Brevet FR2708121A1 — publié le 19950127

DISPOSITIF DE DETECTION D'UNE CARACTERISTIQUE LIEE DIRECTEMENT OU INDIRECTEMENT A L'INCENDIE La présente invention concerne un détecteur du type de ceux usuellement mis en oeuvre dans des systèmes de détection d'incendie ou dans des installations de contrôle de processus. Ces détecteurs permettent de contrôler des caractéristiques telles que la température d'un site ou l'évolution de cette température, ou encore l'existence de fumées ou de flammes. Les détecteurs actuellement disponibles sur le marché ne permettent d'obtenir une alarme ou une information que pour une seule valeur prédéterminée de la caractéristique contrôlée par le détecteur. Une surveillance plus précise des sites nécessitant la détection de plusieurs seuils différents ne peut être assurée qu'en mettant en oeuvre plusieurs détecteurs, un par seuil devant être surveillé. De plus pour certaines grandeurs physiques il est intéressant de contrôler non seulement une valeur ponctuelle mais aussi l'évolution dans le temps de cette grandeur. Pour de telles grandeurs, il est alors nécessaire de disposer de deux détecteurs différents. Si l'on prend l'exemple des détecteurs de température, il existe à l'heure actuelle deux types de détecteurs thermiques. Les premiers détectent le passage de la température ambiante au-dessus d'un seuil prédéterminé et assurent donc une détection statique tandis que les seconds détectent une vitesse anormale d'élévation de la température et assurent donc une détection vélocimétrique. Les détecteurs de température fonctionnant en mode statique, généralement appelés détecteurs thermostatiques, comportent un capteur tel qu'une thermistance intégré dans un circuit électronique logique à un seuil d'alarme. Les détecteurs fonctionnant en mode vélocimétrique comportent deux capteurs associés dans un montage différentiel intégré dans un circuit électronique à un seuil d'alarme. De plus ces montages et plus spécialement celui associant deux capteurs dans un montage différentiel ne permettent pas d'obtenir une détection précise sans la mise en oeuvre d'opérations de réglage importantes grevant lourdement leur coût. Les détecteurs de température actuellement sur le marché ne permettent donc d'obtenir une alarme ou une information que pour un seuil déterminé de température ou d'évolution de la température. L'on est de ce fait obligé de mettre en oeuvre plusieurs détecteurs de caractéristiques différentes pour certaines procédures de surveillance nécessitant à la fois une détection statique et une détection vélocimétrique de la température. La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif de détection d'une caractéristique physique pouvant fonctionner à la demande suivant des modes statiques et/ou vélocimétriques et détecter un ou plusieurs seuils. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de détection d'une caractéristique liée directement ou indirectement à l'incendie à capteur du type analogique caractérisé en ce qu'il comporte un microprocesseur assurant la lecture et le traitement des valeurs de la caractéristique, et délivre une information numérique. Le dispositif selon l'invention est encore remarquable en ce que - l'association dudit capteur et du microprocesseur est directe et la mesure de la caractéristique se fait au moyen d'un circuit de charge capacitif, - la résistance et le capteur sont disposés en parallèle et forment avec une capacité deux circuits de charge capacitifs, - l'association du capteur et du microprocesseur se fait à travers un circuit de conversion analogique/numérique, - le microprocesseur effectue la mesure représentative de la caractéristique détectée par le capteur à intervalles de temps réguliers prédéterminés, - le microprocesseur reçoit des informations concernant son mode de fonctionnement en provenance d'un circuit d'information, - les informations recueillies par le microprocesseur sont envoyées dans un circuit d'utilisation, - le microprocesseur peut être interrogé sur une sortie, - le capteur est un capteur thermique mesurant une température, - le capteur détecte la présence de fumée, - le capteur détecte la présence de flammes. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif pour un dispositif de détection de température en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente un premier circuit pouvant être mis en oeuvre dans le dispositif selon l'invention, - la figure 2 représente un second circuit pouvant être mis en oeuvre dans le dispositif selon l'invention, - la figure 3 est un exemple de réalisation d'un dispositif suivant l'invention. Sur la figure 1, la référence 1 désigne un capteur thermique du type analogique. Ce capteur thermique 1 est un capteur de tout type connu, utilisant par exemple une thermistance, des diodes, des quartz ou autre, ce peut être un composant à coefficient de température négatif. Le dispositif selon l'invention comporte encore une résistance 3 de valeur connue et une capacité 4 également de valeur connue. La résistance 3 est disposée en parallèle avec le capteur thermique 1. Le dispositif comporte un microprocesseur 2 présentant des liaisons avec le capteur thermique 1, la