Brevet FR2549262A1 — publié le 19850118

La présente invention concerne une installation de surveillance et de protection d'un homme seul travaillant dans une zone dangereuse ou isolée. On connaît déjà des installations de surveillance à distance et de protection d'un homme seul permettant d'assurer la sécurité maximale à un individu travaillant soit dans une zone dangereuse, soit dans une zone isolée. Par zone dangereuse on peut considérer un bassin d'eau, une fosse d'incinération, un puisard, une pièce 3 dégagement gazeux, un terrain å émanation toxique etc. Par ailleurs on peut définir une zone isolée comme par exemple des sites de relevés météorologiques, un carreau d'usine et en règle générale toute pièce, bâtiment ou terrain peu fréquenté et où peut intervenir, pour des périodes plus ou moins longues, un individu seul.Des exemples typiques d'application sont les stations de traitement des eaux potables ou d'effluents, les postes de relèvement des eaux usées, les usines d'incinération d'ordures ménagères, les usines de fabrication, stockage, traitement chimique et autres, et d'une manière générale tout endroit où un individu est susceptible de subir une atteinte à son intégrité physique nécessitant des secours rapides. On connaît déjà des installations de surveillance à distance et de protection d'un homme seul, telles que celles décrites par exemple dans les brevets FR 2 344 898 et FR 2 386 875, mais ces intallations présentent un certain nombre d'inconvénients. En effet le principe mis en oeuvre dans l'installation décrite dans le brevet FR 2 344 898 est basé sur le déclenchement, par un boîtier porté par l'individu protégé, d'une émission radio codée si cet individu occupe une position couchée, cette émision étant captée par un récepteur pour allumer un voyant de contrôle. I1 en résulte que l'installation de surveillance est totalement inopérante si l'individu casse le bottier en tombant ou bien si celuici tombe en panne ou bien encore si l'individu dépose tout simplement le boîtier à terre en position verticale.Par ailleurs avec une telle installation l'émission d'alarme n'est déclenchée que si l'individu est dans une position horizontale et par conséquent si l'individu s'affaisse, à la suite d'un malaise, contre un mur, il nty a pas émission d'alarme. Enfin le personnel de surveillance n'a pas la possibilité de contrôler en permanence, sur un pupitre, le bon fonctionnement de l'ensemble de la chaîne de surveillance à distance et de protection. Le principe mis en oeuvre dans l'installation décrite dans le brevet FR 2 386 875 est basé sur une interrogation cyclique, à partir d'un poste central, de plusieurs postes Peaux, chaque poste local recevant à son tour l'os eillatiqn permanente provenant d'un oscillateur porté par l'individu devant être protégé. La distance entre les postes locaux et le poste central étant de plusieurs kilomètres, ce type de matériel s'apparente à un réseau radio téléphonique, ce qui rend très difficile sa mise en application du fait des fortes contraintes existantes sur l'allocation de fréquences radio pour ce type d'utilisation.Par ailleurs l'oscillateur porté par l'individu protégé, semblable à un bot- tier montre, autorise peu d'énergie disponible et par conséquent l'oscillateur a une très faible portée, ce qui limite ainsi la distance entre l'individu protégé et le poste local, distance qui doit être de 5 à 10 mètres. En outre si l'individu équipé de l'oscillateur détache son bracelet montre et le pose sur un support quelconque, l'installation de surveillance devient totalement inopérante et le poste central n'en est pas informé. Enfin l'individu protégé doit agir sur un bouton du boîtier portatif, pour envoyer un signal d'alarme. Par conséquent l'individu peut tomber en syncope sans avoir eu le temps d'émettre son signal d'alarme. