Brevet FR2646234A1 — publié le 19901026

Procédé et dispositif autonome de relevage et d'interruption de consommation à distance de fluides. DESCRIPTION La présente invention a pour objet un procédé et dispositif autonome de relevage et d'interruption de consommation à distance de fluides. Le secteur technique de l'invention est la fabrication de compteurs de consommation de tout fluide incluant un organe d'interruption de fourniture de ce fluide. Une des applications principales de l'invention est le télérelevage des consommations d'eau chez les particuliers sans alimentation d'énergie externe, avec possibilité de couper l'alimentation par télécommande à distance. On connaît en effet de nombreux types de compteurs adaptés à la mesure du débit du fluide concerné. On s'intéresse plus particulièrement à ceux installés dans les logements ou dans les usines et dons le but essentiel est de permettre aux sociétés distributrices de ce fluide, de relever à intervalle régulier les consommations des utilisateurs, occupant lesdits logements ou lesdites usines, et de leur facturer la consommation enregistrée entre deux relevés. Ces compteurs comportent tous un capteur de mesure qui réagit à la consommation instantanée et qui transmet la valeur de celle-ci à un totalisateur-intégrateur qui traduit alors le montant cumulé sur un afficheur numérique, mécanique ou digital. Ces capteurs doivent être placés juste avant les postes ou les réseaux d'utilisation pour chaque consommateur. Ils sont donc éparpillés et très nombreux et il faut que des employés des sociétés distributrices se déplacent, identifient et relèvent visuellement les chiffres des cadrans des afficheurs, les transmettent sur des fiches et ramènent celles-ci à un centre- de gestion qui établit les factures individuelles correspondantes par différence avec les relevés précédents. Ce procédé de relevage de compteur est le plus répandu, mais il est peu pratique, surtout pour les compteurs situés à l'intérieur des locaux et d'accès souvent difficile, nécessitant de plus, la présence de I'occupant qu'il faut prévenir au préalable ou pour ceux répartis et dispersés dans des zones rurales, dont très éloignés les uns des autres. Ainsi, ce procédé nécessite des déplacements et l'emploi de beaucoup de personnel; il est une source d'erreur à chaque recopie des informations, génère des retards dans les facturations, dont certaines impayées ne provoquent pas de sanctions avant plusieurs mois car il faut, au delà de la surveillance de la comptabilité, déclencher ensuite un technicien pour fermer le compteur. Pour limiter les déplacements de personnel et remédier à leurs inconvénients tels qu'évoqués ci-dessus, certains fabricants proposent de fixer sur chaque compteur des caméras de lecture des écrans d'affichage et de transmettre les informations ainsi recueillies à un centre de gestion comme par le réseau câblé P et T. Ce système ne résout qu'une partie du problème et il est assez onéreux, nécessitant l'utilisation de lignes téléphoniques et une source d'énergie locale externe. D'autres systèmes de télérelevage sont développés et utilisés. mais surtout pour des usages industriels. car ils sont assez volumineux et nécessitent aussi une source d'énergie locale qui n'est pas toujours disponible au voisinage du compteur chez un particulier, surtout si celui-ci est pas à la campagne. De plus, comme indiqué ci-dessus. toutes les opérations de fermeture et d'ouverture de réseaux aux utilisateurs, nécessitent de toute façon le déplacement d'un personnel de la société de gestion, même quand celle-ci a effectué les relevés des compteurs de ces réseaux par télérelevage, que l'on peut qualifier alors de passif. Le problème posé est donc de pouvoir à la fois, d'une part. assurer le relevé des consommations de fluide chez chaque consommateur et à distance et d'autre part, fermer et ouvrir une vanne d'interruption de cette consommation en cas d'absence, de changement de locataire, d'impayés ou de gel par exemple, et tout ceci d'une manière autonome, sans fourniture d'énergie locale externe. Une solution au problème posé est un procédé de relevage et d'interruption à distance de consommation de fluides. distribués aux consommateurs depuis un réseau commun. exploité par une société de gestion, grâce à des dérivations, comportant chacune un dispositif de comptage connu de ladite consommation,eX tel que - on place en association avec ledit dispositif de comptage une génératrice de courant électrique. entraînée par le déplacement du fluide à travers ladite dérivation - on charge une batterie avec le courant ainsi recueilli et on relie ladite batterie à au moins un système électronique qui permet, d'une part. grâce à tout système connu la transmission de données avec la société de gestion et, d'autre part la commande d'un clapet associé audit