résistance 3 et un circuit d'utilisation 7. Une liaison 6 relie le microprocesseur 2 en un point du circuit situé entre la capacité 4 et le montage en parallèle du capteur 1 et de la résistance 3. Une autre liaison 8 relie le microprocesseur 2 à un circuit d t information 11 constitué, dans l'exemple de la figure 1, de deux interrupteurs S1 et S2 raccordés respectivement à une borne positive et à la masse. Une sortie 9 est prévue pour des prises d'informations ponctuelles en vue de contrôler ou tester le dispositif de détection en cours d'utilisation. A la figure 2, un circuit de conversion analogique/numérique 5 est disposé entre le microprocesseur 2 et le capteur thermique 1, la résistance 3 et la capacité 4 ne sont pas utilisées. Les interrupteurs S1 et 52 du circuit d'information sont remplacés par un basculeur SW à deux positions 1 et 2. La figure 3 représente schématiquement un exemple de réalisation du dispositif suivant l'invention. Ce dispositif se présente sous la forme d'un corps 10 par exemple cylindrique portant le capteur thermique 1. Ledit capteur thermique est disposé à distance de la surface du corps afin que sa mesure ne soit pas gênée par la présence dudit corps. Une patte 9 est disponible à la surface du corps pour permettre le branchement de matériels de mesure ou de test. Le circuit d'information 11 est disposé à la surface du corps 10. Les figures 1 et 2 représentent deux types de circuits pouvant assurer l'association du capteur thermique 1 et du microprocesseur 2. Dans le premier type de circuit représenté à la figure 1, l'association dudit capteur 1 et du microprocesseur 2 est directe et la mesure de la température se fait au moyen d'un circuit de charge capacitif. La résistance 3 et le capteur thermique 1 disposés en parallèle permettent de former avec la capacité 4 deux tels circuits de charge. Une tension est tout d'abord appliquée aux bornes du circuit comportant la résistance 3 de valeur connue et la capacité 4 et le temps de charge de la capacité jusqu'à sa valeur de seuil est mesuré. La liaison 6 permet au microprocesseur 2 de contrôler la charge de la capacité en mesurant la tension dans le circuit. La capacité est ensuite déchargée. Afin de déterminer la valeur de résistance du capteur 1 qui est représentative de la température ambiante, l'on recommence la même opération que ci-dessus en chargeant la capacité 4 à travers le capteur 1 et l'on mesure le temps de charge de ladite capacité 4. La valeur de la résistance du capteur est déduite de la comparaison des deux temps de charge de la capacité ce qui permet de déduire la température des courbes caractéristiques du capteur utilisé. Cette disposition permet de représenter la valeur de la température par une information numérique facilement exploitable par le microprocesseur. Dans le montage présenté à la figure 2, l'association du capteur thermique 1 et du microprocesseur 2 se fait à travers un circuit de conversion analogique/numérique 5. C'est alors le circuit de conversion 5 qui convertit la valeur de la résistance du capteur thermique 1 en une information numérique exploitable par le microprocesseur. Que le montage soit fait suivant la figure 1 ou suivant la figure 2, le microprocesseur 2 effectue la mesure représentative de la température détectée par le capteur thermique 1 à intervalles de temps réguliers prédéterminés. Le microprocesseur 2 transforme ces mesures en données numériques de température qu'il peut traiter à la manière d'un capteur thermostatique ou calcule la vitesse d'évolution de la température afin de fonctionner comme un capteur thermovélocimétrique. La liaison 8 transmet au microprocesseur des informations concernant son mode de fonctionnement en provenance du circuit d'information 11. Deux circuits d'informations 11 sont représentés aux figures 1 et 2 utilisant deux interrupteurs S1 et S2 ou un basculeur SW. Ces deux circuits ont le même fonctionnement et peuvent être utilisés indifféremment avec l'un ou l'autre des montages. Ces circuits 11 informent le microprocesseur du mode de fonctionnement qu'il doit suivre. Ainsi, si S1 est fermé ou SW est en position 1, la tension dans la liaison 8 est positive non nulle et le microprocesseur est informé qu'il doit fonctionner en mode vélocimétrique. Par contre si 52 est fermé ou SW dans la position 2, la tension dans la liaison 8 est nulle et le microprocesseur fonctionne en mode statique. Dans la position 3, le microprocesseur fonctionne en mode statique et vélocimétrique. I1 peut exister plusieurs autres positions correspondant à des seuils différents. Le circuit d'information 11 peut être remplacé par une centrale de contrôle d'incendie qui pilote le microprocesseur en fonction des mesures qu'elle reçoit de sa part comme on le verra plus loin. La centrale peut ainsi faire passer le microprocesseur d'un mode à un autre pour analyser de manière plus précise les phénomènes qui se passent à proximité du détecteur afin d'évaluer exactement les risques et de donner l'alarme de manière sure et au moment opportun. Les mesures effectuées par le microprocesseur sont utilisées dans des algorithmes de traitement définis pour traiter les mesures