Brevet FR2652666A1 — publié le 19910405

L'invention concerne un système de transmission d'un signal de signalisation par le réseau électrique et un système de sécurité, en particulier un système de sécurité prévu pour une installation de ventilation forcée et d'évacuation des gaz de combustion produits par des chaudières installées dans des locaux d'habitation, qui utilisent ce système de transmission. Une telle installation de ventilation est constituée d'un ensemble de conduits verticaux auquel est raccordé, au niveau de chaque local d'habitation d'un immeuble, une bouche de ventilation sur laquelle est montée le conduit d'évacuation des gaz brillés d'une chaudière. L'ensemble de ces conduits verticaux est relié à un ventilateur mécanique placé au sommet de l'immeuble et assurant la ventilation des locaux et l'évacuation forcée des gaz issus des chaudières. En cas de mauvais fonctionnement de ce ventilateur, les gaz de combustion des chaudières peuvent s'accumuler dans les conduits verticaux et, ainsi, créer des risques d'accident. Il est donc nécessaire de prévoir un système de sécurité qui détecte ce mauvais fonctionnement et qui arrete alors les chaudières de l'installation. De tels systèmes sont généralement constitués d'un détecteur de bon fonctionnement du ventilateur, d'un émetteur qui émet un signal de signalisation si ce fonctionnement est mauvais, et de récepteurs qui commandent l'arrêt des chaudières à la réception du signal de signalisation émis par l'émetteur. Par exemple, le document FR-A-2 623 602 décrit un dispositif de transmission d'un signal de sécurité pour une installation de ventilation mécanique d'un immeuble comprenant un ventilateur possèdant un détecteur de bon fonctionnement relié à un émetteur émettant un signal de haute fréquence porté par un fil auquel est connecté un récepteur, disposé dans chaque logement, dont la sortie de commande est reliée à la chaudière correspondante. Le système décrit est à sécurité positive, c'est-à-dire plaçant chaque chaudière dans l'impossibilité de fonctionner en l'absence d'informations significatives du bon fonctionnement du ventilateur. Le document FR-A-2 624 264, qui est une addition au brevet du document précédent, précise que la ligne de transmission entre l'émetteur et les récepteurs est constituée par une portion du réseau général d'alimentation électrique des logements de l'immeuble. L'utilisation du réseau électrique comme milieu de transmission présente des avantages quant à la facilité d'installation et de modifications ultérieures du système de transmission qui équipe, par exemple, un système de sécurité du type mentionné ci-dessus. En effet, il n'est pas nécessaire de prévoir un réseau de lignes spéciales à raccorder à l'installation de chauffage de chaque logement. Néanmoins, pour qu'un système de sécurité qui utilise le réseau électrique comme milieu de transmission soit fiable, il est nécessaire que les récepteurs ne réagissent pas aux parasites présents sur les lignes et puissent discriminer les signaux utiles émis par l'émetteur de ces parasites. Pour ce faire, la majeure partie des systèmes de transmission par le réseau électrique utilise un émetteur modulant, de préférence, en fréquence une porteuse de fréquence comprise entre 100 et 150 kHz. La détection, par les récepteurs, de signaux modulés en fréquence est moins sensible aux parasites que celle de signaux modulés en amplitude. D'autres problèmes liés à l'utilisation du réseau électrique comme milieu de transmission sont à résoudre, en particulier des problèmes liés aux caractéristiques physiques des lignes constituant le réseau de distribution de l'immeuble. En effet, si ces lignes sont longues, certains récepteurs, les plus éloignés de l'émetteur, reçoivent des signaux très faibles et, parfois, indétectables, ce qui rend le système de sécurité inopérationnel. Dans le même ordre d'idées, les lignes du réseau de distribution peuvent, en certains endroits de l'installation, présenter des impédances telles qu'aucun signal haute fréquence ne puisse être transmis. Les récepteurs situés en aval de ces endroits ne reçoivent aucun signal de l'émetteur. Il est connu de résoudre ces différents problèmes en augmentant la puissance de l'émetteur, espérant ainsi que les récepteurs reçoivent un signal d'un niveau suffisant pour l'exploiter correctement. Cette solution n'est cependant pas satisfaisante. En effet, l'émetteur ne doit être trop puissant car il pourrait perturber une installation de même type