dispositif de comptage;; - on enregistre en continu dans une mémoire dudit système électronique la consommation du fluide et ladite société de gestion interroge cette mémoire à la demande à travers ledit système de transmission pour établir le relevé de cette consommation; - on commande à chaque fois que ladite société de gestion le décide l'ouverture et la fermeture dudit clapet qui ouvre et qui coupe respectivement alors la fourniture dudit fluide au consommateur concerné, par envoi à distance d'un ordre à travers ledit système de transmission. Une autre solution au problème posé est un dispositif de relevage et d'interruption à distance de consommation de fluides distribué au consommateur depuis un réseau commun exploité par une société de gestion, grâce à une dérivation de ce réseau, comportant - un dispositif de comptage connu de ladite consommation; - une turbine située dans ladite dérivation, entraînée par ledit fluide et entraînant elle-même le rotor d'une génératrice de courant électrique; - une batterie rechargée par ladite génératrice; - un électroaimant permettant la fermeture et l'ouverture d'un clapet dans ladite dérivation pour couper et autoriser respectivement la fourniture dudit fluide;; - au moins un système électronique permettant la mémorisation de la consommation relevée, le contrôle de l'électrovanne et la réception et le transfert de données et d'informations par et pour ladite société de gestion à travers tout système de transmission connue, lesquels systèmes et électrovannes sont alimentés par ladite batterie. Dans un mode de réalisation préférentiel, ledit système de transmission comprend un émetteur récepteur d'ondes hertziennes pouvant communiquer avec un émetteur récepteur relié à un centre de gestion qui agit sur ledit système électronique à la demande. Le résultat est un nouveau procédé et dispositif autonome de relevage et d'interruption à distance de consommation de fluide, qui satisfait aux besoins des sociétés de gestion et qui apporte de nombreux avantages, en particulier sa compacité et son faible encombrement. De plus. l'autonomie que permet la recharge sur place de batterie en utilisant l'énergie propre du fluide, autorise l'utilisation du procédé et du dispositif en tout endroit. sans raccordement à un réseau d'énergie autre, de même que la possibilité de transmettre des informations par ondes hertziennes, autorise son implantation sans connexion à un réseau de communication. L'ensemble de ces caractéristiques supprime ainsi tout déplacement de personnel pour effectuer les relevés de compteurs, et assure une sécurité de contrôle par un compteur de consommation connu totalisateur et intégré au dispositif, que ledit personnel ou le consommateur peut venir quand même vérifier pour établir les comparaisons avec les relevés à distance en cas de contestation. Le procédé et le dispositif suivant l'invention apporte également, par l'interactivité de transfert d'informations dans un sens ou dans l'autre, la possibilité d'assurer diverses fonctions complémentaires, telles que - par un capteur de température implanté à côté du dispositif, la transmission d'informations sur les risques de gel, et donc la possibilité par la société de gestion de décider de la coupure de l'alimentation par action télécommandée à distance de l'électrovanne de coupure; - par des compteurs de centralisation dans un immeuble qui comprend des compteurs individuels. la vérification instantanée que la somme des consommation corresponde à la consommation générale; - par des analyses comparées des consommations, de déterminer assez rapidement s'il n'y a pas de fuites dans les réseaux; ; - par des relais appropriés, on peut commander à travers le système de télétransmission tout équipement domestique pouvant recevoir un ordre par télécommande électronique. comme le chauffage, en fonction d'un relevé de température de maison, donnant ainsi auxdites sociétés de gestion et de distribution de fluides, la possibilité d'offrir d'autres services dans la domotique. De plus. en cas de litige avec un client, la société de gestion peut rapidement décider la coupure d'alimentation en fluide de ce client, et intervenir sans déplacement de personnel; la coupure pouvant être ainsi immédiate a donc un effet dissuasif certain sur les clients. Dans le descriptif suivant, nous décrirons essentiellement un exemple de dispositif suivant l'invention, en particulier pour le comptage de l'eau, mais d'autres fluides peuvent être concernés , et en référence aux dessins et figures annexés, mais cela n'a aucun caractère limitatif, d'autres réalisations et d'autres applications peuvent être envisagées. La figure 1 représente un schéma d'installation générale d'un dispositif suivant le procédé de l'invention. La figure 2 représente une vue en coupe simplifiée d'un dispositif suivant l'invention. La