Brevet FR2709010A1 — publié le 19950217

L'invention a pour objet une installation pour la détection d'intrusions, du type utilisant des cules rayonnants noyés dans le sol. Le principe connu de la détection par câbles rayonnants fait appel à deux cables rayonnants de quelques dizaines de mètres de longueur, qui sont disposés parallèlement l'un å 1' autre å une distance de Tordre de 1 a 2 mètres l'un de 1 'autre et qui sont enterrés a quelques centimètres sous la surface du sol. L'un des câbles est alimenté par un générateur haute fréquence sous quelques dizaines de mégahertz (MHz) et est terminé sur une charge adaptée; le second cable est relié à un récepteur et également terminé sur une charge adaptée. chaque cable rayonnant est constitué d'un cable coaxial dont le conducteur extérieur est percé de petites ouvertures ou de fentes sur toute sa longueur pour favoriser les fuites ou l'existence d'un champ électromagnétique a 1 'extérieur du cable. L'existence d'un champ électromagnétique & l'extérieur des cibles provoque un couplage se traduisant par un certain coefficient de transmission entre le générateur et le récepteur. Dans un environnement stable, ce coefficient de transmission est constant. Par contre toute modification dans 1 'environnement des câbles, en particulier due à une présence humaine, provoque une variation du coefficient de transmission qui peut etre détectée et analysée par des moyens informatiques afin de générer une alarme. La zone couverte correspond au couloir que définissent les deux cibles parallèles, le champ électromagnétique d'émission dessinant généralement une ellipse ayant pour foyers les deux cables rayonnants. Le problème principal à résoudre dans ce type d'installation est l'élimination des fausses alarmes liées aux variations parasites de l'environnement, telles que modifications de l'humidité ou arrive d'eau sur le sol ou dans le sous-sol, végétation se balançant sous l'effet du vent, présence de petits animaux, etc... L'objet de l'invention est de perfectionner des installations du type général ci-dessus décrit en les rendant moins sensibles aux intempéries et en augmentant leur sensibilité a la détection d'intrusions essentiellement humaines en éliminant les fausses alarmes dues notamment a la présence de petits animaux. L'installation pour la détection d'intrusions du type utilisant des cables rayonnants noyés dans le sol conforme à l'invention, est du type utilisant deux tels cables placés à faible profondeur dans le sol, distants l'un de 1' autre d'environ un a quelques mètres et s'détendant parallèlement l'un & l'autre de chaque Coté du couloir å protéger, l'installation fonctionnant en émission-réception sous une fréquence appropriée de quelques dizaines de mégahertz et émettant un signal de détection d'intrusion lorsque, sous l'effet d'une intrusion, le champ électromagnétique extérieur et audessus des cables est perturbé dans la région dudit couloir ; l'installation conforme à l'invention se caractérise en ce qu'elle comporte, en dessous desdits câbles, et a faible distance d'eux, un plan ou grillage métallique disposé tout le long du couloir protégé. avantageusement ce plan ou grillage métallique déborde a l'extérieur de chaque coté de la surface délimitée entre les deux cables, le couloir de protection étant plus large que la distance séparant les deux cables. Selon une autre caractéristique de l'invention, les cables sont noyés dans une dalle en béton de quelques centimètres d ' épaisseur. Lorsqu'on utilise de tels perfectionnements, on élimine, par l'utilisation du plan ou grillage métallique, les problèmes liés aux variations parasites du sous-sol et notamment, celles liées aux variations d'humidité et aux variations d'homogénéité de ce sous-sol. L'utilisation conjointe d'une dalle en béton permet d'autre part d'augmenter la sensibilité de l'installation aux variations du champ électromagnétique provoqué par une intrusion aérienne, c'est-à-dire au-dessus de la surface du sol, la présence du plan ou du grillage métallique diminuant en outre les pertes de puissance du champ utile émis et reçu par l'installation. L'invention et sa mise en oeuvre apparattront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 montre schématiquement une installation réalisée conformément à l'invention et son principe de fonctionnement. La figure 2 montre une installation quelque peu modifiée par rapport à celle illustrée à la figure 1. La figure 3 est un diagramme montrant la réponse de l'installation & une intrusion humaine. En se reportant tout d1 sabord b la figure 1, on a référencé respectivement en 10, 11 le cable rayonnant émetteur et le cible rayonnant récepteur de l'installation. Chaque cable 10, 11 rayonnant, constitué de façon classique, est logé dans une gaine plastique de protection 12, 13, formée par exemple par un tuyau en PVC (polychlorure de vinyle). Les tuyaux 12, 13 sont noyés dans une dalle en béton 14. Sous cette dalle, on aperçoit un plan métallique avantageusement constitué par un grillage 15, qui forme un réflecteur pour les ondes utilisées (quelques dizaines de mégahertz dans cette technique). L'installation est ainsi isolée de tout effet électromagnétique en provenance du sous-sol 16. Camme dans les installations connues, le couplage entre le cable émetteur 10 et le cible récepteur 11 se fait par le sol comme schématisé en 17. Mais en cas de présence