montée dans un immeuble ou un ensemble de locaux voisins. Le but de l'invention est donc de prévoir un système de transmission d'un signal de signalisation qui, utilise, comme milieu de transmission, le réseau d'alimentation électrique, qui soit insensible aux parasites présents sur ce réseau, qui soit indépendant des caractéristiques physiques des lignes constituant ce réseau, et dont l'émetteur ne soit pas trop puissant afin de ne pas perturber un immeuble ou un ensemble de locaux voisins équipés d'un système semblable. A cet effet, l'invention concerne un système de transmission d'un signal de signalisation par le réseau électrique comprenant un émetteur injectant sur le réseau de distribution électrique des signaux de signalisation, constitués d'une porteuse modulée en fréquence par un signal de tonalité à fréquence vocale, tant qu'une condition donnée est (ou n'est pas) remplie et n'injectant plus aucun signal lorsque cette condition n'est pas (respectivement est) remplie, des récepteurs délivrant un signal de commande lorsqu'ils ne reçoivent plus aucun signal de signalisation. Selon une caractéristique de l'invention, ce système de transmission comprend une pluralité de répéteurs recevant les signaux de signalisation émis par l'émetteur ou d'autres répéteurs de cette pluralité et qui délivrent un autre signal de signalisation constitué d'une porteuse modulée en fréquence par un signal de tonalité. Selon une caractéristique de I'invention, le premier répéteur attend la fin de l'émission, par l'émetteur, du premier signal de signalisation, constitué par la modulation d'une première porteuse par un premier signal de tonalité et émet à son tour un second signal de signalisation, constitué d'une seconde porteuse, de meme fréquence que la première porteuse, modulée par un second signal de tonalité différent du premier signal de tonalité, puis, le second répéteur attend la fin de l'émission du second signal de signalisation par le premier répéteur pour émettre à son tour, sur le réseau, un troisième signal de signalisation, constitué d'une troisième porteuse modulée en fréquence par un troisième signal de tonalité différent des autres signaux de tonalité, et ainsi de suite jusqu'à ce qu'un dernier e répéteur, attendant la fin de l'émission d'un n signal de signalisa e tion par un avant dernier répéteur, émette à son tour un (n+l)e signal de signalisation, constitué d'une porteuse modulée en fréquence par un (n+1) signal de tonalité différent des autres signaux de tonalité, les émissions des (n+1) signaux de signalisation ne se chevauchant pas dans le temps. Les récepteurs sont prévus pour recevoir tous les signaux de signalisation émis par l'émetteur et les répéteurs et délivrent un signal de commande seulement lorsqu'ils ne reçoivent plus, depuis un temps prédéterminé, aucun signal de signalisation. Selon une autre caractéristique de l'invention, le signal de signalisation émis par l'émetteur et ceux émis par les répéteurs ont des tensions dont la valeur est de l'ordre de 0,7 volts. L'invention concerne également un système de sécurité comportant un détecteur d'une condition de sécurité et des dispositifs de sécurité. Selon une caractéristique, ce système de sécurité comporte un système de transmission selon l'invention et le détecteur pilote l'émetteur pour qu'il émette un signal de signalisation lorsqu'une condition de sécurité est remplie, et qu'il ntémette aucun signal lorsque cette condition n'est plus remplie, les récepteurs délivrant un signal de commande aux dispositifs de sécurité lorsqu'ils ne reçoivent plus aucun signal de signalisation depuis un temps prédéterminé. L'invention concerne également un système de sécurité pour une installation de ventilation mécanique controlée constituée de conduits d'évacuation des gaz de combustion de chaudières de locaux d'un immeuble, conduits raccordés à un ventilateur aspirant ces gaz et les refoulant vers l'extérieur, comportant un détecteur de bon fonctionnement du ventilateur et des contacts commandant la marche/arret de chaque chaudière. Selon une caractéristique, ce système de sécurité comporte un système de transmission, tel que celui décrit précédemment, le détecteur pilotant l'émetteur pour qu'il émette le premier signal de signalisation lorsque le fonctionnement du ventilateur est normal et qu'il n'émette aucun signal lorsque ce fonctionnement n'est plus normal, les récepteurs commandant les contacts pour arreter les chaudières lorsqu'ils ne reçoivent plus aucun signal de signalisation de l'émetteur et/ou des répéteurs pendant un temps prédéterminé. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation préféré de l'invention, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 représente schématiquement une installation de ventilation mécanique d'un immeuble équipé d'un système de transmission selon l'invention, et la Fig. 2 est un diagramme des temps montrant le séquencement des émissions de l'émetteur et des répéteurs d'un système de transmission selon l'invention. L'installation de ventilation des locaux d'un immeuble et d'extraction des gaz de combustion issus de ces locaux, telle que représentée à la Fig. 1, est essentiellement constituée de conduits verticaux 1 auxquels sont raccordées, au niveau de chaque local, représenté symboliquement ici par leur plancher 2, des bouches de ventilation 3. Ces conduits verticaux sont raccordés à leur extrémité supérieure à un ventilateur 4. Sur chacune des bouches de ventilation 3, est monté le conduit d'évacuation 5 des gaz brulés d'une chaudière 6. En fonctionnement normal, les chaudières 6 rejettent par les conduits 5 leurs gaz de combustion, qui, aspirés par le ventilateur 4, sont extraits des conduits verticaux 1 et rejetés à l'extérieur de l'immeuble par une cheminée 7. Cette installation comprend, de plus, un système de transmission de signaux de signalisation qui est essentiellement constitué d'un émetteur 8 placé à proximité du ventilateur 4 et de récepteurs 9 associés, chacun, à une chaudière 6. L'émetteur 8 reçoit un signal de commande d'un détecteur 10 de bon fonctionnement du ventilateur 4 et délivre un signal de signalisation sur une paire de fils 11. Le détecteur 10 est, par exemple, constitué d'un contact 12, faisant partie d'un relais, qui est fermé lorsque le fonctionnement du ventilateur est normal, et qui est ouvert lorsque le ventilateur présente une défaillance. Ce contact peut, par exemple, commander l'alimentation électrique de l'émetteur 8. Lorsqu'il est fermé, l'émetteur 4 est alimenté et émet un signal de signalisation, alors que lorsqu'il est ouvert, l'émetteur n'est plus alimenté et ne fonctionne donc plus.L'émetteur est de puissance modérée pour ne pas perturber d'autres systèmes de transmission montés sur des installations voisines. En pratique, le signal de signalisation émis par l'émetteur 8 a une tension dont la valeur est de l'ordre de 0,7 volts efficaces, valeur mesurée pendant une minute à l'aide d'un détecteur de crete sur un réseau fictif, conformément au paragraphe 8.2.1 de la ème Publication du CISPR, 2 édition 1987. Les récepteurs 9 reçoivent, sur des paires de fils 13, les signaux de signalisation émis par l'émetteur 8 et commandent l'ouverture ou la fermeture de contacts 14 faisant partie de relais intégrés aux récepteurs.Comme il sera expliqué par la suite, en fonctionnement normal de l'installation, ces contacts 14 sont fermés et maintiennent les chaudières 6 dans leur état de fonctionnement et, en cas de défaillance, ils sont ouverts et commandent l'arrêt des chaudières. Lorsque les récepteurs sont hors de fonctionnement, les contacts 14 sont également ouverts. Ce montage particulier de l'émetteur et des récepteurs permet de réaliser une installation à sécurité positive. La paire de fils 11 est connectée, par une prise de courant 15, au réseau de distribution d'électricité de l'immeuble 16, représenté symboliquement ici par deux fils. De meme, les paires de fils 13 sont connectées, par des prises de courant 17, au réseau 16 de distribution d'électricité de l'immeuble. A la Fig. 1, le contact 12 du détecteur et les contacts 14 des chaudières étant fermés, cette figure représente le cas où le fonctionnement de l'installation est normal. Ce système de transmission comprend, de plus, une pluralité de répéteurs 18 qui reçoivent, sur une paire de fils 19, les signaux de signalisation émis par l'émetteur 8 ou d'autres répéteurs 18 de cette pluralité, et qui délivrent, sur la même paire de fils 19, de nouveaux signaux de signalisation. Pour la même raison que précédemment, ces signaux de signalisation ont sensiblement la meme amplitude que le signal de signalisation émis par l'émetteur 8, c'est-à-dire de l'ordre de 0,7 volts, mesurés dans les mêmes conditions. La manière dont ils sont agencés, eux et le signal de signalisation émis par l'émetteur, sera décrite ultérieurement. La paire de fils 19 est reliée au réseau de distribution électrique 16 au moyen d'une prise de courant 20. Les répéteurs 18 sont