Brevet FR2719689A1 — publié le 19951110

TITRE: Détecteur de présence d'une connexion électrique préétablie avec un secteur de distribution électrique locale. DESCRIPTION: La présente invention concerne un dispositif destiné à détecter dans un délai pouvant etre très court, par exemple inférieur à la milliseconde, toute rupture du circuit d'alimentation de tout type d'appareil fonctionnant au courant alternatif ou au courant continu, qu'il soit sous tension ou non. 1l est de plus en plus admis que les équipements fonctionnant a l'électricité du secteur font l'objet de vol sur le site même de leur installation et de l'utilisation. Ces vols peuvent concerner un parc d'ordinateurs de bureaux, par exemple, dont le nombre sur un méme site peut dépasser quatre mille unités. Les vols peuvent ainsi atteindre l 0 % environ de ce parc et constituer un préjudice pour les entreprises auxquelles ils appartiennent, non seulement pour leur valeur vénale mais encore pour la perte des informations contenues. De tels vols définitifs ou non, ne sont pas en général détectés avant plusieurs heures et leur auteur est difficilement repérable. Ces vols peuvent par exemple tout aussi bien concerner les téléviseurs installés dans les chambres d'hotel ou les appareils appartenant au secteur de l'audiovisuel ou de l'électroménager en démonstration dans les magasins. Si l'on donne la possibilité à une centrale de sécurité, disposant d' une "unité locale", terme défini plus loin dans le présent texte, de détecter de tels vols dans l'instant, celle-ci peut déclencher des opérations d'intervention comme par exemple envoyer sur place immédiatement une personne, mettre en marche des circuits de prise d'images de télévision, afin d'appréhender l'auteur du vol. En effet les centrales de sécurité sont généralement installées dans le site même ou à proximité de celui-ci pour mieux en controler les accès( poste de gardiennage, poste de sécurité etc..). La présente invention répond à cette condition en ce qu'elle conçoit un cordon protecteur qui relie le secteur de distribution local d'énergie à l'équipement ou à l'appareil électrique à protéger et qui alerte la centrale de sécurité dès que l'une des extrémités de ce même cordon protecteur est débranchée. La figure 1 montre les éléments constitutifs de la présente invention. On y distingue: - L'appareil électrique à protéger ou l'objet à surveiller (1 de Fig.l). - Le cordon protecteur (2 de Fig.l) muni de sa prise spéciale (3 de Fig.1), de son module électronique à micro processeur intégrant une boucle d'impédance placés dans un boitier (4 de Fig.1) et d'une prise de secteur normalisée (5 de Fig.1). - L'unité locale de traitement des messages et d'alerte (6 de Fig.1). L' unité locale est installée sur le même réseau (7 de Fig 1) que le cordon protecteur (2 de Fig.l). Elle est conçue pour être en contact avec de nombreux cordons protecteurs identiques à celui de la présente invention. La Fig Z.montre à titre d'exemple l'unité locale (1 de Fig 2) branchée sur le même réseau que 5 appareils électriques divers ( 2,3,4,,6 de Fig 2) reliés au réseau par le cordon protecteur (7 de Fig2), muni de sa prise spéciale ( 8 de Fig 2). L'unité locale (6 de Fig.l) est composée d'une centrale à micro processeur et d'un micro ordinateur du commerce. Celle-ci a deux fonctions. Dans la première, elle filtre les messages émis par le microprocesseur du cordon protecteur (2 de Fig.l) et gère ces mêmes messages. Dans la seconde, elle envoie de manière programmée, à fréquence régulière par exemple allant de 1 à 4300 bauds, des interrogations au microprocesseur du cordon protecteur. Les émissions et la réception de messages sont traitées suivant un protocole ASCII. Le cordon protecteur (2 de Fig.l) de la présente invention est l'un de ses points clefs. Il comprend: - Une prise spéciale de courant (3 de Fig.l) qui est spéciale par la conception même de la borne femeLle terre qui est en contact avec la broche terre male ( 8 de Fig 1) de la prise de secteur (10 de Fig 1) de l'appareil électrique à protéger ou de l'objet à surveiller. - Un cable électrique spécial (9 de Fig.l) qui va de la prise spéciale au boitier contenant le microprocesseur et sa boucle d'impédance(4 de Fig 1). Ce cable spécial contient d'abord les fils correspondant aux phases de courant (1 de Fig.3), ensuite le fil (2 de Fig.3) qui conduit le circuit de terre( Fig.3) jusqu'au module électronique à micro processeur par l'intermédiaire d'une boucle d'impédance et enfin le fil ( 3 de Fig.3) qui assure la liaison avec la terre du réseau local d'alimentation(4 de Fig 3). Ce circuit terre du cordon protecteur est donc constitué d'abord de la borne terre (5 de Fig 3) appartenant à la prise spéciale ( 6 de Fig3) qui est partie intégrante de l'invention, ensuite de la boucle d'impédance et du micro processeur ( 7 de Fig 3) et enfin du fil qui conduit à la terre générale de l'installation.