Brevet FR2759512A1 — publié le 19980814

I.a présente invention concerne un procédé et un dispositif de télésulz eillance de postes de drainage. ou de drainage de courants vagabonds télésurxeille. fonctionnant sur un ouxrarye métallique soumis à l'influence de courants vagabonds. Le domaine technique de l'invention est celui de la transmission électrique d'infonnations par conducteur. L,'application principale de l'invention est la réalisation d'un dispositif de drainage télésurveillé. à partir éventuellement d'un poste de drainage existant, qui utilise l'ouvrage métallique protégé par ledit drainage comme support pour la transmission des infonnations. et peut assurer et transmettre le contrôle du drainage par exemple l'intensité et le sens du courant drainé. et la tension de protection cathodique au niveau du poste de drainage. Actuellement, il existe diffélents systèmes de transmission d'intomoations concernant des ouTages métalliques. tel que celui décrit dans la demande de brevet FR2097265 . ce document enseigne un système de transmission d'informations utilisant une conduite sous-marine, entre un émetteur et un récepteur. relié chacun à une distance donnée à la dite conduite, suivant un principe général de base connu qui est du reste également celui de la présente invention : les systèmes d'émission décrits dans ce document utilisent la terre comme retour, comme dans tous systèmes connus même précédemment au dépôt de cette demande de brevet: les anodes sacrificielles du système de protection cathodique de la conduite y sont présentés soit comme des problèmes à contourner. soit comme wn moyen pour alimenter des répéteurs: un tel système d'émission nécessite un apport d'énergie spécifique assez important, et le remplacement fréquent des éventuelles anodes sacrificielles. ce qui ne lui permet pas d'être autonome longtemps, et n'est pas conçu pour fonctionner en présence de forts courants vagabonds, problème rencontré il est vrai plus souvent dans la terre qu'en milieu marin. On connait également le brevet AT356982 qui décrit un système assez proche du précédent. qui envoie un courant alternatif grace à une source d'énergie qui lui est propre, qui n'est pas forcément directement disponible au niveau d'un poste de drainage. On connait aussi la demande de brevet FR96 02296. du même inventeur, qui présente un procédé et un dispositif de télémesure sur ouvrage métallique protégé contre l'oxydation par soutirage. Les émetteurs autonomes émettent dans la bande passante de l'ouvrage (généralement les très basses fréquences). utilisant à cet effet des prises de terre normales et la puissance du poste de soutirage. le courant injecté (signal émis) par ce système est cependant limité par la résistance de la prise de terre, celle-ci étant en pratique beaucoup plus grande que celle qui serait nécessaire pour injecter un courant visible par le récepteur. durant les phases de drainage de courant: par ailleurs, durant les drainages, le niveau de bruit en basse fréquence est tel qu'une émission même hors phase de drainage, qui génère dans chaque bande de fréquence des signaux utiles d'amplitude beaucoup plus faible que le bruit possible durant les phases de drainage. rend la détection difficile, d'autant plus qu'une émission de longue durée, qui seule pourrait simplifier le problème. provoque une polarisation rapide de la pnse de terre. Ce système est donc peu adapté à la télésurveillance des postes de drainage. surtout s'lls sont soutent actifs. et que les courants drainés sont importants. Ainsi. tous ces systèmes et d'autres nécessitent trop d'énergie pour rester autonomes longtemps. ou s'ils sont autonomes, ne peuvent émettre qu'en très basse fréquence. et axec une puissance ne leur permettant pas de transmettre des infonnations en présence de foltes perturbations dans cette bande de fréquences. Pourtant. les postes de drainage sont soutent éloignés d'une source de courant. et drainent des courant très importants. générant un bruit important en très basses fréquences. Un dispositif de télésurveillance de poste de drainage. ou même un poste de drainage télésurveillé. autonomes. qui utilisent l'ouvrage métallique comme support pour la transmission des informations. n'existent donc pas: les exploitants de structures métalliques protégées par drainage (pétroliers. gaziers. etc.) se contentent donc la plupart du temps de postes de drainages nonnaux. vérifiés sur site, périodiquement et après chaque orage. et. ce. mème s'ils sont d'accès difficile. Le problème posé est donc de pouvoir réaliser un poste de drainage de courants vagabonds autonome, qui puisse émettre des informations sur l'ouvrage métallique qu'il protège, à destination d'un récepteur placé plus loin sur ce même ouvrage, capable d'analyser ces informations et donc de surveiller à distance ledit poste de drainage. Une première solution au problème posé est un procédé de télésurveillance de poste de drainage. ainsi que tout dispositif permettant la mise en oeuvre d'un tel procédé. fonctionnant sur un ouvrage métallique soumis à l'influence de courants vagabonds. qui utilise l'ouvrage lui-même comme support pour la transmission des informations. à partir d'au moins un émetteur placé en série ou en parallèle avec un poste de drainage. et reconnues par un récepteur relié plus loin à ce même ouvrage: selon l'invention: - on utilise le fait que le potentiel de polarisation de l'ouvrage est, lors des drainage. une fonction croissante de la résistance globale apparente apparaissant entre l'installation récupérant des courants vagabonds ayant emprunté l'ouvrage et ce dernier. et qu'on peut toujours faire varier Icgèrement cette résistance. en ajoutant une résistance variable en séne. ou une liaison polarisée de résistance variable en parallèle. avec le poste de drainage installé, - on utilise une liaison électrique polarisée de résistance variable. entre la dite installation et ledit ouvrage métallique pour faire varier la tension de polarisation dudit ouvrage, cette variation découlant de la variation de la résistance apparente de la dite liaison. sous contrôle du dit émetteur, et codant les informations à transmettre. - on utilise pour la puissance nécessaire à l'émission des informations sur ce meme ouvrage la puissance de la source des courants vagabonds. ledit émetteur étant autonome et émettant durant les phases de drainage. Une deuxième solution au problème posé est un procédé de drainage de courants vagabonds télésurveillé. ainsi que tout dispositif permettant la mise en oeuvre d'un tel procédé. fonctionnant sur un ouvrage métallique soumis à l'influence de courants vagabonds. qui utilise l'ouvrage lui-même comme support pour la transmission des infoimations. à partir d'au moins un poste de drainage émetteur placé à un endroit de l'ouvrage proche d'une installation récupérant des courants vagabonds ayant emprunté l'ouvrage. et reconnues par un récepteur relié plus loin à ce même ouvrage: selon l'invention: - on utilise le fait que le potentiel de polarisation de l'ouvrage est. lors des drainages, une fonction croissante de la résistance globale apparente apparaissant entre l'installation récupérant des courants vagabonds ayant emprunté l'ouvrage et ce dernier. et qu'on peut toujours faire varier légèrement cette résistance en faisant varier la résistance du poste de drainage émetteur. - on utilise une liaison électrique polarisée de résistance variable. entre la dite installation et ledit ouvrage métallique pour faire baisser la tension de polarisation dudit ouvrage, de façon à ce que sa valeur moyenne corresponde à une bonne tension de polarisation cathodique. et que ses variations provoquées codent les informations à transmettre. ladite valeur moyenne et lesdites variations découlant de la valeur moyenne et des variations de la résistance apparente de ladite liaison, sous contrôle du dit poste de drainage émetteur. - on utilise pour la puissance nécessaire à la régulation de la tension de polarisation de l'ouvrage par rapport à la terre, et à l'émission des informations sur ce même ouvrage. la puissance de la source des courants vagabonds, ledit poste de drainage émetteur étant autonome et émettant durant les phases de drainage. - ledit poste de drainage émetteur contrôle la résistance apparente de ladite liaison électrique de façon à asservir la tension de polarisation de l'ouvrage métallique par rapport à la terre durant les phases de drainage. autour d'une valeur moyenne voulue par l'exploitant. tout en contenant les informations modulées à transmettre. Les deux procédés selon l'invention mentionnés ci-dessus (procédé de