Brevet FR2647209A1 — publié le 19901123

L'invention se rapporte à un système pour la lecture et la coupure à distance de compteurs de gaz domestiques, en se basant sur un ensemble d'appareils électroniques, mécaniques et électromécaniques, électri- quement interconnectés entre eux. Le système a pour objet de rendre possible la lecture à distance d'un nombre déterminé de compteurs domestiques de gaz ainsi que de permettre l'ouverture ou la fermeture à distance de vannes de passage qui sont connectées en série à ces compteurs. Le système préconisé est basé sur un dispositif émetteur d'impulsions associé à chaque compteur et à une électrovanne de gaz correspondant à une demande de brevet récemment déposée par le même demandeur. Les deux éléments (dispositif émetteur d'impulsions et électro- vanne) sont connectés en série et électriquement réunis à un appareil central,lequel se trouve en un lieu accessible à la compagnie distributrice de gaz, d'o est gouverné le système. Il comprend également un terminal portatif optique- ment couplé audit appareil central, terminal au moyen duquel on a accès à toute l'information contenue (valeurs des totalisateurs des compteurs, paramètres du système, état des alarmes,etc.),de manière que,sur la base de ce terminal, on puisse ordonner l'ouverture ou la fermeture de toute vanne de passage. On peut déduire clairement de ce qui a été exposé que le champ d'application du système peut être étendu à tous les réseaux domestiques de distribution de gaz combustibles. Avant la description du système selon l'invention ainsi que de son fonctionnement, une série d'antécédents définissant l'état actuel de la technique sera donnée. Dans ce sens, c'est un fait que les compagnies distribu- trices de gaz ont les très grands problèmes qui suivent à résoudre: 1. Lecture des consommations: on cherche des systèmes qui rendent possibles des lectures rapides et fiables et qui permettent l'automatisation du traitement des données, avec de moindres frais (diminution des erreurs, diminution du temps entre lecture et facturation, etc.). 2. Coupure de fourniture: il est fréquent que l'entreprise qui fournit se trouve face à une situation la forçant à interrompre la fourniture de gaz à un domicile, pour différents motifs (pour des raisons de sécurité, de manipulation indue de l'installation de la part de l'utilisateur, de factures impayées). 3. Accès au domicile de l'abonné: le développement d'un système permettant de mettre en oeuvre les actions précédemment citées sans devoir accéder au domicile de l'utilisateur est du plus grand intérêt, aussi bien pour éviter de gêner celui-ci que pour ne pas avoir à rencontrer les problèmes légaux qui peuvent se présenter lorsque la compagnie qui fournit doit réaliser les actions citées nécessitant d'accéder au domicile de l'utilisateur. Les équipements qui existent actuellement sont divers et répondent à une ou à quelques-unes de ces ques- tions. Ainsi donc, on peut trouver des équipements et systèmes qui améliorent la lecture des compteurs,la rendant plus rapide, des systèmes qui résolvent la coupure de la fourniture de gaz à distance, sans nécessiter d'entrer au domicile de l'utilisateur,ou des systèmes qui résolvent les deux points sans en optimiser aucun. Les systèmes développés au niveau mondial pour tenter de résoudre ces trois problèmes, c'est-à-dire pour améliorer la lecture des compteurs et pour couper la fourniture, se résument en trois grands groupes, chacun d'entre eux comprenant diverses formes de mise en oeuvre de l'objectif, et ces trois grands groupes sont: a) Systèmes qui améliorent la lecture des compteurs; D) systèmes ce coupure à distance de la 264?209. fourniture; et c) systèmes intelligents de coupure. En ce qui concerne le premier groupe (systèmes qui améliorent la lecture des compteurs), ils peuvent se résumer en ceux qui suivent: Systèmes de lecture manuelle. Le système le plus simple emploie un terminal portatif à la place du cahier de lecture. Ainsi, on programme la voie des lectures et l'employé de la compagnie doit seulement introduire la lecture dans le terminal par un clavier. Dans ce type de lecture, il est nécessaire d'accéder au lieu o est employé chaque compteur, avec les difficultés que cela peut représenter. D'autres systèmes comprennent un codeur servant de totalisateur du compteur de gaz et qui envoie à distance la valeur du totalisateur au moyen