( 3 de Fig. 3) La boucle d'impédance est destinée à enregistrer la variation de phénomène électro magnétique ou électrique provoquée par la rupture du circuit de terre du cordon protecteur. - Une prise de secteur (5 de Fig.l et 8 de Fig.3) située à l'autre extrémité du cordon protecteur qui assure le passage du courant d'alimentation et le passage des messages codés émis: Soit par le micro processeur (4 de Fig. 1 et 7 de Fig 3) placé dans le cordon protecteur (2 de Fig.l) à l'attention d'une unité locale (6 de Fig.l) installée à distance sur le réseau. Soit, dans le sens inverse, par l'unité locale à l'attention du même micro processeur (4 de Fig.1) appartenant au même cordon protecteur. La présente invention est bien un dispositif anti-vol car le cordon protecteur alerte son unité locale dès que l'une de ses extrémités est débranchée. En effet: - Si la prise spéciale( 3 de Fig 1 et 6 de Fig 3) est débranchée et si le cordon protecteur( 2 de Fig. 1) est donc désolidarisé de l'appareil électrique à protéger , le déséquilibre du circuit de terre est enregistré par le microprocesseur (4 de Fig.1) du cordon protecteur(2 de Fig 1). Ce microprocesseur (4 de Fiv.1) émet alors un message d'alerte à l'attention de l'unité locale ( 6 de Fig 1). Celle ci reçoit ce dernier message, l'authentifie comme provenant de ce microprocesseur, donne l'alerte par toutes les formes appropriées, sonores, visuelles, et indique, par toutes les formes appropriées, par exemple indication de lieu effectuée en synthèse vocale, écrans ou plan schématique d'implantation géographique des cordons protecteurs, la source et l'endroit exact où est situé le cordon protecteur qui vient d'être débranché. -Si la prise ( z de Fig 1) située à l'autre extrémité du cordon est débranchée , le micro processeur (4 de Fig 1) du cordon protecteur(7 de Fig 1) ne peut plus répondre aux interrogations émises à son attention par l'unité locale (6 de Fig 1) L'unité locale donne alors l'alerte et procède de la même manière que ci dessus (6 de Fig 1). La présente invention a été réalisée sur site réel et est décrite ci dessous: Les appareils électriques à protéger sont des équipements de bureaux, ordinateurs, fax, photocopieurs, imprimantes, équipés d'une prise secteur màle standard. La prise spéciale (3 de Fig 1) secteur femelle du cordon protecteur alimentant chacun de ces ordinateurs est spéciale en ce sens que sa borne terre se divise en deux lames métalliques indépendantes et isolées l'une de l'autre. La représentation de cette prise spéciale (3 de Fig 1) est faite en 1 de Fig 4. L'une de ces lames métalliques est reliée à la terre du secteur du réseau local d'alimentation (2 de Fig.4) L'autre est reliée à la boucle d'impédance et au microprocesseur placés dans le cordon protecteur (3 de Fig 4). La prise male de terre (4 de Fig 4) de la prise de secteur standard( 5 de Fig 4) de l'équipement de bureau à protéger vient s'insérer entre les deux lames ressort ( 2 et 3 de Fig 4) de la borne terre de la prise spéciale( l de Fig 4) du cordon protecteur( 2 de Fig 1), mettant ainsi à la terre du réseau, le module électronique ( 4 de Fig 1), c'est à dire le micro processeur et sa boucle d'impédance. Le module électronique ( 4 de Fig l ) placé dans le cordon protecteur est alimenté par la ligne du secteur 220 V. Ce module électronique( 4 de Fig 1) autonome émet instantanément un message à l'attention de l'unité locale (6 de Fig 1) quelques millisecondes après avoir enregistré une perturbation électrique dans le circuit terre provoquée par la séparation de l'équipement de bureau à protéger et de son cordon protecteur. Le micro processeur du module électronique( 4 de Fig 1) répond aux interrogations de l'unité locale ( 6 de Fig 1) mais n'y répond plus si la prise ( 5 de Fig 1) du cordon protecteur coté secteur d'alimentation est débranchée. Ce qui alerte l'unité locale (6 de Fig 1). Le micro processeur du module électronique, sa boucle d'impédance et la prise de secteur normalisée sont placés dans un boitier en plastique normalisé de taille 3cm x 4cm x 6cm. Le circuit intégré du micro