télésurveillance ou procédé de drainage télésurx eillé) sont en fait deux variantes du meme procédé selon l'invention. qui permet de résoudre le problème technique posé. En effet. selon ce procédé. non seulement on transmet des signaux sans itre gêné par le fonctionnement du poste de drainage. mais encore on utilise la puissance des sources de courants vagabonds pour émettre ces signaux. Par ailleurs. dans la variante procédé de drainage télésurveillés selon l'invention. le moyen utilisé pour réguler la tension de la structure durant les phases de drainage n'utilise lui aussi que la puissance des sources de courants vagabonds. Dans ses deux variantes, le procédé selon l'invention permet donc de réaliser un dispositif de drainage de courants vagabonds télésurveillé autonome (utilisant un poste de drainage passif associé à un émetteur de télésurveillance selon l'invention. ou directement un poste de drainage télésurveillé selon l'invention). car n'utilisant sa puissance propre ni pour émettre des informations ni pour drainer le courant. Le procédé selon l'invention prévoit en outre que: - on fait passer tout ou partie du courant drainé dans des bobines. en le hachant en tout ou nen. au moyen d'un interrupteur faisant partie de ladite liaison électrique. que le dispositif d'émission peut commander en ouverture et en fenneture. de façon a récupérer l'énergie se libérant lors de chaque surtension consécutive à l'ouverture du circuit d'alimentation en courant. pour charger un réservoir d'énergie. qui fournira au dispositif émetteur concerne (émetteur de télésurxcillance simple ou poste de drainage émetteur de l'énergie électrique utilisable pour son fonctionnement propre. - et on utilise donc pour au moins une partie de la puissance nécessaire au fonctionnement propre dudit dispositif émetteur concerné celle de la source des courants vagabonds. l.e procédé selon l'invention se décompose en: - un procédé pour émettre des signaux et éventuellement pour drainer les courants vagabonds selon l'invention. - une extension possible de ce procédé en un procédé pour asservir la tension de polarisation de l'ouvrage lors des drainages et des émissions selon l'invention. - un procédé pour recevoir des signaux émis sur l'ouvrage selon l'invention. - un procédé pour coder les informations transmises, - un procédé pour surveiller un poste de drainage ou diverses grandeurs, - et un procédé pour alimenter les émetteurs de télésurveillance ou les postes de drainage selon l'invention. Le dispositif selon l'invention met en oeuvre le procédé selon l'invention. Il comprend un ou plusieurs émetteurs de télésurveillance ou postes de drainages émetteurs autonomes qui peuvent émettre à chaque drainage des informations sur la structure métallique protégée, et un récepteur des informations. situé plus loin sur la même structure. Outre l'état du poste de drainage concerné, les informations transmises peuvent inclure un compte rendu détaillé de l'évolution de la tension de polarisation cathodique dans le temps, une mesure de température, etc. Le dispositif selon l'invention peut donc servir de système de télétransmission autonome sur ouvrage métallique, résistant à l'influence des courants vagabonds, du moment que l'on peut se contenter d'émettre au niveau des postes de drainage. Le procédé pour émettre des signaux et éventuellement pour drainer les courants vagabonds selon l'invention tire parti des conditions électriques locales que l'on peut observer à l'endroit où et quand des courants vagabonds réputés dangereux pour un ouvrage métallique rejoignent l'installation responsable de leur émission: il s'agit généralement d'une source de tension continue, appelée sous-station. dont le pôle positif est relié à un conducteur aérien, et son pôle négatif aux rails, posés sur le sol. mais il peut s'agir d'une autre installation. vraie source de courants vagabonds. ou elle-même utilisée par des courants vagabonds dont elle n'est pas la source (on parle dans ce cas d'une liaison plus que d'un poste de drainage, bien que les principes enjeux soient les mêmes). Pour des raisons de simplification. dans le reste du texte. nous ne parlerons que du cas des voies ferrées alimentées en courant continu. étant bien entendu que les memes principes s'appliquent à toute source de courants vagabonds corrosifs: nous emploierons aussi le tenne "sousstation" . et nous utiliserons l'expression "pole négatif de la sous-station" chaque fois que nous ferons allusion à une source. vraie ou apparente, de courants vagabonds. et le terme "motrice" quand nous ferons allusion au dispositif responsable de l'injection d'un courant dans le sol. Ces conventions de langage ramènent tous les cas particuliers au même problème général. auquel s applique la présente invention En présence de courants vagabonds, le pôle négatif de la sous-station est à un potentiel négatif par rapport à la terre environnante. elle-même le siège de gradients de potentiel: elle est au potentiel zéro loin de la sous-station. et son potentiel devient négatif aux alentours de la sousstation. Plus l'ouvrage métallique passe près de la sous-station, plus son potentiel par rapport à la terre environnante peut-être supérieur à son potentiel d'oxydation: un courant peut donc sortir de l'ouvrage. empruntant les défauts de l'isolement. pour rejoindre via la terre le pôle négatif de la sous-station, mais provoquant au passage l'oxydation rapide du dit l'ouvrage. On note que cette sortie de courant ne déchargera pas l'ouvrage, comme s'il s'agissait d'un gros condensateur, le ramenant à un potentiel plus négative, car, de son côté, la motrice provoque une remontée du potentiel de la terre. qui induit une injection de courant dit vagabond équivalent au courant sorti. dans le même ouvrage, passant dans les environs. et due là encore aux défauts d'isolement de l'ouvrage (même si la motrice passe loin de l'ouvrage. une injection de courant peut aussi avoir lieu par le simple fait qu'un léger abaissement du potentiel de l'ouvrage au niveau de la sousstation. dû à une sortie de courant. rend le potentiel dudit ouvrage négatif par rapport au reste de la terre environnante; L'isolant de l'ouvrage n'étant là encore pas parfait. un courant dit vagabond équivalent au courant extrait s'injecte dans l'ouvrage). tJn moyen de protection de l'ouvrage couramment utilisé dans ce cas est le poste de drainage. constitué le plus souvent d'une diode et d'une résistance de faible valeur (très faible devant la résistance de l'isolant de l'ouvrage à proximité de la sous-station). connecté à l'ouvrage d'une part. et au pôle négatif de la sous-station d'autre part. et permettant aux courants vagabonds injectés tout le long dudit ouvrage (loin de la sous-station) d'en ressortir sans dommage pour l'ouvrage. La différence de potentiel entre l'ouvrage et le pôle négatif de la sous-station est alors positive. et sensiblement proportionnelle à la résistance équivalente du poste de drainage, très faible (l'ouvrage métallique se comportant alors comme une source de courant). Le poste de drainage ramène ainsi généralement l'ouvrage à un potentiel suffisamment proche du potentiel du pôle négatif de la sous-station pour être négatif par rapport à la terre qui l'environne, garantissant une bonne protection cathodique aux alentours de la sous-station, et à fortiori plus loin, et donc l'absence de corrosion. On peut préciser que le potentiel absolu de I outrage est. durant les drainages. onction sensiblement linéaire croissante de la résistance globale du poste de drainage (et du courant drainé). Le procédé selon l'invention est basé sur les deux remarques suivantes: - le potentiel de polarisation est. lors des drainages. une fonction croissante de la résistance globale apparente du poste de drainage. liaison électrique résistive polarisée. - on peut toujours faire varier légèrement ladite résistance (soit en prévoyant un poste de drainage de résistance variable. soit en ajoutant une résistance variable en série, ou une résistance polarisée variable en parallèle. avec le poste de drainage installé). Donc. avec ou sans poste de drainage déjà installé, il est possible de faire varier la tension de polarisation de l'ouvrage: il suffit de faire varier la résistance de ladite liaison. et le potentiel variera dans le mème sens. Cette variation de tension volontaire - s'ajoutant aux variations dues à la variation des courants vagabonds - peut contenir en elle-même des informations modulées à transmettre, et avoir, le cas échéant. c'est à dire si aucun poste de drainage n'est déjà installé. une valeur moyenne suffisante pour assurer une