Brevet FR2668674A1 — publié le 19920430

L'invention a pour objet un procédé et un dispositif de contrôle, dans un réseau d'éclairage public, de l'état des unités éclairantes. Actuellement, peu de réseaux sont équipés de dispositif de contrôle. La majorité des réseaux sont contrôlés par des équipes qui surveillent visuellement dans la journée l'état des lampes ou sources lumineuses. Il existe déjà des dispositifs détecteurs d'anomalies de fonctionnement d'unités éclairantes. Ces dispositifs n'ont pas eu le succès escompté, alors que le contrôle visuel est très onéreux, du fait de la main d'oeuvre nombreuse qui doit être utilisée. L'état de la technique peut être défini par les brevets suivants -FR-A-2.079. 578 "l'invention concerne les dispositifs de détection et signalisation de défauts dans les réseaux. Elle a pour objet un dispositif de détection et de signalisation de défauts dans un réseau triphasé, comprenant trois transformateurs permettant d'obtenir des images des courants de chacune des phases dudit réseau, chacun des transformateurs comprenant un circuit magnétique, un enroulement primaire et un enroulement secondaire, un relais, ayant une bobine traversée par un courant issu des courants, traversant lesdits enroulements secondaires et actionnant, lorsque le courant de la bobine dépasse une valeur de seuil, un contact dont la fermeture déclenche un appareil de signalisation caractérisé par le fait que les enroulements secondaires sont montés en étoile, le point commun étant relié & une première extrémité de la bobine du relais par l'intermédiaire d'une première résistance, chacune des extrémités de l'étoile étant reliée, d'une part, & travers une résistance à ladite première extrémité de la bobine du relais, d'autre part, par l'intermédiaire d'une diode à la seconde extrémité de la bobine du relais." - FR-A-2.094.219 "le dispositif assure la surveillance et la protection des lignes électriques contre les défauts pouvant intervenir entre deux phases ou entre une phase et la terre. Des circuits élaborent des fonctions qui permettent de situer les valeurs R et x des résistances et éloignements d'un défaut par rapport à des valeurs prédéterminées. I1 s'applique dans les cas de surveillances de lignes et notamment pour les lignes à moyenne, haute ou très haute tension". - FR-A-2.098.246 "la présente invention concerne l'électricité. Elle concerne en particulier un détecteur de panne électrique, du type comprenant un diviseur de tension capacitif, un amplificateur et un dispositif sensible aux conditions électriques dans les lignes d'alimentation, caractérisé en ce qu'il comprend, pour détecter les pannes dans ledit diviseur ou ledit amplificateur, un deuxième diviseur de tension capacitif relié a la même phase et dont la sortie est reliée à un comparateur, dont l'autre entrée est reliée à la sortie dudit amplificateur, la sortie dudit amplificateur étant reliée à des moyens d'affichage actionnés lorsque la différence entre les signaux d'entrée du comparateur dépasse une valeur prédéterminée et qui indiquent une panne dans le premier diviseur ou dans l'amplificateur.Elle s'applique notamment à la détection des pannes sur lignes polyphasées de courant alternatif." - EP-A-0.124.963 "dans le but de procurer un signal de panne dans une lampe à la fois à l'état allumé et éteint, l'invention prévoit un pont de résistances qui est à peu près équilibré quand la lampe est en bon état. Un amplificateur se comporte en élément de détection si le pont n'est plus équilibré par suite d'une panne de la lampe.Dans l'état éteint, un courant réduit passe dans le pont via une résistance élevée, qui est court-circuitée par un interrupteur si la lampe reçoit suffisamment de courant pour 1 'allumer." - FR-A-2.624.335 "ensemble de détection et de signalisation de défauts de fonctionnement pour éclairage collectif ou public distribué en zones, utilisant le réseau alternatif d'alimentation comme porteuse, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, un module émetteur, équipant chaque lampadaire, tel que ledit module émetteur possédant un détecteur de courant consommé dont le signal pilote un oscillateur en vue de transmettre par le réseau alternatif d'alimentation du lampadaire et de la zone d'éclairage, un signal de détection et, d'autre part, un module récepteur prévu dans l'armoire d'alimentation de zone comprenant un analyseur et un échantillonneur de fréquences suivi d'un encodeur pour la transmission par la ou les lignes téléphoniques d'informations codées correspondant à la signalisation des défauts et leur localisation à l'ordinateur de la salle de contrôle, l'ensemble de réception étant piloté par un