Brevet FR2638877A1 — publié le 19900511

"Dispositif de detection d'une rupture de clôture, localisée par pans" L'invention se rapporte à un dispositif de détection et localisation d'une clôture limitant une aire sensible et formant une succession de pans élémentaires d'un premier à un dernier, le dispositif comportant un poste central d'alerte définissant l'origine de la succession, et, reliés au poste central des systemes capteurs, chacun associé à l'un des pans particuliers et apte à déceler une rupture de continuité de ce pan tandis que le poste central est apte à identifier celui des systèmes capteurs qui a décelé cette rupture. Pour la protection d'une aire sensible entourée d'une clôture, il est nécessaire non seulement de déceler une rupture de continuité de la clôture en préalable d'une intrusion, mais encore de localiser cette rupture de continuité pour pouvoir intervenir rapidement et neutraliser les intrus ou les mettre en fuite. Les systèmes de capteurs utilises sont, soit sensibles aux vibrations, soit sensibles aux bruits qui accompagnent un début de rupture de continuité de la clôture. On utilise également des systèmes à échos, genre radars, ou à infrarouges. Tous ces dispositifs sont sensibles aux fausses alarmes ; les détecteurs de vibration reagissent aux passages de véhicules, notamment poids lourds t les detecteurs de bruit réagissent au vent et à l'agitation corrélative de la clôture ; les détecteurs à échos ou à infrarouges réagissent aux passages d'animaux. Tous ces dispositifs sont relativement coûteux et en outre doivent être reliés individuellement au poste central d'alarme pour être individualisés et permettre la localisation de la tentative d'intrusion. Cela multiplie les liaisons au poste central, ou, si l'on utilise une seule ligne sur laquelle se raccordent les systèmes capteurs, il faut que ceux-ci transmettent, avec un signal d'alarme, un signal d'identification du système. L'invention a pour objectif un dispositif de détection et localisation de rupture de continuité d'une clôture qui soit pratiquement insensible à autre chose que la rupture de continuité de la clôture, qui soit peu coûteux, et qui permette de soi la localisation d'une rupture de continuité. A cet effet, l'invention propose un dispositif de détection et localisation d'une rupture de continuité d'une clôture limitant une aire sensible et formant une succession de pans élémentaires, d'un premier à un dernier, le dispositif comportant un poste central d'alerte définissant l'origine de la succession et, reliés au poste central, des systèmes capteurs, chacun associé à l'un des pans particuliers et apte à déceler une rupture de continuité de ce pan tandis que le poste central est apte à identifier celui des systèmes capteurs qui a décelé cette rupture, caractérisé en ce qu'il comporte une ligne à deux conducteurs isolés mariés à la clôture sur son étendue du premier au dernier pan, et, définissant une terminaison de chaque pan, une résistance associée à ce pan branchée entre les deux conducteurs, le poste central comprenant un circuit sensible à la conductance entre deux bornes auxquelles sont reliés les deux conducteurs & l'origine de la ligne, ce circuit étant apte à discerner chaque conductance résultant du branchement des résistances associées aux pans depuis le premier jusqu' l'un quelconque des pans. La rupture d'au moins un conducteur dans un pan donné supprime les contributions de la resistance associée au pan rompu, et de celles qui sont associées aux pans suivants jusqu'au dernier. A chaque pan ou une rupture de continuité est survenue va correspondre une conductance résultante particulière, qui va croissant du premier au dernier pan. Le discernement de cette conductance identifie le pan. Comme les conducteurs sont mariés à la clôture, leur rupture n'interviendra que si les grillages qui constituent la clôture sont rompus à proximité. De préférence, le circuit sensible à la conductance est apte à discerner en outre une gamme de conductance