tension de polarisation correcte de l'ouvrage (la résistance de ladite liaison étant toujours suffisamment faible). On remarque que les variations de tension au niveau du poste de drainage peuvent facilement être repérées et interprétées par un dispositif de réception connecté plus loin à ce même ouvrage. Cette méthode est le procédé pour émettre des signaux et éventuellement pour drainer les courants vagabonds selon l'invention. Le procédé pour émettre des signaux et éventuellement pour drainer les courants vagabonds selon l'invention n'implique pas la nécessité d'un rebouclage de l'information. par exemple de la tension de polarisation de l'ouvrage par rapport à la terre. Le procédé peut en effet fonctionner en boucle ouverte, par exemple après réglage de la résistance apparente moyenne de ladite liaison électrique et de sa variation possible. D'ailleurs, cela se fait souvent en pratique, car la plupart des postes de drainage passifs sont constitués d'une diode en série avec une résistance de valeur fixe, qui garantit une tension de polarisation correcte de l'ouvrage pendant les drainages, et. ce. pour une plage de courants drainés assez importante: quand les courants vagabonds augmentent. la tension de l'ouvrage par rapport au pôle négatif de la sous-station augmente. mais le potentiel de la terre autour de l'ouvrage par rapport à ce même pôle négatif augmente aussi, sensiblement dans les mêmes proportions. minimisant les variations de la tension de l'ouvrage par rapport à la terre dans une grande plage de courants vagabonds. De la même façon. la liaison peut avoir une résistance moyenne apparente fixe, assurant le drainage à proprement parler. avec une composante variable d'amplitude fixe assurant une émission des signaux satisfaisante dans le contexte donné. Le procédé pour asservir la tension de polarisation de l'ouvrage lors des drainages et des émissions selon l'invention utilise le même principe que le procédé précédant. Il se construit autour d'un procédé pour réguler la tension de polarisation de l'ouvrage, et peut selon les variantes selon l'invention, utiliser tel quel ce procédé pour émettre, ou injecter une perturbation dans la boucle d'asservissement. qui ne sera pas pnse en compte par celle-ci. Le procédé pour réguler la tension nécessite au minimum un moyen pour mesurer la tension de polarisation de l'ouvrage protégé par rapport à la terre (via une pnse de potentiel locale ou lointaine). une liaison électrique polarisée de résistance variable placée entre ledit ouvrage et le pôle négatif de la sous-station. et un moyen pour comparer le potentiel de l'ouvrage au potentiel souhaité (ou consigne). Le procédé pour réguler consiste à faire respecter la consigne en temps réel. en réduisant suffisamment la résistance de ladite liaison pour que la tension de polarisation de l'ouvrage par rapport à la terre ne soit pas trop élevée. voire positive (risque de corrosion). mais en la maintenant à une valeur assez grande pour que la tension de polarisation ne soit pas trop proche du pole négatif de la sous-station. donc éventuellement trop négative par rapport à la terre (nsque de dégagement d'hydrogène décollant le revêtement isolant. le cas échéant). Le principe de régulation pourra varier en fonction des contraintes exténeures: si l'ouvrage est déjà utilisé par des systèmes de transmission de données, le procédé pourra consister à maintenir ladite résistance la plus constante possible, du moment que la polarisation de la structure reste dans une fourchette raisonnable autour de la consigne. Si par contre on recherche une grande précision, et une puissance d'émission maximale, le procédé consistera à chercher avant tout à maintenir la polarisation à une valeur la plus proche possible de la consigne, quelques soient les variations de résistance nécessaires. Bien évidemment, la limite basse de la tension de polarisation de l'ouvrage métallique, régulable suivant le procédé selon l'invention. est le potentiel du pôle négatif de la sous-station. Cependant il est généralement nettement en dessous du potentiel de la terre autour de la structure métallique à protéger (sauf dans le cas où l'ouvrage à protéger touche pratiquement la sous-station). En pratique, la méthode utilisée pour réguler la tension de polarisation pourra être toute méthode connue en automatique. en particulier toute méthode faisant appel de façon exclusive ou simultanée à la régulation avec correcteur proportionnel, intégral. ou dérivé, ou toute méthode de régulation typiquement numérique, dont la logique floue. Le facteur influençant le plus la tension de polarisation. en dehors de la résistance de la liaison polarisée, et qui est donc la pnncipale perturbation à compenser. est le courant vagabond instantané drainé, qui varie à basse fréquence. Il peut être très utile de prévoir un moyen de mesure de ce courant. afin d'accélérer le processus de régulation. Le procédé pour asservir la tension de polarisation de l'ouvrage pendant les drainages et les émissions selon l'invention est lié au procédé pour réguler la tension de polarisation de l'ouvrage protégé. On détaille plus bas deux variantes possibles de ce procédé là selon l'invention: La première variante consiste à utiliser le moyen mis en oeuvre pour réguler la tension de polarisation de la structure de la façon suivante: on module la consigne autour de la valeur moyenne nécessaire à une bonne protection de l'ouvrage (fixée par l'exploitant). Le moyen mis en oeuvre pour réguler la tension de polarisation de la structure suivra la consigne, provoquant une émission de signal électrique en tension sur l'ouvrage. L,a variation de tension choisie dépendra de l atténuation électrique sur l'ouvrage. mais. de par l'environnement. peut facilement attendre le volt. car un drainage simple (diode avec résistance) peut sans aucune régulation amener une structure protégée à quelques volts en dessous du potentiel de la terre. et une absence de drainage peut laisser ce même potentiel atteindre des valeurs nettement positives. Bien que physiquement à sa portée. en basse fréquence. le procédé pour transmettre suppose que l'on évitera de fixer la consigne a une valeur qui placerait la structure dans un état anodique (tension de polarisation par rapport au milieu supérieure à -0.85V environ) ou trop fortement cathodique. Généralement. cette première vanante du procédé pour asservir la tension de polarisation de l'ouvrage pendant les drainages et les émissions selon l'invention consistera à faire varier la consigne de quelques centaines de millivolts. si on émet en basse fréquence. ce qui est d'un ordre de grandeur supéneur à ce dont on a réellement besoin pour émettre dans la plupart des cas. et qui ne perturbe pas la protection cathodique. Si par contre on émet à des fréquences plus élevées, et plus atténuées, on peut envisager des variations instantanées de l'ordre du volt. sachant que des variations rapides de la tension de polarisation autour d'une valeur moyenne ne provoquent pas de dégâts sensibles sur l'ouvrage protégé. La deuxième variante de ce procédé selon l'invention consiste à tirer parti d'un procédé de régulation de la tension de polarisation qui s'efforce de maintenir la résistance de la liaison électrique reliant l'ouvrage métallique au pôle négatif de la sous-station constante, du moment qu'elle permet à la tension de polarisation de rester dans une fourchette de tension donnée. On force alors ladite liaison à moduler légèrement sa résistance autour de la valeur qui lui permet de maintenir la tension de polarisation dans une fourchette correcte. Cette variante peut autoriser le passage de certains signaux électriques au niveau du poste de drainage. car ils ne seront pas totalement court-circuités. On peut définir sans difficulté de multiples variantes de ce procédé selon l'invention, qui restent toujours liées au procédé pour émettre des signaux et pour drainer les courants vagabonds selon l'invention. et qui en découlent. Le procédé pour émettre et pour réguler la tension de polarisation selon l'invention utilisent donc la puissance de la sous-station pour réguler le potentiel de la structure à protéger et pour émettre des signaux électriques sur celle-ci. Cet aspect de l'invention est très important, car un dispositif de drainage de courants vagabonds qui met en oeuvre ces procédés pourra être autonome. De plus, il présentera une sécunté positive. car une impossibilité de drainer le courant se traduira par une impossibilité d'émettre; il pourra donc faire partie d'un véritable système de télésurveillance. Plus précisément, le procédé pour émettre selon