Brevet FR2642197A1 — publié le 19900727

La présente invention concerne un système d'acquisition et de mémorisation de données provenant d'une pluralité de capteurs. Dans les systèmes connus de ce genre, on a particulièrement cherché à limiter temporellement le nombre des données enregistrées afin de ne pas dépasser la capacité de la mémoire du système. A cet effet, on y détermine des signaux de changements d'état, tels que le dépassement d'un seuil absolu ou différentiel, qui déclenchent la mise en route de tout ou partie du système ou bien on n'effectue les mesures que périodiquement, ou bien encore on accepte de perdre les plus anciennes données pour enregistrer de nouvelles à leurs places. De tels systèmes sont, à titre d'exemples, décrits dans les brevets français n0 2 513 795 et n0 2 574 928. Dans ces systèmes connus, les mémoires sont fixes et les utilisateurs doivent se déplacer sur le site du système pour récupérer ce dernier ou faire transférer le contenu de la mémoire du système dans un autre moyen d'enregistrement. Dans les deux cas, le système est indisponible pendant son enlèvement ou le transfert des données. Le remplacement pur et simple d'un système par un autre est très onéreux. Le temps passé sur le site pour effectuer un transfert de données est également coûteux. Ces inconvénients deviennent prohibitifs quand le nombre des sites sur lesquels sont installés des systèmes de mesure augmente. Un objet de la présente invention consiste à prévoir un système d'acquisition et de mémorisation de données qui évite les inconvénients mentionnés ci-dessus. Suivant une caractéristique de l'invention, le système est pourvu d'une mémoire amovible. Suivant une autre caractéristique, la mémoire amovible est une carte à mémoire enfichable avec ou sans contact galvanique. Suivant une autre caractéristique, la carte à mémoire comporte une zone de mémoire dans laquelle sont contenues des données de commande de fonctionnement. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lec g re de la description suivante d1un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est un bloc-diagramme d'un système suivant l'invention, la Fig. 2 est une vue schématique d'un clavier utilisé dans le système de la Fig. 1, et la Fig. 3 est un organigramme illustrant le fonctionnement du système de la Fig. 1. Le système de la Fig. 1 comprend une unité logique de commande ULC, un bus de données BUSDON, un bus BUSCLA de transmission d'ordre provenant d'un clavier CLA, des mémoires tampons MTl à MTn, des circuits de mise en forme MF1 à MFm, des circuits de régénération RG1 et RG2, une mémoire morte programmable et modifiable EPROM, une mémoire à accès aléatoire RAM, un dispositif d'affichage AFF, un circuit logique LOG, une horloge H, un circuit d'alarme AL, une interface de communication INT et un circuit d'alimentation ALIM. L'unité logique de commande ULC comprend notamment un microprocesseur. L'interface INT est, par exemple, un modem relié à un réseau de communications vers un système de télésurveillance. Le circuit d'alimentation ALIM est alimenté par un groupe de piles P1, fournit les tensions de +5V, +V5, +7V, -7V et +12V, et est relié à une sortie correspondante du circuit LOG par un fil de commande CONV5. Les piles du groupe P1 sont, par exemple, des piles alcalines de 1,5 V. Le circuit LOG est, de préférence, d'une structure bien connue. Le circuit ALIM fonctionne dès que le fil CONV5 est activé. En pratique, les piles P1 peuvent être remplacées par une batterie ou encore une alimentation extérieure reliée au réseau. Chaque mémoire tampon MTi a son entrée reliée à une voie Ai qui transmet des signaux numériques dont les niveaux sont de OV ou de 5V, et sa sortie reliée directement au bus BUSDON. Chaque circuit MTi est alimentée sous +5V. En fonctionnement, chaque mémoire MTi délivre au bus BUSDON un mot numérique quand elle est interrogée par ce bus. Chaque circuit de mise en -forme MFj a son entrée reliée, par une ligne Bj, à un capteur, non montré, et sa sortie reliée, par un contact de travail Xj, à l'entrée d'un convertisseur analogique/numérique A/N situé dans l'unité centrale ULC. Chaque circuit MFj a trois entrées d'alimentation sous +7V, -7V et +12V respectivement. Les capteurs reliées aux fils Bl à Bm peuvent être, par exemple, un capteur de t#-#érature, tel qu'une thermistance, une sonde, un thermocouple, etc., au un appareil de mesure d'hygrométrie. La sortie de chaque circuit MFj délivre un signal analogique dont l'amplitude est comprise entre OV et 5V. D'une manière plus générale, on peut considérer que les lignes Bj