microprocesseur." - FR-A-2.640.107 "perfectionnement d l'ensemble de détection et de signalisation de défauts selon le brevet principal ci-dessus cité.Ensemble caractérisé en ce que le module émetteur comporte un microprocesseur générant directement le code de rang pour l'identification et la localisation vers le module récepteur lorsque le détecteur communique au microprocesseur une défaillance de fonctionnement de l'unité éclairante, ce code de rang étant modulé par une porteuse et véhiculé par les lignes d'alimentation électrique de chaque zone jusqu'au module récepteur et en ce que le module récepteur comprend un interface, un bloc démodulateur géré par un deuxième microprocesseur chargé d'adjoindre un code de zone et de transmettre par un MODEM sur une ligne téléphonique un mot complet codé à l'ordinateur de surveillance.Ce perfectionnement intéresse les fabricants et installateurs de matériels, appareillages et composants pour l'éclairage public." - FR-A-2.642.846 "l'invention est relative à un procédé de surveillance des prises de terre d'une installation électrique telle qu'un réseau d'éclairage public. Après la mise hors service de l'installation, on applique une très basse tension entre un des conducteurs du réseau d'alimentation de l'installation et le circuit de terre, on détecte le courant qui en résulte, et on émet un signal d'alarme dans le cas où le courant détecté est inférieur à une valeur prédéterminée." Les différences techniques essentielles entre ces inventions et le dispositif de contrôle sont les suivantes : : - certains utilisent un procédé de surveillance des prises de terre en appliquant une très basse tension entre un des conducteurs du réseau d'alimentation et le circuit de terre. - d' 'autres utilisent le réseau alternatif d'alimentation comme porteur ; dans ce cas, chaque ensemble de détection comprend un module émetteur possédant un détecteur de courant consommé. Le dispositif selon l'invention veut éviter tous les inconvénients liés à ces procédés et dispositifs qui sont principalement les suivants : certains dispositifs peuvent, pour différentes raisons, ne pas être en état d'être testés, par exemple : défauts du fusible, disjoncteur actionné ou non actionné, coupures des câbles, etc... Au contraire, selon le procédé, il y a toujours une réponse au test cyclique émis du poste-source : s'il n'y a pas de réponse dans le message retour, c'est qu'il existe un problème grave, autre que le défaut de la lampe. Le procédé et le dispositif de contrôle selon l'invention agit après la mise hors service de l'installation et applique un courant continu dans le câble à partir d'un poste source. Ce procédé et son dispositif de contrôle sont ainsi efficaces et économiques. Ils permettent d'interroger tous les lampadaires, les uns après les autres. Le procédé de contrôle permet de contrôler dans un réseau d'éclairage public, l'état des unités d'éclairage, en particulier des lampes ou sources lumineuses. Afin de minimiser les coûts de mise en oeuvre d'un tel dispositif de contrôle, le dispositif de contrôle utilise les câbles de télécommande ou de puissance utilisés dans le dispositif d'éclairage local. L'invention s'applique notamment au contrôle des lampadaires publics. Un circuit d'injection de courant permet de pouvoir utiliser ce moyen de liaison grâce à sa mise en place dans le poste source desservant les unités d'éclairage du secteur concerné. Le poste source est équipé avec un concentrateur d'information en dialogue avec chacun des dispositifs de contrôle selon l'invention. A fin d'exploitation plus aisée, les informations des états des circuits d'éclairage pourront être transmises vers un poste de gestion chez l'exploitant du réseau, en particulier par l'intermédiaire du réseau téléphonique associé aux moyens de télécommunication (modem...). Selon les réseaux d'éclairage existant, le dispositif de contrôle selon l'invention peut être raccordé, en effet, le dispositif de contrôle se branche en série avec le circuit d'éclairage à surveiller. A cet effet, le procédé de contrôle selon l'invention utilise le poste source d'alimentation qui dessert quelques dizaines ou centaines d'unités lumineuses à travers des lignes d'alimentation de puissance, la commande de l'éclairage peut être directe ou indirecte, caractérisée par le fait qu'il est alimenté par le poste source lorsque le dispositif d'éclairage n'est pas en fonctionnement, ledit poste source coupe l'alimentation de la ligne de puissance et, éventuellement, la télécommande ; ledit poste source est équipé d'une source d'alimentation basse tension en courant continu, de manière à pouvoir dialoguer avec les autres moyens de contrôle