Brevet FR2622749A1 — publié le 19890505

DISPOSITIF D'ECLAIRAGE DE SECOURS INDEPENDANT AVEC AUTO- DIAGNOSTIC La présente invention porte sur un dispositif d'éclairage de secours indépendant, d'un type perfectionné, caractérisé par un ensemble de circuits équipé d'un microprocesseur et capable de réaliser plusieurs fonctions comprenant, avant tout, un auto-diagnostic opérationnel complet, avec l'affichage d'informations pour la centralisation des informations et la centralisation de l'alimentation. Le fait que des dispositifs indépendants de divers types fixes et/ou portables soient utilisés pour l'éclairage de secours est connu de façon courante. La disposition d'éclairages de secours indépendants est exigée par les règlements s'appliquant aux lieux de travail, au stockage de matières dangereuses, aux unités de production et de transformation de l'énergie électrique, aux parcs de stationnement souterrains ou couverts, aux locaux utilisés pour le logement et les spectacles publics ou les réunions publiques, aux écoles, aux hôpitaux, etc. Des dispositifs peuvent être situés dans des salles séparées de celles dans lesquelles les lampes sont montées, d'autres sont installés dans une position appropriée, proche des éclairages de plafond, dont ils sont destinés à assurer le fonctionnement, d'autres encore peuvent être placés à l'intérieur des éclairages de plafond eux-mêmes et procurer une protection vis-à-vis des interruptions de l'alimentation en courant du secteur. Tous les dispositifs présentent la caractéristique commune que leur actionnement de secours est déclenché dès qu'il y a un manque de courant du secteur, qu'ils soient montés avec des lampes pour un éclairage continu ou avec des lampes pour un éclairage non continu et seulement de secours. Dans les conditions de secours, le courant électrique est fourni par des batteries appropriées, lesquelles, en règle générale, sont rechargeables. Les questions de connaître l'état de charge des batteries et la fiabilité des circuits à tous moments, et d'estimer l'efficacité d'un tel équipement lorsqu'il est rendu nécessaire, n'ont pas été résolues dans la technique antérieure. L'inspection périodique pour vérifier la :situation entraîne des opérations qui ne sont pas toujours aisées et qui sont sélectives et, en tout cas, malcommodes pour l'utilisateur qui, très souvent, doit vérifier le fonctionnement d'un certain nombre d'unités indépendantes séparées, en différents emplacements, dans divers environnements. L'objectif de la présente invention est de proposer un dispositif d'éclairage de secours, d'un type perfectionné, lequel, grâce à l'utilisation d'un micro- processeur approprié, peut être utilisé pour vérifier le courant et la tension de recharge des batteries, et détecter des défauts dans le circuit et les lampes fluorescentes ou incandescentes, avec la programmation et la réalisation d'un test fonctionnel, sur une période programmable, avec un affichage visuel, et la programmation et la réalisation d'un test d'indépendance, à des intervalles programmables. Un autre obJectif est que les résultats des tests périodiques de défauts et du test d'indépendance soient communiqués à une unité de commande et de surveillance centralisée, qui peut être activée à distance et qui est également capable de recevoir et de transmettre des ordres de mise en oeuvre aux unités de secours individuelles. Un autre objectif est qu'un circuit du micro- processeur pour réaliser le test fonctionnel périodique sur les lampes connectées, et pour programmer et exécuter le test d'indépendance à des intervalles programmables, fournissant une indication des lampes défectueuses et désactivant une ou plusieurs lampes, soit inclus dans l'unité de batterie. Ces obJectifs, ainsi que d'autres, qui ressor- tiront ci-après, sont tous atteints par le système conforme à l'invention, comprenant un système d'éclairage de secours indépendant intelligent, présentant les caractéristiques particulières d'auto-diagnostic, de programmation de l'affichage, la centralisation des commandes et de l'alimentation, et l'activation à distance. Le circuit du microprocesseur ayant la fonction de commande de la programmation émet et reçoit des signaux qui, après une amplification appropriée, atteignent les divers composants du système, et ces signaux sont produits par des impulsions électroniques lesquelles, par suite de leur intensité, polarité, forme d'onde et amplitude, etc, déclenchent ou inhibent la mise en oeuvre de micro-circuits internes