l'invention peut prévoir d'émettre des signaux dont les composantes spectrales utiles sont dans la bande passante de la structure (en général les très basses fréquences. d'au plus quelques Hertz. qui ne sont pas plus atténuées que la composante continue). ou largement au delà (de quelques dizaines à quelques centaines de Hertz). Otl peut en imager d'émettre en très basses fréquences car les phases de drainage sont gènéraleîient longues. et donc le nombre de périodes émises est suffisant pour être facilement détecté. L'inconvénient majeur de l'utilisation des très basses fréquences est que le bruit très important et aléatoire généré par les courants vagabonds se situe surtout dans cette bande de fréquences. compliquant à pnori la détection. Cependant. le procédé SelOn l'invention pour émettre et drainer les courants vagabonds, sans régulation. présente la particularité d'émettre des signaux dont l'amplitude moyenne est toujours proportionnelle à la valeur moyenne des courants vagabonds. ce qui est aussi à peu près le cas de l'amplitude du bruit: le rapport signal sur bruit de l'émission est donc quasiment constant sur toute la gamme des puissances de bruits dûs aux courants vagabonds possible. Il suffit donc que le récepteur puisse s'adapter au niveau de bruit ambiant pour retrouver sans problème le signal émis. avec une amplitude prévisible. On peut aussi, dans la version régulée, fixer l'amplitude du signal émis à une valeur importante quelque soit le courant drainé (par exemple quelques centaines de millivolts). On peut aussi, toujours selon l'invention, émettre à des fréquences situées au delà de la bande passante de l'ouvrage. L'amplitude des signaux émis doit dans ce cas compenser les pertes dues à l'ouvrage en étant plus importante. ce qui ne présente pas de danger d'oxydation ou de décollem (ou) parallèle par des interrupteurs pilotables par le dispositif d'émission. l.e procédé pour transmettre selon l'invention inclut un procédé pour coder les informations transmises (généralement signature du poste de drainage émetteur et mesure(s) éventuelle( s)transmi se(s)). De façon générale. le procédé pour coder peut-ètre tout moyen de codage connu. détenniné en fonction des objectifs de fiabilité. de vitesse de transmission. de la durée moyenne d'un drainage dans la zone où le poste se trouve. du nombre et de la nature des informations à transmettre. etc. En particulier. une variante du procédé pour coder selon l'invention est la suivante; on utilise une fonne de modulation de fréquence, la bande de fréquences attribuée aux transmissions étant découpée en fréquences absolues dédiées chacune à une valeur (ou combinaison de valeurs) particulière de la (ou des) mesure(s) faite(s) par un dispositif émetteur particulier (émetteur de télésurveillance ou poste de drainage émetteur). Si N est le nombre maximum de valeurs (ou combinaisons de valeurs) différentes qu'un poste de drainage peut émettre. et M le nombre maximum de postes de drainage que l'on veut pouvoir mettre sur une même structure protégée, alors on doit utiliser MxN fréquences différentes dans la bande de transmission allouée. Cela implique que M signaux peuvent être transmis simultanément. On note que la précision du codage n'est limitée que par celle des oscillateurs (à quartz ou piézoélectrique) utilisés pour l'émission et la réception. Par ailleurs, on ne devrait jamais avoir deux fréquences utilisées multiples l'une de l'autre, car les signaux générés ne seront que rarement purement sinusoïdaux (soit par choix -signal carré par exemple-. soit parcequ'il est difficile d'obtenir un signal sans harmoniques avec de tels courants. et un tension de commande si faible). Une autre variante très simple, robuste et puissante du procédé pour coder est la suivante: chaque dispositif émetteur émet à chaque drainage un signal carré. dont la fréquence lui est propre, tant que l'environnement du drainage lui semble correct (polarisation de l'ouvrage toujours bonne). Par contre, si un défaut est constaté. il n'émet plus rien pendant une journée entière. ce qui déclenchera une alarme au niveau du récepteur. Une variante possible du procédé pour coder consiste à utiliser une fréquence différente par poste de drainage, les données à transmettre. codées en binaire. étant transmises par une succession d'émissions et de silences. Dans une variante proche, on utilise deux ou plusieurs fréquences par postes de drainage, les données à transmettre, toujours codées. étant transmises en modulation de fréquence. Le procédé pour recevoir les signaux selon l'invention peut. dans une première caractéristique, prévoir l'utilisation d'un moyen de mesure de la tension de polarisation cathodique ou du courant soutiré au niveau d'un poste de soutirage placé sur le meme ouvrage métallique que le ou les postes de drainage selon l'invention. En pratique, si le poste de soutirage s'assimile à une source de courant (résistance du poste et du déversoir grandes devant la résistance équivalente à la terre de la structure). une mesure de tension de polarisation cathodique permettra plus surement de détecter les signaux émis Si par contre le poste de soutirage se rapproche dune source de tension (surtout le cas des ouvrages neufs dans la terre). une mesure de courant sera plus efficace. Dans ce dernier cas. sl les émissions se font à très basse fréquence. elle pourra aantageusement se situer sur l'alimentation secteur du poste de soutirage. le courant au plimalre du transformateur contenant le signal émis modulé en amplitude sur une porteuse à la fréquence du secteur (50 ou 60Hzy. qui peut donc être récupéré par une simple transformateur de courant. ou courantitension. très robuste. suix i par exemple d'un montage redresseur et d'un filtre passe-bas. Le procédé pour recevoir les signaux peut aussi prévoir l'utilisation d'un moyen de mesure du potentiel par rapport à la terre de l'ouvrage protégé par le ou les postes de drainage. placé n'importe où sur celui-la ou un moyen de mesure du courant électrique véhiculé par ledit ouvrage. à tout endroit susceptible d'ètre parcouru par un courant de polarisation dépendant du drainage. Le procédé pour recevoir les signaux peut par exemple être le suivant: la grandeur analogique mesurée (tension. courant. ou courant alternatif redressé) est filtrée par un filtre passebas (ou passe-bande) analogique, pour assurer un filtrage anti-repliement de spectre. et réduire la dynamique utile. Le signal filtré est alors échantillonné et transformé en données numériques, puis traité par un moyen de traitement numérique du signal, pour en extraire le signal émis. Le premier traitement peut être une réjection du 50 ou du 60Hz. ses harmoniques et principaux sousharmoniques (filtre en sinus cardinal suffisant si émissions en basses fréquences) Le but du rejet des fréquences venant du secteur est d'éviter de "saturer" un moyen de calcul avec des valeurs trop disparates durant le traitement de détection à proprement parler. Ensuite un traitement par autocorrélation peut être envisagé si les signaux émis sont connus du récepteur. un traitement par l'algorithme de Goertzel si les quelques signaux qui peuvent être émis sont périodiques de période connue, ou tout autre méthode connue de démodulation numérique. adaptée au pnncipe de modulation retenu. Ce traitement sera le cas échéant. associé à une correction d'erreurs. lue procédé pour alimenter les émetteurs de télésurveillance ou les postes de drainage télésurveillés selon l'invention est basé sur deux constatations: - le poste de drainage n'a besoin que d'une puissance négligeable pour fonctionner, la puissance propre nécessaire a son fonctionnement inteme pouvant être celle d'un circuit logique basse consommation. qui se contente de contrôler la résistance apparente du poste de drainage, par le moyen de la liaison électrique de résistance variable reliant l'ouvrage métallique et le pôle négatif de la sous-station. Cela sera d'autant plus vrai si les composants de puissance sont des transistors MOS ou des lGBT. à grande impédance de commande. En pratique. une carte microcontroleur basée sur un Pl('l6LC7l de la société américaine Microchip permet de réaliser un dispositif complet (avec possibilité de faire des mesures) consommant moins de 100 micro-ampères. - le courant de drainage. passant en tout ou partie dans le primaire d'un transformateur. peut, s'il est "haché" (technique tout à fait appropriée aux intensités mises enjeu, et utilisée pour faire varier la résistance apparente de la liaison électrique de résistance vanable) générer dans le secondaire d'un transformateur une énergie