Brevet FR2759455A1 — publié le 19980814

Domaine de l'invention La prescntc mx cr.tion LOnceme les dispositifs électroniques de mesure, eventuellement a distance. du volume restant d'une citerne d'une installation domestique ou industrielle munie d'unc ou plusieurs chaudières employant un mode de combustion par t?rulcur. par semple une cuve à fioul domestique ou à fioul lourd ou encore un réservoir de gaz de pétrole liquéfié destiné à l'habitat individuel ou collcctif, ou plus généralement destiné à tout domaine d'activité y compris l'agriculture. Art antérieur La surveillance de 13 consommation de fioul ou de gaz par un utilisateur et la détermination avec précision de l'instant de remplissage du réservoir ou de la cuve qui renferme ces produits pétroliers est aujourd'hui une donnée encore difficile à maitriser. En effet, actuellement la mesure du volume de produit restant dans une cuve à fioul est simplement effectuée à partir de plongeurs mécaniques ou électriques qui donnent une indication "in situ" sur le niveau de cette cuve. Or, outre que ces dispositifs de mesure nécessitent un orifice spécifique pour l'introduction du plongeur (et une marge de manoeuvre suffisante pour le retirer si nécessaire), I'information qu'ils délivrent est souvent erronée (ou présente à tout le moins une erreur de l'ordre de 30%) du fait que les réservoirs actuels en matériaux synthétiques ou plastiques présentent des formes non conventionnelles (notamment avec des volumes internes complexes). L'absence dans ces conditions de relation de proportionnalité entre niveau et volume ne permet pas de fournir une donnée fiable sur Ic volume restant en fonction du niveau relevé à l'aide du plongeur. De même. la mesure dans les réservoirs de gaz liquéfié qui, pour des raisons dc sécurité, sont souvent à l'extérieur et presque toujours enterrés, est généralement réalisée par un indicateur de pression qui alerte l'utilisateur lorsqu'un seuil critique est atteint. Toutefois, outre la mise en oeuvre délicate qu'exige ce dispositif l'information qutil fournit est aléatoire et ne permet que rarement d'éviter une rupture inopinée d'alimentation. Définition et objet de l'invention La présente invention sc propose de réaliser un dispositif électronique de mesure du volume restant d'une citerne telle qu'une cuve à fioul ou un réservoir à gaz liquéfié qui ne présente pas les inconvénients des dispositifs de mesure de l'art antérieur et notamment qui fournisse une indication extrêmement précise du volume de produit pétrolier restant dans la citerne. Un but de l'invention est de réaliser un dispositif de mesure simple. particulièrement fiable et de mise en oeuvre aisée. Un autre but dc linvention est de disposer d'une information sur le volume restant accessible a tout instant par l'utilisateur. Encore un autre but de l'invention est de pouvoir transmettre cette information à distance directement au foumisseuridistnbuteur du produit pétrolier. Ces buts sont atteints par un dispositif électronique de mesure du volume restant d'un produit pétrolier fourni par un distributeur et contenu dans une citerne d'une installation domestique ou industrielle installée chez un utilisateur et munie d'au moins une chaudière utilisant un mode de combustion par brûleur, caractérisé en ce qu il comporte des moyens de traitement permettant de déterminer exactement ledit volume restant a partir de données préalablement mémorisées (volume Initial ) et mesurée ( mesure du débit horaire du brûleur en permanence) dans ce moyen de traitement et d'une mesure du temps de fonctionnement du ou des brûleurs de cette installation. Ce principe simple de mesure permet de connaître à tout Instant et de façon automatique le volume de produit pétrolier restant dans la citerne. II permet aussi en fonction des Informations mémonsées d'alerter l'utilisateur ou le distributeur sur des dysfonctionnements de l'installation auxquels il est alors aisé de remédier. Ces données mémorisées comportent un volume initial de la citerne. Bien entendu. cette donnée pourra être modifiée a la demande en cas de modification du volume Initial de la citerne Les moyens de traitement comportent des moyens pour calculer instantanément le volume restant en déduisant un volume consommé, obtenu par le produit du débit horaire du brûleur par le temps de fonctionnement de ce brûleur, du volume initial prédéterminé de la citerne. Ce temps de fonctionnement du brûleur soit résulte directement de la durée d'ouverture de l'électrovanne de commande du brûleur soit est déterminé à partir de données complémentaires, comme la vitesse de rotation de la pompe d'alimentation de ce brûleur (lorsque celle-ci comporte plusieurs