de conducteurs élec- triques, à un dispositif extérieur qui peut être situé dans un lieu de facile accès et d'o l'on recueille l'information par un terminal portatif. Ces systèmes permettent d'augmenter la productivité lors des lectures mais cependant la lecture doit être réalisée individuellement,compteur par compteur. Appareils centraux. Un appareil central est un équipement électronique (usuellement installé dans une zone de facile accès de la part de la compagnie qui fournit) oa sont raccordés un ensemble de compteurs. Avec cet équipement, on peut lire et annoter les consommations à travers un moyen de visualisation, ou bien on peut lire directement à travers un terminal portatif pouvant être connecté à l'appareil central. L'un de ces appareils centraux a été développé en Espagne par la demanderesse et est sur le marché depuis plusieurs années. Système radiofréquence. A chaque compteur est associé un codeur, une source de puissance et un récepteur-émetteur radio- fréquence. Une unité de réception de données, qui peut être fixe ou mobile,reçoit, lors de la demande, les lectures des compteurs associés. En sa configuration actuelle, l'action sur les électrovannes n'est pas envisagée. Systèmes téléphoniques. Comme ce qui précède, sauf que l'on emploie une ligne téléphonique pour la transmission des données du compteur à la compagnie qui fournit. Chaque compteur dispose d'un modem pour réaliser cette fonction. Une différence fonctionnelle importante dans ce type d'équipement de transmission téléphonique provient de l'origine de la communication, o l'on rencontre deux types d'équipements: ceux o l'appel vient du compteur lui-même et ceux o l'appel provient de la compagnie du gaz qui "actionne" le compteur et lui demande la lecture. D'autres différences que l'on peut rencontrer résident dans le fait que les équipements nécessitent une ligne téléphonique commutée exclusive ou bien peuvent partager la ligne de l'abonné. Système PLC. Il existe également des équipements dont la trans- mission est réalisée en modulant les données et en les injectant dans le réseau électrique lui-même. Ainsi, chaque compteur peut utiliser l'installation basse tension comme canal pour la transmission de données entre lui- même et un appareil central qui est installé dans la station de transformation moyenne tension basse tension qui alimente la zone en question. L'appareil central installé à la station de transformation gère les lectures des compteurs qui lui appartiennent, et produit des listes ou crée des archives avec les données respectives qui sont recueillies postérieurement par la compagnie distributrice. Ces systèmes sont développés aux Etats Unis d'Amérique, en Italie, en Espagne, au Japon et en France. En relation avec le second groupe (systèmes de coupure à distance de la fourniture), celui-ci a pour but de permettre la coupure de la fourniture de gaz de la part de la compagnie distributrice, sans devoir entrer au domicile de l'utilisateur. Parmi les systèmes les plus remarquables pour mettre cette fonction en oeuvre, on peut remarquer un équipement développé aux Etats Unis, lequel réalise la coupure au moyen d'une vanne montée dans le compteur et qui est reliée à un câble (d'une longueur maximale de mètres) qui effectue l'interconnexion entre la vanne et un connecteur extérieur, à travers lequelle elle agit ainsi que par un terminal portatif. Le réarmement de cette vanne est manuel et est réalisé au moyen d'un levier spécial, ce qui implique que la personne autorisée à l'effectuer puisse y avoir accès. Enfin, en ce qui concerne le troisième groupe (systèmes intelligents de coupure), on peut dire qu'au Japon est fabriqué un compteur automatisé qui ne permet pas la lecture automatique mais qui contient un processeur et un ensemble de capteurs permettant de détecter: La consommation d'un débit excessif de gaz. La consommation de gaz pendant des périodes excessivement grandes. Des séismes. Du gaz naturel dans l'atmosphère ambiante. De l'oxyde de carbone dans l'atmosphère ambiante. En raison de ces alarmes, le système agit sur une vanne qui se trouve à l'intérieur du compteur et qui réalise la coupure du gaz. Il faut signaler que ce système ne permet pas la coupure de la fourniture à distance de la part de la compagnie. On peut déduire de tout ce qui précède qu'aucun des systèmes existants ne permet de résoudre simultanément et de manière