disposés en des endroits répartis dans l'immeuble pour que les récepteurs reçoivent au moins un signal de signalisation avec un niveau suffisant. Le nombre de ces répéteurs 18 est indépendant de celui des récepteurs 9. L'émetteur 8 et les répéteurs 18 injectent sur le réseau de distribution une porteuse, de fréquence moyenne, modulée en fréquence par des signaux à basse fréquence. De manière avantageuse, la porteuse a une fréquence de 144 kHz et les signaux de basse fréquence sont des signaux de tonalité à fréquences vocales. L'ensemble formé de l'émetteur 8, des répéteurs 18, et des récepteurs 9 constitue un système de transmission d'un signal de signalisation qui pourrait etre utilisé dans un système de sécurité comportant un détecteur d'une condition de sécurité et des dispositifs de sécurité, tels que des dispositifs coupant l'alimentation d'appareils dont le fonctionnement peut être dangereux si la condition de danger est remplie, ou des dispositifs d'alarme, etc. La description qui suit est celle de l'utilisation d'un système de transmission selon l'invention dans un système de sécurité pour une installation de ventilation de locaux d'un immeuble. I1 pourrait évidemment etre utilisé dans d'autres systèmes dans lesquels un signal de signalisation doit etre transmis d'un endroit à au moins un autre endroit éloigné. Le séquencement de la transmission entre l'émetteur 8, les répéteurs 18 et les récepteurs 9 est montré à la Fig. 2. En fonctionnement normal, le contact 12 du détecteur 10 est fermé et l'émetteur 8 module en fréquence une porteuse pl avec un signal de tonalité ql pour former un signal de signalisation FI qui est injecté sur le réseau électrique pendant une durée tl d'environ une seconde. Un répéteur 18, appelé ici RE1, attend la fin de l'émission du signal de signalisation F1 et, à ce moment, module en fréquence une signal de tonalité q2, différente du signal de tonalité ql, sur une porteuse p2, de meme fréquence que pl, pour former un signal de signalisation F2 qui est à son tour injecté sur le réseau pendant une durée t2, de l'ordre d'une seconde, également. De même, à la fin de l'émission du signal F2, le répéteur nommé ici RE2 module une tonalité q3 sur une porteuse p3, de même fréquence que pl, et forme un signal de signalisation F3 qui est injecté sur le réseau.Si l'on dispose de n répéteurs, le répéteur REn attend la fin du signal Fn et émet, alors, pendant une durée tn d'environ une seconde, un signal de signalisation Fn+l. Tant que le fonctionnement du ventilateur est normal, le cycle décrit se répète. La durée c d'un cycle, qui correspond à la durée entre deux émissions d'un signal F1, est suffisante pour que le dernier répéteur REn puisse émettre son signal Fn+1 sans qu'il recouvre le signal F1 émis par l'émetteur 8. Les récepteurs 9 sont prévus pour recevoir les signaux F1 à Fn émis par l'émetteur 8 et les répéteurs 18. A la réception d'au moins un de ces signaux avec une périodicité correspondant sensiblement à la durée c d'un cycle d'émission de l'émetteur 8, les récepteurs 9 maintiennent les contacts 14 fermés, ce qui ne modifie pas l'état de marche des chaudières 6. En cas de défaillance du ventilateur 4 de l'installation de ventilation, le contact 12 du détecteur 10 s'ouvre, l'émetteur 8 n'émet plus de signal de signalisation, et les répéteurs 18, ne recevant plus aucun signal, n'en émettent pas non plus. Cette situation se présente à l'instant t sur la Fig. 2. Les récepteurs 9 ne reçoivent plus de signaux de signalisation et commandent alors l'ouverture des contacts 14, ce qui commande l'arret des chaudières 6. En fait, les chaudières sont arrêtées lorsque les récepteurs ne reçoivent plus de signaux de signalisation depuis une durée prédéterminée T supérieure à la durée c d'un cycle de l'émetteur 8. On remarquera que le système de sécurité décrit est un système à sécurité positive. En effet, toute défaillance de l'un quelconque des éléments qui le constituent, par exemple, l'émetteur, les répéteurs ou les récepteurs, commande l'arrêt des chaudières. Dans le cas de l'utilisation d'un système de transmission selon l'invention dans un système de sécurité comportant un détecteur d'une condition de sécurité et des dispositifs de sécurité, le détecteur pilote l'émetteur pour qu'il émette le signal de signalisation FI lorsque la condition de sécurité est remplie, et pour qu'il n'émette aucun signal lorsque cette condition n'est plus remplie. Les répéteurs émettent, de la meme manière que précédemment, les