allures de marche) ou bien encore la masse volumique dans Ic cas d'un stockage de gaz liquéfié. mémorisées préalablement dans le circuit de traitement. De préférence. des moyens de saisie peuvent être prévus pour fournir aux moyens de calcul les différentes données a mémoriser relatives aux caractéristiques techniques dc l'installation. Les moyens de traitement sont connectés à des moyens pour alerter l'utilisateur et/ou le distnbuteur du volume restant dans la citerne ct/ou d'un dysfonctionnement de l installation. Ces moyens d'alertc peuvent être constitués soit par des moyens affichage disposés au niveau de l'installation pour être consultés directement par l'utilisateur, soit par des moyens de contrôle disposés sur un site extérieur à l'installation pour etre consultés directement par le distributeur. Dans ce dernier cas, les moyens de contrôle sont reliés aux moyens de traitement par l'intermédiaire d'un réseau de communication, de préférence le réseau téléphonique commuté. Avantageusement, les moyens de contrôle comportent des moyens de classement pour trier les différentes informations d'alerte reçues, de telle sorte que le distributeur puisse assurer une gestion automatique de ses interventions auprès de ses utilisateurs. Un ordinateur, un télécopieur ou un terminal télétel peuvent constituer ces moyens de contrôle présents sur le site du distributeur. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description suivante, faite à titre indicatif et non limitatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 montre de façon très simplifiée une partie d'une installation de chauffage avec sa citerne et sa chaudière, - la figure 2 est un schéma de principe de la structure d'un dispositif de mesure du volume restant d'une citerne selon l'invention, et - la figure 3 représente un organigramme de fonctionnement du dispositif de mesure de la figure 2. Description d'un mode préférentiel de réalisation Un schéma d'une installation de chauffage, par exemple au fioul, chez un utilisateur quelconque est représenté de façon très simplifiée sur la figure 1. Unc citerne 10 de stockage du fioul est reliée à une chaudière 12 munie de son brûleur 14 au travers d'une électrovanne 16 d'une pompe 18 et d'un débimètre volumétnque ou thermodynamique 26 La chaudière comporte classiquement des conduits d'alimentation en eau froide 20 et eau chaude 22 qui seront reliés aux différentes surfaces de chauffes (radiateurs ou convecteurs non représentés) ainsi qu'une conduite d'évacuation des gaz de combustion 24. Bien entendu. ces circuits d'eau seront pourvus des moyens nécessaires å un fonctionnement correct de l'installation. On notera que si l'éleetrovanne 16, la pompe 18 et le brûleur 14 ont été représentés séparément, dans dc nombreuses installations. ces trois éléments sont intégrés au niveau du brûleur de la chaudière 12. Classiquement, une chaudière présente deux contacts de sortie, I'un pour signaler une mise en sécurité du brûleur (c'est à dire son absence de fonctionnement), l'autre (qui peut éventuellement ne pas être présent) pour indiquer un manque d'eau dans le circuit de circulation d'eau. On notera que lorsque la pompe peut fonctionner à différentes allures (pompe multi-vitesse), celle-ci comporte en général des contacts de sortie dont la fermeture dépend de la vitesse de rotation de cette pompe. Conformément à la présente invention. les différents contacts de sortie disponibles au niveau de l'électrovanne, de la pompe, du brûleur et du débitmètre ( ou simplement sur le brûleur lorsque ces éléments sont communs) sont dirigés vers un circuit de traitement 30 dans lequel ils sont mis en forme et traités pour fournir une information sur le fonctionnement de l'installation et sur le volume restant dans la citerne 10 soit à un circuit d'affichage sur site 32. disposé en principe auprès de l'utilisateur. soit à un circuit de contrôle à distance 34. placé au niveau du fournisseur de fioul (distnbuteur), ou bien encore simultanément à ces deux circuits. La figure 2 montre plus précisément la structure des circuits de traitement, d'affichage et de controle pouvant composer le dispositif électronique de mesure selon l'invention. Le circuit de traitement 30 est organisé autour d'une unité centrale 300 à laquelle est reliée classiquement une mémoire de donnée 302 (mémoire vive de type RAM ou analogue), une mémoire de programme 304 (mémoire morte de type ROM ou équivalent) et un ou plusieurs modules d'entrée/sortie 306. Selon le type de composant utilisé, ces quatre éléments peuvent être plus ou moins intégrés jusqu'à constituer un élément unique appelé microcontrôleur (réalisé sous forme d'ASIC par exemple). De préférence, la