Brevet FR2893197A1 — publié le 20070511

DISPOSITIF DE DETECTION DE PANNES ET DE SURVEILLANCE D'ECLAIRAGE PUBLIC La présente invention concerne un dispositif de détection de pannes d'éclairage public et plus particulièrement un dispositif permettant de surveiller à distance un éclairage public. Les lampadaires électriques sont commandés par des armoires qui commandent l'éclairage public, par exemple les armoires commandent 20 à 30 points lumineux. Une armoire comporte généralement deux parties fermées chacune par une porte. La première partie comporte un compteur électrique et la deuxième partie comporte une platine de commande de départs d'alimentation vers les candélabres. Lorsqu'il fait jour, l'alimentation électrique est coupée, alors que lorsqu'il fait nuit, l'alimentation électrique allume les 20 à 30 points lumineux. L'armoire fournit une alimentation par tranches, par exemple par rues, ou par quartiers. Cependant, l'alimentation électrique peut être défaillante. Par exemple, les fils électriques qui relient un lampadaire peuvent être coupés, l'ampoule du lampadaire peut être grillée. Dans ce cas, l'éclairage public sera défaillant et la consommation électrique nocturne sera diminuée de manière anormale. Un composant de l'armoire peut être défaillant et entraîner un allumage du lampadaire pendant le jour. Dans ce cas, la consommation électrique diurne sera augmentée de manière anormale. II est donc particulièrement important de contrôler et de surveiller le fonctionnement correct d'un ensemble de lampadaires d'éclairage public d'une part pour fournir un service d'éclairage public correct et d'autre part pour maîtriser la consommation électrique des éclairages publics. De même, les feux tricolores doivent être alimentés de jour comme de nuit et une panne du système entraîne une consommation électrique qui sera diminuée de manière anormale. La surveillance des feux tricolores est particulièrement nécessaire dans le but de prévenir des accidents de la route. On connaît dans la technique antérieure des dispositifs qui permettent de surveiller chaque lampadaire ou chaque feu tricolore. Chaque lampadaire est équipé d'un module qui surveille ce lampadaire. Un tel dispositif est par exemple décrit dans la demande de brevet français No. 2 624 335. Cette demande de brevet français décrit un ensemble de détection et de signalisation de défauts de fonctionnement pour éclairage collectif ou public distribué en zones, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part un module émetteur équipant chaque lampadaire, ledit module émetteur possédant un détecteur de courant consommé dont le signal pilote un oscillateur en vue de transmettre un signal de détection par le réseau alternatif d'alimentation de l'éclairage, et d'autre part un module récepteur prévu dans l'armoire d'alimentation de zone comprenant un analyseur et un échantillonneur de fréquence suivi d'un encodeur pour la transmission par les lignes téléphoniques d'informations codées correspondant à la signalisation des défauts et leur localisation à l'ordinateur de la salle de contrôle, l'ensemble de réception étant piloté par un microprocesseur. Le module émetteur est logé dans le fût du lampadaire et le module récepteur est intégré dans l'armoire. Un tel dispositif présente l'inconvénient qu'il faut équiper chaque lampadaire d'un module émetteur ce qui entraîne de nombreuses manipulations de montage et adaptation du fût du lampadaire. On connaît par ailleurs un dispositif de contrôle de lampadaires comportant une station de commande munie d'un ordinateur, et d'une pluralité de stations de base reliées par téléphone ou par SMS (short message service) ou par GMS à la station de commande. Un tel dispositif est décrit dans la demande de brevet international WO 03/034570. Chaque station de base est en communication avec une pluralité d'appareils comme des lampes et chaque lampe contient un poste terminal pouvant communiquer avec la station de base. Ainsi chaque lampadaire est commandé individuellement. Un système comparable au précédent est décrit dans la demande de brevet GB 2 403 357. Ce document décrit un système de surveillance d'une série de lampes en communication avec un ordinateur via un réseau GSM. Chaque lampe est contrôlée individuellement. La présente invention a donc pour but de mettre à disposition un procédé et un dispositif de surveillance d'une installation d'éclairage public intérieur ou extérieur comportant des postes d'éclairage multiples. Selon le procédé de l'invention, on enregistre en fonction du temps la consommation d'énergie électrique réelle pour établir une courbe de charge. C'est la phase dite "d'apprentissage". On définit des seuils pour différentes plages horaires pour lesquels une alarme sera déclenchée. Ces seuils sont dits seuils "d'alarme". Lorsque ces seuils sont dépassés, on envoie une alarme. Les plages horaires, les seuils d'alarme, la puissance ou l'énergie consommée sont paramétrés et traités par un algorithme ou programme embarqué qui peut changer en fonction des saisons, des températures extérieures, de l'heure d'allumage et d'extinction, de la position géographique et d'instructions complémentaires données par l'utilisateur. On transmet l'alarme par un réseau GSM, qui déclenche l'émission d'un message d'alarme SMS (Short message service). On conserve les données (courbe de charge, consommation, seuils d'alarme) en mémoire et on peut éventuellement les consulter à distance. L'invention concerne en outre un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. Le dispositif comporte un module GSM qui permet de communiquer les SMS, un microcontrôleur capable de gérer l'algorithme de fonctionnement, des mémoires conservant les données (temps, puissance