ouvrant "des passages" et "empruntant) les voies désirées dans un ordre prédéterminé. Les signaux de sortie et d'entrée commandent les opérations temporisées et séquentielles qui sont principalement associées aux fonctions du système, et qui sont commandées par une programmation appropriée du micro-processeur. Un exemple de la présente invention sera maintenant décrit avec référence au dessin annexé sur lequel: - la figure 1 illustre, de façon schématique, les composants du dispositf d'éclairage de secours indépendant avec autodiagnostic, programmation, et un affichage associé aux lampes; - la figure 2 illustre, de facon schématique, les composants du système mettant en Jeu la commande centralisée d'une ou de plusieurs lampes; - la figure 3 montre les composants du système associé à l'unité de batterie centrale avec recharge, diagnostic et contrôle programmable centralisé pour cette dernière. En partant de l'unité du transformateur I et du redresseur 2, le système transforme la tension alternative du secteur en une tension constante d'une valeur appropriée. Un contacteur électronique commandé 3 réalise la fonction de fermer ou de couper le circuit lorsqu'il est commandé, et l'action du régulateur de tension 4 stabilise la tension constante à une valeur prédéterminée. L'aptitude de système à agir sur des signaux adressés au contacteur électronique, consistant en un transistor en série, rend possible d'actionner ou de mettre hors tension le dispositif de secours tout entier. Une unité 5 de commande de la recharge de la batterie avec la commande 17 du microprocesseur détermine la tension et le courant de charge de la batterie 9 à tous moments.. Par l'intermédiaire de la commande de la tension et du courant relativement à l'état de charge de la batterie, l aximum d'usage peut être fait de la capacité de batterie et sa durée de vie peut être prolongée. Les valeurs instantanées de la tension et du courant sont fixées par le microprocesseur sur la base du programme stocké. L'unité 6 est le circuit fournissant l'alimen- tation de secours par la batterie 9 à une lampe 10 à tube fluorescent, après l'insertion d'un inverseur 8 pour passer 20. du courant continu à un courant alternatif haute fréquence pour le tube fluorescent 10. Un circuit à minimum 7 est également inclus dans l'unité pour protéger la batterie 9 lorsque la tension chute au-dessous du minimum de sécurité. Le chiffre de référence 11 indique le bus pour les données en vue de l'échange des informations entre les blocs de circuit du système et le microprocesseur. Le micro- processeur 12, qui agit comme programmateur de commande, est mis en Jeu dans la circulation des données le long du bus. En particulier, le microprocesseur interroge de façon séquentielle les divers blocs de circuit, il compare les réponses reçues avec les données stockées, et il met en oeuvre les stratégies de fonctionnement appropriées sur la base des résultats de ces comparaisons. Ledit micro- processeur 12 agit à 1' intérieur d'un circuit qui incorpore / une interface 15 pour l'échange de données d'entrée et de sortie, avec un dispositif de synchronisation générateur d'oscillations 13, qui donne la fréquence de travail pour le microprocesseur et un système d'alimentation stabilisée 14 avec des circuits intégrés. Les entrées dans le micro- processeur fournissent également un signal de remise à zéro, lequel redéclenche de façon appropriée le programme lorsqu'une interruption ou une variation majeure de la tension d'alimentation se produit. A partir de l'inter- face 15, un dispositif d'affichage 16 du type diode LED ou du type cristal liquide LCD communique les informations requises à l'extérieur du système. Sur la figure 2, les points ou les lampes d'éclairage de secours sont connectés à un bus commun 18-par leurs interfaces correspondantes 19, 19', 19", 19"'. Ces interfaces sont constituées par des dispositifs de conversion analogique/numérique, qui tranforment les informations sur l'état des circuits en impulsions numériques codées (bits), lesquelles peuvent être lues par le microprocesseur. Il va de soi que l'interface est capable de réaliser la fonction inverse, c'est-à-dire celle de dispositifs de commande appropriés. A partir du bus commun 18, une interface 20 d'échange de données fournit une connexion à l'unité de commande centrale 21, qui est essentiellement constituée par le microprocesseur 12', le générateur de rythme 13' et l'alimentation 14', laquelle, à son tour, sort vers un système d'affichage 