résultant d'un court-circuit entre les conducteurs en un point quelconque de la ligne. Cela permet d'eviter qu'un court-circuit de la ligne en amont d'une rupture, accidentel ou volontaire, neutralise le système en masquant la rupture. On conçoit que la ligne réelle présente une résistance lineique telle que la résistance de la ligne en court-circuit, vue des bornes d'entrée, croît régulièrement du premier au dernier pan, ce qui correspond à une conductance (inverse de la résistance) décroissant le long de la ligne. En disposition préférée, dans chaque pan, chacun des deux conducteurs forme un trajet brisé avec au moins un retour. Ainsi on diminue les intervalles de hauteur des brins de conducteurs, avec par exemple six conducteurs échelonnes en hauteur au lieu de deux. La probabilité d'une rupture de continuité de la clôture sans rupture des conducteurs est dès lors sérieusement diminuée. Lorsque la clôture comporte des portes qui ne sont pas surveillées directement, chaque porte constituera un pan particulier. La porte sera munie d'un contact qui s'ouvre avec elle, et qui sera placé dans un conducteur de la ligne. Un interrupteur sera mis en parallèle avec le contact, pour permettre l'ouverture de la porte chaque fois que cela sera voulu, et la mise sous surveillance le reste du temps. De préférence, le poste central sera alimenté à partir du secteur, avec une alimentation autonome de secours, pour des motifs clairs. De préférence, les résistances associées aux pans sont choisies avec une dispersion nominale au plus égale à l'inverse du nombre de pans. Dans ces conditions, les valeurs calculées de conductance équivalente et les valeurs effectives ne se chevauchent pas. On préférera que les valeurs des résistances associées à chacun des pans soient supérieures à la résistance propre de la ligne à deux conducteurs d'au moins un ordre de grandeur. Cela permet de discerner un court-circuit en terminaison de ligne du régime établi avec le dispositif et la clôture intacts. De préférence également, les valeurs de résistances associées aux pans varient de façon monotone du premier pan au dernier pan. Si les résistances vont croissant, l'influence de la résistance linéique de la ligne à deux conducteurs sur la conductance élémentaire apportée par la résistance associée au pan se rapprochera d'une constante. Ce sera donc à retenir pour des clôtures très longues à petit nombre de pans. Au contraire, si les résistances présentent des valeurs décroissantes avec leur rang dans la succession, les écarts relatifs entre les conductances équivalentes correspondant & deux pans successifs se rapprochent d'une constante. Ce sera donc à retenir pour des clôtures à grand nombre de pans. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente schématiquement une aire sensible entouree d'une clôture équipée d'un dispositif selon l'invention la figure 2 représente un pan de clôture équipée d'un dispositif selon l'invention, avec un agencement de conducteurs particuliers la figure 3 représente schématiquement une clôture à bavolet, avec un organe de détection lié au bavolet la figure 4 est un schéma d'un poste central d'alarme la figure 5 représente le montage d'une résistance associée à un pan de clôture la figure 6 est une représentation schématique d'une porte de clôture equipée d'un capteur selon l'invention, qui peut être mis hors service. Selon la forme de réalisation choisie et représentée figure 1, une clôture C dans son ensemble se compose d'une pluralité de pans, ici six pans respectivement 1, 2, 3, 4, 5, 6, à partir d'une origine O jusqu'à une terminaison T. Les pans seront délimités afin que chaque pan puisse être considéré comme un élément de clôture qui peut être observé en bloc, et qui est suffisamment ramassé pour que du personnel de gardiennage alerté et se dirigeant vers le pan puisse intervenir avec efficacité contre la tentative d'intrusion en tout point du pan. Le long de chaque pan 1 à 6 sont étendus deux conducteurs 21 à 26 et 31 à 36 qui se