Brevet FR2769713A1 — publié le 19990416

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la détection de la pollution de l'eau. D'une manière générale, on sait que pour détecter des seuils de pollution, on a proposé de placer des poissons, habituellement des truites, dans un bac à l'intérieur duquel circule l'eau à contrôler. La détection du seuil s'obtient alors au moyen d'un dispositif de détection par ultrasons à effet "Doppler" comprenant un générateur d'ondes ultrasonores émettant dans l'eau du bac, un récepteur placé de manière à recevoir les ondes ultrasonores qui se propagent dans l'eau, un circuit mélangeur des signaux électriques représentatifs des ondes émises et des ondes reçues, et un filtre passe-bas dont la fréquence de coupure est inférieure à la fréquence des ondes ultrasonores. Ce filtre reçoit le signal issu du mélangeur et est associé à un détecteur qui délivre un signal représentatif des mouvements des poissons. Ce dispositif comprend en outre un comparateur qui émet un signal d'alarme représentatif du dépassement d'un seuil de pollution lorsque ce signal s'abaisse en dessous d'un signal de référence. Ce procédé qui est couramment utilisé à levure actuelle, présente néanmoins un certain nombre d'inconvénients: Il implique l'émission en continu ou périodique d'une onde ultrasonore de sorte que les poissons sont soumis continuellement à un stress ondulatoire. Comme c'est souvent le cas dans les systèmes à ultrasons, ce système est sujet à de multiples interférences électriques ou électromagnétiques avec les appareils électriques ou électromécaniques avoisinants tels que pompes, néon, téléphones cellulaires, etc... Le signal de détection est de type tout ou rien et ne permet donc pas une analyse exhaustive du comportement des poissons, permettant d'effectuer des pré alarmes ou même de définir la nature de la pollution en fonction de ce comportement. Pour des raisons similaires, I'émission du signal d'alarme ne tient aucun compte de la saison (température et qualité de l'eau), de levure, du jour ou même du type de poisson utilisé. L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients. Elle propose un procédé pour la détection de la pollution de l'eau selon lequel, d'une façon similaire, on place des poissons dans un bac dans lequel circule l'eau à contrôler et on détecte les déplacements des poissons de manière à en déduire un état de pollution de l'eau. Selon l'invention, ce procédé est caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer la détection de l'amplitude et/ou de la fréquence des variations de pression engendrées dans le liquide par les mouvements des poissons, et à analyser ladite amplitude et/ou ladite fréquence de manière à détecter un comportement anormal des poissons significatif d'un type de pollution. L'invention se base sur le fait que les mouvements des poissons et, en particulier, ceux des nageoires, engendrent des pressions multidirectionnelles transmises par l'eau (non compressible) en tout point du volume du bac. La mise en oeuvre du procédé selon l'invention s'obtient donc en plaçant dans le bac des capteurs piézométriques immergés qui captent l'amplitude et la fréquence des variations de pression transmises dans le liquide par le mouvement des poissons. Les signaux électriques détectés par les capteurs piézométriques sont amplifiés, filtrés et analysés de manière à obtenir des informations relatives notamment à la puissance et à la rapidité des mouvements des poissons. Cette analyse peut permettre une étude complète du spectre du mouvement des poissons de manière à pouvoir délivrer des signaux d'alarme indiquant un changement anormal du comportement des poissons tel qu'accélération, fibrillation ou ralentissement des mouvements, étant entendu que le changement de comportement des poissons varie selon le type de polluant présent dans l'eau ainsi que selon les conditions locales d'utilisation (température et qualité de l'eau- heure du jour saison- type de poissons utilisés). On constate en outre que l'analyse du signal délivré par les capteurs permet de déclencher des préalarmes bien avant que les doses létales de pollution soient atteintes, avec possibilité d'orienter la recherche chimique vers tels ou tels types de pollution. Un mode d'exécution d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence au dessin annexé dans lequel La figure unique est une représentation schématique de l'installation ainsi que du circuit électronique qui lui est associé. Dans cet exemple, l'installation se compose d'un bac 1 partiellement rempli d'eau, monté sur un châssis 2, par exemple en acier inoxydable et divisé en trois chambres 3, 4, 5 par deux cloisons verticales 6, 7, à savoir: une chambre d'admission d'eau et de refroidissement 3 une chambre principale 4 dans laquelle sont placés les poissons; une chambre d'évacuation 5 munie d'un circuit de trop plein 6'. L'alimentation en eau du bac 1 s'effectue par un circuit d'admission d'eau 7' débouchant dans la chambre d'admission 3 et comprenant successivement un manomètre 8, une vanne de réglage 9 et un venturi 10 destiné à assurer une oxygénation de l'eau. La chambre d'admission 3 peut renfermer un échangeur thermique 11 (serpentin) connecté à un dispositif de climatisation 12 réglé de manière à ce que l'eau pénétrant dans la chambre principale 4 par des orifices ou des chicanes situés de préférence dans la partie inférieure de la cloison 6 soit à une température constante (par exemple inférieure à 15"C) correspondant à la température à laquelle les poissons sont habitués à vivre. Ce dispositif de climatisation 12 peut comprendre un circuit d'asservissement comprenant un capteur de température placé en sortie de la chambre d'admission. La chambre d'évacuation 5 communique avec la chambre principale 4 par l'intermédiaire d'orifices prévus dans la cloison 7, le circuit de trop plein 6' dont l'orifice de sortie est muni d'une crépine 13, déterminant le niveau de l'eau contenue dans le bac 1. Ce circuit de trop plein 6' est connecté à un circuit de vidange 14 qui débouche