deun intrus schématisé par la silhouette 18, il y aura également un couplage du fait de la réflexion des ondes émises comme schématisé en 19 par le corps 18 et la réflexion de ces ondes comme schématisé en 20, seront captées par le câble 11. L'utilisation du plan de réflexion 15 permet également de disposer au voisinage de ce plan, sans qu'ils aient aucun effet sur l'installation, des câbles et gaines d'interconnexion, de commande et d'alimentation de l'installation, tels que schématisés en 21, 22, ce qui simplifie bien entendu l'implantation du système. Parmi les avantages obtenus selon l'invention, on peut citer notamment les suivants Le fait d'utiliser une dalle en béton 14 permet d'obtenir une meilleure constance du couplage des deux câbles 10, 11 au niveau de cette dalle de béton et de limiter les perturbations de 1' installation par suite notamment des intempéries - l'utilisation de la dalle en béton permet d'augmenter l'efficacité du couplage en aérien au-dessus du sol et augmente donc, en conséquence, la sensibilité de l'installation pour une même puissance de rayonnement, - l'utilisation d'un plan métallique en soussol permet d'éliminer les effets des variations parasites de l'environnement et diminue également la perte de puissance de l'installation par rayonnement dans le soussol ; - l'utilisation d'une dalle en béton favorise 1 'écoulement des eaux de pluie sur le sol en réduisant l'effet parasite des flaques d'eau stagnante. Dans la variante de réalisation illustrée a la figure 2 où les mêmes repères indicés (') ont été utilisés pour désigner les éléments semblables se retrouvant dans la figure 1, la dalle en béton 14' est posée sur le sol référencé 23, 23' et non encastrée dans le sol comme a la figure 1. La dalle en béton peut, dans ce cas, présenter une forme en relief facilitant 1' écoulement des eaux de pluie & l'extérieur de la zone protégée. Dans les figures 1 et 2, on note que, dans les deux cas, le plan métallique 15 déborde avantageusement assez largement de chaque cdte de la surface comprise entre les cibles; ceci est utile dans la mesure où la zone d'intrusion protégée est elle même plus large que la distance séparant les cibles. Dans une réalisation donnant toute satisfaction, on utilise une fréquence de travail de 70 MHz, ce qui correspond a une longueur d'onde de 4,30 m environ. La longueur des cables peut être de 50 m et leur écartement de 1,4 m. La largeur de la dalle en béton est alors de 2,40 m et les câbles sont disposés dans des tubes en PVC de 35 gn de diamètre à 6 cm au-dessus du plan métallique 15, lui-même constitué par un grillage a mailles carrées de 20 x 20 mm. L'épaisseur totale de la dalle de béton peut être de l'ordre de 12 cm. Un exemple de réponse obtenu avec ce dispositif au passage d'un homme a vitesse constante lente perpendiculairement au câble, est donné par la figure 3; dans cette figure, on a supposé que la durée du passage était de l'ordre de 20 secondes, c' est-a-dire que le déplacement se faisait à une vitesse de l'ordre de 0,36 km/h, étant noté que plus le mouvement de déplacement est lent, plus la détection est difficile. Dans un tel cas cependant, on note que le rapport signal au bruit est de l'ordre de 40 dB, c'est-à-dire excellent. Parmi les avantages obtenus selon 1' invention on note notamment, comme déjA indiqué en partie - l'élimination de l'influence du sous-sol, - la réduction des variations d'humidité du milieu séparant les cables, - l'amélioration de la détection humaine avec 1 'élimination des fausses alarmes par adaptation convenable du choix de la fréquence et de l'épaisseur de la dalle en béton utilisée, - la possibilité de fabrication industrielle en usine d'éléments préfabriqués permettant un meilleur contrôle de la nature des matériaux et des tolérances dimensionnelles, - le durcissement et la discrétion de l'installation évitant le risque de sabotage. REVBNDICATIONS 1. Installation pour la détection d'intrusions, du type utilisant des câbles rayonnants noyés dans le sol à faible profondeur, distants l'un de l'autre d'environ un a quelques mètres et s'étendant parallèlement 1' un à 1' autre de chaque cOté du couloir a protéger, l'installation fonctionnant en émission-réception sous une fréquence appropriée de quelques dizaines de mégahertz émettant un signal de détection d'intrusion lorsque, sous l'effet d'une intrusion, le champ électromagnétique à l'extérieur et audessus des cables est perturbé dans la région dudit couloir, ladite installation étant caractérisée en ce qu'elle comporte, en-dessous desdits câbles (10, 11) et a faible distance d'eux, un plan ou grillage métallique (15) disposé tout le long du couloir protégé. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le plan ou grillage métallique (15) déborde à l'extérieur de chaque cOté de la surface délimitée entre les deux cibles (10, 11). 3. Installation selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits câbles (10, 11) sont noyés dans une dalle en béton (14) de quelques centimètres d'épaisseur. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits câbles (10, 11) sont disposés à l'intérieur de gaines plastiques (12, 13). 5. Installation selon 1' une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au voisinage dudit plan ou grillage métallique (15) sont disposés les cibles et gaines (21, 22) d'interconnexion, de commande et d'alimentation de l'installation.