disposés dans les unités d'éclairage, le poste source est équipé d'un transformateur d'isolement (qui a pour fonction à la fois l'alimentation et la communication) disposé en série avec le dispositif d'alimentation basse tension entre le poste source et les moyens de contrôle de chaque unité d'éclairage. Les communications sont organisées au sein d'un calculateur équipant le poste source (carte d'alimentation, carte équipée d'un microprocesseur, modem vers le ou les points lumineux, modem vers le poste de gestion via le réseau téléphonique). Le calculateur du poste source interroge les différentes unités d'éclairage pourvues de moyens de contrôle selon l'invention, par émission d'un message grâce à son modem et son transformateur d'isolement de ligne faisant office de moyen de communication. Chaque unité d'éclairage peut être, bien entendu, équipée d'une ou de plusieurs lampes. Au niveau de l'unité d'éclairage, le message est reçu grâce à un transformateur et à un amplificateur, la sortie de cet amplificateur est appliquée à un démodulateur constitué par un circuit intégré, à la sortie dudit circuit intégré, le message est présent et contient l'identité des moyens de contrôle raccordés sur le réseau. Le microprocesseur analyse ce message et le compare à l'identité de son propre module d'identification. En cas de correspondance, le microprocesseur envoie vers le poste source à travers un modem et un amplificateur, par l'intermédiaire du transformateur, ledit message de réponse contient la détection du défaut ou non de lampe. L'ensemble des réponses des différents moyens de contrôle situés dans les unités d'éclairage reçu au poste source permet de connaître l'état des lampes, ainsi surveillées sur le réseau et ainsi que l'état des circuits de distribution d'énergie. La présente demande vise également le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. Ledit dispositif est composé du poste source d'alimentation, ledit poste source d'alimentation est équipé d'une source d'alimentation basse tension en courant continu, le poste source est équipé d'un transformateur d'isolement qui a pour fonction à la fois l'alimentation et la communication, ledit transformateur est disposé en série avec la source d'alimentation basse tension entre le poste source et les moyens de contrôle de chaque unité d'éclairage, un calculateur organise les communications par émission d'un message au moyen d'un modem et du transformateur chaque unité d'éclairage comporte un moyen de contrôle qui reçoit le message au moyen d'un transformateur et d'un amplificateur, un microprocesseur analyse le message et renvoie un autre message par le modem et l'amplificateur par l'intermédiaire du transformateur, le message de réponse comprend la détection du défaut ou non de la ou des lampes de chaque unité d'éclairage interrogée. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention. La figure 1 est un schéma fonctionnel du poste source équipé du dispositif de contrôle selon l'invention. La figure 2 est un schéma fonctionnel d'une unité d'éclairage 30 équipée de moyens de contrôle selon le dispositif objet de la présente invention. La figure 3 est une vue schématique des moyens de contrôle 31 de l'état ou de défaut de lampe au niveau de l'unité d'éclairage. Dans la figure 1, les éléments suivants sont représentés - le dispositif de contrôle, selon l'invention, avec ses différents composants, - l'alimentation continue basse tension 2, - le contacteur d'injection de courant 3, - le transformateur d'isolement 4. Cet ensemble étant relié avec le calculateur de gestion des dialogues 5 avec les moyens de contrôle 23 sur les unités d'éclairage et le poste de gestion (non représenté). Le modem 6 permet la communication vers l'extérieur par le réseau 7. Le contacteur d'injection de courant peut être branché sur le neutre 8 et sur une phase 9 ou sur la phase deux 10 ou la phase trois 11 ou, éventuellement, la ligne de télécommande 12. Un poste de commande de l'horloge 13, ou poste de réception de la télécommande réseau, permet de commander à distance ce poste source 1. Ce poste de commande 13 est branché sur les différentes lignes d'arrivée de moyenne tension 14 par un poste 15 de protection et contacteur de puissance. Dans la figure 2 est représenté le schéma fonctionnel des moyens de contrôle situés dans l'unité d'éclairage. Les câbles venant du poste source 1 sont représentés par les mêmes références 8, 9, 10, 11 et 12. Un boîtier de raccordement 16 et de protection et un dispositif de réception de télécommande 17. La lampe d'éclairage 18 est alimentée par ce boîtier de raccordement 16, un autre boîtier 19 contient les moyens de contrôle 31 - un dispositif effectue la mesure du courant 20 dans la lampe 18 du dispositif d'éclairage 19, - un élément effectue la réception des codes d'appel 21 du poste source 1, - un autre élément effectue l'émission du message 22 de défaut ou non. Chaque unité d'éclairage 30 peut être équipée d'une ou plusieurs lampes 18 (soit 18A, 18B (non représenté sur les figures)). Les dispositifs d'éclairage en service actuellement sont raccordés à un poste source d'alimentation ; généralement, une armoire de commande "source" peut desservir quelques dizaines, voire quelques centaines, de points lumineux, à travers des lignes d'alimentation de puissance, la commande de l'éclairage peut être directe ou télécommandée. Lorsque l'unité d'éclairage 30 n'est pas en fonctionnement le jour, le poste source 1 coupe bien sûr l'alimentation de ligne de puissance 8, 9, 10, 11, et éventuellement le circuit de télécommande 12. Le dispositif de contrôle, selon l'invention, pour fonctionner, doit être alimenté par le poste "source" 1 ; dans ce but, le poste source 1 est équipé d'une source d'alimentation basse tension 2 en courant continu mise en service après la coupure des circuits normaux d'alimentation moyenne tension, contacteur de puissance. Pour pouvoir dialoguer avec les moyens de contrôle 19 installés dans les poteaux d'éclairage, le poste source 1, représenté à la figure 1 est équipé d'un transformateur d'isolement 4 disposé en série avec le dispositif d'alimentation 2 basse tension continu. Ce circuit constitue le moyen de communication entre le poste source 1 et les circuits 19 ; les communications sont organisées au sein d'un calculateur 5 équipant le poste source 1 (carte alimentation, carte équipée microprocesseur ; modem vers les points lumineux, modem vers le poste de gestion via réseau téléphonique par exemple). FONCTIONNEMENT DU DISPOSITIF DE CONTROLE SELON L'INVENTION En présence de moyenne tension, c'est-à-dire en fonctionnement normal de nuit, le dispositif de contrôle selon l'invention se trouve isolé du réseau d'éclairage grâce à un dispositif A, représenté dans les figures 2 et 3 et son contact B. En absence de moyenne tension, c ' est-à-dire en cas de non fonctionnement, le jour par exemple, le dispositif de contrôle 23 se connecte automatiquement en "fonction surveillance" grâce aux dispositifs A et B. Le poste source 1, représenté à la figure 1, à cet instant, va appliquer une tension continue sur les câbles d'alimentation ou de télécommande 8, 9, 10, 11, 12. Le régulateur 32, représenté à la figure 3 est alors mis en service et alimente les différents circuits du dispositif de contrôle 23. Le calculateur 5 du poste source 1 va interroger les différentes unités d'éclairage par émission d'un message grâce à son modem 6 et son transformateur d'isolement 4 ligne constituant le moyen de communication. Le dispositif de contrôle 23, figure~3, situé au niveau de l'unité d'éclairage 30 va recevoir ce message grâce à son transformateur 24 et l'amplificateur 25, la sortie de cet amplificateur 25 est appliqué à un démodulateur 26 constitué par un circuit intégré F, type TCM3105 par exemple. A la sortie du circuit F, R x D est présent le message reçu du poste source 1. Ce message contient l'identité des dispositifs de contrôle 23 raccordés sur le réseau. Le microprocesseur 27 va analyser ce message et le comparer à l'identité de son propre module d'identification 28. En cas de correspondance, le microprocesseur 27 va envoyer vers le poste source 1 à travers le modem 29 et l'amplificateur 25 par l'intermédiaire du transformateur 24, le message de réponse de l'unité d'éclairage 30 ayant été sollicité. Le message de réponse comprend la détection du défaut ou non de lampe 18. En cas de non reconnaissance de l'identité du module 28, le microprocesseur 27 va de nouveau se mettre en attente de cette correspondance. L'ensemble des réponses des différentes unités de contrôle 23, reçu au poste source 1, permet de connaître l'état des lampes 18 ainsi surveillées sur le réseau. Le calculateur 5 du poste source 1 effectue ainsi un bilan de l'état des circuits surveillés sur demande locale ou via le réseau téléphonique par l'intermédiaire d'un modem 6. Ce dispositif permet d'éviter de nombreux déplacements des sources de contrôle de l'éclairage. Ce dispositif assure une meilleure gestion des réseaux en envoyant uniquement sur les lieux des réparateurs qui interviennent là où les incidents sont signalés. De plus, la qualité du service rendu peut être contrôlée tous les jours avec un minimum de moyen à mettre en oeuvre. On peut envisager de plus, un appel automatique du poste source vers le poste d'exploitation du gestionnaire du