Brevet FR2728373A1 — publié le 19960621

DISPOSITIF DE DETECTION ET D'ALARME L'invention concerne un dispositif de détection et d'alarme comportant une centrale d'alarme, au moins un détecteur, et une ligne de transmission à deux fils reliant la centrale aux détecteurs, la centrale comportant un circuit d'alimentation, un ensemble de traitement et des moyens de mesure du courant dans la ligne connectés à l'ensemble de traitement. Les dispositifs de détections connus comportent généralement une centrale d'alarme l0 recevant des informations venant de détecteurs. Les liaisons entre la centrale et les détecteurs sont généralement bifilaires. La centrale alimente en énergie électrique les détecteurs connectés en parallèle sur les fils de liaison. Les détecteurs renvoient des signaux d'alarme vers la centrale. Dans des dispositifs simples les détecteurs signalent la présence d'un danger en modifiant l'impédance du circuit ou en absorbant du courant. La tension appliquée à la ligne par la centrale est polarisée de manière continue. Les informations peuvent transiter selon deux ou trois niveaux de tension, par exemple 24V, 18V et 15V. Les dispositifs de détection connus comportent généralement plusieurs sources d'alimentation pour la transmission des signaux. La polarisation continue des détecteurs ne permet pas de repérer facilement les détecteurs défectueux ou mal câblés. La chute de tension dans les fils de liaison peut perturber la lecture des différents niveaux de tension. L'invention a pour but un dispositif de détection et d'alarme, simple, économique et fiable. Ce but est atteint par le fait que la centrale comporte des moyens d'inversion de polarité connectés entre le circuit d'alimentation et la ligne de transmission et comportant une entrée de commande connectée à l'ensemble de traitement, les détecteurs comportant des moyens de redressement connectés à la ligne et des moyens de détection de la polarité de la tension de la ligne. Dans un mode de réalisation, les détecteurs comportent des moyens pour faire varier le courant de ligne. Selon un mode préférentiel de réalisation, la centrale comporte des moyens de production de signaux d'adressage et de synchronisation, et les détecteurs comportent des moyens de 2 2728373 reconnaissances d'une adresse prédéterminée et des moyens de réponse synchronisés sur les signaux de synchronisation. Selon un développement du mode réalisation, les signaux d'adresse et de synchronisation sont confondus. Dans un mode de réalisation particulier, les moyens de réponse des détecteurs fournissent deux bits de variation de courant. Par exemple, un premier bit de réponse d'un détecteur est synchronisé sur une première alternance des signaux de synchronisation et un second bit de réponse du détecteur est synchronisé sur une seconde alternance desdits signaux. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 représente un schéma d'une installation comportant un dispositif de détection d'incendie. La figure 2 montre un dispositif de détection d'incendie selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 3 représente un schéma d'un détecteur d'incendie pouvant être utilisé dans le dispositif de la figure 2. La figure 4 montre un organigramme du fonctionnement d'un détecteur. Les figures 5 et 6 illustrent des signaux de tension et de courant de la ligne de tmnsmisson 3o utilisés avec des détecteurs adressables. Un dispositif de détection d'incendie représenté sur la figure 1 comporte une centrale d'alarme 1 permettant de signaler un risque d'incendie. Des détecteurs d'incendie 2a-2g sont connectés en parallèle à travers des lignes 3a-3c bifilaires à la centrale 1. Dans les dispositifs connus, chaque fil des lignes est polarisé de manière continue, par exemple un fil L+ a une polarité de tension positive et un fil L- a une polarité de tension négative. Les détecteurs d'incendie 2a- 2g sont polarisés et le sens du câblage sur les fils de la ligne doit être respecté. 