Brevet FR2792402A1 — publié le 20001020

La présente invention concerne un procédé de suivi de l'évolution d'une grandeur physique au cours du temps, du type dans lequel on effectue plusieurs mesures de ladite grandeur au cours du temps et l'on enregistre le ré- sultat de la mesure effectuée à des instants d'acquisition déterminés. Dans les installations industrielles, ou lors de la réalisation d'expé- riences scientifiques, il est souvent nécessaire de suivre et d'enregistrer l'évolu- tion d'une grandeur physique sur une longueur période. Par exemple, les installations de production de gaz nécessitent un suivi de la pression des gaz dans le tuyau d'alimentation, notamment afin de détecter la présence d'éventuelles fuites. A ce jour, des capteurs disposés sur les canalisations sont reliés à des enregistreurs mécaniques permettant de tracer l'évolution des grandeurs mesurées en fonction du temps. Dans d'autres installations, les capteurs sont reliés à un micro-ordinateur, muni d'une carte d'acquisition de données. Les ré- sultats des mesures sont enregistrés périodiquement à une fréquence fixe dé- terminée. Ainsi, et quelle que soit la nature du phénomène observé, les résultats des mesures sont enregistrés suivant la même fréquence fixe déterminée. Les résultats sont mémorisés dans une unité de sauvegarde, constituée par exemple d'un disque dur. Afin d'obtenir une évaluation précise de l'évolution de la grandeur physique dans des phases de grandes fluctuations, il convient de définir une période de mesure relativement faible. Cette période, dans le cas du suivi de la pression des gaz dans une conduite, est par exemple de l'ordre de 1 Os. Ainsi, si le suivi doit être effectué sur une durée totale de plusieurs jours, un nombre très grand d'enregistrements doit être effectué, ce qui néces- site de disposer d'une unité de sauvegarde de très grande capacité. L'invention a pour but de fournir un procédé de suivi de l'évolution d'une grandeur physique, permettant d'obtenir une évaluation satisfaisante de cette évolution, tout en réduisant la quantité de données devant être stockée lors de J'enregistrement des résultats des mesures. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de suivi de l'évolution d'une grandeur physique au cours du temps, du type précité, caractérisé en ce que les instants d'acquisition sont déterminés en fonction de l'amplitude de va- riation de la grandeur physique, et en ce que l'on enregistre à chaque instant d'acquisition, le couple constitué du résultat de la mesure et de l'instant d'acqui- sition. Suivant le mode particulier de mise en oeuvre, le procédé comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - les instants d'acquisition sont déterminés pour que plus la grandeur physique mesurée est variable, plus les intervalles temporels entre les instants d'acquisition successifs sont courts; - les instants d'acquisition sont déterminés, de sorte que pour une distance donnée, les distances entre deux couples de mesure successifs sont sensiblement constantes; - la distance d entre deux couples (v1,t1) et (v2,t2) est définie par: /(v2 Vw)2 (v2 - vl)2 d= \ AVmax2' + Atmax2 o Avmax et Atmax sont des paramètres prédéfinis; et - les paramètres Avmax et Atmax sont ajustables. L'invention a en outre pour objet une installation de suivi de l'évolution d'une grandeur physique au cours du temps, comportant des moyens pour ef- fectuer plusieurs mesures de ladite grandeur au cours du temps et des moyens pour enregistrer le résultat de la mesure effectuée à des instants d'acquisition déterminés, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour déterminer lesdits instants d'acquisition en fonction de l'amplitude de variation de la gran- deur physique, et des moyens pour enregistrer à chaque instant d'acquisition déterminé, le couple constitué du résultat de la mesure et de l'instant d'acquisi- tion. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig.1 est une vue schématique d'une installation de suivi selon I'invention; -la Fig.2 est un organigramme illustrant la mise en oeuvre du procédé de suivi selon l'invention; et la Fig.3 est une courbe de l'évolution de la pression en fonction du temps établie à partir de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. L'installation représentée sur la figure 1 est adaptée pour le suivi de l'évolution de la pression dans une conduite 12 de transport de gaz. Cette ins- tallation comporte un capteur de pression 14 installé sur la conduite 12. Ce capteur est relié à un étage de mesure 16 adapté pour fournir en sortie une va- leur numérique représentative de la pression dans la conduite 12. L'installation comporte en outre des moyens 18 d'analyse de la varia- tion de la pression mesurée issue de l'unité 16. Les moyens 18 sont reliés à une horloge 20 permettant de disposer d'une base de temps afin de déterminer les instants d'acquisition des mesures. L'installation 10 comporte également une unité 22 de sauvegarde des mesures afin d'assurer leur enregistrement aux instants d'acquisition déterminés. Cette unité est constituée par exemple par le disque dur d'un microordinateur. L'unité 16, les moyens d'analyse 18 et l'horloge 20, sont par exemple mis en oeuvre par un micro-ordinateur commandé par un programme adapté. Les moyens 18 d'analyse mettent en oeuvre un programme adapté notamment pour déterminer les instants d'acquisition des mesures, et provoquer l'enregistrement du résultat de la mesure fournie par l'unité 16 et l'instant d'ac- quisition de la mesure. L'organigramme de ce programme est illustré sur la figure 2. A l'étape 30, les moyens 18 déterminent la valeur de la pression