Brevet FR2680629A1 — publié le 19930305

La présente invention concerne un dispositif de commande d'un réseau de moyens d'irrigation implantés dans une zone déterminée. Ce dispositif trouve des applications par exemple pour l'irrigation de terrain de golf, de parc boisé, d'espace vert ou encore d'exploitation agricole, etc... Les réseaux d'irrigation connus dans l'état de la technique présentent une structure extrêmement simple et comprennent par exemple une pompe ou un autre moyen d'alimentation relié d'une part à une réserve d'eau et d'autre part à des moyens d'irrigation implantés dans la zone à irriger. Le fonctionnement de ces dispositifs est figé et leur capacité d'adaptation par exemple aux conditions climatiques régnant dans la zone, sont très restreintes et nécessitent dans tous les cas, une intervention humaine. On conçoit que ceci présente un certain nombre d'inconvénients. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un dispositif de commande d'un réseau de moyens d'irrigation implantés dans une zone déterminée, qui soit simple, fiable et qui permette de commander les moyens d'irrigation en fonction des conditions générales de fonctionnement du réseau et des conditions climatiques régnant dans la zone et ceci au moins en partie de façon automatique, à partir d'un seul endroit. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande d'un réseau de moyens d'irrigation implantés dans une zone déterminée, caractérisé en ce qu'il comporte une unité centrale de traitement d'informations comprenant des moyens d'entrée d'informations d'irrigation par un utilisateur et dont la sortie est reliée à des moyens d'interface comprenant des moyens de transfert d'ordres de commande de l'unité centrale de traitement d'informations vers les moyens d'irrigation implantés dans ladite zone, pour permettre l'irrigation de la zone, et des moyens de transfert d'informations relatives aux conditions générales de fonctionnement du réseau et aux conditions climatiques dans ladite zone, de capteurs implantés dans ladite zone, vers l'unité centrale de traitement d'informations, pour permettre l'adaptation de la commande des moyens d'irrigation en fonction des ordres d'irrigation entrés par l'utilisateur et des conditions de fonctionnement et climatiques. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.l représente un schéma synoptique d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de commande selon l'invention; - la Fig.2 représente un schéma synoptique d'un second mode de réalisation d'un dispositif de commande selon l'invention; - la Fig.3 représente un schéma synoptique d'un mode de réalisation de moyens d'interface entrant dans la constitution d'un dispositif de commande selon l'invention; et - la Fig.4 représente un schéma synoptique de différents récepteurs entrant dans la constitution d'un dispositif de commande selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig.l, un dispositif de commande d'un réseau de moyens d'irrigation implantés dans une zone déterminée, selon l'invention, comporte une unité centrale de traitement d'informations désignée par la référence générale 1 sur cette figure. Cette unité centrale de traitement d'informations est constituée par exemple par tout micro-ordinateur approprié. Ce micro-ordinateur comprend des moyens d'affi chage d'informations 2, des moyens 3 à microprocesseur de traitement d'informations et des moyens 4 d'entrée d'informations par exemple d'irrigation par un utilisateur. Ces moyens d'entrée d'informations sont par exemple constitués par un clavier. Cette unité centrale de traitement d'informations peut également être associée à une imprimante 5 et à un onduleur 6 d'alimentation. Ainsi que cela sera décrit plus en détail par la suite, cette unité de traitement d'informations peut également être associée à des moyens de modulation et de démodulation 7 permettant d'assurer la commande du réseau de moyens d'irrigation à travers un réseau téléphonique ou autre. Le port d'entrée/sortie de cette unité centrale de traitement d'informations et par exemple le port d'entrée/sortie série de celle-ci, est reliée à des moyens d'interface 8. Ces moyens d'interface comprennent des moyens de transfert d'ordres de commande codés de l'unité de traitement d'informations 1 vers les moyens d'irrigation implantés dans ladite zone, en fonction par exemple d'un programme d'irrigation implanté dans le micro-ordinateur de l'unité centrale. Ces moyens d'irrigation sont désignés par exemple par les références 9 et 10 sur cette figure et comprennent par exemple une électrovanne reliée à un réseau d'alimentation en eau et pilotée par un décodeur de télécommande d'arrosage, respectivement 11 et 