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en procurant une installation de conception particu lièrement simple, assurant une protection maximale des individus et également une autoprotection du matériel porté par ceux-ci. A cet effet cette installation de surveillance et de protection d'un homme seul travaillant dans une zone dangereuse ou isolée comportant, pour chaque personne à protéger, un boîtier porté par la personne à protéger et contenant un émet teur radio relié à une antenne, et au moins un récepteur de contrôle à distance disposé de manière à pouvoir recevoir un signal radio émis à partir de chaque boîtier portatif, est caractérisé en ce que le boîtier portatif contient un capteur d'immobilisme émettant des impulsions électriques, à des instants aléatoires, tant que l'individu porteur du boîtier est en mouvement, des moyens pour comparer l'intervalle de temps entre deux impulsions successives émisespar le capteur d'immobilisme et une valeur de seuil prédéterminée, de manière à mettre en service périodiquement l'émetteur radio et à émettre ainsi, à partir de l'antenne du boîtier portatif, un train de signaux codés périodiques, tant que l'intervalle de temps entre deux impulsions successives émises par le capteur d'immobilisme est inférieur à la valeur du seuil prédéterminé, le récepteur de contrôle transforme les signaux radio en impulsions de contrôle périodiques, et ce récepteur est connecté à un pupitre de contrôle comportant des moyens pour détecter les impulsions de contrôle et pour émettre un signal d'alarme aussitôt que ces impulsions de contrôle périodiques ne sont plus reçues. On décrira ci-après,à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention,en référence au dessin annexé qui est un schéma synoptique d'une installation de surveillance à distance et de protection d'un homme seul suivant l'invention. L'installation suivant l'invention comporte un boîtier portatif 1, porté par chaque individu à protéger, un récepteur de contrôle 2 et un pupitre de contrôle 3. Le boîtier portatif 1 est miniaturisé de manière à pouvoir être porté dans une poche de vêtement ou en étant accroché à un ceinturon. I1 fonctionne sur une batterie d'accumulateur 4 incorporée dans le boîtier et pouvant être rechargée par un chargeur individuel extérieur facilement dêplaçable. Le boîtier 1 comporte également un conjoncteur à contact 5 à deux positions assurant, dans une première posi tion, le raccordement de la batterie d'accumulateur au chargeur lui-même relié au secteur pour assurer la charge de la batterie d'accumulateur et, dans une seconde positon, l'ali- mentation électrique des circuits du boîtier. Le boîtier portatif 1 contient un capteur d'immobilisme 6 dont le but est de donner une information directe concernant les mouvements divers créés par le porteur du boîtier 1. Ce capteur d'immobilisme est avantageusement constitué par une sphère sur la surface interne de laquelle sont disposés plusieurs contacts et contenant en-son sein un liquide conducteur, par exemple une boule de mercure. Par conséquent, tant que l'individu portant le bottier 1 est en mouvement, le déplacement de la boule de mercure par rapport au réseau de contacts fixes provoque des fermetures ou ouvertures de contacts, en fonction des divers mouvements du porteur. Les contacts du capteur d'immobilisme 6 sont reliés à un circuit de remise à zéro 7 qui délivre ainsi à sa sortie des impulsions aléatoires appliquées à une entrée de remise à zéro d'un compteur 8.Ce compteur 8 reçoit par ailleurs, à son entrée de comptage,les impulsions b fournies, à une fréquence déterminée, par une horloge interne 9. Le compteur 8 totalise ainsi le nombre n d'impulsions émises par l'horloge interne 9 au cours de chaque intervalle de temps a séparant deux impulsions successives émises par le circuit de remise à zéro 7. Tant que le nombre n des impulsions totalisées par le compteur 8 demeure inférieur à une valeur prédéterminée nO, le compteur 8 valide, par une première sortie, une horloge d'émission llelle-même connectée à un émetteur 12 relié à une antenne d'émission externe 13 portée par le boîtier 1. L'horloge 11 émet à Sa sortie des impulsions c à fréquence régulière,par exemple des impulsions d'une durée d'une seconde toutes les 4 