figure 1 représente, à partir d'un réseau commun 1, exploité par une société de gestion et de distribution d'un fluide 17, tel que l'eau circulant dans ce réseau, une dérivation 2 assurant l'alimentation dudit fluide vers un consommateur 3, tel qu'une maison individuelle, mais aussi un appartement ou un autre lieu de consommation. Cette dérivation travers le dispositif 4 suivant l'invention, qui comprend sur le circuit de la dérivation une prise de mouvement 5 et un clapet de fermeture 7, tel que décrit en détail dans la figure 2. La prise de mouvement 5. qui peut être une turbine connue, entraînée par -le fluide 17, fait tourner un compteur mécanique 6 totalisateur, permettant de conserver une preuve physique locale de la consommation. Cette même prise de mouvement 5 ou éventuellement une deuxième si nécessaire suivant la densité et les caractéristiques du fluide, entraîne également une génératrice 8 de courant électrique alternatif, lequel courant permet, à travers un système électronique 9 connu, d'une part de recharger une batterie 10 après redressement et régulation, et d'autre part, de mesurer la consommation du fluide. En effet, la fréquence dudit courant électrique généré par la rotation de ladite génératrice 8, est égale à celle de rotation de ladite turbine et donc à peu près proportionnelle à la vitessse du fluide; cette fréquence est mesurée par ledit système électronique 9 et permet à celui-ci de déterminer la consommation dudit fluide, alors que l'amplitude dudit courant permet d'obtenir une tension de rechargement de la batterie 10. Ladite batterie 10 assure alors l'alimentation d'un système électronique 11, éventuellement intégré à celui 9, permettant la mesure de consommation et la régulation de sa tension de charge. même en l'absence de débit dans la dérivation 2. Pour cela, cette batterie rechargeable peut être et de type au plomb, cadmium nickel ou autres, ou même constituée de condensateurs, la consommation électrique nécessaire au fonctionnement dudit dispositif 4 étant faible, inférieure à quelques wattheures. Ce système électronique 11 assure, d'une part, la commande du clapet de fermeture 7 et, d'autre part. la transmission de données depuis et vers le centre de gestion 12, à travers un système de transmission connu 13. Celui-ci par exemple comprend un émetteur récepteur 131 d'ondes hertziennes pouvant communiquer avec un émetteur récepteur 132 relié à un centre de gestion 12 qui agit sur ledit système 11 électronique à la demande. Dans d'autres modes de réalisation, ce système de transmission 13 comprend une interface de connexion avec tout réseau de communication à distance connu, tel que le réseau des télécommunications téléphoniques par câble. ou les liaisons par satellites. Cedit système électronique 11 peut comporter aussi une interface 14, pouvant recevoir une carte à mémoire pour éventuellement des utilisations par prépaiement de consommation ou pour des relevés de contrôle. Dans le procédé suivant l'invention, on enregistre donc en continu dans une mémoire desdits systèmes électroniques 9 ou 11, la consommation du fluide 17 et ladite société de gestion, depuis son centre 12 interroge à la demande par le réseau de transmission 13 ledit système électronique et recueille ainsi la consommation mise en mémoire pour établir ses relevés, sa gestion, sa facturation et toutes les analyses qui permettent de déclencher les actions en cas d'incidents éventuels. En particulier, en cas de détection de fuites ou d'impayés. elle peut décider d'arrêter la distribution du fluide 17 au consommateur abonné 3, en envoyant un ordre à travers ce même système de transmission 13 pour fermer le clapet 7. Toutes les informations de comptage et d'ordres sont gérées par les systèmes électroniques 9 et 11, qui peuvent n'en former qu'un et qui comprennent au moins un microprocesseur. Ce dispositif permet de gérer en télécommande tout ordre de domotique vers des équipements de l'abonné 3. La figure 2 représente une vue en coupe simplifiée d'un dispositif suivant l'invention et tel que représenté dans la figure 1. L'ensemble du dispositif peut être contenu dans un boîtier 4 de dimensions réduites, telle que par exemple 200 mm de long sur 100 mm de côtés : ce boîtier peut inclure dans les espaces laissés disponibles. par les parties mécaniques et électriques du dispositif et la tuyauterie de la dérivation 2 dans laquelle circule le fluide de l'amont 171 vers l'aval 172, les systèmes électroniques 9 et 11 et la batterie 10 associée tel que décrit précédemment. Le fluide 171 tel que l'eau délivrée par la société de distribution arrive par le bas du dispositif comme dans la plupart des dispositifs de comptage existants. Un support 25 de turbine, par exemple en matière synthétique est placé dans le flux du fluide et comporte des orifices circulaires qui dirigent