur 18 pour la surveillance de la différence des valeurs mesurées Tv et Tr ainsi qu'un manostat 19, tous ces appareils commandant, par lintermédiaire d'une porte OU 20, l'élément d'émission 10 et déclenchant la transmission d'un mode de code du tpe C à l'appareil central 5. Lorsqu'un mot de code du type C parvient dans l'élément d'évaluation 11, l'élé- ment d'alarme 16 est en même temps commande. te détecteur 17 est constitué, dans l'exemple représenté, par des éléments différentiateurs 21, 22, destinés à former les dérivées par rapport au temps: dTv et dTr dt dt et par des commutateurs à seuil 23, 24 qui répondent lorsque la dérivée par rapport au temps de la valeur mesurée T ou T dépasse un seuil prédéterminé.Si la valeur mesurée T v ou Tr, par suite d'un dérangement ou d'une tentative de fraude, par exemple par interruption de l'alimentation d'un détecteur, ou éloignement d'un détecteur de température à distance de l'emplacement de mesure, varie plus rapidement que cela n'est possible en fonctionnement normal en raison des constantes de tetr:ps, alors l'alarme est donnée0 te détecteur 18 est constitue par un élément calculateur de différence 25 et par un commutateur a seuil 26.Il répond lorsque la différence de température 2 = Tv - Tr dépasse une valeur négative prédé te+rinée accordée sur la précision de mesure des détectours de température 7, 8, ce qui indique un dérangement ou une tentative de fraude. te monostt 1, avantaffleusement disposé dans le débitmètre 6, surveille la pression statique dans le réseau de distribution de chaleur et déclenche l'alarme lorsque ladite pression statique tombe audessous d'une valeur minimale prédéterminée. Ainsi une alarme est également donnée lorsqu'un consommateur, dans une intention frauduleuse, éloigne le débitmètre 6 du réseau de distribution de chaleur. Si la transmission des mots de code du type B est indépendante de l'émission des impulsions de quantité fixe d'énergie, alors la retransmission d'une alarme, à partir de la porte OU 20, à l'élément d'alarme 16 peut également être assurée du fait que la porte OU 20 bloque la transmission du mot de code du type B, de sorte qu'après l'écoulement du laps de temps Tb, l'élément d'alarme 16 répond. La génération des impulsions de quantité fixe d'énergie, à partir des valeurs mesurée du débit volumétrique V, de la température aller T v et de la température de retour T Ur peut aussi, au lieu dêtre effectuée dans chaque dispositif de mesure individuel 1 à 3, ne se produire que dans l'élément d'évaluation Il de l'appareil central 5. La figure 2 représente un dispositif de mesure 27 destiné à ce cas et dont le débitmètre 6, après chaque écoulement d'une quantité débitée prédéterminée du caloporteur, engendre une impulsion de quantité fixe débitée. Un élément d'émission 28 transforme chaque impulsion de quantité fixe d'énergie en un mot de code du type A et transmet celui-ci, par l'intermédiaire de la ligne omnibus 4, à l'appareil central 5 (figure 1).L'élément temporisateur 15 est remis à zéro par chaque impulsion de quantité fixe débitée et déclenche périodiquement, après l'écoule- ment du laps de temps Ua la transmission d'un mot de code du type B. Les valeurs mesurées analogiques ç v et T déterminées par les détecteurs de température 7, 8 sont transformées, dans un convertisseur analogiquenumérique 29, en signaux numériques qui sont couplés, par l'intermédiaire de l'élément d'émission 28, avec la ligne omnibus 4. L'énergie calorifique Q soutirée par les divers appareils utilisateurs de chaleur est calculée dans l'élément d'évaluation 11 (figure 1) par exemple d'après la formule : Q = k k Tr)dt et indiquée dans le compteur de quantité de chaleur associé 12 15 ou 14. Avantageusement, il est également vérifié, dans l'élément d'évaluation 11, si les valeurs mesurées de la température aller Tv déterminées par les détecteurs de température 7 des divers dispositifs de mesure sont analogues. Si l'écart de ces température aller Tv dépasse une valeur prédéterminée, ce qui permet ici encore de conclure à un dérangement ou à une tentative de fraude, alors une alarme est déclenchée.La vérification décrite à propos de la figure 1 de la vitesse de variation des valeurs mesurées déterminées-par les détecteurs de température 7, 8 et la vérification du signe de la différence de température T = Tv = Urs peuvent également s'effectuer dans l'élément d'évaluation 11. Les détecteurs de température 7, 8 des dispositifs de mesure 27 peuvent être supprimés et, en remplacement, on mesure la température aller au moyen d'un