facilement récupérable par redressement et filtrage. On remarque que le hachage du courant est. le cas échéant. naturellement contrôlé par le dispositif d'émission. Basée sur la première constatation. une première variante du procédé d'alimentation selon l'invention consiste à utiliser une source d'énergie électrique entièrement autonome. telle qu'une pile, dispositif possible d'alimentation selon l'invention: la capacité de tels dispositifs existant permet une autonomie théorique d'au moins 10 ans. Basée sur les deux constations ci-dessus. une deuxième variante du procédé pour alimenter le poste de drainage selon l'invention sera donc le suivant: durant les phases de drainage. on récupère l'énergie libérée au secondaire dudit transformateur pour charger une réserve d'énergie électrique. batterie ou condensateur. Cette réserve alimentera en énergie électrique le poste de drainage, de façon continue, ou en complément d'une source d'énergie locale (pile. pile solaire, éolienne...). Le passage par une réserve d'énergie est imposé par le fait que l'énergie électrique transformable n'est pas forcément toujours disponible. Le procédé pour surveiller un poste de drainage selon l'invention dépend de chaque exploitant. La méthode minimale la plus courante, et assurant une sécurité positive, est celle-ci: Les postes de drainage télésurveillés émettent à chaque drainage un signal de bon fonctionnement si la tension de polarisation de l'ouvrage protégé a été bonne durant la journée écoulée (par exemple), et si le poste de drainage est toujours en état (courant de drainage toujours dans le bon sens). Au niveau du récepteur. la non réception d'un signal durant plus de 24 heures signifie soit que le poste de drainage a détecté un problème. soit qu'il est incapable d'émettre (poste déconnecté ou en panne). soit les deux; dans ce cas, le récepteur déclenche une alarme. L,es figures ci-après représentent d'une part des schémas simplifiés permettant d'expliquer le procédé de fonctionnement de dispositifs suivant l'invention et d'autre part des exemples de réalisation de tels dispositifs, qui n'ont aucun caractère limitatif: d'autres réalisations sont possibles dans le cadre de cette invention, telles qu'un homme de l'art connaissant l'électronique seraient capables de les réaliser. La figure 1 est une représentation schématique d'un environnement typique générant des courants vagabonds, et dans lequel on utilise couramment un poste de drainage; cette figure sert de support à une explication détaillée du procédé selon l'invention. La figure 2 représente de façon schématique la première variante du procédé selon l'invention pour réguler la tension de polarisation d'un ouvrage et pour émettre sur celui-ci durant les phases de drainage. La figure représente un environnement typique dans lequel un dispositif complet selon l'invention est installé, Les figures 4 à 6 représentent différents dispositifs émetteurs réalisables selon l'invention. I a figure 7 représente un dispositif récepteur particulier selon l'invention. Sur les figures I et 3 , on repère tout d'abord les éléments classiques nécessitant l'implantation d'un poste de drainage des courants vagabonds; - la sous-station ( 0)* ici réellement une sous-station, qui pourrait aussi. suivant les conventions prises en début de ce document. être un rail croisant la conduite (29). ou un ouvrage métallique quelconque. non générateur de courants vagabonds. mais capable d'en récupérer sous certaines conditions. etc. Elle fournit ici un courant (la) sur la caténaire. à destination de la motrice (28) - le rail (27). qui est censé canaliser la plus grande partie (Ir) du courant d'alimentation (la) de la motrice (28). - la terre (26) récupérant une partie (It) du courant de retour. - la conduite (29). subissant aux alentours de la motrice (28) une injection de courants vagabonds (Iv) au travers de son revêtement imparfait, qui ressortent au niveau de la sous-station. toujours au travers du revêtement, et en emportant du métal si il n'y a pas de drainage. Spécifiquement, sur la figure 1. une représentation de la résistance de la terre et du ballast entre le rail (27) sous la motrice (28) et la conduite (29), et de la résistance entre le rail sous la sous-station (30) et la même conduite, toutes deux égales à R1. Cette hypothèse simplificatrice correspond par exemple à une conduite parallèle au rail, dans un terrain homogène, avec un ballast homogène. Les résistances (R2) sont telles que R1+R2 représente aussi bien la résistance de terre du rail sous la motrice (28) et celle du rail sous la sous-station (30). Le potentiel (0V) apparaissant entre les deux résistances de valeur R2 représente le fait que dans une zone située entre la motrice et la sous-station, le potentiel de la terre est vraiment nul. (Rp) représente la résistance d'isolement de la conduite, aussi bien dans la zone où la terre est positive (sous la motrice (28)), que dans la zone où la terre est négative (sous la sous-station (30)). L,es ponts diviseurs (R i), (R2) représentent le fait que la conduite passe dans la zone où la terre est sujette à des gradients de potentiel. Le systéme étant ici symétrique. et la différence de potentiel sur le rail entre la motrice et la sous-station étant égale à (U), le potentiel du rail (27) sous la motrice (28) est égal à U/2, et le potentiel de ce même rail au niveau de la sous station est égal à -11/2. I.a résistance variable (Rd) représente la résistance du poste de drainage télésurveillé selon l'invention. (Vc) le potentiel absolu de la conduite (29)(ici considéré comme identique tout le long de la dite conduite, ce qui n'est pas vrai en réalité, car la résistance linéique de celle-ci introduit une atténuation, mais qui permet de se concentrer sur le procédé d'émission). (Vt) est le potentiel de la terre (26) autour de la conduite (29), quand elle passe au droit de la sous-station (30). Si la conduite est correctement isolée, Rp est très grand devant R1 et R2. Si on appelle alors Rd' la résistance équivalente à Rd mise en parallèle avec Rp. on peut écrire: L - l * ( R'd'(Rp-R'd)- 1 2). Si Rd est infinie (pas de drainage?. alors R'd-Rd. et \ c-0. ce dont on pouvait se douter. Par contre. si Rd est très petite devant Rp. cas d'un drainage nonnal. alors R'd-Rd. ct: \c-t *( R Il apparaît clairement que la tension de polarisation Vc. pour une tension t donnée (donc un courant la donné). est proportionnelle à la résistance apparente (Rd) du poste de drainage. C'est sur cette constatation que le procédé de télésurveillance. et éventuellement de drainage télésurveillé est en fait basé. il suffit de moduler Rd pour moduler de façon proportionnelle la tension de polarisation Vc de la conduite (29). Cenes. la résistance linéique réelle de la conduite atténue les variations du coté de la motrice. mais dans des proportions très faibles. On peut noter aussi que la différence de potentiel (#V) entre la conduite (29) et le rail (27) au niveau de la sous-station (30) est égale a AV = U*(Rd/Rp) Cette différence de potentiel est toujours positive. quelque soit le courant drainé. et est proportionnelle à la résistance apparente (Rd) du drainage. La figure 2 décrit la première variante du procédé selon l'invention pour réguler la tension de polarisation de la structure et pour émettre sur celle-ci. Ce procédé sera mis en oeuvre sur un poste de drainage selon l'invention. La consigne. ou tension moyenne de polarisation de la structure souhaitée pendant les phases de drainages et fixée par I'exploitant. est mémorisée et présentée par (1). La première variante du procédé prévoit une émission du signal en tension. Ce signal est dans ce cas mis en fonne par (2). et additionné à la consigne générée par (1) dans le moyen (4). La consigne composite. fonne d'onde de la tension de polarisation que l'on désire voir apparaitre au niveau du poste de drainage. est ainsi synthétisée. Une mesure de la tension de polarisation instantanée. réalisée par (3). est soustraite à la consigne composite en tension dans le moyen (4). La sortie de (4) présente donc l'écart entre la tension Instantanée voulue et celle obtenue. Cet écart devra en règle générale entre amplifié par un moyen (5). qui pourrait prévoir un traitement intégral et ou dérivé (pennettant d'augmenter la précision etiou de stabiliser la boucle d'asservissement). La sortie de (5) doit être Intelprétee comme suit: si le signal est positif (au cas où (5) se contente d'amplifier. cela signifie que la tension instantanée de polarisation est trop négative). on doit augmenter la résistance de la liaison polarisée de résistance variable