succèdent et forment ainsi une ligne bipolaire. Ces conducteurs 21-26 et 31-36 sont isolés et mariés à la clôture de telle sorte qu'une tentative d'intrusion par rupture de la continuité de la clôture entraîne nécessairement une rupture d'au moins un des conducteurs. L'isolant des conducteurs sera choisi pour que les conducteurs ne se discernent pas des fils qui constituent ou raidissent les grillages de clôtures par la teinte et les dimensions extérieures. A l'extrémité des pans la plus éloignée de l'origine de la clôture est disposée une résistance 11, 12, 13, 14, 15, 16 qui est connectée entre les conducteurs 21-26 et 31-36. A l'origine O de la clôture, le conducteur 21 est relié à une borne 42 et le conducteur 23 à une borne 43 d'un circuit de mesure de conductance 10, schématisé ici comme un pont de Wheatstone. Bien que, couramment, on considère qu'un pont de Wheatstone mesure des résistances, il sera désigné ici comme un circuit de mesure de conductance, en se souvenant que la conductance est l'inverse de la résistance, et ce, pour deux raisons On appelle généralement résistance, et l'organe matériel avec deux extrémités, et la grandeur qui est présente entre les extrémités de l'organe ; ici on préférera réserver le terme résistance à l'organe matériel, et désigner la grandeur par son inverse, la conductance. En outre, en première approximation, si l'on néglige la résistance de la ligne, la conductance équivalente des résistances branchées entre les deux conducteurs est la somme des conductances individuelles. Même si l'on tient compte de la résistance linéique, il est aisé de comprendre que l'adjonction à succession de cellules de pan constituées chacune de deux conducteurs 2i.3i et d'une résitance lI (i étant le numéro d'ordre de la cellule) d'une cellule 2(i+l), 3(1+1) et 1(-1) augmente la conductance de l'ensemble. Inversement, la suppression d'une cellule réduit la conductance équivalente entre les bornes 42 et 43 du poste central d'alerte 10. Cela dit, lorsque la clôture est intacte, la conductance équivalente présente une certaine valeur maximale ; cette conductance est calculable et mesurable. Par ailleurs, si une tentative d'intrusion sur un pan de rang i, par exemple 4, entraîne la rupture d'un conducteur 24 ou 34, le poste central d'alerte mesure la conductance équivalente des cellules de rang 1 jusqu'au rang i exclus. Cette conductance est calculable, compte tenu des valeurs des résistances 11, 12 et 13, et de la résistance propre des conducteurs 21, 22, 23, 31, 32,33. L'identification de la conductance mesurée à l'une des valeurs calculées conduit à l'identification du pan attaqué. On remarquera que les conductances calculées ne coïncideront avec les conductances mesurées que si les valeurs de résistances 11-16 sont connues avec suffisamment de précision. Or, d'une façon générale, les résistances sont fournies par les fabricants avec une indication de dispersion. On comprendra même sans calcul que si la dispersion relative est du même ordre de grandeur que l'inverse du nombre de pans, il pourra arriver que la conductance calculée soit égale à la conductance mesurée correspondant au pan précédent ou au pan suivant. De façon grossière, on peut ainsi déterminer quelle dispersion il y a lieu de viser. Sous un autre aspect, il pourrait arriver que l'auteur d'une tentative d'intrusion connaisse les principes essentiels du dispositif de detection localisée de telles tentatives, et mette en courtcircuit deux conducteurs 2i et 3i, par exemple 26 et 36. Au-delå du court-circuit, une rupture de continuité de la clôture ne sera pas décelée. I1 faut donc que la conductance équivalente obtenue à la suite d'un tel court-circuit, soit, de façon clairement appréciable, supérieure à la conductance lorsque la clôture est intacte. Un tel court-circuit va déterminer toute une plage de valeur de conductance, suivant que le court circuit se déplacera de la terminaison T de la clôture à son origine o. On choisira donc les résistances 11-16 avec des