12, connecté à un câble 13 par exemple bifilaire, de sortie des moyens d'interface. Ce câble 13 est utilisé pour transmettre les différents ordres de commande de l'unité de traitement d'informations à travers les moyens d'interface vers les moyens d'arrosage 9 et 10. Par ailleurs, les moyens d'interface 8 comprennent également des moyens de transfert d'informations relatives aux conditions générales de fonctionnement du réseau et aux conditions climatiques dans ladite zone, de capteurs implantés dans cette zone, vers l'unité centrale de traitement d'informations pour permettre une adaptation de la commande des moyens d'irrigation en fonction des ordres d'irrigation entrés par l'utilisateur et des conditions de fonctionnement et climatiques. Ces capteurs peuvent être de différents types. Ces capteurs peuvent par exemple être des capteurs d'acquisition d'informations en tout ou rien tels que les capteurs désignés par les références 14 et 15 sur cette figure, ces capteurs étant reliés à des décodeurs d'acquisition correspondants 16 et 17 respectivement, reliés au câble 13. Le premier capteur désigné par la référence générale 14 peut être un capteur de pluviométrie, tandis que le second capteur 15 peut être un détecteur de défaut de fonctionnement des moyens d'alimentation en eau du réseau de moyens d'irrigation. Un troisième capteur de ce type, désigné par la référence 18 et associé à un décodeur 19, peut également être utilisé pour déterminer un degré d'asséchement du sol dans la zone déterminée. Bien entendu, ce capteur peut également être constitué par un capteur analogique comme les capteurs 20 et 21 associés aux décodeurs d'acquisition analogiques 22 et 23 respectivement. Ces capteurs sont en fait des organes permettant de mesurer par exemple la température dans la zone et le débit des moyens d'alimentation en eau, ces différentes informations étant transmises vers les moyens d'interface 8 et l'unité centrale de traitement d'informations 1, pour permettre, comme expliqué précédem ment, une adaptation de la commande des moyens d'irrigation. Cette transmission d'informations sera décrite plus en détail par la suite. On conçoit donc que le dispositif selon l'invention permet un échange d'informations entre l'unité centrale d'informations 1 et les différents moyens d'irrigation et les capteurs implantés dans la zone pour assurer une irrigation optimale de celle-ci en fonction des conditions de fonctionnement du réseau de moyens d'irrigation et des conditions climatiques dans ladite zone, sous le contrôle de l'utilisateur qui peut si nécessaire, intervenir sur cette commande en utilisant les moyens d'entrée d'informations d'irrigation 4. Dans l'exemple représenté sur la Fig.1, le port d'entrée/sortie série de l'unité centrale de traitement d'informations est reliée directement aux moyens d'interface par une liaison de type classique. Sur la Fig.2, on a représenté un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention dans lequel le port d'entrée/sortie de l'unité centrale de traitement d'informations 1 est reliée à un modulateur 25 associé par exemple par des voies de communication téléphoniques classiques, à des démodulateurs par exemple 26, 27 et 28, installés dans plusieurs sites, distincts et éloignés. Les sorties de ces modulateurs sont reliées à des moyens d'interface 29, 30 et 31 respectivement, permettant chacun de piloter un réseau de moyens d'irrigation spécifique installé dans une zone déterminée. On conçoit donc que la liaison entre l'unité centrale de traitement d'informations et les moyens d'interface peut être réalisée soit directement, soit à travers un réseau téléphonique classique ou autre. Sur la Fig.3, on a représenté un schéma synoptique de moyens d'interface tels que les moyens 8 représentés sur la Fig.l. Ainsi qu'on l'a mentionné précédemment, ces moyens d'interface sont connectés à l'unité centrale de traitement d'informations 1 et plus particulièrement dans l'exemple illustré au port d'entrée/sortie série de celleci. Ces moyens d'interface comprennent un convertisseur série-parallèle désigné par la référence générale 32 sur cette figure, permettant de convertir les informations de sortie de l'unité centrale de traitement d'informations 1 du formant série en format parallèle avant leur passage dans un modulateur en largeur d'impulsions 33. La sortie de ce modulateur 33 est reliée à un amplificateur de ligne 34. Cet amplificateur de ligne 34 est relié à un dispositif 35 de mesure du courant de ligne qui sera décrit plus en détail par la suite. Ce dispositif est relié à des relais de ligne 36 dont la sortie est reliée au câble de liaison 13 mentionné précédemment. Ces relais de ligne sont pilotés