reliée à l'ouvrage protégé et au pôle normalement négatif de la sous-station. et si le signal est négatif, on doit diminuer la valeur de ladite résistance variable. dans la mesure du possible. En pratique. dans la figure 2. la sortie de (5) est une commande de valeur de résistance. à destination de (6), moyen de faire varier la valeur de la dite résistance. suivant une fonction monotone croissante. et si possible linéaire. Le moyen (6) est en fait l'actionneur de la boucle d'asservissement. Son action en mème temps a une incidence sur et dépend du système (structure métallique protégée. source des courants sagabonds). représenté par (7). en pointillé. Une flèche en pointillé part de (7) vers (3) pour illustrer le fait que les grandeurs mesurées dépendent toujours de (7). Les facteurs qui influent sur le comportement du sE steme physique reel (7). sont principalement la résistance des connexions électriques. la résistance à la terre de la structure protégée. celle de la source des courants vagabonds. l'intensité des courants vagabonds récoltés eux-mêmes. La figure 3 présente une vue d'ensemble d'un dispositif selon l'invention, mettant en oeuvre le procédé de drainage télésurveillé selon l'invention. et selon un mode particulier de réalisation; Un poste de drainage selon l'invention (33) est installé sur la conduite (29) là où les courants vagabonds captés ont tendance à en sortir. Ici, cela correspond à l'emplacement de la source physique des courants vagabonds: la sous-station (30). Le poste de drainage est connecté, par deux liaisons électriques, à la conduite via la connexion (32) d'une part, et au rail (27) via la connexion (31). et le fusible de protection (36), d'autre part. Ces deux liaisons électriques sont parcourues par le courant de drainage (Id), s'écoulant de la conduite (29) vers le rai1(27). (Id) est normalement sensiblement égal à (1v). Le poste de drainage (33) dispose d'une référence de tension: la pnse de terre ou de potentiel (35). qui peut être une électrode Cu/CuS04 classique. Cette électrode est reliée à (33) via la connexion (34). Le dispositif en pointillé (37) représente un éventuel poste de drainage existant branché en séne avec (33), qui perd alors son appellation de poste de drainage télésurveillé. pour devenir un dispositif de télésurveillance de poste de drainage selon l'invention. l.e dispositif en pointi;lé (38) représente un éventuel poste de drainage existant branché en parallèle avec (33), qui perd alors son appellation de poste de drainage télésurveillé. pour devenir là encore un dispositif de télésurveillance de poste de drainage. toujours selon l'invention. car les pnncipes en Jeu sont les mêmes. ('ependant dans ce dernier cas. le dispositif décnt figure 4 ne pourra pas s'alimenter en énergie électrique. Le récepteur (21) est connecté à la conduite (29) via la connexion (24) et à une pnse de terre sans bruit (25) via la liaison (23). Il contrôle une alarme lumineuse (20), via la connexion (22). ('ette alarme se déclenche quand aucun drainage n'est repéré au cours d'une journée par exemple. L.a figure 4 présente le poste de drainage (33) selon l'invention et selon un mode particulier de réalisation. Il dispose de trois connecteurs: (34). relié à une prise de terre ou de potentiel (35), (31). relié au rail via le fusible (36). et (32) relié à la conduite ('9). (34) fait office d'entrée analogique. de valeur moyenne normalement positive par rapport à la conduite enterrée (29). connectée via (32) à la "masse" de l'émetteur (42). L'n parafoudre (40). qui peut être constitué d'une diode de protection basse tension (la valeur absolue de la tension de polarisation ne doit pas être supérieure à 10N'. et la résistance équivalente d'une pnse de potentiel est souvent élevée). est connecté entre cette entrée analogique et la masse (42) de l'émetteur. Il protègera les étages analogiques puis logiques suivant. Un filtre passe-bas d'ordre le plus élevé possible (46) élimine les bruits présents hors bande de fréquences d'émission (on émet ici en très basses fréquences): le 50 ou 60 Hz du aux réseaux de transport et de distribution électrique, le 100 ou 120 Hz dû au pont redresseur du soutirage (si monophasé), les surtensions hautes fréquences restant après l'atténuation par (40). Plus le filtre sera efficace, moins l'étage écrêteur (50) aura de chances d'écrêter à cause du bruit. Le signal filtré issu de (46) se retrouve à l'entrée de l'adaptateur de niveau (47), qui décale le signal vers le haut et diminue sa dynamique. Ce dispositif permet de mesurer des tensions négatives et fortement positives, sans saturer. ce qui compliquerait le travail de régulation effectué par (57): une régulation linéaire est plus facile à mettre en oeuvre. L'étage écrêteur (50) doit normalement rentrer en fonction si la tension de polarisation cathodique est hors nonnes, c'est à dire si la différence de potentiel moyenne entre (34) et (32) est trop négative ou trop fortement positive. Cela ne devrait logiquement arriver qu'en cas de décharge de courant due à la foudre. et dans ce cas protéger les étages suivants. L'interrupteur (53) commandé par la sortie du générateur d'impulsions (51), et associé au condensateur (55). permet de maintenir la tension venant de (50) et présente à l'entrée de (53) stable durant le temps nécessaire à (56) pour effectuer la conversion analogique numérique. (53) et (55) fonnent en fait un étage "suiveur-bloqueur " ou "échantillonneur-bloqueur" courant en électronique. Le générateur d'impulsions (51) contrôle l'ouverture et la fermeture périodique de l'interrupteur (53), et déclenche la conversion analogique-numérique dans (56) à chaque ouverture de (53). donc quand l'entrée analogique de (56) est stable. La période de temps séparant deux ouvertures ou deux fennetures de (53) est appelée période d'échantillonnage. Son inverse, la fréquence d'échantillonnage, doit etre grande devant la bande passante de (46) pour respecter le principe de Shannon. et, en particulier, éviter qu'un signal peu atténué par (46), mais de fréquence égale à la fréquence d'échantillonnage, ne soit vu comme une composante continue, au même titre que la tension de polarisation cathodique. Le convertisseur (56) transforme. sur ordre de (51), la tension analogique présente aux bornes de (55) en une représentation binaire (sur 1 à 24 bit, suivant l'état de la technique à ce jour). On remarque qu'une conversion sur 1 bit revient à utiliser un comparateur à seuil. Le processeur (57) contrôle via (51) la fréquence d'échantillonnage. lit les échantillons (mesures) provenant de (56). et pilote le générateur d'impulsions (54), qui générera la commande hachée (C) . en direction du relais statique (interrupteur élechonique) (52). Ce dernier peut se trouver dans deux états contrôlés par (C). provenant de (54): ouvert (C--O) ou fenné (C-l). Quand (52) est fermé. un courant Id passe de (32) vers (31) X ia (42). (52). le primaire de (44) . (43) et (58). Ce courant I atteint rapidement la valeur Idmax. Quand (52) est ouvert. aucun courant ne passe plus et Id - 0. La résistance (58) est optionnelle et permet de réduire le courant instantané, quand on a une certaine marge de fonctionnement. de façon à permettre d'utiliser un composant (52) moins coùteux. (54) fonctionne en modulation par largeur d'impulsion (PWM en anglais), à une fréquence fixe suffisamment élevée pour que les valeurs extrêmes de la tension de polarisation instantanée ne posent pas de problèmes d'oxydation ou de dégagement d'hydrogène, ni ne soient pnses en compte par (46) (et ne compliquent le travail de régulation). Une fréquence pratique est le 100Hz (ou le 120Hz dans les pays ou la distribution de courant se fait à 60Hz): le bruit ainsi généré se noie dans le bruit déjà existant à cette fréquence, risquant peu de troubler le fonctionnement d'un appareil connecté déjà et par ailleurs à la structure. (54) pourrait, selon l'invention, utiliser une technique de modulation par fréquence d'impulsions, ou toute autre méthode de modulation par impulsions, mais celles-ci génèreraient un bruit de fréquence variable dans la conduite. Si on ne tient pas compte du bruit généré à 100Hz et ses harmoniques, le courant Id extrait de la conduite suit donc de façon continue la commande calculée par (57), et mise en forme par (54) pour (52). En fait, le potentiel moyen de la conduite va évoluer comme si ladite conduite avait affaire à un poste de drainage de résistance continûment variable (à une fréquence très inférieure à 100Hz), et en fixant le rapport cyclique de la commande C. générée par (54), (57) a "l'impression" de piloter une