valeurs d'au moins un ordre de grandeur supérieure à la résistance totale propre de la ligne. On rappelle que, avec des conducteurs en cuivre de 10 mm2 de section, 300 m de ligne présentent une résistance de 48 ohms. Ainsi, pour une clôture de 150 mm de périmètre, les résistances seront choisies supérieures à 500 ohms. Avec six résistances de 500 ohms, la conductance sera de 12 mmhos (en négligeant la résistance de la ligne) tandis que la conductance de la ligne, fermée sur elle-même à la terminaison, est d'environ 20 mmhos. On a supposé jusqu'ici que les conducteurs 21-26 et 31-36 étaient étendus droits suivant la périphérie de la clôture ; cependant il est clair que l'efficacité de la clôture implique une hauteur suffisante pour n'être pas franchie par une escalade simple. Avec deux conducteurs sur la hauteur de la clôture, il devient possible de pratiquer par cisaillage un trou de taille suffisante pour laisser passer un homme sans pour autant rompre un des conducteurs 21-26 et 31-36. En se reportant à la figure 2, qui représente le pan 2 dans la succession, par exemple, on voit que partant des bornes de la résistance 11 associée au pan 1, le conducteur 22 monte le long du poteau entre les pans 1 et 2 pour s'étendre marié au grillage par un brin aller 22a, redescend le long du poteau entre les pans 2 et 3 suivant un brin de retour 22b, puis revient jusqu'à une borne de la résistance 12 associée au pan 2 par un brin aller 22c. De façon analogue, le conducteur 32 descend le long du poteau entre les pans 1 et 2, présente un premier brin aller 32a, un brin retour 32b puis un brin aller 32c pour se relier à la résistance 12. On conçoit qu'ainsi on réduit l'écartement des brins des conducteurs, et on réduit ainsi les possibilités d'intrusion sans alarme. I1 faut, bien entendu, dans le calcul des paramètres du dispositif, tenir compte de l'allongement des lignes. Par ailleurs, il est clair que d'autres dispositions de conducteurs sont possibles pour réduire les possibilités d'intrusion sans rupture de fil. On conçoit par exemple que l'on peut rapprocher les brins de conducteurs en bas de clôture à une distance moindre qu'en haut où le franchissement devient plus acrobatique. La figure 3 représente la mise en oeuvre de l'invention sur une clôture à bavolet 51. I1 est bien connu qu'un-bavolet rend plus difficile l'escalade de la clôture, en raison du surplomb qu'il présente en tête de clôture. Le capteur d'intrusion fixé sur un poteau 50 est formé d'une ganse d'un conducteur 55, fixée en bout à des bornes 53 et 54. La ganse passe autour d'un réa 52, solidarise avec le bavolet 51. Un dispositif de blocage 56 empêche le glissement de la ganse 55 sur le réa 52. La ganse 55 sera insérée en série dans un des conducteurs de la ligne. On comprendra qu'une surcharge du bavolet 51, ou une tentative de le rabattre le long de la clôture, entraînera la rupture de la ganse, ou son arrachement de l'une des bornes 53 et 54, et donc rupture de continuité de la ligne. Si l'on se reporte à la figure 4, le circuit 10 de poste central d'alarme peut être constitué comme le représente le schéma. I1 est relié au secteur électrique par deux bornes 66, qui sont reliées à un circuit de redressement 60. Ce circuit, classique en soi, délivre une tension d'environ 12 volts, qui est appliquée, à travers une diode de séparation 61, à une batterie d'accumulateur 62 (du type dit sans entretien). La tension de cette batterie 62 est appliquee à un pont de Wheatstone 63 sur une première diagonale. Ce pont 63 comprend deux résistances 63a et 63b qui sont reliées ensemble à un sommet de la première diagonale, et définissent un rapport de pont. L'autre sommet de cette première diagonale est relié d'une part à une résistance ajustable 63c, et d'autre part à la borne 42 d'ou part le conducteur 21 (figure 1). La borne 43 d'ou part le conducteur 31 (figure 1) est reliée à un premier sommet de la seconde diagonale de pont, mis à la masse, ce sommet étant connecté à la résistance 63b. Le second