à 60 secondes. L'émetteur 12 émet ainsi des trains de signaux radio électriques A à intervalles réguliers. Le compteur 8 est également connecté , par une seconde sortieà un étage 14 d'alimentation d'un émetteur de signal sonore 15, et à un circuit de temporisation 16 relié lui-même à l'émetteur 12. Ainsi, si le nombre n des impulsions de l'horloge interne 9 totalisées pendant l'intervalle a entre deux impulsions successives émises par le circuit de remise à zéro 7 devient supérieur au seuil nO (cas d'un immobilisme prolongé du porteur du boîtier 1), le compteur 8 excite, par sa seconde sortie, l'étage d'alimentation 14 de telle façon que l'émetteur de signal sonore 15 émette un signal de pré-alarme, et ce pendant deux périodes d'environ 7 secondes séparées entre elles par une courte période de silence.Ce signal de pré-alarme a pour but de prévenir l'individu que, s'il n'est pas en danger, il doit annuler la pré-alarme afin d'éviter le déclenchement du processus d'alarme qui sera décrit plus loin. A cet effet le boîtier portatif 1 est pourvu d'un contact 17 à bouton poussoir qui est connecté au compteur 8, pour remettre à zéro celui-ci, autrement dit pour annuler la pré-alarme. I1 suffit par conséquent que le porteur du boîtier 1 appuie sur le boutonpoussoir 17 pour annuler la pré-alarme qui est apparue après une certaine période d'immobilisme prédéterminée. Si l'individu portant le boîtier 1 n'annule pas la pré-alarme, après l'écoulement de la période de temps correspondant à l'émission du signal sonore en deux périodes de 7 secondes, par l'émetteur sonore 15, le compteur 8 commande, par l'intermédiaire du circuit de temporisation 16, l'émetteur 12 de manière à provoquer une émission permanente d'un signal radio B. Le circuit 16 introduit une temporisation qui peut aller de 5 à 300 secondes. Le boîtier portatif est mis en service automatiquement, par le commutateur 5, aussitôt qu'il est déconnecté du boîtier chargeur sur lequel il est branché en permanence après chaque période d'utilisation. I1 n'y a donc aucune opération particulière à effectuer en ce qui concerne le bottier portatif 1 pour le mettre en route, et le fait de le déconnecter du chargeur entraîne automatiquement l'alimenta tion électrique, à partir de la batterie d'accumulateur 4, de tous les composants du boîtier et par conséquent la mise en marche de l'émetteur 12. Ce dernier produit alors le signal périodique qui assure, comme on le verra plus loin, le démarrage automatique, au pupitre de contrôle, du processus de surveillance. En fin d'utilisation, le fait de rebrancher le boi- tier portatif 1 sur son chargeur provoque, du fait de la disparition du signal périodique émis par l'émetteur 12, une alarme au pupitre de contrôle 3, ceci afin d'éviter toute désolidarisation volontaire ou involontaire du système de sécurité sans que le pupitre de contrôle en soit averti. En fin d'utilisation normale du boîtier portatif 1, l'individu qui le portait doit avertir, par un moyen interne, le pupitre de contrôle 3 qu'il désire mettre fin à la couverture de protection, ce qui permet à ce pupitre de contrôle d'annuler le processus de surveillance. Le signal émis par l'émetteur 12 du boîtier portatif 1, qu'il s'agisse du signal discontinu A ou du signal continu B, est rayonné par l'antenne 13 et capté par une antenne 18 du récepteur de contrôle 2. Ce récepteur de contrôle 2 comprend un étage récepteur proprement dit 19 suivi d'un décodeur 21 et d'un relais 22. Ce relais 22 est ainsi actionné en fonction de la réception directe du signal HF codé émis par le boîtier portatif 1 et ce relais engendre ainsi des impulsions de contrôle C régulières et intermittentes, en synchronisme avec les signaux A. Ces impulsions sont transmises par un conducteur de liaison 23 au pupitre de contrôle 3. Le rôle du récepteur de contrôle 2 est ainsi d'analyser le signal reçu par l'antenne 18 et de le transmettre sous forme d'impulsions au pupitre de contrôle 3. Le pupitre de contrôle 3 est placé sur un bureau, clavier, console, au choix, dans un local ou