16'. L'unité de commande centrale 21 peut être activée au moyen d'un récepteur téléphonique du type modem ou d'un récepteur radio 27 connectés à ladite unité, lesquels, à leur tour, reçoivent des instructions de fonctionnement par l'intermé- diaire d'une liaison téléphonique ou radio 28 à partir d'un système de commande à distance 29, lequel, de la même façon, fonctionne à l'aide d'un modem de téléphone ou similaire ou d'un transmetteur radio. Sur la figure 3, le système intelligent relie tous les points d'éclairage 21, 21', ou le circuit de diagnostics, des batteries 23 à l'interface 22 de la nouvelle commande centralisée 21 par l'intermédiaire du bus commun 18' et du nouveau bus de données 24. L'unité de commande centrale 26, qui est équipée d'lun microproceseur 12", incoropore une mémoire RAM 24', une mémoire ROM 25, un circuit de générateur de rythme 13" et une alimentation de microprocesseur 14". Les paramètres de l'état pour diverses conditions de fonctionnement du système et les blocs de circuit individuels sont stockés dans la mémoire ROM. Ces paramètres concernent, soit les conditions de fonctionnement optimales, soit diverses situations de défauts. Ils sont stockés lorsque le circuit est construit, sur la base de données de fonctionnement historiques testées en laboratoire et déterminées dans l'application pratique. Le microprocesseur commande les divers blocs de circuit en un cycle, il stocke les données reçues dans la mémolre RAM, il les compare avec celles stockées dans la mémoire ROM et il met en place une stratégie appropriée, par exemple la désactivation des points d'éclairage, l'émission d'un signal d'alarme, etc, si un défaut est découvert. Sur la Figure 3, comme dans la situation illustrée sur la Figure 2, une liaison au dispositif d'affichage 16" et une liaison à un récepteur 27' relié en 28' à un poste de commande à distance 29' quittent l'unité 26. L'unité de batterie centrale et ses circuits associés sont enfermés dans une armoire d'équipement électrique 30. En plus de recharger la batterie, ces circuits effectuent un diagnostic des batteries par analyse de leur tension de réponse à des impul$sions de courant spécifiques. La présente invention satisfait aux objectifs spécifiés et, en particulier, elle augmente de façon appréciable la sécurité et la fiabilité des actuels équipements d'éclairage de secours, tout en réduisant, en même temps, de façon substantielle la charge de vérification et l'entretien préventif. Il doit être entendu que la présente invention, qui est illustrée d'une manière schématique et simplifiée, est susceptible d'être appliquée à toutes les variantes additionnelles qui appartiennent à son domaine de protection. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'éclairage de secours indépendant avec auto-diagnostic dont le fonctionnement est programmé, affiché et, si cela est approprié, centralisé conjointement avec l'alimentation électrique, caractérisé par le fait qu'il comprend un circuit de microprocesseur monté à l'intérieur d'un système du type circuit, dont les signaux d'entrée et de sortie commandent des séquences temporisées et des séquences affectant les fonctions de commande, la programmation de tests et le diagnostic du système d'éclairage, par l'intermédiaire d'interfaces appropriées. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les résultats de tests périodiques de défauts et de tests d'indépendance sont communiqués à une unité de commande centralisée qui est capable d'émettre des commandes pour activer/désactiver l' équipement d' éclairage. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les dispositifs d'éclairage individuels sont alimentés par une unité de batterie centralisée, équipée d'un circuit de recharge programmable, d'un circuit pour la détermination de l'état de charge et la détection de la survenue de conditions de défauts naissants. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ladite unité de batterie centrale est équipée d'un circuit de microprocesseur ayant les fonctions de programmer et de tester fonctionnellement l'équipement connecté dans une séquence de temps programmable et les fonctions de programmer et d'exécuter des tests d'indépendance à des intervalles programmables, de détecter un équipement défectueux et de désactiver une ou plusieurs unités d'éclairage. - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il peut être activé à distance au moyen d'instructions de fonctionnement reçues par radio ou par liaison téléphonique.