Brevet FR2582142A1 — publié le 19861121

L'invention a pour objet un procédé et un dispositif de détection à distance d'une explosion nucléaire à effet d'impulsion électromagnétique. Dans bien des pays, nombre de citoyens ont prévu, en cas de guerre nucléaire, de s'abriter dans un abri antiretombées qui leur permettra de survivre les premiers jours ou premières semaines suivant l'arrivée des retombées radioactives. On peut, en effet, prévoir qu'en cas de conflit majeur, de relativement faiblesétenduesdes territoires seront détruites par les effets directs d'explosions nucléaires, tandis que, par contre, pratiquement aucune partie des territoires ne sera épargnée par l'effet des retombées radioactives. En conséquence, les personnes qui ne disposeront pas d'abri convenablement équipé seront condamnées à une mort plus ou moins rapide selon l'intensité des radiations 'elles auront reçues. D'autre part, la radioactivité diminuant de façon exponentielle en fonction du temps écoulé depuis l'explosion, il est indispensable qu'en cas de conflit, les personnes disposant d'un abri puissent s'y rendre dans un délai aussi bref que possible, et de préférence suffisamment rapidement pour être abritées lorsque arriveront les premières retombées radioactives. On peut évaluer à environ une demi-heure le moment séparant une explosion mégatonnique et l'instant où les premières retombées touchent le sol. Ces retombées, comme il est bien connu, n'ont pas qu'un effet local ; comme elle sont aspirées par l'explosion à une altitude d'environ 30 000 mètres, elles retomberont pendant des semaines, entraînées par les vents à des distances de plus en plus importantes du site de l'explosion et en fonction de la direction des vents. Par exemple, une famille pourvue d'un abri anti-retombées vivant à 150 km sous le vent d'un site pris pour cible pourra recevoir les premières retombées deux ou trois heures après l'explosion. S'il est possible de déclencher l'alarme et de prévenir cette famille elle aura tout le temps de se protéger.Malheureusement un effet secondaire des explosions nucléaires, connu sous le terme d'effet d'impulsion électromagnétique ou "radio-flash" fait que dès la première explosion mégatonnique, notamment si celle-ci a lieu à haute attitude, tous les circuits électriques et électromagnétiques classiques sont détruits par un flux d'électrons intense émanant de la charge nucléaire et qui induit dans tout conducteur un très violent courant électrique de courte durée mais suffisant à le détruire. En particulier, seraient ainsi détruits les fils électriques et les fils téléphoniques classiques, tous les systèmes de circuits intégrés permettant les communications radiophoniques ou téléphoniques, les bobines et circuits d'allumage des moteurs, etc...Dans une telle hypothèse, on imagine aisément, que tous Les systèmes de défense seront paralysés et qu'en particulier il sera pratiquement impossible de prévenir quiconque, et, notamment, les gens qui auraient pu, en temps utile, se mettre à l'abri. L'invention a pour objet de résoudre cette difficulté en permettant de détecter instantanément et sans risque d'erreur une explosion nucléaire à effet d'impulsion étectromagnétique à partir du moment où les systèmes classiques d'informations : téléphone, radio, etc... auront été mis hors d'usage. A cet effet, le procédé de l'invention se carac Ëepse en ce que - on prévoit au moins certains de trois circuits détectant indépendamment les uns des autres un signal de présence : d'une alimentation électrique normale du secteur, d'une alimentation électrique normale du réseau téléphonique, de l'onde porteuse d'une station au moins d'émission radio déterminée, - on déclenche une alarme s'il y a simultanément défaut de présence desdits signaux. Avantageusement, l'alarme est alimentée de façon autonome et est logée à L'intérieur d'un dispositif de protection anti-radio-flash tel qu'une cage de Faraday et elle est commandée à partir de l'extinction d'une lampe de signalisation d'un dispositif de veille, lampe maintenue allumée tant que l'un au moins desdits signaux ne