réseau, uniquement en cas de panne. REFERENCES 1. Poste source 2. Alimentation continue basse tension 3. Contacteur d'injection de courant 4. Transformateur d'isolement 5. Calculateur de gestion des dialogues 6. Modem 7. Réseau 8. Câble neutre en provenance du poste source 9. Câble phase un en provenance du poste source 10. Câble phase deux en provenance du poste source 11. Câble phase trois en provenance du poste source 12. Ligne de télécommande et câble en provenance du poste source 13. Poste de commande de l'horloge 14. Lignes d'arrivée moyenne tension 15. Poste de protection 16. Boîtier de raccordement et de protection 17. Dispositif de réception de télécommande 18. Lampe d'éclairage (soit 18A) 19. Boîtier des moyens de contrôle 20. Dispositif de mesure du courant 21. Codes d'appel du poste source 22. Emission du message de défaut 23. Moyens de contrôle 24. Transformateur 25. Amplificateur 26. Démodulateur 27. Microprocesseur 28. Module d'identification 29. Modem 30. Unité d'éclairage 31. Moyens de contrôle de l'unité d'éclairage 32. Régulateur REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle utilisant le poste source d'alimentation (1) qui dessert quelques unités lumineuses à travers des lignes d'alimentation de puissance (8, 9, 10, 11) et la commande de l'éclairage qui peut être directe ou indirecte, caractérisé par le fait qu'ilest alimenté par le poste source (1), lorsque le dispositif d'éclairage n'est pas en fonctionnement, ledit poste source (1) coupe l'alimentation de la ligne de puissance et, éventuellement, la télécommande (12) ; ledit poste source (1) est équipé d'une source d'alimentation basse tension (2) en courant continu, de manière à pouvoir dialoguer avec les autres moyens de contrôle (31), disposés dans les unités d'éclairage (30), le poste source (1) est équipé d'un transformateur d'isolement (4) qui a pour fonction, à la fois, l'alimentation et la communication, disposé en série avec le dispositif d'alimentation basse tension (2) entre le poste source (1) et les moyens de contrôle (31) de chaque unité d'éclairage (30). 2. Procédé de contrôle, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les communications sont organisées au sein d'un calculateur équipant le poste source (carte d'alimentation, carte équipée d'un microprocesseur, modem vers les points lumineux, modem vers le poste de gestion via le réseau téléphonique). 3. Procédé de contrôle, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le calculateur du poste source interroge les différentes unités d'éclairage pourvues de moyens de contrôle selon l'invention, par émission d'un message grâce à son modem et son transformateur d'isolement de ligne faisant office de moyen de communication 4. Procédé de contrôle, selon la revendication 1, caractérisé par le fait 'au qu niveau de l'unité d'éclairage, le message est reçu grâce à un transformateur et à un amplificateur, la sortie de cet amplificateur est appliquée à un démodulateur constitué par un circuit intégré, à la sortie dudit circuit intégré, le message est présent et contient l'identité des moyens de contrôle raccordés sur le réseau. 5. Procédé de contrôle, selon la revendication 1, caractérisés par le fait que le microprocesseur analyse ce message et le compare à l'identité de son propre module d'identification ; en cas de correspondance, le microprocesseur envoie vers le poste source à travers un modem et un amplificateur, par l'intermédiaire du transformateur, ledit message de réponse contient la détection du défaut ou non de lampe. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications de procédé 1, 2, 3, 4 ou 5 caractérisé par le fait qu'il est composé du poste source d'alimentation (1), ledit poste source d'alimentation (1) est équipé d'une source d'alimentation basse tension (2) en courant continu, le poste source (1) est équipé d'un transformateur d'isolement (4) qui a pour fonction à la fois l'alimentation et la communication, ledit transformateur (4) est disposé en série avec la source d'alimentation basse tension (2) entre le poste source (1) et les moyens de contrôle de chaque unité d'éclairage (30), un calculateur (5) organise les communications par émission d'un message au moyen d'un modem (6) et du transformateur (4) ; chaque unité d'éclairage (30) comporte un moyen de contrôle (23) qui reçoit le message au moyen d'un transformateur et d'un amplificateur, un microprocesseur (27) analyse le message et renvoie un autre message par le modem (29) et l'amplificateur (25) par l'intermédiaire du transformateur (24), le message de réponse comprend la détection du défaut ou non de la ou des lampes (18) de chaque unité d'éclairage (30) interrogée.