mémoire vive est du type de celle pouvant sauvegarder ses données en cas de coupure de leur alimentation électrique (RAM à pilc intégrée, EEPROM à accès série, etc.). Un module d'adaptation 308 reçoit les différentes données délivrées par le brûleur (sécurité, manque d'eau), la pompe (vitesses) et l'électrovanne (fonctionnement) et les adresse après mise en forme à l'unité centrale 300. En effet, ces données sont en général présentes au niveau des contacts dc sortie sous des tensions élevées qu'il est nécessaire de transformer en des tensions plus faibles (en principe 5V) pour permettre leur traitement par l'unité centrale. L'hommc du métier est en mesure sans aucune difficulté particulière de mettre cn ocuBrc un tcl module d'adaptation, notamment, le signal de fonctionnement de I'électrovanne peut être obtenu à partir d'un contact sec d'un relais complémentaire connecte cn parallèle sur le propre relais de l'électrovanne, de telle sorte que ces deux relais soient actionnés simultanément lors du fonctionnemcnt de cette electrovanne, c'est à dire avec l'ouverture du circuit d'alimentation dc la chaudière en fioul. On notera en outre que si l'exemple décrit ne concerne qu'une seule chaudière. il est bien entendu possible de connecter à ce circuit de traitement 3() plusieurs lignes de données provenant de plusieurs chaudières distinctes. Si nécessaire, des moyens de multiplexage de ces données peuvent être prévus en fonction du nombre de canaux d'entrée disponibles sur l'unité centrale. Cette unité centrale 300 peut avantageusement être reliée à un panneau de saisie 310 (éventuellement par l'intermédiaire d'un module d'entrée/sortie) qui peut comporter plusieurs touches pour permettre la saisie et l'affichage sur le circuit d'affichage 32 d'informations utiles à l'utilisateur et pour éventuellement assurer une remise à zéro de ces informations, ainsi qu'à un ensemble modulateur/démodulateur 312 qui délivre des informations sur le fonctionnement de l'installation au circuit de contrôle extérieur 34 disponible chez le distributeur. Le circuit d'affichage 32 peut comporter un module d'affichage 320, avantageusement sous la forme d'écran à cristaux liquides, et des voyants de signalisation 322 pour alerter l'utilisateur sur des défauts pouvant affecter le fonctionnement de l'installation, comme la mise en sécurité du brûleur, le manque d'eau ou encore le franchissement par Ic bas d'un niveau de sécurité prédéfini. Bien entendu, ces informations ne sont pas limitatives et il est possible de prévoir la visualisation d'autres informations, par exemple la vitesse (lente/rapide) de rotation de la pompe. L'écran à cristaux liquides 320 assure d'une part un affichage permancnt du volume restant dans la citerne et d'autre part selon la position des touches du panneau de saisie 310 une visualisation temporaire d'autres informations intéressantes pour l'utilisateur. II s'agit notamment de différentes caractéristiques techniques de l'installation, le volume de remplissage de la citerne, le débit horaire du brûleur, le ou les niveaux bas de sécunté. Ce circuit d'affichage 32 peut être disposé auprès dc la citerne ou de la chaudière ou, plus avantageusement, lorsque ces deux éléments sont peu faciles d'accès, par exemple dans une cave ou cn sous sol, dans une pièce à vivre comme une cuisine ou un salon. Bien entendu, selon la distance séparant la chaudière de cette pièce, la liaison cntre le circuit d affichalye 32 ct le circuit de traitement 3() peut être réalisée par une simple liaison filaire. par une liaison par courant porteur ou encore par une liaison radio. Lc circuit de contrôle extérieur 34 est organisé autour d'un microcontrôleur 340 qui est rclié a un ensemble démodulateur/modulateur 342 qui reçoit des informations modulées en provenance de l'ensemble modulateur/démodulateur 312 du circuit de traitement 30 par l'intermédiaire d'un réseau de communication 40 tel le réseau téléphonique commuté (RTC). Bien évidemment, cet exemple d'application particulière au RTC ne doit en aucune façon être considéré comme une quelconque limitation à la présente invention. En effet, il est parfaitement envisageable de substituer au réseau téléphonique un réseau numérique à base de lignes spécialisées ou de type RNIS (réseau numérique à intégration de services), les ensembles modulateur/démodulateur 312, 342 pouvant dès lors être supprimés ou bien remplacés par des circuits d'interface spécialisés bien connu de l'homme du métier. Le microcontrôleur 340 est connecté d'une part à un module de saisie 344 qui permet de rentrer différents paramètres nécessaires à son fonctionnement et d'autre part à un circuit de restitution de données 