fait pas défaut. Le dispositif, pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, comprendra un dispositif de veille qui se composera Lui-même de - un circuit détectant un signal de présence, par exemple électrique de tension, de l'alimentation normale du secteur, - et/ou un circuit détectant un signal de présence, par exemple électrique de tension, de l'alimentation normale du réseau téléphonique, - et/ou un signal de présence de l'onde porteuse d'une station au moins d'émission radio déterminée, émettant normalement en permanence, et transformant ce signal en signal électrique, par exemple de tension, - une unité de commande, telle qu'un microprocesseur par exemple, recevant les signaux électriques précités et déterminant si l'un au moins desdits signaux électriques est présent, - un dispositif, tel qu'une diode électroluminescente, émettant un signal lumineux lorsqu'il reçoit un signal provenant de ladite unité de commande indiquant la présence à l'entrée de cette unité de commande de l'un au moins desdits signaux, et - une auto-aLimentation, par exemple par batterie ou piLe rechargeable ou non, de ladite unité de commande et dudit dispositif émettant un signal lumineux. Le dispositif de veille est complété par un dispositif d'alarme logé à l'intérieur d'une enceinte protégée contre L'effet de radio-flash, telle qu'une cage de Faraday, ce dispositif comprenant - une auto-alimentation, par exemple par batterie ou pile rechargeable ou non, - une aLarme, par exemple sonore, alimentée par ladite batterie, - une cellule photo-électrique recevant le signal Lumineux dudit dispositif de veille et émettant dans ce cas un signal de blocage de ladite alarme. De la description qui précède, il apparaft que ceux qui seront équipés d'un tel dispositif d'alarme,met- tant en oeuvre le procédé de l'invention, seront immédiatement avertis de la situation absolument anormale dans laquelle iLs se trouvent en étant privés simultanément d'alimentation électrique, de liaison téléphonique et de liaison radio. Ils pourront éventuellement vérifier immédiatement l'absence de ces liai sons et en tirer La seule conclusion qui s'impose, à savoir qu'il n'y a pas de temps à perdre pour gagner l'abri. De cette manière, lorsque les retombées radioactives arriveront quelques minutes ou quelques heures plus tard, iL auront pu se protéger et avertir éventuellement Leurs tout proches voisins. L'invention et sa mise en oeuvre apparaftront plus clairement à l'aide de La description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - La figure I est une vue générale synoptique d'une installation conçue selon I'invention, - la figure 2 montre le schéma logique de fonctionnement de l'unité de commande du dispositif de veille. En se reportant tout d'abord à la figure 1, le dispositif comprend généralement un dispositif de veille 1 et un dispositif d'alarme 2. On décrira d'abord le dispositif de veille. Dans l'exemple illustré, le dispositif de veille 1 détecte à chaque instant la présence ou l'absence d'une alimentation électrique normale du réseau 3 au moyen par exemple d'une simple fiche de courant 4 reliée au secteur, d'une alimentation normale du réseau téléphonique 5, par exemple au moyen d'une simple broche téléphonique 6, convenablement reliée au réseau téléphonique, et de l'onde porteuse d'une station au moins d'émission radio détectée par une antenne par exemple de ferrite 7. Dans l'exemple illustré on a supposé que l'antenne 7 était accordée en modulation de fréquence sur une station émettant en permanence 24 h/24 ; dans cette situation le récepteur radio FM simplifié a une lampe témoin allumée permettant de visualiser la présence de l'onde radio porteuse.Cette lampe témoin peut, par exemple, être reliée à une cellule photoélectrique qui, lorsqu'elle est éclairée, délivre un signal électrique P. Sur le schéma la lampe témoin et la cellule photo-électrique n'ont pas été illustrées, le montage étant évident pour l'homme de l'art. L'alimentation électrique du récepteur radio 8 simplifié est avantageusement assurée à partir d'une batterie ou pile rechargeable