sommet de la seconde diagonale, entre la résistance 63a et la résistance réglable 63c, est relié à l'entrée d'un amplificateur 64, qui commande un asservissement 65 du réglage de la resistance 63c.Cet asservissement 65 comprend un affichage de la valeur réglée de la résistance 63c. On comprendra que l'asservissement 65 est adapté à ramener à zéro l'entrée de l'amplificateur 64, ce qui correspond à l'équilibre du pont. La résistance 63c présente alors une valeur qui est, avec le rapport défini par les résistances 63a, 63b, la valeur de résistance équivalente entre les bornes 2 et 3 ; en termes de conductance, la conductance présentée par la résistance 63c est, compte tenu du rapport défini par les résistances 63k, 63a, la conductance équivalente de la ligne. L'affichage de la conductance de ligne permet de surveiller l'état de la ligne, et donc de la clôture, et, en cas de rupture de continuité de la ligne mariée à la clôture, d'identifier le pan ou la rupture de continuité a eu lieu. Selon la représentation de la figure 5, le montage de la résistance 12 associée au pan 2 (qui est pris en exemple ici) est exécuté comme suit Les conducteurs de ligne 22 et 32, qui deviennent, au-delå de la résistance 12, 23 et 33 respectivement, sont dénudés sur une courte longueur, avec un décalage un peu supérieur à la longueur de la résistance 12. Celle-ci est soudée, par ses connexions, d'un côté au conducteur 22, de l'autre au conducteur 32, et se trouve etendue parallèlement aux deux conducteurs. Un tronçon de gaine thermorétractable 42 est glissé autour du montage, et chauffe pour emprisonner ce montage. La gaine thermorétractable 42 est choisie d'une couleur semblable à celle des gainages des conducteurs 21-26 et 31-36, et à celle de la clôture, afin d'être aussi peu visible que possible. On appréciera d'ailleurs que ce montage peut être inséré aisément dans la concavité d'un pieu de clôture, pour améliorer son invisibilité. Si la clôture comporte des ouvertures munies de portes ou de grilles ouvrantes, et plus particulièrement si ces portes sont à distance du poste de garde où est situé le poste central d'alarme, il convient que l'ouverture de ces portes puisse s'effectuer sans que le poste central soit déconnecté, tandis que la tentative d'ouverture frauduleuse de chaque porte soit signalée et localisée. La porte représentee figure 6 se trouve intercale ici entre les pans 4 et 6, et constitue en soi le pan 5. En tant que porte, elle est constituée d'une armature encadrée par deux poteaux, l'un constituant le poteau de terminaison du pan 4, et portant une résistance associée 14 en bout de conducteurs 24 et 34, et l'autre le poteau de terminaison du pan 5, et portant une résistance associée 15 d'où partent les conducteurs 26 et 36 du pan 6. Cette porte pivote, selon la représentation, sur des crapaudines portees par le poteau de terminaison du pan 4, et peut se fermer au moyen d'une serrure 5a. Partant des bornes de la résistance 14 associée au pan 4, deux conducteurs 25, 35 s'étendent le long de la porte pour aboutir à des contacts 25a, 35a, chacun avec une première partie solidaire de la porte battante et venant porter, lorsque la porte est fermée, contre le poteau de terminaison du pan 5 formant porte, et une seconde partie fixée au poteau et reliée à l'une des bornes de la résistance 15. Les conducteurs 25 et 35 avec les contacts 25a et 35a sont les conducteurs normaux du pan 5, qui seront interrompus par un début d'ouverture de la porte (avec ouverture des contacts 25a et/ou 35a), ainsi par une rupture de continuité du grillage qui garnit la porte, entraînant la rupture des conducteurs 25 et 35. Pour neutraliser le capteur d'intrusion de la porte ou pan 5, on dispose, à l'intérieur de l'aire entourée par la clôture, un interrupteur à clé double 25'a, 35'a. L'interrupteur 25'a est relié par un conducteur 25'b à la connexion d'une première extrémité de la résistance 14 avec le conducteur 24, et par un conducteur 25'c à la connexion d'une première extrémité