celui-ci sur les palettes de ladite turbine 5 qui permet ainsi la prise de mouvement pour le reste des fonctions du dispositif. Lesdits orifices sont percés selon un angle optimum pour obtenir une efficacité maximum tel que par exemple 300 par rapport à la tangente à l'axe. Suivant la nécessité de besoin en énergie. plusieurs turbines peuvent être montées dans le flux du fluide 171. en particulier si-on veut séparer les fonctions de comptage et de production de courant électrique. Dans notre exemple, ladite turbine 5 en mouvement entraîne un rotor 15 d'une génératrice. dont le stator 8 fixe. solidaire du boîtier 4 est alors le siège d'une création d'un courant induit qui permet. comme on l'a déjà dit dans la figure 1. d'une part. par mesure de fréquence liée à la vitesse de rotation de la turbine 5 et donc au débit, de compter la consommation instantanée et, d'autre part, par régulation de sa tension, de recharger la batterie 10. Dans un mode de réalisation préférentiel, ladite turbine d'entraînement 5 du rotor 15 de ladite génératrice 8 de courant peut faire tourner également le dispositif 6 de comptage connu entraînement magnétique d'un disque aimanté 16, par le rotor 15 de ladite génératrice, lequel rotor et laquelle turbine 5 sont placés dans ledit fluide, alors que le stator 8 de la génératrice et le disque 16 du compteur sont isolés de cedit fluide. Le dispositif de comptage mécanique 6 connu comporte un totalisateur visuel permettant le contrôle et la vérification de la consommation totale effective A la sortie de la turbine 5, le fluide 17, tel que l'eau, est arrêté par le clapet 7 qui bouche le passage par fermeture sur son siège d'appui 23 grâce, d'une part à la pression d'un ressort 24 et, d'autre part, à la pression du volume de la chambre 21 située au-dessus dudit clapet 7. Pour cela, un électroaimant 18 commandé par ledit système électronique 11, déplace un solénoïde 19, qui ouvre et ferme à la demande suivant l'excitation dudit électroaimant, un orifice 20 d'une chambre 21 remplie de fluide et située d'un côté d'une membrane 22 supportant le clapet 7. Celui-ci est associé à un siège d'appui 23 au travers duquel passe le fluide 17, et à un ressort de rappel 24.Cet orifice 20 relie ladite chambre 21 avec la conduite située en aval de ce clapet 7, de telle façon que celui-ci, lorsque l'orifice est ouvert, est libéré de son siège d'appui pour permettre le passage du fluide et, lorsque l'orifice est fermé, se referme sur son siège suivant la position correspondante dudit solénoïde 19. En effet, l'ouverture de l'orifice 20 supprime la composante de pression du volume de la chambre 21 sur la membrane 22: car la pression dans cette chambre restée égale à la pression amont du fluide 171, chûte alors à la valeur de la pression aval du fluide 172. La pression du fluide amont 171 contre un seul côté du clapet ouvre alors celui-ci, puisqu'après fermeture, la pression du fluide aval 172 chute à une valeur inférieure. Lorsqu'une impulsion électrique arrive à nouveau au bobinage de l'électroaimant 18, un ressort 26 repousse le solénoïde qui referme l'orifice gicleur 20; les pressions dans les corps d'entrée et de sortie étant alors équilibrées, la fermeture de cet orifice donne une augmentation de la pression aval et par action du ressort 24 le clapet se referme.La chambre 21 reste alors à la pression d'amont du liquide 171, l'orifice 20 étant fermé et étanche grâce au ressort 26 et à un dispositif de fermeture et d'étanchéité lié audit solénoïde 19 et cela jusqu'à réouverture de cet orifice volontairement pour réouvrir le clapet 7. Cette commande d'ouverture et fermeture ne réclame que peu de courant électrique dans le solénoïde et peut donc être effectuée grâce à l'énergie stockée dans la batterie 10 sans apport externe d'énergie et par télécommande à distance à travers les circuits de transmission et de commande 9 et 11 à la demande de la société de gestion suivant la décision de celle-ci. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits ci-dessus et qui ne constituent qu'un exemple de réalisation du dispositif et du procédé suivant l'invention. Des modifications et des variantes peuvent être apportées dans le cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Procédé de relevage et d'interruption à distance de consommation de fluides (17) distribués aux consommateurs (3) depuis un réseau (1) commun, exploité par une société de gestion (12). grâce à des dérivations (2), comportant chacune un dispositif de comptage (6) connu de ladite consommation, caractérisé en ce que - on place en association avec ledit dispositif de comptage (6) une génératrice (8) de courant électrique, entraînée par le déplacement du fluide à travers ladite dérivation (2);; - on charge une batterie (10) avec le courant ainsi recueilli et on relie ladite batterie à au moins un