ou non 9, comme schématisé par les lignes 10, 11. Dans l'exemple illustré, la batterie 9 est rechargée par un chargeur 12 alimenté par le secteur 3. Le dispositif de veille comprend une unité de commande 13 telle qu'un microprocesseur qui reçoit les signaux de tension V provenant du réseau 3 d'alimentation électrique, T provenant du réseau de communication téléphonique, et P provenant du récepteur radio 8 lorsque l'onde porteuse est présente. Le dispositif est complété par trois commutateurs 14, 15, 16, par exemple un bouton-poussoir 17 permettant de tester le bon fonctionnement du dispositif. L'unité de commande 13 est alimentée par la batterie 9 comme indiqué par les lignes 18, 19. L'unité de commande 13 contrôle, comme il sera décrit en relation avec la figure 2, le maintien allumée d'une diode électroluminescente 20 ou son extinction si une alarme doit être déclenchée. On décrira maintenant le dispositif d'alarme 2. Ce dispositif comprend essentiellement une enceinte protégée contre L'effet de radio-flash 21, telle qu'une cage de Faraday constituée par exemple d'un grillage à mailles fines de grosse section de fil de cuivre. A l'intérieur de l'enceinte protégée 21, on trouve, recevant la lumière provenant de la diode électroluminescente 20 une cellule photo-électrique 22, qui, lorsqu'elle est éclairée, transforme ce signal lumineux en un signal électrique adressé par Les Lignes 23 à une unité de commande 24 du dispositif- L'unité de commande 24 est aliméntée par une batterie ou des piles rechargeables ou non 25. L'unité de commande 24 est également reliée à un dispositif d'alarme tel qu'un avertisseur sonore 26. Bien entendu, l'ensemble de ces pièces est logé et protégé à l'intérieur de l'enceinte 21. Un ou plusieurs commutateurs d'essais peuvent compléter le dispositif, tel que un bouton-poussoir schématisé en 27, permettant de tester le bon fonctionnement du dispo positif d'alarme 26 et/ou par exemple Le bon fonctionnement de la commande d'alarme s'il y a absence du signal de tension U envoyé par la cellule photo-électrique 22 à L'unité de commande 24. On décrira maintenant le fonctionnement du dispositif de veilLe 1 en faisant référence aux figures 1 et 2. L'unité centrale de commande 13 du dispositif de veille commande, par exemple, une fois par minute les opérations cycliques suivantes. La figure 2 correspond à un cycle de fonctionnement. Le cycle commence en 30 par L'allumage en 31) de la diode 20 (alimentée par la batterie 9 et/ou le secteur 3 en parallèle). L'unité 13 détermine si oui ou non un signal de tension V est présent au secteur 3. Ceci est illustré par Le losange 32. Si la répo-nse est OUI, L'unité 13 ferme la boucle et ramène le cycle d'interrogation au départ.Si la réponse est NON, c'est-à-dire, si le réseau électrique est défaillant, l'unité de commande 13 vérifie la présence du signal de tonalité ou de tension du réseau téléphonique. Ceci est illustré par le losange 33. Si la réponse est OUI, l'unité de commande ferme la boucle et ramène te cycle d'interrogation au début.Si la réponse est NON, c'est-à-dire, si le réseau téléphonique est Lui aussi défaillant, L'unité de commande vérifie, ce qui est illustré par le losange 34, si l'onde porteuse radio est présente. Si la réponse OUI, l'unité de commande ramène le dispositif en début du cycle. Si la réponse est NON, l'unité de commande contrôle l'extinction de la diode 20, ce qui est illustré par le rectangle en 35. L'extinc tion de la diode 20 déclenche L'alarme comme expliqué ciaprès. On décrira maintenant le fonctionnement du dispositif d'alarme 2. En temps normal, la diode 20 étant éclairée, la cellule photo-électrique 22 délivre une tension à l'unité de commande 24, ce qui bloque le fonctionnement de l'avertisseur 26. Par contre, si La diode 20 s'éteint, la cellule photo-électrique 22 n'est plus alimentée et ne délivre plus la tension U à l'entrée de L'unité de commande 24. Ceci débloque le fonctionnement de l'avertisseur ; une simple bascule peut réaliser cette fonction. L'unité de commande 24 peut intégrer une horloge qui réduira la consommation de courant des dispositifs et qui commandera, par exemple, chaque minute un cycle de vérification qui maintiendra bloquée l'alarme si une tension U est détectée à l'entrée de l'unité de commande 24 et qui débloquera l'alarme si cette tension vient à manquer. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation illustré et décrit qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, la lumière de la diode électroluminescente 20 peut être appliquée à la cellule photo-électrique 22 par l'intermédiaire d'une fibre optique (aucun fil d'alimentation électrique ne devant entrer ou sortir de t'enceinte protégée 21). Pour éviter de fausses alarmes, les circuits de détection sensibles peuvent être doublés, notamment au niveau des diodes électroluminescentes ou des cellules photo-électriques de détection. De façon classique, le dispositif peut également comprendre des systèmes intégrés d'auto-vérification et de signalisation d'éventuels défauts. REVENDICATIONS 1. - Procédé de détection d'une explosion nucléaire à effet d'impulsion électromagnétique caractérisé en ce que - on prévoit au moins certains de trois circuits détectant indépendamment les uns des autres un signal de présence : d'une alimentation électrique normale du secteur (3), d'une alimentation électrique normale du réseau téléphonique (5), de l'onde porteuse (7) d'une station au moins d'émission radio déterminée, et - on déclenche une alarme (26) s'il y a simultanément défaut de présence desdits signaux (V, T, P). 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'a larme est alimentée de façon autonome (25) et est logée à l'intérieur d'un dispositif de protection anti-radio-flash (21) te I qu'une cage de Faraday, et elle est commandée à partir de l'extinction d'une lampe de signalisation (20) d'un dispositif de veille (1), lampe maintenue allumée tant que l'un au moins desdits signaux (V, T, P) ne fait pas défaut. 3. - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de veille (1) comprenant essentiellement : - un circuit détectant un signal de présence, par exemple électrique de tension (V) de l'alimentation normale du secteur (3), - et/ou un circuit détectant un signal de présence, par exemple électrique de tension (T) de l'alimentation normale du réseau téléphonique (5), - et/ou un circuit détectant un signal de présence de l'onde porteuse d'une station au moins d'émission radio déterminée et transformant ce signal en signal électrique, par exemple de tension (P), - une unité de commande (13) telle par exemple qu'un microprocesseur, recevant les signaux électriques précités (V, T, P) et déterminant si l'un au moins desdits signaux électriques est présent, - un dispositif, tel qu'une diode électroluminescente (20) émettant un signal lumineux lorsqu'il reçoit un signal provenant de ladite unité de commande (13) indiquant la présence à l'entrée de cette unité de commande de l'un au moins desdits signaux (V, T, P), et - une auto-alimentation, par exemple par batterie (9) ou pile rechargeable ou non, de ladite unité de commande (13) et dudit dispositif (20) émettant un signal lumineux. 4. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'alarme (2) logé à l'intérieur d'une enceinte (21) protégée contre l'effet de radio-flash telle qu'une cage de Faraday, ce dispositif comprenant - une auto-alimentation(25), par exemple par batterie ou pile rechargeable ou non, - une alarme (26), par exemple sonore, alimentée par ladite batterie, - une cellule photo-électrique (22) recevant le signal lumineux dudit dispositif de veille (1) et émettant dans ce cas un signal de blocage de ladite alarme. 5. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le signal lumineux du dispositif de veille (1) est acheminé audit dispositif d'alarme (2) par une fibre optique. 6. - Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif d'alarme (2) comprend une unité de commande (24) telle qu'un microprocesseur procédant à intervalles réguliers à la vérification de la présence du signal lumineux émis par le dispositif de veille (1) et déclenchant l'alarme en cas d'absence de ce signal lumineux.