résistance vanable. Cependant, les ouvertures fréquentes de (52) provoquent des décharges d'énergie dans le transfonnateur (44). qui sont utilisées pour recharger la batterie (48) via la diode (45). Le courant (Ich) généré à chaque ouverture de (52) permet un transfert de l'énergie 1/2 L Id2 emmagasinée dans le transfonnateur (44) vers l'alimentation générale du poste de drainage (49), mais récupérée principalement par la batterie (48). Ce dispositif d'alimentation permet de récupérer une énergie suffisante pour faire fonctionner le poste de drainage entre deux drainages de courant. En effet, les courants de drainage sont souvent de l'ordre de la centaine d'ampères, et une carte électronique réelle peut consommer moins d'un milliampère (une centaine de micro-ampere étant un objectif raisonnable). La connexion (31) est reliée normalement coté exténeur au rail de chemin de fer (27), via le fusible (36). (33) est protégé contre les surtensions pouvant survenir entre (31) et (32) par un éclateur (41). qui peut intégrer un éclateur à gaz, et une varistance et/ou une diode de protection. La diode (43) bloque le courant inverse. Elle peut éventuellement être retirée si (52) se conduit bien comme un circuit ouvert en cas de tension inverse à ses bornes ((as d'un transistor bipolaire ou d'un IGBT par exemple. avec quelques précautions). ou SI on se sert de (33) en série avec un poste de drainage (37) existant, en tant que simple système de télésulacillance de drainage selon l'invention. I;ne variante selon l'invention de la protection contre les sultensions entre (31) et (32) consiste à utiliser un thyristor ou un triac déclenché par une diode Zener. en cas de surtension Ces composants se désamorceront tout seul lorsque le fusible aura fondu ou quand le drainage sera tenniné. DBP équivalent de diode. (33) associé à (21) est alors un dispositif de télésurveillance de postes de drainages. et non plus un dispositif de drainage télésuneillé. (64) est la résistance série que (33) présente toujours. et (65) celle qui s'ajoute à (64) si (66) est ouvert. Si (66) est tersé. ou passant. la résistance série de (66) se met en parallèle avec (65). diminuant son effet On peut imaginer une variante simple où (67) génère un signal continu (genre sinusoïde) autour d'une valeur moyenne non nulle, ce qui aura pour effet de faire varier la résistance série de (66) de façon continue, et donc provoquer des variations de (Id). puis de (Vc). continues. Une pile (71) est connectée à l'alimentation électrique (70) et la masse (69) du dispositif Elle alimente le dispositif. qui, en l'absence de problème. ne consomme que très peu d'énergie: (62) est normalement bloqué. donc la résistance (63) n'est parcourue que par un courant de fuite. et (67) se contente de générer un signal carré à fréquence basse (du point de vue d'un montage électronique CMOS). Dans ce dispositif selon l'invention. le générateur de signal carré (67) provoque l'émission d'un signal de fréquence propre à (33), et. ce, tant que le dispositif d'arrêt d'urgence (68) ne le force pas à s'arrêter définitivement, ce qu'il ne fera pas tant que la tension de sortie du montage résistance (63) transistor (62) est proche de la tension de l'alimentation (70), signifiant que la tension à la cathode de la diode (61) est positive (ou nulle) par rapport à la connexion (31), reliée indirectement au rail (27). donc tant que le courant éventuellement drainé s'écoule dans le bon sens. Sinon, (68) bloque définitivement les émissions, car le poste de drainage est dangereux. Cet arrêt est détecté au bout d'un certain temps par (2 1). qui déclenche alors une alarme. Le dispositif de télésurveillance constitué par le poste de drainage télésurveillé (33) et le récepteur (21) présente une sécurité positive: en effet, toute défaillance de la pile (71), toute déconnexion du poste de drainage (33). ou toute mise en court-circuit ou ouverture par claquage de la diode (61) et/ou du transistor (66). dûs à des surintensités possibles, se traduisent par un arrêt de l'émission du signal. donc une alarme au niveau de (2 1). La figure 6 présente le poste de drainage (33) selon l'invention et selon un autre mode particulier de réalisation, qui utilise un transistor NMOS (74) en parallèle avec une diode (73) pour faire vaner la résistance apparente de la liaison polarisée, et qui lui aussi émet tant qu'il y a des courants vagabonds à drainer et qu'il n'est pas en panne. Ce dispositif se prête remarquablement bien à être en parallèle avec un poste de drainage (3X) existant, si ce dernier est constitué d'une simple diode, et à condition de retirer la diode (73). Dans ce cas. ce dispositif devient un émetteur de télésurveillance de drainage. II dispose de deux connecteurs effectivement connectés; (31) est relié au rail (27) au niveau de la sous-station (30) via le fusible (36), et (32) relié à la conduite (29). L'alimentation se fait par une pile (77) reliée d'une part à l'alimentation (76), et d'autre part à la masse (78) de (33). I n éclateur (72) protège (33) contre les surtensions entre (31) et (32). Le sens nonnal du courant de drainage (Td) est représenté entre (32) et (3 l ). I.e transistor (74) est utilisé en tant que diode svnchrone. dans un sens plutôt inhabituel: quand la tension entre (32) et (3 I ) est positive (nécessité de drainer le courant). la diode (7;) et la diode incluse dans (74) sont passantes; la tension de la source de (74) est alors positive (entre 0.oV et 2V ) par rapport à la masse (78) de (33): cette tension positive est détectée (d'ou le tenne synchrone) par le générateur de signal carré (75) qui se met à générer ledit signal: la résistance apparente du transistor (74) devient donc périodiquement (au rythme du signal venant de (75)) plus faible. et donc la résistance globale de (33) en tant que poste de drainage vane de façon périodique. ce qui provoque l'émission d'un signal carré de quelques centaines de millivolts sur la conduite (29). Quand la polarité entre (32) et (31) s'inverse. la diode (74) se bloque et la source de (74) devient négative ou nulle (suivant que C--O ou 1); ce changement est repéré par (75) qui force sa sortie C à zéro: le transistor (74) se comporte alors comme la diode (73). On peut imaginer une variante simple où (75) génère un signal continu (genre sinusoïde) autour d'une valeur moyenne non nulle, ce qui aura pour effet de faire varier la résistance série de (74) de façon continue, et donc provoquer des vanations de (Id), puis de (Vc), continues. Là encore, la sécurité d'un tel dispositif est positive, car si le diode (73) fond et devient un court-circuit, les variations de résistance de (74) ne seront pas vues, et si (74) est en panne, il ne pourra bien évidemment pas émettre. Un cas d'école peut se présenter: (73) fond en circuit ouvert, et (74) fonctionne seul, continuant à émettre, mais protégeant moins l'ouvrage; ce cas ne saurait se prolonger bien longtemps, car le transistor n'est pas prévu pour supporter tout le courant de drainage, et. en attendant. la conduite (29) est tout de même protégée par la diode de (74). La figure 7 décrit le récepteur (21). selon un mode particulier de réalisation. Extérieurement, il est connecté en (24) à la conduite protégée (29), en (23) à la prise de terre "sans bruit" (25), et en (22) à une alarme lumineuse (20). La connexion (23) est reliée intérieurement à la masse électrique (89) du récepteur, qui sert de référence pour la mesure du potentiel de la connexion (24). Un parafoudre (80) placé entre (24) et (23) permet d'évacuer les éventuelles décharges dues à la foudre. ou à des problémes de drainage par exemple. Un filtre passe-bande (81) permet d'éliminer les composantes spectrales inutiles: la tension de polarisation moyenne de la conduite. qui est de un à plusieurs ordres de grandeur supérieure à l'amplitude des signaux que l'on recherche, et le cas échéant (émission en très basses fréquences), les composantes à 50Hz (voire 60Hz) et 100Hz (voire 120Hz), souvent de forte amplitude par rapport à ces mêmes signaux. Ce filtre complète en outre la protection contre les surtensions dues à la foudre (hautes fréquences fortement atténuées). L'écrêteur (82), a pour but de protéger les étages suivants, en cas principalement de surtension aux bornes de (80) qui "passerait" à travers (81). On reconnait un interrupteur analogique en (83), qui permet de charger (état fermé) ou de maintenir en tension (état ouvert) le condensateur (85). (e fonctionnement est contrôlé par le générateur d'impulsions (84). dont la sortie numérique permet à (83) d'être ouvert ou fermé. (83) et (85) forment ce que l'on appelle