par une carte à relais 37 de type classique, cette carte à relais étant elle-même pilotée par un dispositif de commande interne en tout ou rien 38, à partir des informations de sortie du convertisseur série-parallèle 32. Ces relais assurent la commande de l'alimentation en énergie électrique du câble de liaison 13 pour alimenter les différents récepteurs raccordés à celui-ci. La transmission des informations se fait par superposition du message codé à la tension d'alimentation. Un dispositif de contrôle de surcharge 39 est connecté à l'amplificateur de ligne, ce dispositif de contrôle étant également relié à un dispositif 40 de centralisation des alarmes. Le dispositif de mesure du courant de ligne est également relié à des moyens 41 de détection de variation de courant dans le câble de liaison 13 et dont la fonction sera décrite plus en détail par la suite. La sortie de ce dispositif de détection 41 est reliée à un compteur 42. Les sorties du dispositif de centralisation des alarmes 40 et du compteur 42 sont reliées à un convertisseur parallèle-série 43 relié à l'entrée série de l'unité centrale de traitement d'informations 1. Ainsi, les moyens d'interface permettent d'émettre sur le câble de liaison 13, des informations de commande des différents moyens d'irrigation et des ordres de déclenchement des différents capteurs, connectés à ce câble, et ceci par superposition de ceux-ci à la tension d'alimentation présente sur ce câble. Ces informations et ces ordres sont par exemple transmis sous la forme de signaux codés par modulation en largeur d'impulsions d'un signal superposé à la tension présente sur le câble de liaison 13, à destination des récepteurs connectés à ce câble de liaison 13 pour activer l'un ou plusieurs de ceux-ci. Trois types différents de récepteurs pouvant être reliés au câble de liaison sont représentés sur la Fig.4. Le premier type désigné par la référence générale 45 sur cette figure, correspond à un capteur en tout ou rien tel que celui désigné par la référence 14 ou 16 sur la Fig.1, c'est à dire un détecteur de pluie, associé à un décodeur correspondant connecté au câble 13. Ce récepteur comporte en entrée des moyens de filtrage 46 reliés au câble 13, dont la sortie est reliée à des moyens de décodage 47, permettant de sélectionner les ordres de déclenchement appropriés. La sortie de ces moyens de décodage est reliée à une bascule 48 dont les sorties sont reliées à des moyens de mise en forme 49 et 50. Les sorties de ces moyens de mise en forme sont reliées aux entrées d'une porte OU-INVERSE 51 dont la sortie est reliée à une charge 52. Les sorties de la bascule 48 sont également reliées à un dispositif de commande de décharge 53 et à un générateur de courant de commande 54 pilotant un dispositif de génération de rampe de décharge 55. La sortie de ce générateur de rampe de décharge 55 et la sortie du dispositif de commande de décharge 53, sont reliées à une entrée d'un comparateur 56 dont la sortie est reliée à l'entrée de remise à zéro de la porte 48. L'autre entrée du comparateur 56 est reliée à la sortie d'une porte OU analogique 57 recevant sur ses entrées une sortie d'un dispositif de mémorisation d'un état fugitif 58 et la sortie d'un diviseur par trois 59 dont l'entrée est reliée à une autre sortie du dispositif de mémorisation 58. L'entrée de ce dispositif est reliée à un capteur 60. On conçoit donc que ce récepteur, lorsqu'il est activé par exemple à la suite de la réception d'un code correspondant, émis sur le câble par l'unité 1, permet d'engendrer en fonction de la sortie du capteur 60, par connexion de la charge 52 sur le câble, deux impulsions de courant à deux intervalles de temps différents. Ces deux intervalles de temps différents correspondent aux deux positions en tout ou rien de ce capteur. Ces deux impulsions sont transmises sur le câble de liaison 13, mesurées dans le dispositif de mesure du courant de ligne 35 des moyens d'interface et détectées dans le dispositif de détection 41 pour permettre à l'unité centrale de traitement d'informations de déterminer l'état du capteur et donc dans le cas particulier, le fait qu'il pleut ou qu'il ne pleut pas dans la zone où est implanté le capteur 60. Le second type de récepteur représenté sur cette figure 4,est désigné par la référence générale 61 est un récepteur de commande d'une électrovanne 62. Ce récepteur comporte un dispositif de filtrage 63 relié au câble 13 et dont la sortie est reliée à l'entrée d'un dispositif de décodage 64 permettant de sélectionner les ordres de déclenchement appropriés. Ce dispositif de décodage est relié à l'entrée d'un dispositif 65 de détermination d'un changement de code d'ouverture ou de fermeture de