sont des entrées transmettant des informations de tensions ou de courants.On a représenté ci-dessus le contact Xj comme un contact de relais, mais en pratique on peut considérer qu'il s'agit d'une entrée d'un multiplexeur MUX. L'entrée du circuit de régénération RG1 est reliée à une ligne Cl qui transmet, par exemple, un signal logique périodique. La sortie du circuit RG1 est reliée, dans l'unité centrale ULC, à un compteur d'impulsions COM1 dont le contenu est, après transmission à une mémoire tampon, non montrée, remis à zéro périodiquement. La fréquence des signaux transmis par la ligne Ci peut varier, par exemple, entre 5 Hz et 65 kHz environ. De même, le circuit RG2 est monté entre une ligne C2,. qui transmet un signal logique périodique, et un compteur d'impulsions COM2 de l'unité ULC. Un programme du microprocesseur de l'unité logique de commande ULC lui permet de déclencher une exploration des mémoires tampons MTl à MTn, par l'intermédiaire du bus BUSDON, des circuits de mise en forme MF1 à MFm, par l'intermédiaire du multiplexeur MUX qu'il actionne séquentiellement et du convertisseur A/N, et des compteurs COM1 et COM2. Le résultat de chaque mesure ainsi effectuée est mis en mémoire dans une mémoire tampon interne. Ensuite, le microprocesseur compare les résultats ainsi stockés dans ses mémoires tampons internes avec des valeurs de seuils qui lui ont éventuellement été définies par l'utilisateur et, éventuellement à la suite de ces comparaisons, actionne le circuit d'alarme AL, par l'intermédiaire de relais bistables. Enfin, les résultats des mesures sont transférés dans la mémoire RAM par le bus BUSDON. Dans le clavier CLA, schématiquement représenté à la Fig. 2, qui est relié à l'unité ULC par le bus BUSCLA, chaque touche a deux fonctions, l'une servant à entrer dans le menu, l'autre à saisir les paramètres d'acquisition. Dans l'exemple de réalisation, douze touches sont prévues: les touches de O à 9, dont les premières fonctions sont respectivement Affichage, Date, Heure, Période, Voie, Seuil, Test, Marche, En avant dans le menu et En arrière dans le menu; la onzième touche sert à l'Arrêt et la douzième à la Validation. D'une manière générale, l'utilisation de ce clavier est classique et il est inutile de décrire les séquences d'actions en détail. En résumé, on peut faire effectuer: - par la touche affichage, la visualisation sur l'afficheur, des mesures effectuées sur une voie sélectionnée par son numéro; une mesure est réalisée et affichée, par exemple, toutes les secondes, l'appui sur la touche arrêt permet de quitter ce mode; par la touche date, la date courante qui est mémorisée dans le registre de mémoire d'horloge temps réel HTR de l'horloge H, la date de départ de l'acquisition qui, par défaut, est initialisée à la date courante, la date d'arrêt de l'acquisi tion qui, par défaut, n'est pas programmée; par la touche heure, le complément horaire de chaque date, en notant qu'il est possible de programmer des fenêtres journa lières d'enregistrement en programmant une heure de début et de fin d'acquisition;; par la touche période, le mode de fonctionnement du système: - soit en mode fréquence programmée, dans lequel les acquisitions s'effectuent à intervalle régulier, de 0,01 s à 24 h, programmé par l'utilisateur, - soit sur événement extérieur, dans lequel un signal extérieur déclenche la prise de mesures, - soit sur événement extérieur plus période, dans lequel un signal extérieur déclenche la première prise de mesures qui est ensuite répétées à intervalle régulier programmé; par la touche voie, la mise en ou hors service de chaque voie;; par la touche seuil, une valeur de seuil d'acquisition mini mal ou maximal, en pratique, cette touche permettant de programmer un filtre logiciel afin de ne stocker en mémoire que les valeurs situées au-dessous d'un seuil minimal ou au-dessus d'un seuil maximal et éventuellement d'engendrer une alarme; par la touche test, un test interne assurant, par exemple, la vérification de la tension d'alimentation, de la capacité restant dans la mémoire RAM en nombre de mesures, de l'horlo- ge de temps réel, etc.; par la touche marche, le démarrage de l'acquisition; - F~-# la touche arrêt, la mise hors fonction de l'acquisition;; par le touches "8" et "9", des déplacements dans le menu; et par la touche validation, la validation des entrées clavier. L'horloge H comprend un registre d'heure courante HTR et un registre de date de réveil HRV dont les sorties sont reliées aux entrées d'un comparateur COMP dont la sortie est reliée par un fil DT à une entrée du circuit logique