3 2728373 La centrale d'alarme 1 peut différencier les lignes de départ 3a, 3b et 3c pour indiquer dans quelle ligne se trouve le détecteur qui a réagi à la présence d'un feu. Cette différenciation est simple mais ne permet pas de localiser avec précision les détecteurs connectés à une même ligne. Pour localiser un détecteur, des dispositifs plus complexes comportent des centrales émettant un signal d'adresse pour chaque détecteur. Les détecteurs reçoivent toutes les adresses et répondent à la centrale lorsqu'ils ont reconnu leur signal d'adresse. De manière connue, la centrale envoie des signaux logiques à deux niveaux de tension, pour émettre le signal d'adresse, généralement entre 24 V et 18 V. Les détecteurs répondent dans la plupart des dispositifs par une variation de tension ou d'impédance, ou par une absorption de courant. Ces tensions précises et voisines ne permettent pas des longueurs de ligne élevées ni un nombre important de détecteurs. Dans le dispositif de la figure 2, la centrale d'alarme I comporte un générateur 4 de tension continue, un circuit 5 de mesure de courant, un circuit 6 inverseur et un ensemble de traitement 8. Le générateur 4 est connecté au circuit 5 de mesure de courant qui envoie à l'ensemble de traitement un signal IL représentatif du courant mesuré. La sortie du circuit de mesure du courant est connecté au circuit inverseur 6 par une ligne V+ de polarité positive et une ligne V- de polarité négative. Une ligne à deux fils L1 et L2 relie la sortie du circuit inverseur de la centrale d'alarme à des détecteurs 7a et 7b d'incendie, éloignés. Le circuit inverseur comporte quatre interrupteurs SI, S2, S3 et S4. L'interrupteur Si est connecté entre les lignes V+ et L1, S2 entre V- et L1, S3 entre V+ et L2 et S4 entre V- et L2. Les interrupteurs sont commandés par des signaux de commande Cm fournis par l'ensemble de traitement 8. Lorsque le circuit inverseur doit envoyer une tension de polarité positive sur L1 et négative sur L2, les interrupteurs SI1 et S4 sont fermés et les int rupusS2 et S3 sont ouverts. L'inversion de polarité sur les lignes est réalisée par la fermeture de S2 et S3 et l'ouverture de Si et S4. L'ensemble de traitement commande des organes de signalisation 19 et 20 lorsque le signal IL porte une information représentative de la détection d'un incendie. Les organes de signalisation peuvent être par exemple de type visuel 19 ou de type sonore 20. Dans le mode de réalisation de la figure 2, les détecteurs ne sont plus sensibles aux valeurs absolues de la tension, mais aux variations de polarité provoquées par le circuit inverseur 6. La valeur de la tension n'est plus critique, les liaisons entre la centrale et le détecteurs peuvent être plus longues et le nombre de détecteurs plus élevé. Cela permet aux détecteurs d'être alimentés quelque soit l'état de la ligne. 4 2728373 Un mode de réalisation des détecteurs 7a et 7b est représenté sur la figure 3. Les fils LI et L2 de la liaison avec la centrale peuvent avoir tout les deux des tensions de polarités positives et négatives. Chaque détecteur comporte un pont redresseur 9 constitué par quatre diodes Dl, D2, D3 et D4. Les entrées alternatives du pont reçoivent les fils L1 et L2 de la liaison, L1 étant connectée à l'anode de DI et à la cathode de D4, L2 étant connectée à l'anode de D3 et à la cathode de D2. La sortie positive VD+ du pont, connectée aux anodes de D1 et D2, et la sortie négative VD- du pont, connectée aux cathodes de D3 et D4, alimentent les composants du détecteur. La partie active du détecteur comporte un organe 10 de détection commandant un circuit de réponse représenté par un transistor T2 et une résistance R3. L'émetteur du transistor T2 est connecté à la sortie négative VD-, son collecteur à une première extrémité de la résistance R3 et la seconde extrémité de la résistance R3 à la sortie VD+, la base du transistor étant connectée à l'organe de détection. Un circuit de mise en forme et de détection de polarité, comportant un transistor TI et deux résistances R1 et R2, fournit le signe de la polarité de la tension dans les fils L1 et L2. Une première extrémité de la résistance R1 est connectée à la ligne L2, sa seconde extrémité est connectée à. la base du transistor Tl. L'émetteur du transistor T1 est connecté à la ligne VD-. Le collecteur de Tl, connecté à une entrée 11 de l'organe 10, lui transmet la valeur du signe de la polarité des lignes L1 et L2, la polarisation du collecteur étant réalisée par une résistance R2 connectée entre le collecteur et la ligne VD+. Lorsque la polarité de L2 est positive, le transistor T1 est