couramment un étage suiveur-bloqueur ou échantillonneurbloqueur, suivant que (83) est respectivement normalement fermé ou normalement ouvert. Le convertisseur analogique numérique (86) convertit la tension analogique bloquée par l'étage précédent. à la cadence imposée par (84), lui-mème commandé par le CPU (88). Les échantillons récoltés sont traités par un système de traitement numérique du signal (87). qui convertit les données temporelles en données fréquencielles (transformation de Fourier Discrète). I,e CPU (88) utilise ces informations pour déterminer la présence ou l'absence (volontaire ou non) de chaque poste de drainage télésurveillé (33), ainsi qu'éventuellement la mesure qu'il transmet. En fonction de ces mesures (même binaires: présence ou absence d'un émetteur), le CPU (88) peut déclencher une alarme (sur (22). visuelle -lampe- (20) ou non). La figure 7 ne fait pas apparaître de dispositif particulier d'alimentation, qui peut-être aussi bien un classique montage transformateur-redresseur branché sur le secteur. bien adapté si le récepteur (21) est installé à proximité d'un poste de soutirage par exemple, ou une pile si aucune source d'énergie n'est disponible au niveau du récepteur (21). Ce dernier dispositif d'alimentation est tout à fait envisageable, car le récepteur (21) n'a aucune raison d'employer des circuits électroniques rapides, ni ayant une sortance élevée (on évitera peut-être d'utiliser une lampe à incandescence en (20)...). En fait. tous les circuits dont il a besoin pour fonctionner existent en version 3,3V basse consommation. On remarque que dans ce cas, le dispositif complet selon l'invention (système de drainage télésurveillé ou système de télésurveillance de postes de drainage) est entièrement autonome. REVENDICATIONS 1) Procédé de télésurveillance fonctionnant sur un ouvrage métallique (29) soumis à l'influence de courants vagabonds (Iv). qui utilise l'ouvrage (29) lui-même comme support pour la transmission des infonnations, à partir d'au moins un émetteur (33) placé en série ou en parallèle avec un poste de drainage (37.38). et reconnues par un récepteur (21) relié plus loin à ce mème ouvrage. caractérisé en ce que: - on utilise le fait que le potentiel de polarisation (Vc) de l'ouvrage (29) est. lors des drainages. une fonction croissante de la résistance globale apparente (Rd) apparaissant entre l'installation (27.30) récupérant des courants vagabonds (Iv) ayant emprunté l'ouvrage (29) et ce dernier, et qu'on peut toujours faire varier légèrement cette résistance (Rd), en ajoutant une résistance variable en sérine. ou une liaison polarisée de résistance variable en parallèle. avec le poste de drainage (37.38) installé, - on utilise une liaison électrique polarisée ((36.31.58.43.44.52,32) ou (36.31.66.65,64.61.32) ou (36.31,73.74,32) avec (37) en série ou (38) en parallèle) de résistance (Rd) variable, entre la dite installation (27,30) et ledit ouvrage métallique (29) pour faire varier la tension de polarisation (Vc) dudit ouvrage (29). cette variation découlant de la variation de la résistance apparente (Rd) de la dite liaison, sous contrôle (5) ou (54.57) ou (67) ou (75) du dit émetteur (33). et codant les informations à transmettre. - on utilise pour la puissance nécessaire à l'émission des informations sur ce même ouvrage (29). la puissance de la source des courants vagabonds (30), ledit émetteur (33) étant autonome et émettant durant les phases de drainage. 2) Procédé de drainage de courants vagabonds télésurveillé fonctionnant sur un ouvrage métallique (29) soumis à l'influence de courants vagabonds (Iv). qui utilise l'ouvrage (29) lui-même comme support pour la transmission des informations. à partir d'au moins un poste de drainage émetteur (33) placé à un endroit de l'ouvrage proche d'une installation (27,30) récupérant des courants vagabonds ayant emprunté l'ouvrage (29). et reconnues par un récepteur (21) relié plus loin à ce même ouvrage. caractérisé en ce que: - on utilise le fait que le potentiel de polarisation (Vc) de l'ouvrage (29) est. lors des drainages. une fonction croissante de la résistance globale apparente (Rd) apparaissant entre l'installation (27.30) récupérant des courants vagabonds (Iv) ayant emprunté I'ouvrage (29) et ce dernier, et qu'on peut toujours faire varier légèrement cette résistance (Rd) en faisant varier la résistance du poste de drainage émetteur (33). - on utilise une liaison électrique polarisée ((36.31,58.43,44,52,32) ou (36,31,66,65,64,61,32) ou (36,31,73,74,32)) de résistance (Rd) variable, entre la dite installation (27.30) et ledit ouvrage métallique (29) pour faire baisser la tension de polarisation (Vc) dudit ouvrage (29), de façon à ce que sa valeur moyenne corresponde à une bonne tension de polarisation cathodique, et que ses variations provoquées codent les informations à transmettre. ladite valeur moyenne et lesdites variations découlant de la valeur moyenne et des variations de la résistance apparente (Rd) de ladite liaison. sous contrôle ((5) ou (54.57) ou (67) ou (75) du dit poste de drainage émetteur (33). - on utilise pour la puissance nécessaire à la régulation de la tension de polarisation (N'c) de l'ouvrage (29) par rapport à la terre (26). et à l'émission des informations sur ce méme ouvrage. la puissance de la source des courants vagabonds, ledit poste de drainage émettetir (33) étant autonome et émettant durant les phases de drainage. 3) Procédé selon la revendication 2. caractérisé en ce que ledit poste de drainage émetteur (33) contrôle (5) la résistance apparente (Rd) de ladite liaison électrique (6) de façon à asservir (1.2,3) la tension de polarisation (Vc) de l'ouvrage métallique (29) par rapport à la terre durant les phases de drainage. autour d'une valeur moyenne voulue par l'exploitant (1). tout en contenant les informations modulées à transmettre (2). 4) Procédé selon la revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que: - on fait passer tout ou partie du courant drainé (Id) dans des bobines (44), en le hachant en tout ou rien (54), au moyen d'un interrupteur (52) faisant partie de ladite liaison électrique, que le dispositif d'émission peut commander en ouverture et en fermeture, de façon à récupérer (44.45) l'énergie se libérant lors de chaque surtension consécutive à l'ouverture du circuit d'alimentation en courant, pour charger un réservoir d'énergie (48), qui fournira au dispositif émetteur concerné (33)(émetteur de télésurveillance simple ou poste de drainage émetteur) de l'énergie électrique utilisable pour son fonctionnement propre, - et on utilise donc pour au moins une partie de la puissance nécessaire au fonctionnement propre dudit dispositif émetteur (33) concerné celle de la source des courants vagabonds (30). 5) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une au moins des revendications 1 à 4. caractérisé en ce que les dispositifs émetteurs (33) utilisent, dans la chaîne de composants faisant fonction de liaison électrique polarisée de résistance (Rd) vanable selon l'invention: - un ou plusieurs transistors, MOS (66,74). IGBT ou bipolaires. discrets ou non, commandés en commutation (67.75), - une diode (43,61,7;) ou un composant faisant office de diode (74), - une ou plusieurs résistances (58,64,65) ou un composant faisant office de résistance variable (66,74). 6) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une au moins des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les dispositifs émetteurs (33) utilisent, dans la chaîne de composants faisant fonction de liaison électrique polarisée de résistance (Rd) variable selon l'invention: - un ou plusieurs transistors, MOS(66,74), IGBT ou bipolaires, discrets ou non, commandés en continu. - une diode (43.61.73) ou un composant faisant office de diode (74), - une ou plusieurs résistances (58,64.65) ou un composant faisant office de résistance variable (66,74). 7) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une au moins des resendications 1 à 4. caractérisé en ce que le récepteur (21) capte les signaux transmis sur l'ouvrage (29) par l'intermédiaire d'une sonde de tension placée à n'importe quel endroit de l'ouvrage. entre celui-ci et une prise de terre quelconque. de préférence sans bruit (25). ou par l'intermédiaire d'une sonde de courant placée sur l'ouvrage (29). 8) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une au moins des revendications I à 4. caractérisé en ce que le récepteur (21) capte les signaux transmis sur l'ouvrage (29) par l'intermédiaire d'une sonde de courant placée sur l'alimentation secteur d'un poste de soutirage relié à ce même ouvrage.