l'électrovanne. La sortie de ce dispositif est reliée à un dispositif de commande de courant d'appel 66 et à un générateur de courant de maintien 67 en parallèle, dont les sorties sont reliées par exemple à la bobine de l'électrovanne 62. La sortie du dispositif de détection de changement de code est également reliée au décodeur 64. On conçoit donc que ce récepteur permet, à la suite de la réception d'un code correspondant, émis sur le câble par l'unité 1, de déclencher ou de couper l'alimentation de la bobine de l'électrovanne. Ceci se traduit par une variation de courant dans le câble de liaison 13, cette variation étant mesurée et détectée dans les moyens d'interface par le dispositif de mesure 35, puis traitée dans l'unité centrale de traitement d'informations pour déterminer le bon fonctionnement ou non de l'électrovanne. Le troisième type de récepteur représenté sur cette figure est désigné par la référence générale 68. Ce récepteur est un capteur du type analogique permettant de transmettre une valeur analogique comme par exemple une valeur de température, à partir d'un capteur par exemple de température analogue à celui désigné par la référence générale 20 sur la Fig.1. Ce récepteur comporte des moyens de filtrage 69 dont l'entrée est reliée au câble de liaison 13 et dont la sortie est reliée à un décodeur 70 permettent de sélectionner les ordres de déclenchement appropriés. La sortie de ce décodeur est reliée à l'entrée d'une bascule 71 dont les sorties sont reliées à des moyens de mise en forme 72 et 73. La sortie de ces moyens sont reliées à un organe 74 de pilotage d'une charge 75. Les sorties de la bascule 71 sont également reliées à un dispositif de commande de décharge 76 et à un générateur de courant de commande 77. La sortie du générateur de courant de commande est reliée à l'entrée d'un générateur de rampe de charge 78 dont la sortie est reliée, avec la sortie du dispositif de commande de décharge 76, à l'entrée d'un comparateur 79. L'autre entrée de ce comparateur est reliée à la sortie d'un amplificateur 80 dont l'entrée est reliée à un convertisseur courant-tension 81 recevant en entrée la sortie d'un capteur analogique 82, par exemple de température ou autre. La sortie du comparateur 79 est reliée à l'entrée de remise à zéro de la bascule 71. On conçoit donc que ce récepteur permet, à la suite de la réception du code d'activation correspondant, d'engendrer par connexion de la charge 75 sur le câble de liaison 13, deux impulsions espacées d'une durée variable en fonction de la valeur de la sortie du capteur 82. Ces deux impulsions et plus particulièrement le temps séparant ces deux impulsions, sont détectés, mesurés et analysés successivement dans les moyens d'interface 8 et l'unité centrale de traitement d'informations 1 pour acquérir une information par exemple de température dans la zone. On conçoit donc que l'activation des différents récepteurs connectés au câble de liaison 13, se fait par l'unité centrale de traitement d'informations et les moyens d'interface, à l'aide d'un code spécifique affecté à chaque récepteur superposé à la tension d'alimentation sur le câble de liaison 13 et que selon la fonction remplie par celui-ci, un signal de courant spécifique apparaît en réponse sur ce câble de liaison. Dans le cas où le récepteur est un moyen d'irrigation quelconque tel qu'une électrovanne pilotée par un décodeur correspondant, la réception du code d'activation spécifique et le bon fonctionnement de l'électrovanne se traduisent par l'apparition dans le câble de liaison, d'une variation d'intensité traduisant le bon fonctionnement de l'électrovanne à l'ouverture, et éventuellement à la fermeture. Dans le cas où le récepteur est un capteur en tout ou rien, la réception du code spécifique par celuici, se traduit par l'apparition, dans le câble de liaison, de deux impulsions de courant engendrées par la connexion de la charge de celui-ci sur le câble, et dont l'intervalle est caractéristique de l'état du capteur associe. Enfin, dans le cas où le récepteur est un capteur analogique, la réception du code correspondant, se traduit par l'apparition sur le câble de liaison, de deux impulsions de courant, engendrées par la connexion de la charge de celui-ci sur ce câble, l'intervalle séparant ces deux impulsions variant en fonction de la sortie du capteur associé et étant représentative de cette valeur pour permettre au reste du dispositif d'analyser cette durée et de connaître la valeur de sortie de ce capteur. Ainsi, la gestion du fonctionnement de l'ensemble est assurée par l'unité centrale de traitement d'informations et les moyens d'interface, les récepteurs n'étant que des organes passifs permettant de connecter ou de déconnecter à des instants déterminés, des composants tels que des charges sur le câble de liaison de ces différents récepteurs à la sortie des moyens d'interface, pour assurer le transfert d'informations de certains de ces récepteurs vers l'unité centrale de traitement d'informations. Bien entendu, d'autres modes de réalisation de ces moyens de transfert d'informations des récepteurs vers l'unité centrale de traitement d'informations peuvent être envisagés. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'un réseau de moyens d'irrigation implantés dans une zone déterminée, caractérisé en ce qu'il comporte une unité centrale de traitement d'informations (1) comprenant des moyens (4) d'entrée d'informations d'irrigation par un utilisateur et dont la sortie est reliée à des moyens d'interface (8) comprenant des moyens de transfert d'ordres de commande de l'unité de traitement d'informations vers les moyens d'irrigation (9,10) implantés dans ladite zone, pour permettre l'irrigation de la zone, et des moyens de transfert d'informations relatives aux conditions générales de fonctionnement du réseau et aux conditions climatiques dans ladite zone, de capteurs (14,15,18,20,21) implantés dans ladite zone vers l'unité centrale de traitement d'informations (1), pour permettre l'adaptation de la commande des moyens d'irrigation en fonction des ordres d'irrigation entrés par l'utilisateur et des conditions de fonctionnement et climatiques. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité centrale de traitement d'informations (1) est reliée au ou à chaque moyen d'interface (29,30,31) à l'aide d'une liaison téléphonique à travers un modulateur-démodulateur (25,26,27,28). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'unité centrale de traitement d'informations comporte un micro-ordinateur. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de transfert d'ordres de commande de l'unité de traitement d'informations (1) vers les moyens d'irrigation comprennent un convertisseur série-parallèle (32) connecté à une sortie série de l'unité centrale de traitement d'informations et à des moyens (33) de modulation, dont la sortie est reliée à un amplificateur de ligne (34) relié à un câble de liaison (13) de la sortie de ces moyens d'interface aux moyens d'irrigation. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'irrigation comprennent des électrovannes (9,10) reliées à un réseau d'alimentation en eau et pilotées par des décodeurs d'électrovanne reliés au câble de liaison (13) et comprenant des moyens de filtrage (63), un décodeur (64), un dispositif de détection de changement de code d'ouverture ou de fermeture de l'électrovanne et des moyens (66,67) de pilotage de l'alimentation de la bobine de l'électrovanne. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les capteurs d'informations relatives aux conditions générales de fonctionnement du réseau et aux conditions climatiques comprennent des capteurs en tout ou rien et des capteurs analogiques, associés à des décodeurs connectés au câble de liaison (13) et déclenchés par des codes engendrés par l'unité centrale de traitement d'informations (1) et émis par celle-ci sur le câble (13). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits décodeurs comportent des moyens de connexion d'une charge (52,75) sur ledit câble de liaison (13) à des intervalles de temps variables après leur déclenchement, en fonction des conditions captées. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le capteur est un capteur en tout ou rien et en ce que les moyens de connexion (48,49,50,51,53, 54,55,56,57,58,59) de la charge (52) sur le câble (13), sont adaptés pour connecter celle-ci à deux intervalles de temps différents en fonction de l'état de la sortie du capteur. 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le capteur est un capteur analogique et en ce que les moyens de connexion (71,72,73,74,75,76,77,78, 79,80,81) de la charge (75) sur le câble (13) sont adaptés pour connecter celui-ci à des intervalles de temps variables en fonction de la sortie du capteur. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7,8 ou 9, caractérisé en ce que les moyens d'interface comprennent des relais (36) d'alimentation du câble de liaison en énergie électrique pour alimenter les moyens d'irrigation et les capteurs, des moyens (35) de mesure du courant dans le câble, des moyens (41) de détection des impulsions de courant dans le câble engendrées par ces capteurs et des moyens (42) de mesure de l'intervalle entre impulsions, connectés à l'unité centrale de traitement d'informations (1) pour permettre à celle-ci de déterminer l'état de sortie des capteurs correspondants.