satisfaisante les trois questions fondamen- tales posées en principe (lecture des consommations, coupure de fourniture et accès au domicile de l'utilisa- teur) - 6 Le système proposé selon l'invention permet de résoudre simultanément ces trois questions, car il est conçu pour réaliser toutes les fonctions par une unité centrale de'lecture, contenant les valeurs des totalisa- teurs des compteurs qui lui sont connectés, permettant de même la lecture de l'information par moyen manuel ou au moyen d'un terminal portatif, y compris par une ligne téléphonique, un système PLC ou autre, si l'on incorpore les interfaces correspondantes, avec les avantages par rapport aux systèmes individuels que le prix d'une interface est réparti entre les compteurs connectés au central. A la base, le système comprend: les compteurs de gaz avec émetteur correspondant d'impulsions de volume; les vannes de coupure; un appareil central et un terminal portatif, tous devant être interconnectés pour permettre les fonctions et objectifs prétendus. D'autre part, on commande à distance les vannes de coupure qui sont installées en série avec les compteurs, aussi bien les uns que les autres pouvant être installés au domicile de l'utilisateur. Au moyen du même terminal portatif employé pour la lecture, on peut réarmer ou couper toute vanne. De même, le système lui-même contr6ôle constamment des variables déterminées qui provoquent la coupure automatique de la vanne correspondante, dans le cas o ses valeurs dépasseraient certaines limites pré- établies de validité. Cela est le cas pour: excès de débit, court-circuit ou circuit ouvert dans les câbles réunissant le compteur ou la vanne à l'appareil central, fuite de gaz, etc. Pour la réalisation de toutes les fonctions exposées, il n'est pas nécessaire d'accéder au domicile de l'utilisateur. L'utilisation d'un appareil central ou concentra- teur associé avec les vannes permet une économie impor- tante dans l'installation de gaz domestique et la disposition oe La fonction de coupure individualisée par compteur permet que ceux-ci, avec les vannes,soient installés au Z647209 domicile de l'utilisateur sans qu'il ne soit nécessaire de disposer d'un quartier général de compteurs et de même, cela permet l'utilisation d'une seule conduction générale avec ramification pour chaque utilisateur. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure i montre une représentation d'un schéma correspondant à l'émetteur d'impulsions faisant partie du système selon l'invention; et - la figure 2 montre une représentation des divers blocas se référant aux éléments et/ou appareils corres- pondants qui doivent être associés et connectés électrique- ment et constituant le système de l'invention, y compris deux compteurs disposés en série. Comme on peut le voir, le système est constitué d'un concentrateur ou appareil central 1 auquel peuvent être connectés un certain nombre de compteurs 2,jusqu'à un maximum de 32, à chaque compteur 2 étant associée une vanne spéciale de coupure 3 qui évidemment laissera passer ou coupera le gaz provenant de la tubulure de fourniture générale 4 d'o partent les ramifications correspondantes ou conduits 5 pour relier chaque vanne 3 ou appareil compteur 2. Comme on le sait, le totalisateur 6 de chaque compteur 2 sera connecté à la vanne appropriée de coupure 3. La connexion de chaque vanne 3 avec le concen- trateur 1 s'effectue à travers un conducteur correspon- dant 7 tandis qu'entre la vanne 3 et le totalisateur respectif 6,il y a un autre conducteur 8. L'ensemble est complété d'un terminal portatif 9 qui est optiquement couplé, seloh la référence 10, au concentrateur 1. En ce qui concerne les caractéristiques des compteurs de gaz 2, ceux-ci peuvent être ceux qui sont traditionnellement montés au domicile des utilisateurs, du moment qu'ils sont dotés d'un émetteur d'impulsions de volume comme cela est représenté à la figure 1, lequel comprend un émetteur 11, du type appelé à contact libre de potentiel, qui est complété d'un réseau de résistances 12 et 12'. Cet émetteur sera connecté, comme cela est naturel, au concentrateur 1, par les bornes 13 de celui- ci. Comme valeurs les mieux appropriées pour les résis- tances 12 et 12', on peut indiquer 750 ohms + 1% pour la résistance 12' et 2400 ohms + 1/% pour la résistance 12. Pour sa part, le concentrateur 1 est un appareil électronique capable de supporter la