conducteur et l'entrée 11 est à une tension proche de celle de la ligne VD-. Le changement de polarité de L2 bloque le transistor T1, et la tension de l'entrée 11 est voisine de la tension de la ligne VD+. Dans d'autres modes de réalisation le transistor T2 et la résistance R3 peuvent être remplacés par des circuits limiteurs de courant commandés par l'organe 10. Le fonctionnement d'un organe de détection est représenté par un organigramme sur la figure 4. Dans une première étape 12, l'organe de détection lit les signes des tensions des fils de liaison sur l'entrée 11. Les valeurs des signes SG sont traitées à une étape 13 de reconnaissance d'adresse. Les adresses sont intégrées dans une trame de signaux, émis par la centrale, elles sont utilisées pour sélectionner les détecteurs. Lorsque des signaux d'adresse reçus correspondent à une adresse prédéterminée du détecteur, une information AD est générée dans l'organe de détection. L'information de sélection AD, les valeurs des signes SG lues à l'étape 12, et une information DF générée lors d'une étape 14 de détection de feu, sont traitées à une étape 15, de manière à fournir un signal de réponse vers la centrale. L'information DF, représentative de la détection de feu est synchronisée avec des signaux de synchronisation émis par la centrale. Lesdits signaux de synchronisation sont intégrés dans une trame de signaux véhiculés par les variations des valeurs des signes SG. 2728373 Le signal de réponse, représentatif de l'information DF, commande le transistor T2 qui fait varier le courant dans la ligne pour envoyer l'information DF vers la centrale. La figure 5 montre les signaux de tension et de courant selon un premier mode de réalisation. La tension VL entre les fils de liaison LI et L2, représentée sur la courbe 5a, peut prendre une valeur positive VL+ ou une valeur négative VL-. Une première partie 16 d'une trame de signaux envoyée par la centrale, est utilisée pour la transmiion synchronme des adresses. Le codage de la transmission synchrone peut, par exemple, être de type Manchester. Sur la courbe 5a, l'adresse est lue par le détecteur à des instants tl, t2, t3 et t4 correspondant à des fronts montants ou descendants, le sens du front déterminant la valeur logique transmise. L'organe de détection détecte la présence d'un front à partir des signaux qui lui sont fournis sur l'entrée 11. Aux instants tl, t3 et t4 la valeur est 1 alors qu'à l'instant t2 elle est égale à 0, l'adresse peut s'écrire 1011. Une seconde partie de la tranme de la courbe 5a comporte des signaux de synchronisation des données. Le détecteur is transmet des données à la centrale en changeant la valeur du courant de la ligne IL. La courbe 5b montre les variations de courant produites par le détecteur et détectées par la centrale. En positionnement normal, le courant a une valeur faible IB corespondant essentiellement à la consommation normale de l'ensemble des capteurs. Lorsqu'il y a transmission de données par le détecteur, le courant peut prendre une valeur élevée IH. Le signal de synchronisation des données comporte cinq périodes, t5 à t6, t6 à t7, t7 à t8, t8 à t9, et t9 à tlO. A l'instant t5, le courant IL passe de l'état bas à l'état haut, puis redescend à l'instant t7 et reste dans cet état jusqu'à l'instant t9 o il prend la valeur haute IH entre les instants t9 et tlO. Les fronts montants et descendants synchronisent les variations du courant représentatives des données à transmettre par le détecteur. Dans l'exemple de la courbe 5b la valeur logique de la donnée est 1 pendant des périodes t5 à t6, t6 à t7, t9 à tlO et 0 entre les instants t7 à t8, t8 à t9, ce qui donne un mot de 5 bits égal à 11001. Cette information est ensuite interprétée par la centrale de manière à signaler un incendie le cas échéant. Un second mode de réalisation, représenté à la figure 6, comporte un adressage séquentiel. Les signaux d'adressage et de synchronisation des données sont confondus sur la courbe 6a. Une trame 18 comporte des signaux de tension rectangulaires et réguliers. Avec l'adressage séquentiel ou incrémental, un premier détecteur détecte le premier front montant de la trame à un instant tl let répond sur la partie positive entre les instants tll 1 et tl2, et/ou sur la partie négative entre les instants