s'exerce une présence permanente ou à défaut avec un poste téléphonique. Ce pupitre 3 est doté d'une clef de mise en marche, d'un voyant de marche 24, d'un voyant "RECEPTION" 25 de surveillance de la réception du boîtier portatif 1, de voyants 26 d'indication de la zone dans laquelle évolue le bottier portatif 1, ainsi que de voyants d'alarme/individu 27 et d'alarme/matériel 28. I1 comporte également un circuit de remise à zéro 29 auquel sont appliquées les impulsions de contrôle C provenant du relais 22, une horloge interne 31 et un compteur 32 totalisant les impulsions émises par l'horloge interne 21 et remis à zéro par les impulsions de sortie du circuit 29. Le pupitre de contrôle 3 réalise ainsi un comptage des impulsions de contrôle C envoyées par le récepteur de contrôle 2 et il compare ces impulsions avec les impulsions du signal de référence fourni par l'horloge interne 31. S'il n'y a pas concordance entre les signaux, le compteur 32 déclenche le processus d'alarme, en provoquant par exemple l'allumage du voyant d'alarme/individu 27. Les indications de fonctionnement du système permettent par le voyant "RECEPTION" 25 de contrôler en permanence la réception des impulsions de contrôle C, le voyant "PORTATIF EN SERVICE" 33 informe du démarrage du processus de surveillance du boîtier portatif 1, le voyant "ALARME/INDIVIDü" déclenche un avertisseur sonore, un transmetteur téléphonique, un feu clignotant avertisseur etc ...,et enfin le voyant "DEFAUT PUPITRE" informe d'une défectuosité du pupitre lui-même. Pour pallier la disparition momentanée de l'alimentation électrique à partir du secteur, le pupitre de contrôle 3 est avantageusement alimenté par une batterie d'accumulateurs maintenus chargés en permanence par un chargeur incorporé et alimentant également le récepteur de contrôle 2, si bien que l'ensemble de l'installation se trouve être protégé du point de vue énergie. On voit donc, d'après la description qui précéde, que le principe général de fonctionnement de l'installation de surveillance à distance et de protection suivant l'invention est basé sur un double comptage d'impulsions de contrôle, le premier dans le boîtier portatif 1 et le second dans le pupitre de contrôle 3. Le boîtier portatif 1 provoque, dès sa mise en service par simple déconnexion de son chargeur, une émission régulière et intermittente du signal codé A, et ce jusqu'à l'arrêt de l'émission lors de la reconnexion du boîtier portatif 1 à son chargeur. La première impulsion de contrôle C émise par le récepteur de contrôle 2, en réponse à la réception du premier signal codé A, démarre la surveillance électronique du boîtier portatif 1 par le pupitre de contrôle 3, lequel effectue alors en permanence le comptage des impulsions de contrôle C. I1 compare le nombre d'impulsions de contrôle C reçues dans un intervalle de temps prédéter- miné avec le nombre d'impulsions fournies dans ce même intervalle par l'horloge interne 31 et si les deux nombres ainsi comparés ne concordent pas, le compteur 32 déclenche alors le processus d'alarme. Linstallation suivant l'invention permet de résoudre la question de l'auto-protection du matériel en même temps que la protection de l'individu. En effet si celui-ci casse, en tombant, le bottier portatif 1 de telle manière que l'émission de ce boîtier portatif est soit permanente et continue, avec ou sans codage, soit complètement arrêtée, du fait de la destruction complète du boîtier, soit encore intermittente et aléatoire, le processus d'alarme est sutomatiquement déclenché dans tous les cas au pupitre de contrôle 3.De la même façon si l'un ou plusieurs des récepteurs de contrôle 2 cessent de fonctionner ou bien si l'une des liaisons 23 entre un récepteur de contrôle 2 et le pupitre de contrôle 3 vient à être endommagés volontairement ou involontairement, il en résulte le déclenchement du processus d'alarme. Diverses variantes d'exécution de l'installation suivant l'invention peuvent être envisagées. Pour augmenter le secteur géographique protégé, il est possible de disposer plusieurs