système électronique (11) qui permet, d'une part, grâce à tout système connu (13) la transmission de données avec la société de gestion (12) et, d'autre part la commande d'un clapet (7) associé audit dispositif de comptage:: - on enregistre en continu dans une mémoire dudit système électronique (11) la consommation du fluide (17) et ladite société de gestion (12) interroge cette mémoire à la demande à travers ledit système de transmission (13) pour établir le relevé de cette consommation; - on commande à chaque fois que ladite société de gestion (12) le décide l'ouverture et la fermeture dudit clapet (7) qui ouvre et qui coupe respectivement alors la fourniture dudit fluide (17) au consommateur concerné (3), par envoi à distance d'un ordre à travers ledit système de transmission (13). 2. Procédé de relevage et d'interruption à distance de consommation de fluides (17) suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on commande à travers ledit système de télétransmission (13) tout équipement domestique dudit consommateur (3) et pouvant recevoir un ordre par télécommande électronique. 3. Dispositif de relevage et d'interruption à distance de consommation de fluides (17) distribué au consommateur (3) depuis un réseau commun (1) exploité par une société de gestion, grâce à une dérivation (2) de ce réseau. comportant un dispositif de comptage connu (6) de ladite consommation, caractérisé en ce qu'il comporte - une turbine (5) située dans ladite dérivation (2), entraînée par ledit fluide (17) et entraînant elle-même le rotor (15) d'une génératrice (8) de courant électrique; - une batterie (10) rechargée par ladite génératrice (8); - un électroaimant (18) permettant la fermeture et l'ouverture d'un clapet (7) dans ladite dérivation pour couper et autoriser respectivement la fourniture dudit fluide (17);; - au moins un système électronique (11) permettant la mémorisation de la consommation relevée, le contrôle de l'électrovanne et la réception et le transfert de données et d'informations par et pour ladite société de gestion, à travers tout système (13) de transmission connu, lesquels systèmes et électrovannes sont alimentés par ladite batterie (10). 4. Dispositif de relevage et d'interruption à distance de consommation de fluide suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit système électronique (11) comporte une interface (14), pouvant recevoir une carte à mémoire. 5. Dispositif de relevage et d'interruption à distance de consommation de fluides (17) suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé eri ce que ledit système de transmission (13) comprend un émetteur-récepteur (131) d'ondes hertziennes pouvant communiquer avec un émetteur-récepteur (132) relié à un centre de gestion (12) qui agit sur ledit système (11) électronique à la demande. 6. Dispositif de relevage et d'interruption à distance de consommation de fluides (17) suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ledit système de transmission (13) comprend une interface de connexion avec tout système de communication à distance connu. 7. Dispositif de relevage et d'interruption à distance de consommation de fluides (17) suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que ladite turbine (5) d'entraînement du rotor (15) de ladite génératrice (8) de courant peut faire tourner également ledit dispositif (6) de comptage connu, par entraînement magnétique d'un disque aimanté (16), par le rotor (15) de ladite génératrice, lequel rotor et laquelle turbine (5) sont placés dans ledit fluide, alors que le stator (8) de la génératrice et le disque (16) du compteur sont isolés de cedit fluide. 8. Dispositif de relevage et d'interruption à distance de consommation de fluides (17) suivant l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la fréquence dudit courant électrique généré par la rotation de ladite génératrice (8), est mesurée par ledit système électronique (9) et permet à celui-ci de déterminer la consommation dudit fluide, alors que l'amplitude dudit courant permet d'obtenir une tension de rechargement de la batterie (10). 9. Dispositif de relevage et d'interruption à distance de consommation de fluides (17) suivant l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que ledit électroaimant (18), commandé par ledit système électronique (11), déplace un solénoïde (19), qui ouvre et ferme à la demande suivant l'excitation dudit électroaimant, un orifice (20) reliant une chambre (21) située d'un côté d'une membrane (22) supportant le clapet (7-). associé à un siège d'appui (23) au travers duquel passe le fluide (17), et à un ressort de rappel (24). et la conduite située en aval de ce clapet (7), de telle façon que celui-ci est libéré de son siège d'appui, pour permettre le passage du fluide et se referme sur celui-ci respectivement suivant la position dudit solénoïde (19).