processeur du module électronique (4 de Fig 1)est à double face et trous métallisés. Le vernis épargne. La sérigraphie des valeurs est assurée . La fixation se fait sur deux colonnettes. La prise coté secteur (5 de Fig 1) est intégrée au boitier er de type 16 A. La prise spéciale (3 de Fig.1) côté équipement de bureau à protéger est montrée en 1 de Fig. 4. Elle est surmoulée dans un matériau injecté isolant normalisé pour les applications électriques. De la sorte le càble électrique( 9 de Fig 1) de liaison à 4 fils, indépendants et isolés, et la prise spéciale (3 de Fig 1 et l de Fig 4)constituent un ensemble mécanique homogène et indémontable La Fig 4 montre la prise de secteur de l'équipement de bureau ( 5 de Fig 4 )et ses trois broches mâles. Deux broches males pour les phases (6 de Fig 4). La broche centrale pour la terre( 4 de Fig 4). Selon cette figure 4, la prise spéciale (1 de Fig 4) est sur le point de se brancher dans la prise secteur ( 5 de Fig 4) de l'appareil électrique. Les fils schématisés sur la Fig 3 en 1 pour les phases, 2 pour la terre côté microprocesseur et 3 pour la terre côté secteur local d'alimentation sont connectés, respectivement en 7,8 et 9 de Fig 4 sur la prise spéciale 1 de Fig 4. L'unité locale (6 de Fig.l) est le lieu où se traitent l'ensemble des messages émis par elle vers le cordon protecteur ou bien reçus par elle en provenance du cordon protecteur. Elle gère ces messages convoyés par le réseau 220 V du secteur d'alimentation. Son micro processeur travaille sous protocole ASCII. L'unité locale (6 de Fig.1) fonctionne sous batteries tampons capables en cas de rupture du secteur , pendant 10 mn d'assurer un mode dégradé 100 %, puis sous un mode réduit au delà. D'autres types de batteries peuvent assurer une autonomie dépassant ce temps. Au delà la centrale de surveillance est en alerte globale. La présente invention dans une version qui n'est pas décrite ici prévoit que la borne de la prise spéciale du cordon protecteur qui assure le contact avec la broche correspondante de l'appareil à protéger peut être celle qui conduit une des phases de courant. La protection électrique du micro processeur placé dans le cordon protecteur est dans ce cas renforcée. La présente invention dans une version schématisée sur la Fig 5 prévoit que le module électronique (4 de Fig.l et 1 de Fig 5) du cordon protecteur (2 de Fig.l) peut assurer trois fonctions supplémentaires - réception en tout ou rien (TOR) par 1' entrée 2 de Fig. 5. - réception de signaux analogiques (tel, télémesure) par l'entrée 3 de Fig 5. - émission de signal donnant un ordre de commande(TC, télécommande) par la sortie 4 de Fig 5. Ces trois fonctions supplémentaires s'ajoutent donc à la fonction détection de coupure du circuit de terre décrite dans la présente invention qui est reçue par l'entrée 5 de Fig 5. - Le micro processeur (4 de Fig.l et 1 de Fig 5) peut recevoir par sa première entrée 2 de Fig 5 un signal tout ou rien, donnant le reflet de l'état d'un contact fin de course, d'un contact marche arret d'un organe technique ou de toute autre boucle sèche, d'un capteur, par exemple de présence ou d'intrusion, fonctionnant par exemple par émission et réception d'ultra sons ou par réception de rayons infra rouges ou par émission et réception d'ondes radar et délivrant dès son excitation une boucle sèche hors potentiel. Le micro processeur (1 de Fig 5) émet alors par la sortie 4 de Fig. 5 un ordre de commande d'appareil tel que fermeture de porte ou de vanne , déclenchement de sonnerie, de signal optique ou sonore. - Le micro processeur (1 de Fig 5) peut recevoir une information relative à une grandeur physique qui est nécessaire à la régulation d'un fonctionnement électrique, mécanique ou thermique ou optique ou sonore. El1 cas de franchissement d'un seuil haut ou bas de la valeur de la grandeur physique considérée, le micro processeur ( I de Fig 5) émet alors par la sortie 4 de Fig. 5 un ordre de commande et retransmet à l'unité locale (6 de Fig 1) l'information. REVENDICATION: 1) La présente invention revendique la création d'un cordon protecteur d'alimentation (2 de Fig 1) d'appareil électrique qui contient un micro processeur alimenté (4 de Fig 1) par le secteur ( 7 de Fig I) et qui: - est branché sur le secteur local d'alimentation, er en contact par le réseau de ce secteur avec une unité locale de traitement de l'information et d'alerte ( 6 de Fig 1), - envoie un message dès que son extrémité côté appareil électrique ou objet à surveiller