connexion jusqu'à un maximum de 32 compteurs de gaz (deux fils chacun) et 32 vannes de coupure (deux fils chacune). Ses fonctions sont les suivantes: - Lecture des valeurs des totalisateurs 6 de chacun des compteurs 2 et visualisation à travers des diodes alphanumériques de visualisation dont on dispose. - Surveillance du fonctionnement correct du système, détection de la présence d'une ou plusieurs alarmes parmi les suivantes: Court-circuit entre les câbles les réunissant aux dispositifs émetteurs d'impulsions. Circuit ouvert entre les câbles qui les réunissent à l'un des dispositifs émetteurs d'impulsions. Débit maximum à travers un compteur, supérieur à une limite prétéablie. - Coupure automatique de la vanne du conduit o l'on détecte l'une ou plusieurs des diverses alarmes ci-dessus. - Surveillance périodique de l'état des vannes 3 et cou'pure automatique de toute vanne dans le cas d'une détection d'un court-circuit ou d'un circuit ouvert dans les câbles 7 et 8 de chaque vanne. - Dépistage des paramètres internes du système et émission des messages correspondants à travers le moyen alphanumérique de visualisation: Etat de la batterie. Etat de la mémoire à accès aléatoire de mémorisation des données. Etat du moyen alphanumérique de visualisation. L'appareil dispose d'une batterie qui lui permet de fonctionner même dans le cas o il n'y a pas de réseau. L'appareil dispose d'une zone de mémoire non volatile ou EEPROM pour rassembler automatiquement les données contenues dans le cas d'une chute de tension du réseau pendant un temps supérieur à celui de l'autonomie de la batterie. L'appareil dispose d'un accès optique bidirectionnel à infrarouges pour la connexion du terminal portatif 9 à travers lequel des ordres peuvent être appliqués au système, et des informations être reçues, ces ordres étant les suivants: Effectuer un essai du moyen de visualisation de la mémoire à accès aléatoire. Mémoriser les données dans la zone de la mémoire non volatile EEPROM. Préétablir la valeur du totalisateur d'un canal. Préétablir le numéro de série d'un compteur. Préétablir la valeur du débit maximum admissible pour chaque canal. Effacer les alarmes d'un ou de tous les -canaux. Réarmer, couper ou désactiver une vanne. Lecture de l'information contenue: valeurs des totalisateurs, états du système et des alarmes. L'appareil dispose d'un connecteur 14 qui permet la lecture à distance par le réseau téléphonique commuté, une PLC ou un canal radio au moyen de l'utilisation d'un modem adéquat. En ce qui concerne le terminal portatif 9, il peut être n'importe lequel parmi ceux qui existent actuellement, devant simplement présenter les caractéristiques minimales suivantes: Un point d'accès série RC232-C. Une interface optique compatible avec celle du concentrateur 1. Une quantité de mémoire à accès aléatoire suffi- sante pour contenir les données et le programme à recueillir. R E V E N D I C A T I ON S 1.- Système pour la lecture à distance et la coupure à distance de compteurs de gaz domestiques, du type conçu pour permettre la lecture et la coupure à distance d'un certain nombre de compteurs, sans accéder au domocile des utilisateurs, caractérisé en ce qu'il comprend un concentrateur électronique (1) auquel sont électriquement connectés de façon indépendante un certain nombre de compteurs (2), chacun desdits compteurs ayant une électrovanne spéciale de coupure, par laquelle est réalisée la connexion entre le concentrateur et le compteur respectif; chaque compteur ayant de même un émetteur d'impulsions de volume associé à un réseau de résistances montées en série et en parallèle; un terminal portatif (9) étant couplé optiquement au concen- trateur, ledit terminal permettant de donner les ordres respectifs d'ouverture et de fermeture de chacune des électrovannes (3), ainsi que de connaître l'information se rapportant aux valeurs des totalisateurs des compteurs, aux paramètres en général, à l'état des alarmes. 2.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le concentrateur électronique comprend un connecteur pour connexion à un modem qui permet la lecture par le réseau téléphonique commuté, une PLC ou un canal radio. 3.- Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'impé- dance de l'émetteur vu de l'extérieur présente deux valeurs possibles qui sont de 3150 ohms + 1%0 ou 750 ohms + 1% selon que le contact est ouvert ou fermé, respectivement.