346 qui autorise, selon sa naturc, soit un affichage des différentes informations reçues (par un moyen de visualisation comme un moniteur) soit une lecture de ces informations (par un moyen d'impression comme une imprimante). Ainsi, ce circuit de contrôle 34 peut être réalisé simplement par un ordinateur tel un ordinateur personnel, un terminal Télétel ou un télécopieur par exemple. Contrairement au circuit d'affichage 32, ce circuit de contrôle 34, qui est avantageusement placé chez le fournisseur des produits pétroliers. permet à ce dernier d'être informé directement des besoins de l'utilisateur (difficultés: mauvais fonctionnement du brûleur ou nécessité de remplissage: dépasscment du niveau bas de sécurité) sans qu'il soit nécessaire à celui-ci de le contacter au préalable. On notera, que le microcontrôleur comporte dc préférence des movcns dc classement des informations qu'il reçoit de telle sorte qu'il est possible au distributeur dc gérer automatiquement les livraisons et les interventions auprès des différents utilisateurs auxquels il est raccordé via le réseau A(). On notera de plus que la présence simultanée du circuit de controle 34 et du circuit d'affichage 32 cn llalson avec Ic circuit de traitement 30 n'est pas indispensable pour un fonctionnement adéquat du dispositif électronique de mesure selon l'invcntion. En cffct. cclui-ci peut être mis cn oeuvre avec l'un sculcmcnt des circuits d affichag.c ct dc controle. Par exemple, I'utilisateur peut souhaiter ne pas être en communication permanente avec son distributeur. Dans ce cas. la structure du dispositif de l invcntion se limitera aux seuls circuits de traitement 30 et d'affichage 32 installés chez cet utilisateur. Au contraire, I'utilisateur peut ne pas désirer être informe des conditions de fonctionnement de son installation et préférer s'cn remettre totalement à son distributeur. En ce cas, le dispositif ne comportera que les circuits de traitement 30 et de contrôle 34. Dans cette configuration, le circuit de traitement peut en outre être simplifié en ce sens que le panneau de saisie 310 peut être omis, les modifications éventuelles des caractéristiques techniques de l'installation et la saisie des volumes de remplissage de la citerne étant effectués directement par le distributeur au niveau des moyens de saisie 344 du circuit de contrôle 34. Le fonctionnement de dispositif de mesure selon l'invention sera explicité en regard de la figure 3 qui montre un organigramme des différents traitements effectués par ce dispositif. Dans une première étape 50, il est procédé classiquement à une initialisation des différents paramètres logiciel du dispositif puis à une étape 52 à une première lecture des données mémorisées pour un premier affichage du volume de produit pétrolier présent dans la citerne. Ensuite dans une étape 54 un test des différents moyens de saisie (au niveau de l'utilisateur ou du distributeur selon la configuration adoptée) est effectué pour déterminer si les caractéristiques de l'installation doivent être modifiées. En cas de réponse positive, il est procédé à ces modifications dans une étape 56 puis il est fait retour à l'étape de lecture et d'affichage 52 pour visualiser ces modifications. Ces modifications concernent, comme il a été vu précédemment le volume de remplissage Initial de la citerne et. Si necessaire, les différents allures de la pompe et la masse volumique du gaz. Si la réponse au test 54 est négative, il est procédé dans une nouvelle étape 58 à la vérification du fonctionnement du brûleur ( pas de mise en sécunté. présence d'eau. etc) En cas de difficulté, une procédure d'alerte est déclenchée dans une étape 68 qui a pour but d'informer l'utilisateur et/ou le distributeur de la survenance d un défaut. Ensuite, un retour à l'étape 54 permet éventuellement une modification des paramètres de l'installation en cas de changemcnt d'un de ses éléments après suppression du défaut (mise en place d'un nouveau brûleur avec des caractéristiques de débit différentes). Si, au contraire, le brûleur est en marche le débit est mesuré dans une étape 70 et le temps de fonctionnement est évalué pendant une étape 60 ( cette mesure est obtenue par l'lncrementatlon d'un compteur dans la boucle de mesure 58 ) et apres calcul du volume restant de la citerne dans une étape 62. a partir des données mémorisées et mesurees du temps ae fonctionnement de 'retape 60 un affichage correspondant est effectué dans une étape 64. Ce calcul est repeté jusqu à ce qu'un premier seuil d'alerte soit détecté dans une étape 66 qui permet le déclenchement d'une procédure d'alerte spécifique dans une ultime étape 68. Cette procédure d'alerte consiste en ce cas