t12 et tl3. Un second détecteur réagit au second front montant à un instant tl3, alors que le premier détecteur devient inactif. A un troisième front montant, instant tlS, un troisième détecteur réagit et le second ne répond plus. Le fonctionnement est identique à chaque front montant de la trame pur les détecteurs suivants. Les informations fournies par le détecteur peuvent consister en une variation de courant, 6 2728373 soit sur 1 bit, soit sur 2 bits pendant les alternances positive et négative de la tension VL. Lorsque les données transmises par le détecteur sont sur deux bits, un premier pendant l'alternance positive de VL et un second pendant l'alternance négative de VL, la centale peut recevoir 4 messages différents venant de chaque détecteur. Par exemple, la donnée s logique 11 entre les instants t15 et t17, représentative d'un courant IL (courbe 6b) ià la valeur élevée IH pendant les valeurs positive et négative de la tension VL, correspond à un détecteur en alarme. Une donnée logique 10 entre tll et t13, indique la présence d'un détecteur, une donnée 01, entre tl3 et tlS, indique un détecteur en défaut et une donnée 00 peut indiquer une adresse vide sans détecteur. Entre deux trames consécutives, les adresses sont remises à zéro et le dispositif est rdinitialisé. Un délai, pendant lequel la tension VL reste à une polarité constante, permet aux détecteurs de reconnaitre un ordre de remise à zéro. La durée de ce délai peut par exemple être de l'ordre d'une seconde. Lors des phases d'attente l'un quelconque des détecteurs peut consommer du courant afin de générer une demande d'interruption à la centrale. Cette interruption déclenchera le démarrage d'une nouvelle phase de lecture. Les modes de réalisations décrits, ci-dessus, montrent des dispositifs avec des détecteurs d'incendie, mais l'invention peut s'appliquer à d'autres types de détecteurs, par exemple des détecteurs anti-intrusion. Les détecteurs fonctionnant selon les signaux des figures 5 et 6, sont des détecteurs adressables, bien que d'autres détecteurs peuvent être utilisés notamment des détecteurs flaires simples non-adressables. La centrale d'alarme de la figure 2 comporte un générateur 4 de tension continue unique mais il est possible d'utiliser deux sources de tension: une pour la tension positive et une pour la tension négative. Les modes de transmission préférentiels, décrits en exemple, sont synchrones, bien qu'il soit tout à fait possible d'utiliser des modes de transmission asynchrones. 7 2728373 REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection et d'alarme comportant une centrale d'alarme (1), au moins un détecteur (7a, 7b), et une ligne de transmission à deux fils (L1, L2) reliant la centrale aux détecteurs, la centrale comportant un circuit d'alimentation (4), un ensemble de traitement (8) et des moyens (5) de mesure du courant dans la ligne connectés à l'ensemble de traitement, dispositif caractérisé en ce que la centrale comporte des moyens (6) d'inversion de polarité connectés entre le circuit d'alimentation et la ligne de transmission et comportant une entrée de commande connectée à l'ensemble de traitement (8), les détecteurs comportant des moyens de redressement (9, D1-D4) connectés àla ligne et des moyens (TI) de détection de la polarité de la tension de la ligne. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les détecteurs comportent des moyens (10, 12) pour faire varier le courant de ligne. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la centale comporte des moyens de production de signaux d'adressage et de synchronisation et en ce que les détecteurs comportent des moyens de reconnaissances d'une adresse prdtermine et des moyens de réponse synchronisés sur les signaux de synchronisation. 4.Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les signaux d'adresse et de synchronisation sont confondus. 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que les moyens de réponse des détecteurs fournissent deux bits de variation de courant. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que un premier bit de réponse d'un détecteur est synchronisé sur une première alternance des signaux de synhoisation et un second bit de réponse du détecteur est synchronisé sur une seconde alternance desdits signaux.