signaux de signalisation F2 à Fn+1 et les récepteurs délivrent un signal de commande aux dispositifs de sécurité lorsqu'ils ne reçoivent plus aucun signal de signalisation F1 à Fn+1 depuis un temps prédéterminé. A la réception de ce signal de commande, les dispositifs de sécurité arretent, par exemple, les appareils auxquels ils sont branchés, ou émettent un signal d'alarme. REVENDICATIONS 1) Système de transmission d'un signal de signalisation par le réseau électrique comprenant un émetteur injectant sur le réseau de distribution électrique des signaux de signalisation, constitués d'une porteuse modulée en fréquence par un signal de tonalité à fréquence vocale, tant qu'une condition donnée est (ou n'est pas) remplie et n'injectant plus aucun signal lorsque cette condition n'est pas (respectivement est) remplie, des récepteurs délivrant un signal de commande lorsqu'ils ne reçoivent plus aucun signal de signalisation, caractérisé en ce qu'il comporte en outre n répéteurs recevant les signaux de signalisation émis par l'émetteur ou d'autres répéteurs parmi ces n répéteurs et qui délivrent un autre signal de signalisation constitué d'une porteuse modulée en fréquence par un signal de tonalité, le premier répéteur RE1 attendant la fin de l'émission, par l'émetteur (8), du premier signal de signalisation F1, constitué par la modulation d'une première porteuse pl par un premier signal de tonalité ql, et émettant à son tour un second signal de signalisation F2, constitué d'une seconde porteuse p2, de meme fréquence que la première porteuse pl, modulée par un second signal de tonalité q2 différent du signal de tonalité ql, le second répéteur RE2 attendant la fin de l'émission du second signal de signalisation F2 pour émettre à son tour un troisième signal de signalisation F3, constitué d'une troisième porteuse p3 modulée en fréquence par un troisième signal de tonalité q3 différent des autres signaux de tonalité ql et q2, et ainsi de suite jusqu'à ce qu'un dernier répéteur REn, attendant la fin e d'un ne signal de signalisation Fn par un avant dernier répéteur, e émette à son tour un (n+l)e signal de signalisation Fn+1, constitué e d'une porteuse pn+1 modulée en fréquence par un (n+1) signal de tonalité qn+l différent des signaux de tonalité ql à qn, les émissions des signaux F1 à Fn+1 ne se chevauchant pas dans le temps, et en ce que les récepteurs (9) sont prévus pour recevoir tous les signaux F1 à Fn+1 émis par l'émetteur (8) et les n répéteurs (18) et délivrent un signal de commande seulement lorsqu'ils ne reçoivent plus, pendant un temps prédéterminé T, aucun signal de signalisation. 2) Système de transmission d'un signal de signalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce le signal de signalisation émis par l'émetteur et ceux émis par les répéteurs ont des tensions dont la valeur est de l'ordre de 0,7 volts. 3) Système de sécurité comportant un détecteur d'une condition de sécurité et des dispositifs de sécurité, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un système de transmission selon la revendication 1 ou 2, le détecteur pilotant l'émetteur pour qu'il émette le signal de signalisation F1 lorsqu'une condition de sécurité est remplie, et qu'il n'émette aucun signal lorsque cette condition de sécurité n'est plus remplie, les récepteurs délivrant un signal de commande aux dispositifs de sécurité lorsqu'ils ne reçoivent plus aucun signal de signalisation FI à Fn+l de l'émetteur (8) et/ou des répéteurs (18) depuis un temps prédéterminé. 4) Système de sécurité pour une installation de ventilation mécanique controlée constituée de conduits d'évacuation (1) des gaz de combustion de chaudières (6) de locaux d'un immeuble, conduits raccordés à un ventilateur (4) aspirant ces gaz et les refoulant vers l'extérieur, comportant un détecteur (10) de bon fonctionnement du ventilateur (4) et des contacts (14) commandant la marche/arret de chaque chaudière (6), caractérisé en ce qu'il comporte en outre un système de transmission selon la revendication 1 ou 2, le détecteur (10) pilotant l'émetteur (8) pour qu'il émette le signal de signalisation F1 lorsque le fonctionnement du ventilateur (4) est normal, et qu'il n'émette aucun signal lorsque ce fonctionnement n'est plus normal, les récepteurs (9) délivrant un signal de commande pour que les contacts (14) arrêtent les chaudières (6) lorsqu'ils ne reçoivent plus aucun signal de signalisation F1 à Fn+1 de l'émetteur (8) et/ou des répéteurs (18) depuis un temps prédéterminé T.