dans le fond de la chambre principale 4 par l'intermédiaire d'une vanne de vidange 17. Les orifices de passage d'eau réalisés dans les cloisons 6 et 7 sont conçus de manière à interdire tout passage de poissons et à assurer un écoulement exempt de turbulences ou de tout phénomène hydrodynamique susceptible d'engendrer des ondes de pression perceptibles dans la chambre principale 4 et de nature à perturber celles produites par les poissons. Conformément à l'invention, la chambre principale 4 est munie d'au moins un capteur piézométrique 18 relié à un circuit de traitement comprenant successivement un amplificateur 19, un filtre 20 et un circuit d'analyse 21 couplé à un processeur 22 dont on a représenté schématiquement le clavier 23 et l'écran 24. Dans cet exemple, le capteur 18 occupe une position centrale, à proximité du fond de la chambre 4. Bien entendu, I'invention ne se limite pas à une telle disposition: L'installation pourrait en effet comprendre une pluralité de capteurs 18, 18', 18" reliés au circuit d'analyse par l'intermédiaire de lignes séparées incluant chacune un amplificateur 19, 19', 19" et un filtre 20, 20', 20". Dans ce cas, le circuit d'analyse 21 pourra comprendre un circuit sélecteur 21' (multiplexeur) permettant d'exécuter des séquences d'échantillonnage des signaux délivrés par les capteurs. Comme précédemment mentionné, ces signaux sont représentatifs à la fois de la puissance et de la rapidité des mouvements et donc de la vivacité des poissons. Leur analyse par le processeur 22 permet de détecter un changement anormal du comportement des poissons (accélération, fibrillation, ralentissement, absence prolongée des mouvements). Dans tous les cas, les capteurs 18, 18', 18" sont passifs et ne font subir aucun stress aux poissons. Bien entendu, le processeur 22 peut être programmé de manière à identifier ces changements de comportement et à les comparer à un classement typologique de changements préalablement mémorisé de manière à déterminer la nature de la pollution qui a causé ces changements et/ou orienter des recherches chimiques vers les polluants ainsi déterminés. Avantageusement, le processeur 22 pourra transmettre un signal d'alarme S par l'intermédiaire d'une interface 25 et/ou élaborer en continu un signal audio qui, appliqué à un haut-parleur 26 ou analogue, engendre un signal sonore dont la fréquence est proportionnelle à l'agitation générale du banc de poissons présent dans la chambre 4. Grâce à une telle disposition, les opérateurs travaillant à proximité de l'installation seront immédiatement informés de toute perturbation du comportement des poissons. Ils pourront donc plus facilement y attribuer une cause, étant entendu que la connaissance du comportement habituel des poissons est indispensable si l'on désire détecter des pollutions à des doses non létales. Revendications 1. Procédé pour la détection de la pollution de l'eau selon lequel on place des poissons dans un bac dans lequel circule l'eau à contrôler et on détecte les déplacements des poissons de manière à en déduire un état de pollution de l'eau, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer la détection de l'amplitude et/ou de la fréquence des variations de pression engendrées dans le liquide par le mouvement des poissons et à analyser ladite amplitude et/ou ladite fréquence de manière à détecter un changement de comportement anormal des poissons significatif d'un type de pollution et à émettre un signal d'alarme lorsque ce changement de comportement anormal a été détecté. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend l'obtention d'informations relatives à la puissance et à la rapidité des mouvements des poissons grâce à la susdite analyse. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend une étude complète du spectre des mouvements des poissons à partir des résultats de la susdite analyse. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend le déclenchement de préalarmes avant que des doses létales de pollution soient atteintes. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend l'identification des changements de comportement des poissons et la comparaison des changements identifiés à un classement typologique des changements préalablement mémorisé. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un bac (1) au moins partiellement rempli d'eau, dans lequel sont disposés des poissons et au moins un capteur piézométrique (18) immergé dans le bac (1), relié à un circuit de traitement comprenant successivement un amplificateur (19), un filtre (20) et un circuit d'analyse (21) couplé à un processeur (22). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de capteurs (18, 18', 18") reliés au circuit d'analyse par l'intermédiaire de lignes séparées, le circuit d'analyse (21) comprenant un circuit sélecteur (21') permettant d'exécuter des séquences d'échantillonnage des signaux délivrés par les capteurs (18, 18', 18"). 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le susdit processeur (22) élabore un signal audio qui, appliqué à un haut-parleur (26), engendre un signal sonore dont la fréquence varie en fonction de l'agitation des poissons présents dans le bac (1). 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le susdit bac est divisé en trois chambres (3, 4, 5) par deux cloisons verticales (6, 7), à savoir: une chambre d'admission (3) d'eau, une chambre principale (4) dans laquelle sont placés les poissons et une chambre d'évacuation (5) munie d'un circuit de trop plein (6'). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que des orifices de passage d'eau et/ou les chicanes prévus dans les cloisons (6, 7) sont conçus de manière à interdire le passage des poissons et à assurer un écoulement d'eau exempt de turbulences ou de tout phénomène hydrodynamique susceptible d'engendrer des ondes de pression perceptibles dans la chambre principale (4). 11. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que la chambre d'admission (3) renferme un échangeur thermique (11) connecté à un dispositif de climatisation (12).