ins- tantanée obtenue en sortie de l'unité de mesure 16. Cette valeur instantanée de la pression est notée vi. De même, à partir de l'horloge 20, les moyens 18 déterminent l'instant noté ti auquel la mesure vj a été effectuée. A l'étape 34, un test est effectué afin de déterminer si le couple cons- titué de la mesure instantanée v; et de l'instant de mesure correspondante ti, doit ou non être enregistré dans l'unité de sauvegarde 22. A cet effet, les moyens d'analyse 18 déterminent la distance séparant le couple instantané mesuré (v,ti) du dernier couple enregistré noté (V,T). Cette distance notée d entre deux couples (v,t1) et (v2,t2) est définie par la relation: /(v2- vl)2 (V2 -v,)2 d= AVmax2 + Atmax2 o Avmax et Atmax sont des paramètres prédéfinis. Lors de l'initialisation du procédé, les valeurs des éléments du couple précédemment enregistrées sont prises égales au couple correspondant à la première mesure effectuée par l'unité 16. Les valeurs AVmax et Atmax sont des paramètres avantageusement ajustables. Ils correspondent aux écarts maximum acceptables, pour deux cou- ples enregistrés successifs, respectivement entre les valeurs de la quantité me- surée et entre les instants d'acquisition. Si la condition fixée par le test réalisé à l'étape 34 n'est pas réalisée, les étapes 30,32 sont remises en oeuvre. Ainsi, la mesure se poursuit sans en- registrement tant que la condition énoncée à l'étape 34 n'est pas vérifiée. Lorsque cette condition est vérifiée, l'étape 36 est mise en oeuvre. Au cours de celle-ci, les moyens d'analyse 18 commandent l'enregistrement dans l'unité de sauvegarde 22 du couple instantané (vi,ti). Ainsi, la valeur de la pression vy, est mémorisée, ainsi que l'instant d'acquisition défini ti. A l'étape 38 suivante, les valeurs de référence V et T sont fixées égales aux valeurs instantanées v1,t1 du couple précédemment enregistré. Les étapes 30 et 32 sont alors remises en oeuvre. Ainsi, par mise en oeuvre du procédé sur une longue période, on ob- tient une série de couples représentative de l'évolution de la grandeur physique suivie. Sur la figure 3 est représenté un exemple d'une telle courbe. On constate sur cette courbe que le test réalisé à l'étape 34 assure que les instants d'acquisition sont déterminés afin que plus la grandeur physique mesurée est variable, plus les intervalles temporels entre les instants d'acquisi- tion successifs sont courts. Sur la figure 3, les ellipses, centrées sur chaque point correspondant à un couple enregistré, représentent la boule de rayon 1 définie par la distance d. 2792402 La condition énoncée à l'étape 34 s'analyse graphiquement par le fait que la courbe traduisant le phénomène observé rencontre l'ellipse centrée sur le point de mesure précédent. On constate ainsi que la distance entre deux couples de mesure suc- cessifs est sensiblement constante au cours de la mise en oeuvre du procédé. En effet, comme illustré sur cette figure, chaque point de mesure est situé sur l'ellipse centrée sur le point de mesure précédent. Ainsi, lorsque la grandeur physique mesurée varie peu, les instants d'acquisition sont très espacés, I'évolution de cette grandeur étant de peu d'im- portance. Au contraire, lorsque la grandeur physique varie rapidement, les ins- tants d'acquisition sont plus rapprochés, les variations de cette grandeur étant importantes pour le suivi et l'évolution du phénomène physique. Avantageusement, les moyens 18 comportent une interface de com- munication pour transférer la série de couples enregistrés vers une unité de traitement d'informations distante, par exemple par l'intermédiaire du réseau té- léphonique. De préférence, les moyens d'enregistrement sont disposés dans une valise transportable. 6;Y2792402 REVENDICATIONS 1. Procédé de suivi de l'évolution d'une grandeur physique au cours du temps, dans lequel on effectue plusieurs mesures de ladite grandeur au cours du temps et on enregistre le résultat de la mesure effectuée à des instants d'ac- quisition déterminés, caractérisé en ce que les instants d'acquisition sont déter- minés en fonction de l'amplitude de variation de la grandeur physique, et en ce que l'on enregistre à chaque instant d'acquisition, le couple constitué du résultat de la mesure et de l'instant d'acquisition. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les instants d'acquisition sont déterminés pour que plus la grandeur physique mesurée est variable, plus les intervalles temporels entre les instants d'acquisition successifs sont courts. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les instants d'acquisition sont déterminés, de sorte que pour une distance donnée, les distances entre deux couples de mesure successifs sont sensiblement constantes. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la distance d entre deux couples (vl,tl) et (v2, t2) est définie par: ((V2- Vl)2 (V2 - Vl)2 d Vma-2+ Atmax2 o Avmax et Atmax sont des paramètres prédéfinis. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les para- mètres AVmax et Atmax sont ajustables. 6. Installation de suivi de l'évolution d'une grandeur physique au cours du temps, comportant des moyens pour effectuer plusieurs mesures de ladite grandeur au cours du temps et des moyens pour enregistrer le résultat de la me- sure effectuée à des instants d'acquisition déterminés, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (18) pour déterminer lesdits instants d'acquisition en fonc- tion de l'amplitude de variation de la grandeur physique, et des moyens pour enregistrer à chaque instant d'acquisition déterminé, le couple constitué du ré- sultat de la mesure et de l'instant d'acquisition.