LOG. Par ailleurs, l'horloge H est reliée au bus BUSDON pour en recevoir ou lui délivrer des données de date et d'heure. Le circuit LOG a également une entrée de remise à zéro Reset 1 reliée à une sortie correspondante du clavier CLA et qui est activée dès la mise en activité du clavier CLA, une entrée de remise à zéro Reset 2 pour recevoir un signal d'événement extérieur, une entrée de remise à zéro Reset 3 reliée à l'horloge H, et une sortie qui est reliée à une entrée de remise à zéro Reset 4 de l'unité ULC. En fonctionnement, le circuit LOG entre en fonctionnement dès que l'une de ses entrées Reset 1 à Reset 3 est activée, en avertit l'unité ULC et alimente le fil CONS. On va maintenant décrire le fonctionnement du système en se référant au diagramme de la Fig. 3. L'unité ULC est supposée en état de veille. A la réception d'un signal de remise à zéro provenant du circuit LOG, l'alimentation des circuits est déclenchée et le circuit LOG fonctionne pour déterminer d'où il a reçu un signal de remise à zéro. Si ce signal provient du clavier, on détermine quelle touche du clavier est active: affichage ou arrêt. Dans le premier cas, l'unité ULC fait afficher les mesures de la voie sélectionnée. Dans le second cas, s'il s'agit d'une validation, on revient au menu général, sinon on revient à l'état de veille. Si le signal provient de l'horloge, on programme l'heure de réveil, puis on compare à la date de fin d'acquisition, on effectue les mesures sur les voies actives, on compare aux seuils, s'il y en a, et éventuellement on engendre une alarme. Si les éventuels seuils sont dépassés, on met les mesures en mémoire dans la mémoire RAM. Sinon on revient à l'état de veille. Si le signal est déclenché par un événement extérieur, on commence par mémoriser l'heure courante, puis on compare à la date d'acquisition et on suit la séquence de fonctionnement déjà décrite ci-dessus. Le programme d'initialisation du système c t rend à la mise sous tension une séquence d'autotest, puis une séquence de requêtes à l'utilisateur pour obtenir les paramètres nécessaires au fonctionnement: soit la date et l'heure courante; la période ou le mode de fonctionnement parmi les trois possibles; et# l'activité des voies. Ces paramètres étant saisis, l'utilisateur peut lancer une série d'acquisition ou en faire saisir de nouveaux, tels que, par exemple, seuil, date de départ, ou affichage de mesures sur une voie en temps réel. Dans la mémoire RAM, les informations sont mémorisées par mots de 12 bits. Pour les mesures, on utilise 10 bits du mot et, pour les données, 8 bits. Deux bits d'identification permettent de les piffé rencier. La capacité de la mémoire RAM permet de mémoriser environ 22000 mesures, mais cette capacité peut être augmentée. Dans la mémoire RAM, une zone est prévue pour recevoir des données de programme qui, une fois la carte insérée dans le système, peuvent être lues par 1'ULC. De telles données peuvent être utilisées à la place du clavier pour définir le mode d'acquisition du système, par exemple. Les informations contenues dans la mémoire RAM sont, une fois celle-ci enlevée du système, transférées dans un ordinateur type PC, par l'intermédiaire d'une interface-spécifique, faisant partie de la technique, connectée sur une liaison série de l'ordinateur. Cette interface est, par exemple, un lecteur de carte mémoire de référence I.L.E. Un logiciel permet alors de les convertir en données physiques sous la forme de courbes, d'histogrammes, etc., et de les sauvegarder dans un fichier pour un éventuel traitement ultérieur. On comprendra que la mémoire RAM étant incluse dans une carte mémoire amovible, telle qu'une carte du format carte de crédit, elle est d'un emploi très commode et très facile à manipuler soit pour l'insérer dans le système, soit pour la retirer et l'emmener. REVENDICATIONS 1) Système d'acquisition et de mémorisation de données# provenant d'une pluralité de capteurs caractérisé en ce qu'il est pourvu d'une mémoire amovible pour mémoriser les données acquises des capteurs. 2) Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la mémoire amovible est une carte mémoire enfichable avec ou sans contact galvanique. 3) Système suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la carte mémoire comporte, en plus, une zone de mémoire dans laquelle sont contenues des données de commande de fonctionnement. 4) Système suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une unité logique de commande (ULC) dont les entrées de données sont reliées aux capteurs et dont les sorties de données sont reliées à la carte mémoire (RAM).