récepteurs de contrôle 2 en parallèle, permettant ainsi de protéger l'individu porteur d'un boîtier portatif 1 sur un secteur beaucoup plus important, l'ensemble de ces récepteurs 2 constituant soit une grande zone de surveillance, soit plusieurs petites zones de surveillance, chacune étant matérialisée par un voyant spécifique de zone dans le pupitre de contrôle 3. I1 est également possible de protéger plusieurs individus porteur chacun d'un boîtier portatif personnalisé 1, opérant chacun dans une zone protégée par un ou plusieurs récepteurs de contrôle 2. Chaque individu dans sa zone considérée est alors matérialisé par un voyant spécifique du pupitre de contrôle 3. En installant un récepteur de contrôle 2 dans chacune de plusieurs zones dangereuses éloignées les unes des autres de plusieurs kilomètres, il est possible, lorsque l'on dispose d'un réseau radiotéléphonique classique, de protéger tout individu porteur d'un boîtier portatif opérant à l'intérieur de chacune de ces zones, s'il dispose d'un véhicule radio personnalisé, et ce en transmettant au pupitre de contrôle 3 branché sur le radio-téléphone de bureau, non seulement l'état d'alarme dû à un malaise physique de l'individu mais également l'adresse de la zone dangereuse où l'individu vient d'avoir un malaise physique. On peut ainsi protéger un individu se déplaçant dans un rayon de 30 ou 40 km chaque fois qu'il se trouve dans une zone dangereuse, si celle-ci est équipée d'un récepteur de contrôle 2. Chaque récepteur de contrôle 2 peut recevoir un bloc de visualisation adjoint, permettant ainsi dans un secteur géographique important de visualiser, pour l'équipe de secours, la zone où l'individu se trouve. Suivant une variante le boîtier portatif 1 peut comporter également un bouton de déclenchement instantané de l'alarme, par exemple s'il sent venir un malaise physique, en anticipant ainsi sur le déclenchement automatique. Les récepteurs de contrôle peuvent recevoir différents détecteurs tels que des détecteurs de dégagement gazeux, de début de fumée, de présence de chaleur anormale, ou tout autre capteur reconnaissant une anomalie risquant de mettre en péril l'intégralité physique des individus travaillant dans la zone dangereuse. Ces capteurs anticipent alors sur le malaise physique et déclenchent l'alarme dans le pupitre de contrôle 3. REVENDICATIONS 1.- Installation de surveillance et de protection d'un homme seul travaillant dans une zone dangereuse ou isolée comportant, pour chaque personne à protéger, un boîtier porté par la personne à protéger et contenant un émetteur radio relié à une antenne, et au moins un récepteur de contrôle à distance disposé de manière à pouvoir recevoir un signal radio émis à partir de chaque boîtier portatif, caractérisé en ce que le bottier portatif (1) contient un capteur d'immobilisme (6) émettant des impulsions électriques, à des instants aléatoires, tant que l'individu porteur du boîtier est en mouvement, des moyens (7, 8, 9, 11) pour comparer l'intervalle de temps (a) entre deux impulsions successives émises par le capteur d'immobilisme (6) et une valeur de seuil prédéterminée, de manière à mettre en service périodiquement l'émetteur radio (12) et à émettre ain si, à partir de l'antenne (13) du boîtier portatif, un train de signaux codés périodiques (A), tant que l'intervalle de temps (a) entre deux impulsions successives émises par le capteur d'immobilisme (6) est inférieur à la valeur du seuil prédéterminé, le récepteur de contrôle (2) transforme les signaux radio en impulsions de contrôle périodiques (C), et ce récepteur est connecté à un pupitre de contrôle (3) comportant des moyens pour détecter les impulsions de contrôle (C) et pour émettre un signal d'alarme aussitôt que ces impulsions de contrôle périodiques ne sont plus reçues. 2.