transmises par le capteur de toute manière utile dans l'installation pour laquelle le dispositif de détection de température suivant l'invention est mis en oeuvre. C'est ainsi qu'il est tout d'abord possible de surveiller le franchissement de plusieurs seuils que ce soit en mode statique ou en mode vélocimétrique. Les constatations de franchissement de seuil faites par le microprocesseur 2 sont envoyées dans un circuit d'utilisation 7. Ce circuit peut être de tout type utile et peut être situé dans le même emplacement que le détecteur ou à distance. L'information peut être utilisée près du détecteur dans une sirène d'alarme, un dispositif d'affichage ou autre. I1 est également possible de fournir les informations collectées par le microprocesseur à la centrale d'alarme chargée de gérer la protection contre l'incendie du site. C'est alors cette centrale qui, comme exprimé précédemment, exploitera les valeurs détectées, modifiera le mode de fonctionnement du microprocesseur et/ou les seuils de contrôle suivant les données reçues. Ces seuils peuvent également être modifiés sur le détecteur lui-même en utilisant la sortie 9. Le microprocesseur 2 mis en oeuvre dans le détecteur suivant l'invention dispose à tout instant d'un signal représentatif de la température mesurée par la capteur ce qui rend possible d'interroger le détecteur soit sur la sortie 9 soit à l'aide de la centrale de détection d'incendie. Il est encore possible de prévoir une fonction de réarmement automatique qui permet une vérification de la véracité des données mesurées. A cet effet, en cas d'alarme, le microprocesseur inhibe son fonctionnement pendant quelques secondes puis refait la mesure de la température afin de vérifier que les conditions requises pour l'alarme restent présentes. I1 transmet ainsi une alarme à bon escient. I1 est encore possible de prévoir un contrôle de la durée de prise en compte d'une information. Comme on a pu le comprendre le dispositif de détection suivant l'invention permet d'assurer de nombreuses fonctions de contrôle de la température et d'affiner les contrôles en vue de la détection d'incendie ce qui permet de rendre les procédures beaucoup plus efficaces et fiables. La mise en oeuvre d'un microprocesseur pour le traitement des valeurs mesurées par le capteur permet de plus d'enregistrer dans la mémoire du microprocesseur, lors de la fabrication du dispositif selon l'invention, les paramètres du capteur ce qui permet d'intégrer dans les algorithmes d'exploitation les données de correction et d'obtenir des performances constantes dans les détecteurs quels que soient les capteurs mis en oeuvre. La description a été faite pour un dispositif utilisant un capteur de température, bien entendu le capteur peut être de type différent et assurer la mesure d'autres caractéristiques liés à l'incendie telles que les flammes ou la fumée. Le détecteur suivant l'invention peut être utilisé dans tout autre processus indirectement liés à la détection de l'incendie dans lesquels l'observation de la chaleur ambiante peut permettre de renseigner sur un état et un risque d'anomalie. C'est le cas des dispositifs de contrôle de processus industriels pour lesquels une augmentation de la chaleur dégagée signifie un emballement de la réaction pouvant présenter un danger d'explosion ou d'incendie. REVENDICATIONS 1. - Dispositif de détection d'une caractéristique liée directement ou indirectement à l'incendie à capteur (1) du type analogique caractérisé en ce qu'il comporte un microprocesseur (2) assurant la lecture et le traitement des valeurs de la caractéristique, et délivre une information numérique. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'association dudit capteur (1) et du microprocesseur (2) est directe et la mesure de la caractéristique se fait au moyen d'un circuit de charge capacitif. 3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la résistance (3) et le capteur (1) sont disposés en parallèle et forment avec une capacité (4) deux circuits de charge capacitifs. 4. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'association du capteur (1) et du microprocesseur (2) se fait à travers un circuit de conversion analogique/numérique (5). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le microprocesseur (2) effectue la mesure représentative de la caractéristique détectée par le capteur (1) à intervalles de temps réguliers prédéterminés. 6. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le microprocesseur (2) reçoit des informations concernant son mode de fonctionnement en provenance d'un circuit d'information (11). 7. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les informations recueillies par le microprocesseur (2) sont envoyées dans un circuit d'utilisation (7). 8. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le microprocesseur (2) peut être interrogé sur une sortie (9). 9. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le capteur est un capteur thermique mesurant une température. 10. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le capteur détecte la présence de fumée. 11. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le capteur détecte la présence de flammes.