est débranchée ( 3 de Fig 1), - ne répond pas aux messages qui lui sont envoyés par l'unité locale si son autre extrémité ( 5 de Fig 1) est débranchée. Elle constitue donc un anti-vol efficace 2) Selon la revendication 1, la présente invention revendique la création d'une prise spéciale (3 de Fig 1 et 1 de Fig 4) d'alimentation d'un appareil électrique à protéger ou d'un objet à surveiller et qui avertit un micro processeur (4 de Fig 1) quand elle est désolidarisée de l'appareil ou de l'objet à surveiller du fait qu'elle entraine la coupure concomitante du circuit de terre de ce microprocesseur. La prise spéciale 1 de Fig 4 est bien un élément clef du produit anti vol et d'alerte car elle fait partie du circuit de terre ( 2+3+5 de Fig 3) du module électronique (7 de Fig 3) dont l'ouverture se fait dans la prise spéciale( 1 de Fig 3), qui est dorée d'une borne terre femelle à deux contacts ( 2 et 3 de Fig 4), et déclenche l'émission d'un message de la part d'un système électronique. Ces contacts peuvent être par exemple deux lames métalliques à ressort isolées l'une de l'autre. Une des deux lames métalliques (2 de Fig.4) est reliée à la prise d'alimentation de l'appareil électrique à protéger à la prise du secteur d'alimentation. L'autre lame métallique (3 de Fig 4) est reliée à un micro processeur (4 de Fig.1) placé dans le cordon protecteur (9 de Fig 1). La prise male de terre (4 de Fig A) de la prise de secteur standard de l'appareil électrique à protéger vient s'insérer entre les deux lames métalliques ressort (2 et 3 de Fig4) de la borne terre de la prise spéciale ( 1 de Fig A) du cordon protecteur, fermant ainsi le circuit de terre d'alerte( 2+3+5 de Fig 3). 3) La revendication 3 porte sur le fait que le circuit terre d'alerte ( 2+3+5 de Fig 3) débouche à l'une de ses extrémités sur un micro processeur ou tout système électronique muni d'une boucle de mesure, dans le présent texte une boucle d'impédance, et à son autre extrémité sur la terre générale du secteur local. 4) La revendication 4 porte sur le fait que la rupture ou l'ouverture du circuit de terre ( 2+3+5 de Fig 3) engendre un déséquilibre dans la boucle de mesure qui est traduit par le système électronique (7 de Fig 3) par un message d'authentification et d'alerte à haute fréquence envoyé sur le réseau en code ASCII. 5) La revendication 5 porte sur le fait que l'unité locale (6 de Fig.1) envoie régulièrement des messages d'interrogation au micro processeur (4 de Fig.1) qui lui répond par un message d'authentification tant que la prise de secteur de son cordon protecteur ( s de Fig 1) est branchée sur le réseau. Si la prise de secteur est débranchée, le micro processeur ne reçoit plus l'interrogation et ne peut donc pas y répondre. L'unité locale( 6 de Fig 1) enregistre cette absence, déclenche l'alerte immédiatement par quelque procédé que ce soit. 6) La revendication 6 porte sur le micro processeur (7 de Fig 3 et 4 de Fig 1 et 1 de Fig 5) qui est associé aux revendications 1 et 3 , et qui peut être conçu pour assurer trois fonctions supplémentaires en plus de la réception de signaux provenant du circuit terre , objet de la réalisation de la présente invention à savoir: - Recevoir un premier type d'information sur le mode tout ou rien (TOR) qui concerne donc par exemple le contrôle d'intrusion , les états d'équipement et les alarmes techniques. - Recevoir un deuxième type d'information sur le mo-de analogique (TNf) qui concerne par exemple la mesure de grandeurs physiques que le système considéré souhaite maintenir dans une plage déterminée. - Emettre un signal de commande en fonction des informations reçues en TOR ou en TM. 7) La revendication 7 porte sur le fait que gràce aux revendications ci dessus il est possible de construire des réseaux de surveillance et d'alerte, de régulation et d'asservissement sans utiliser des càblages coûteux et difficiles à monter puisque seul le réseau du secteur local d'alimentation est utilisé. 8) La revendication porte sur les utilisations ou les applications des revendications 1 à 7. Les applications concernent la surveillance de tout équipement mobile ou fixe dont on veut s'assurer de l'immobilité relative par rapport à une prise de secteur local d'alimentation électrique. Des véhicules munis d'une seule prise mâle uniquement restent branchés sur les cordons (2 de Fig 1) et ne peuvent être déplacés sans que le cordon ne soit coupé ou débranché, sans que l'alerte ne soit donnée et sans que l'origine d'alerte soit localisée.