dans la signalisation à l'utilisateur de l'atteinte d'un seuil particulier (par allumage d'un témoin lumineux au circuit d'affichage 32) ou dans la transmission au distributeur de l'indication correspondante (et sa visualisation sur les moyens de restitution 346). Cette information délivrée, il est fait retour à l'étape 54 pour la poursuite de la mesure jusqu'à éventuellement le franchissement d'un nouveau seuil (étape 66) entrainant une nouvelle procédure d'alerte (étape 68). On notera que le calcul du volume restant de la citerne peut être effectué aussi bien au niveau de l'unité centrale 300 du circuit de traitement 30 qu'au niveau du microcontrôleur 340 du circuit de contrôle 34. Cette seconde possibilité sera notamment à privilégier dans la configuration du dispositif selon l'invention nc comportant que les circuits de traitement et de contrôle. De la structure et du fonctionnement décrit précédemment, il ressort très distinctement que la présente invention est particulièrement adaptée à la détermination du volume de produit pétrolier restant dans une citerne d'une installation domestique comme industrielle (chauffage, génération d'eau chaude, etc.) emplovant un mode de combustion par brûleur. La structure du dispositif présente à la fois des avantages pour l'utilisateur et pour le distributeur. L'utilisateur dispose d'un contrôle précis et déporté du volume restant dans sa citerne et est alerté en cas de dysfonctionnement de son installation. S'il est relié au distributeur, il disposera d'une garantie d'un approvisionnement régulier même sans le prévenir. De son côté, le distributeur peut effectuer une meilleure gestion de son stock de produits pétroliers et de ses livraisons qu'il peut anticiper. En outre, il est informé immédiatement de toute panne sur l'installation de ses clients. REVEN DICATIONS 1. Dispositif électronique de mesure du volume restant d'un produit pétrolier fourni par un distnbuteur et contenu dans une citerne (10) d'une installation domestique ou industnelle installée chez un utilisateur et munie d'au moins une chaudière (12) utilisant un mode de combustion par brûleur, caractérisé en ce qu'il comporte des movens dc traitement (30) permettant de déterminer exactement ledit volume restant à partir de données préalablement mémorisées dans ce moyen de Irallemenl,d'une mesure du débit horaire du brûleur et d'une mesure du temps de fonctionement du ou des brûleurs de cette Installation. 2. Dispositif électronique de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites données mémorisées comportent au moins un volume initial de la citerne. 3. Dispositif électronique de mesure selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement comportent des moyens (300, 302, 304) pour calculer instantanément le volume restant en déduisant un volume consommé, obtenu par le produit du débit horaire du brûleur par le temps de fonctionnement de ce brûleur, du volume initial prédéterminé de la citerne. 4. Dispositif électronique de mesure selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement component des moyens de saisie (310) pour foumir aux moyens de calcul (300, 302, 304) les différentes données à mémoriser relatives à l'instaiiation. 5. Dispositif clectronique de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement sont connectés à des moyens (32, 34) pour alerter l'utilisateur et/ou le distributeur du volume restant dans la citerne et/ou d'un dvsfonctionnement de l'installation. 6. Dispositif électronique de mesure selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'alene comportent des moyens d'affichage (32) disposés au niveau de l'installation pour cotre consultés directement par l'utilisateur. 7. Dispositif électronique de mesure selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'alerte component des moyens de contrôle (34) disposés sur un site extérieur à l'installation pour étre consultés directement par le distributeur. Fi. Dispositif électronique de mesure selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (34) sont reliés aux moyens de traitement (30) par l'intermédiaire d'un réseau dc communication (40), de préférence le réseau téléphonique commutc. 9. Dispositif électronique de mesure selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle comportent des moyens de classement (340) pour trier les différentes informations d'alerte reçues, de telle Sorte que le distributeur puisse assurer une gestion automatique de ses interventions auprès de ses utilisateurs. 1U. Dispositif électronique de mesure selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle sont choisis parmi le groupe des appareils suivants: ordinateur, télécopieur, terminal télétel.