Brevet FR2766599A1 — publié le 19990129

DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un dispositif de surveillance comportant plusieurs balises de détection d'événements munies d'émetteurs / récepteurs hertziens et un concentrateur distant des balises. Elle trouve son application notamment dans les industries pétrolières, chimiques, pétrochimiques et l'agriculture. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE On connaît de nombreux dispositifs destinés à détecter des apparitions d'événements tels que des franchissements de seuils de grandeurs physiques ou de concentrations en substances chimiques d'un milieu donné et à transmettre un signal représentatif de ces apparitions en un endroit distinct du lieu de leur détection. De tels dispositifs peuvent faire appel à des transmissions d'informations par un réseau de câbles prévus à cet effet ou par des conducteurs placés dans des câbles multifonctions. Une telle solution présente l'inconvénient de nécessiter la pose de liaisons fixes qui sont très onéreuses en milieu industriel et d'autant plus que les distances de transmission sont longues. Dans certains cas le passage des liaisons doit se faire sur le domaine public et/ou sur des propriétés privées appartenant à des tiers, et/ou en franchissant des routes, des voies ferrées, des cours d'eau ce qui entraîne des coûts qui rendent cette solution impraticable. Pour remédier à cet inconvénient, il est connu d'utiliser des détecteurs munis de moyens d'émission/réception par voie hertzienne vers un central qui traite les informations transmises. Un système de surveillance d'une installation industrielle mettant en oeuvre cette solution est décrit dans le brevet EP 0 390 666. Ce système se compose de détecteurs/émetteurs locaux et d'une station centrale de réception. Chaque émetteur local autonome en énergie est normalement en sommeil, à l'exception d'une horloge interne toujours en service, ladite horloge mettant périodiquement et séquentiellement sous tension les autres parties du détecteur/émetteur. Les détecteurs/émetteurs locaux, doivent être construits selon des règles strictes pour satisfaire aux exigences de sécurité des matériels utilisables dans des zones présentant des dangers d'explosion. L'application de ces règles conduit à des équipements très coûteux, généralement encombrants, dont l'autonomie de fonctionnement est réduite et qui ne fonctionnent qu'à une distance limitée de la station centrale. De plus ils doivent faire l'objet d'une homologation par des organismes spécialisés qui vérifient leurs caractéristiques du point de vue sécurité ce qui en augmente encore le coût. Le système décrit dans le brevet EP 0 390 666 met en oeuvre un protocole de communication qui présente des aléas de fonctionnement, en raison du risque de collision des messages transmis, inhérent à ce protocole. Ce risque même faible n'est pas acceptable pour la surveillance d'installations dangereuses. EXPOSE DE L'INVENTION La présente invention a justement pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant un dispositif de détection d'événements comportant plusieurs balises munies d'émetteurs/récepteurs hertziens et un concentrateur distant des balises, pouvant fonctionner en toute sécurité dans des zones dangereuses. Ce dispositif est caractérisé en ce que, au moins une balise comporte au moins un détecteur d'événements, un module électronique de gestion et une source d'énergie électrique autonome, le détecteur d'événement étant relié par un câble au module électronique de gestion et à la source d'énergie électrique autonome de manière à permettre l'installation du détecteur d'événement dans une zone dangereuse alors que le module électronique de gestion et la source d'énergie électrique sont installés dans une zone proche non dangereuse. Du fait de cette séparation du détecteur d'avec les autres éléments de la balise, le détecteur peut être installé dans une zone dangereuse et les autres éléments en zone non dangereuse. Dans cette configuration seul le détecteur doit satisfaire aux règles strictes et contraignantes de sécurité ce qui est le cas de nombreux détecteurs disponibles dans le commerce à des prix acceptables pour les applications envisageables. Selon une autre caractéristique de l'invention, le concentrateur interroge périodiquement et successivement les balises, lesdites balises répondant respectivement au concentrateur lorsqu'elles ont détecté un événement. Ainsi tout risque de collision de messages émis par les balises et le concentrateur est éliminé. De plus chaque balise n'émettant que lorsqu'elle a détecté un événement la puissance moyenne consommée est réduite. Selon une autre caractéristique de l'invention, les balises signalent périodiquement leur bon état de fonctionnement au concentrateur même en l'absence de détection d'un événement. Selon une autre caractéristique du dispositif de l'invention, la source d'énergie électrique autonome de chaque balise est réalisée au moyen d'une batterie. Enfin selon une dernière caractéristique la source d'énergie électrique autonome est réalisée au moyen d'un réseau de photopiles au silicium associé à une batterie secondaire. Le dispositif de l'invention trouve avantageusement son utilisation pour la surveillance à distance d'un parc de stockage de produits dangereux, notamment d'hydrocarbures liquides ou gazeux. Un autre avantage de la séparation du détecteur d'avec les autres éléments de la balise est que le réseau de photopiles peut être installé dans une zone dont l'éclairement est meilleur que celui de la zone dans laquelle est monté le détecteur. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement un dispositif de détection d'événements selon l'invention. - la figure 2 représente schématiquement un réseau de surveillance d'un parc de stockage d'hydrocarbures. EXPOSE DETAILLE DE L'INVENTION D'une manière générale le dispositif de l'invention est utilisé pour surveiller un ou plusieurs sites à partir d'un site central distant. I1 permet d'informer le site central de l'apparition d'événements tels que des franchissements de seuils de grandeurs physiques, la présence d'objets et plus généralement l'apparition ou la disparition d'un phénomène détectable par un capteur adapté qui délivre un signal électrique tout ou rien. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1 le dispositif de l'invention comporte une balise 1 installée sur un site 2, un concentrateur 3 installé sur un site 4 situé à une distance D du site 2. La balise 1 comporte - des détecteurs 5 et 6 d'événements installés dans une zone 8 dangereuse du site 2. - un détecteur 7 d'événement installé hors de la zone 8 dangereuse du site 2, - un module 9 électronique de gestion, - une source 11 d'énergie électrique autonome, - un émetteur/récepteur 10, - des câbles 12, 13 et 14 de raccordement des détecteurs 5, 6 et 7 au module 9 électronique de gestion. Le concentrateur 3 comporte - un émetteur/récepteur 15, - une électronique 16 de gestion munie d'une interface 17 opérateur. D'autres balises identiques à la balise 1 peuvent être installées à distance du concentrateur 3. Chaque balise se met en attente d'un message d'interrogation émis par le concentrateur 3 quand un détecteur 5, 6 ou 7 a détecté l'apparition d'un événement et toutes les 10 minutes. Toutes les deux secondes le concentrateur 3 émet au moyen de l'émetteur/récepteur 15 un message d'interrogation des balises et attend une réponse pendant 0,5 secondes. Quand une balise reçoit un message d'interrogation, si elle est en attente elle émet un signal codé qui indique au concentrateur 3 les événements détectés par les détecteurs 5, 6 et 7 et toutes les 10 minutes qu'elle fonctionne correctement. Le concentrateur 3 décode le message reçu et affiche en clair les événements détectés par les détecteurs, sur l'interface 17 opérateur associée à l'électronique 16 de traitement. Les informations sont exploitées localement par un opérateur et peuvent être envoyées à un automate programmable non représenté, pour déclencher automatiquement des opérations de mise en sécurité. Si le concentrateur 3 ne reçoit pas de signal d'une balise pendant 20 minutes, il en déduit que ladite balise est en panne et agit en conséquence, par exemple en déclenchant un signal d'alarme. EXEMPLE L'installation représentée schématiquement sur la figure 2 est un dispositif de surveillance d'un parc 2 de stockage d'hydrocarbures dans des réservoirs 18, 19 et 20, à partir d'une salle de contrôle 4 située à une distance d'environ cinq kilomètres du parc 2 de stockage. Cette installation comporte - pour chaque bac de stockage 18, 19 et 20 une balise 1, non représentée pour les bacs 19 et 20, comprenant un détecteur 5 d'hydrogène sulfuré (H2S) qui mesure les concentrations de ce gaz dans l'air comprises entre 0 et 100 millilitres par mètre cube d'air, un détecteur 6 d'hydrocarbures (HC), un détecteur 7 de présence de liquide (bouée néréïde), un module 9 électronique de gestion, une source d'énergie électrique autonome comprenant un panneau solaire 22 et une batterie 21 secondaire un émetteur/récepteur 10, des câbles 12, 13 et 14 de raccordement des détecteurs 5, 6 et 7 au module 9 électronique de gestion de longueur environ 10 mètres. - un concentrateur 3 installé dans la salle de contrôle 4 comprenant un émetteur/récepteur 15, une électronique 16 de gestion munie d'une serie de voyants 17 indicateurs qui assurent l'interface opérateur. Les détecteurs 5,6 et 7 sont placés à l'intérieur d'une zone 8 classée dangereuse en raison du risque de présence d'hydrogène sulfuré et/ou d'hydrocarbures sous forme liquide ou gazeuse. Le module 9 électronique de gestion, la source d'énergie électrique autonome et l'émetteur/récepteur 10 sont placés en zone non dangereuse à l'extérieur de la zone 8. Le fait que seuls les détecteurs 5, 6 et 7 doivent satisfaire aux normes sévères des matériels pouvant fonctionner en zone dangereuse permet de réaliser le dispositif de surveillance à un coût acceptable. Le coût de liaisons par câbles entre le site 2 et la salle de contrôle 4 serait extrêmement élevé en raison des obstacles à franchir. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de détection d'événements comportant plusieurs balises (1) munies d'émetteurs/récepteurs (10) hertziens et un concentrateur (3) distant des balises caractérisé en ce que, au moins une balise comporte au moins un détecteur(5) d'événements, un module (9) électronique de gestion et une source (11) d'énergie électrique autonome, le détecteur (5) d'événements étant relié par un câble (12) au module (9) électronique de gestion et à la source (11) d'énergie électrique autonome de manière à permettre l'installation du détecteur (5) d'événements dans une zone dangereuse alors que le module (9)électronique de gestion et la source (11) d'énergie électrique sont installés dans une zone proche non dangereuse. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le concentrateur (3) interroge périodiquement et successivement les balises (1), lesdites balises répondant respectivement au concentrateur (3) lorsqu'elles ont détecté un événement. 3 - Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les balises (1) signalent périodiquement leur bon état de fonctionnement au concentrateur (3). 4 - Dispositif selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que la source (11) d'énergie électrique autonome est réalisée au moyen d'une batterie. 5 - Dispositif selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que la source (11) d'énergie électrique autonome est réalisée au moyen d'un réseau de photopiles (22) au silicium associé à une batterie (21) secondaire. 6 - Utilisation du dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisée en ce qu'elle consiste à surveiller à distance un parc de stockage de produits dangereux. 7 - Utilisation selon la revendication 6 caractérisée en ce que les produits dangereux stockés sont des hydrocarbures.