de la résistance 15 au conducteur 26. De façon semblable, l'interrupteur 35'a est relié par un conducteur 35'b à la seconde extrémite de la résistance 14, et par un conducteur 35'c à la seconde extrémité de la résistance 15. Pour l'ouverture régulière de la porte 5, on ferme l'interrupteur double à clé 25'a, 35'a, puis on ouvre la porte 5 ; l'ouverture des contacts 25a et 35a ne produit pas alors de rupture de continuité du capteur du pan 5. Après utilisation normale de la porte 5, celle-ci est refermée, puis l'ouverture des contacts 25'a, 35'a rétablit la sensibilité du capteur de pan 5. On notera que l'on pourrait n'utiliser qu'un contact 25a, avec un contact a clé 25'a, en supprimant le conducteur 35 et le contact 35a, et en reliant directement le conducteur 34 au conducteur 36 en dehors de la porte. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits mais en embrasse toutes les variantes d'exécution, dans le cadre des revendications. Notamment le circuit de mesure de conductance peut être quelconque, dès lors qu'il est capable de discerner les différentes conductances utiles. REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection et localisation d'une rupture de continuité d'une clôture (C) limitant une aire sensible et formant une succession de pans élémentaires (1-6), d'un premier (1) à un dernier (6), le dispositif comportant un poste central d'alerte (10) définissant l'origine (O) de la succession et, reliés au poste central, des systèmes capteurs, chacun associé à l'un des pans particuliers (1-6) et apte à déceler une rupture de continuité de ce pan tandis que le poste central (10) est apte à identifier celui des systèmes capteurs qui a décelé cette rupture, caractérisé en ce qu'il comporte une ligne à deux conducteurs (21-26, 31-36) isolés mariés à la clôture (C) sur son étendue du premier (1) au dernier (6) pan, et, définissant une terminaison de chaque pan (1-6), une résistance associée (11-16) à ce pan branchée entre les deux conducteurs (21-26, 31-36), le poste central (10) comprenant un circuit (63) sensible à la conductance entre deux bornes (42, 43) auxquelles sont reliés les deux conducteurs (21, 31) à l'origine (0) de la ligne, ce circuit étant apte à discerner chaque conductance résultant du branchement des résistances (11, 16) associées aux pans (1-6) depuis le premier (1) jusqu'à l'un quelconque des pans (1-6). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit sensible à la conductance (63) est apte à discerner en outre une gamme de conductance résultant d'un court-circuit entre les conducteurs (21-26, 31-36) en un point quelconque de la ligne. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans chaque pan (1-6), chacun des deux conducteurs (22, 32) forme un trajet brisé (22a, 22b, 22c , 32a, 32b, 32c) avec au moins un retour (22k, 32b). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, pour une clôture (C) comprenant des portes (5) avec des capteurs intégrés dans le dispositif, caractérisé en ce que chaque porte (5) constituant un pan particulier (5), au moins un des conducteurs (25, 35) passe par un contact (25a, 35a) qui s'ouvre avec la porte (5), et ce contact peut être court-circuité par un interrupteur (25'a, 35'a). 5. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérise en ce que le poste central (10) d'alerte est alimenté à partir du secteur (66), avec une alimentation de secours autonome (62). 6. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les résistances (11-16) associées aux pans (1-6) sont choisies avec une dispersion nominale au plus égale à l'inverse du nombre de pans. 7. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les valeurs des résistances (11-16) associées à chacun des pans sont supérieures à la résistance propre de la ligne à deux conducteurs (21-26, 31-36) d'au moins un ordre de grandeur. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les valeurs des résistances (1116) associées aux pans (1-6) varient de façon monotone du premier pan (1) au dernier (6).