- Installation de surveillance et de protection suivant la revendication 2 caractérisée en ce que les moyens comparant l'intervalle de temps (a) entre deux impulsions successives émises par le capteur d'immobilisme (6) et une valeur de seuil prédéterminée et commandant l'émetteur radio (12) comportent un compteur (8) ayant une entrée de comptage reliée à une horloge interne (9) et une entrée de remise à zéro reliée à la sortie d'un circuit de remise à zéro (7) dont l'entrée est connectée au capteur d'immobilisme (6), de manière que le compteur (8) totalise le nombre d'impulsions émises par l'horloge interne (9) au cours de chaque intervalle de temps (a) séparant deux impulsions successives émises par le circuit de remise à zéro (7), une première sortie du compteur (8) étant reliée à une horloge d'émission (11) elle-même connectée à l'émetteur (12), cette horloge d'émission (11) produisant à sa sortie des impulsions (c) à fréquence régulière qui, appliquées à l'émetteur (12),provoquent la mise en service de celui-ci et l'émission d'un train de signaux codés périodiques (A). 3.- Installation de surveillance et de protection suivant la revendication 2 caractérisée en ce que le compteur (8) est connecté, par une seconde sortie, à un étage (14) d'alimentation d'un émetteur de signal sonore de préalarme (15) et à un circuit de temporisation (16) relié à l'émetteur (12), de manière que, si le nombre des impulsions de l'horloge interne (9) totalisées pendant l'intervalle (a) entre deux impulsisons successives émises par le circuit de remise à zéro (7) devient supérieur à la valeur du seuil dans le cas d'un immobilisme prolongé du porteur du boitier (1), le compteur (8) excite, par sa seconde sortie, l'étage d'alimentation (14) de telle façon que l'émetteur de signal sonore (15) émette un signal de pré-alarme, et en ce que le boîtier portatif (1) est pourvu d'un contact (17) à boutonpoussoir qui est connecté au compteur (8) pour remettre à zéro celui-ci autrement dit pour annuler la pré-alarme, le compteur (8) commandnt par contre l'émetteur (12), par l'intermédiaire du circuit de temporisation (16), de manière à provoquer une émission permanente d'un signal radio (B) si le porteur du boîtier (1) n'a pas annulé la pré-alarme par action sur le contact (17) à bouton-poussoir. 4.- Installation de surveillance et de protection suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le boîtier portatif (1) contient une batterie d'accumulateur (4) pouvant être rechargée par un chargeur individuel extérieur, et il comporte un conjoncteur (5) à deux positions assurant, dans une première position, le raccordement de la batterie d'accumulateur (4) au chargeur lui-même relié au secteur, et, dans une seconde position, une alimentation électrique des circuits du boîtier. 5.- Installation de surveillance et de protection suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le rdeepteur-de contrôle (2) comprend un étage récepteur proprement dit (19) suivi d'un décodeur (21) et d'un relais (22) émettant les impulsions de contrôle (C), ce relais (22) étant connecté au pupitre de contrôle (3) par un conducteur de liaison (23). 6.- Installation de surveillance et de protection suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le pupitre de contrôle (23) comporte un circuit de remise à zéro (29) auquel sont appliquées les impulsions de contrôle (C) provenant du récepteur de contrôle (2), une horloge interne (31) et un compteur (32) totalisant les impulsions émises par l'horloge interne (21) et remis à zéro par les impulsions de sortie du circuit de remise à zéro (29), ce compteur (32) étant relié à un voyant d'alarme/individu (27) pour allumer ce voyant aussitôt que les impulsions de contrôle périodiques (C) disparaissent. 7.- Installation de surveillance et de protection suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le capteur d'immobilisme (6) est constitué par une sphère sur la surface interne de laquelle sont disposés plusieurs contacts et qui contient en son sein un liquide conducteur tel qu'une boule de mercure. 8.- Installation de surveillance et de protection suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que chaque récepteur de contrôle (2) est relié au pupitre de contrôle (3) par l'intermédiaire d'un réseau radiotéléphonique.