détecteur de température aller commun à tous les appareils utilisateurs et la détermination de l'énergie calorifique Qvà payer par le consommateur s'effectue sur la base d'une température de retour fictive 2 , par exemple d'après la formule Qv k k7v0(Tv - rV)dt. La substitution de la températu- re de retour fictive rv à la température de retour effective T r influe sur le résultat des mesures de telle manière quedes consommateurs, qui font fonctionner leurs appareils utilisateurs de chaleur avec une faible di différence de température T, ont à parer un prix d'énergie relativement plus élevé que des consommateurs qui, grâce à l'utilisation d'une différence de température Qg élevée, participent à une utilisation optimale de la capacité du réseau de distrbution de chaleur et à une bonne efficacité de l'installation de chauffage. Les opérations numériques qui doivent être effectuées dans les dispositifs de mesure 1 à 3 et 27 peuvent être avantageusement assurées par un micro-ordinateur. REVENDICATIONS 1) Installation permettant la détection centrale de l'énergie calorifique soutirée par plusieurs apareils utilisateurs de chaleur, installation qui comprend plusieurs dispositifs de mesure associés chacun à un des appareils utilisateurs et qui sont reliés, par l'intermédiaire d'une ligne omnibus commune à un appareil central, tandis que chaque dispositif de mesure contient un débitmètre et tandis qu'il est prévu, soit dans chaque dispositif de mesure, soit dans l'appa reil central, un élément calculateur qui, après chaque consommation d'une quantité fixe d'énergie, engendre une impulsion de quantité fixe d'énergie qui est totalisée dans un compteur de quantité de chaleur associé à l'appareil utilisateur correspondant, les impulsions de quantité fixe d'énergie ou des impulsions de quantité fixe débite engendrées par le débitmètre étant en outre transmises à partir de chaque dispositif de mesure à l'appareil central par l'intermédiaire d'une ligne omnibus sous la forme d'un mot de code d'un premier type contenant l'adresse de l'appareil utilisateur, ladite installation étant caractérisée en ce que, dans chaque dispositif de mesure (1 à 3 ; 27) est disposé un élément temporisateur (15), qui déclenche périodi quer:e.t la trarsmission d'un mot de code d'un second type (B) à l'appareil central (5), et en ce que, dans l'appareil centra: (5) est prévu un élément d'alarme (16), qui répond lorsqu'au cours d'un laps de temps préd tertino aucun mot de code ne parvient d'une adresse donnée. 2) Instalation suivant la revendication 1, caractérisée en ce cue l'élément temporisateur (15) est repris a zéro par chacue impulsion de auantité fixe d'énergie ou de quantité fixe débitée 3) Installation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'élément d'alarme (16) répond lorsqu'un détecteur de température aller (7), un détecteur de température de retour (8) et/ou d'autres détecteurs d'état (19) d'un des dispositifs de mesure (1 à 3 ; 27) détectent des états irréguliers ou des variations anormales. 4) Installation suivant la revendication 3, caractérisée par un détecteur (17) pour la surveillance de la vitesse de variation des valeurs mesurées (Tv r) déterminées par les détecteurs de température (7 ; 8). 5) Installation suivant la revendication 3, caractérisée par un détecteur (18) pour la surveillance de la différence des valeurs mesurées ( ; Tr) déterminées par les détecteurs de température (7 ; 8). 6) Installation suivant l'une des revendications 3 à 5, caractérisée par un monostat (19) disposé dans le débitmètre (6). 7) Installation suivant l'une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que le dispositif de mesure (1 à 3 ; 27) est agencé de manière à engendrer un mot de code d'un troisième type (C) et transmet celui-ci, par l'intermédiaire de la ligne omnibus (4), à l'appareil central (5) lorsque le détecteur de température aller (7), le détecteur de température de retour (8) ou d'autres détecteurs d'état (19) détectent des états irréguliers ou des variations anormales. 8) Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément d'alarme (16) répond lorsque l'écart des températures aller (Tv) détectées par les détecteurs de température aller (7) des dispositifs de mesure (1 à 3 ; 27) dépasse une valeur pré déterminée. 9) Installation suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la ligne omnibus (4) est une ligne bifilaire. 10) Installation suivant la revendication (9), caractérisée en ce que les dispositifs de mesure 1 à 3 ;-27) sont alimentée à partir de-la ligne biti- laire (4).