consommée, seuils d'alarme). Il dispose également d'une connexion qui permet une consultation ou son paramétrage localement. Le dispositif est relié à un ordinateur externe qui permet de faire l'acquisition des messages SMS. Le dispositif comporte en outre une horloge astronomique. Les moyens de transmission de données relatives à la courbe de charge sont choisis parmi des moyens de communication par radiotélégraphie, par téléphone filaire, par GSM, par SMS. Le dispositif enregistre donc la consommation d'électricité et si celle-ci diminue, dans la période pendant laquelle les multiples postes d'éclairage doivent être actifs, ce qui signifie qu'un poste d'éclairage est tombé en panne, le dispositif active les moyens d'alarme. Le dispositif selon la présente invention établit donc une courbe de charge au cours du temps, à savoir la consommation d'électricité consommée en fonction du temps. Pendant une certaine période, par exemple la nuit, cette consommation doit être égale à un seuil préétabli, c'est-à-dire la somme de la consommation des postes d'éclairage multiples. Si cette consommation enregistrée est inférieure au seuil de consommation prévu au préalable pour la totalité des postes d'éclairage, cela signifie qu'un poste d'éclairage est défaillant. Au contraire, pendant la journée, la consommation enregistrée doit être pratiquement nulle puisque les postes d'éclairage sont normalement éteints et inactifs. Dans le cas d'un vandalisme, par exemple, d'une prise de courant sauvage ou d'une fuite de courant, où au cas d'une intervention d'un réparateur qui n'aurait pas remis le dispositif en marche correcte, la consommation d'électricité enregistrée des postes d'éclairage multiples est supérieure à la consommation d'électricité prévue. Ainsi, dès que le seuil d'alarme est dépassé un signal d'alarme est émis. La présente invention permet donc de détecter une panne d'un éclairage public possédant des postes d'éclairage multiples en détectant la consommation totale d'électricité de ces postes d'éclairage et non pas en détectant un disfonctionnement de chaque poste d'éclairage. Il n'est donc pas nécessaire de munir chaque lampadaire d'un dispositif de surveillance, mais uniquement de munir de ce dispositif l'armoire électrique qui est en liaison avec un ensemble de lampadaires. Il en résulte une économie de matériels et de main d'oeuvre par rapport aux dispositifs de la technique antérieure qui prévoient un dispositif de surveillance par lampadaire. La présente invention sera mieux comprise à l'aide des dessins annexés dans lesquels : La figure unique est une vue d'une courbe de charge de la consommation réelle d'un lampadaire en fonction du temps. Sur la figure unique, on voit que la courbe de charge de la consommation réelle d'électricité a été portée en ordonnées. Cette consommation est mesurée en watts. En abscisses on a porté différentes dates et heures. On peut constater que la courbe au moment de l'allumage les 2, 3, 4, 5, 6, 7 février 2005 comporte un pic qui monte à 7500 watts environ. En effet, les lampes électriques étant froides, au moment de l'allumage, elles consomment plus puis, la consommation revient à un niveau inférieur, aux environs de 2000 û 2500 watts. L'allumage se fait aux environs de 19 heures et l'extinction aux environs de 7 û 8 heures. Ces heures d'allumage et d'extinction sont cependant variables, car elles sont fonction de la saison, de l'éclairage de la journée. La consommation est variable en fonction du temps, de la température extérieure. L'été les périodes de marche et arrêt des lampes sont différentes de celles en hiver. Toutes ces variables sont enregistrées et traitées dans un microcontrôleur. Selon l'invention, on enregistre donc les courbes de charge de consommation réelle pendant une phase d'apprentissage et on fixe les seuils de consommation au-delà desquels une alarme sera déclenchée, c'est-à-dire qu'un SMS sera envoyé à un ordinateur externe. Le microcontrôleur est capable de traiter un algorithme de fonctionnement des seuils d'alarme et des plages horaires qui génère l'envoi de SMS. Le dispositif peut comporter une horloge électronique qui permet de mesurer l'heure exacte selon la position géographique de l'appareil. Le fonctionnement du mode de réalisation le plus préféré du dispositif de la présente invention est le suivant. Le dispositif reçoit les impulsions (via un capteur optique installé sur la face avant du compteur électrique de l'installation) et enregistre l'index (indicateur de la consommation facturable), la consommation et les informations qui lui sont associées à intervalles réguliers. Le dispositif est conçu pour recevoir également des informations aux formats ASCII, analogique ou un signal modulé (exemple : sortie télé-info des compteurs électriques). Des seuils d'alarmes (haut et bas) sont paramétrés dans l'appareil qui se connecte en cas de dépassement de la puissance consommée sur le réseau GSM, déclenchant l'émission d'un message d'alarme SMS (Short Message Service, dont le contenu est identifié comme tel par la plateforme de réception) vers l'ordinateur externe d'acquisition ou directement vers un téléphone mobile. A la demande, dans le cas d'une alimentation du dispositif par piles, le dispositif se "réveille" lors de fenêtres d'écoute du réseau prédéfinies, déclenchant l'émission d'un message SMS (Short Message Service). Les données sont transmises vers une plate-forme (nationale, régionale ou locale) de réception des données dont les coordonnées ont été mises en mémoire dans chaque dispositif. Un ordinateur (type PC) équipé d'un simple MODEM GSM de réception (exemple : Fastrack Wavecom) permet de faire l'acquisition des messages SMS pour plusieurs dizaines d'appareils. Afin de gérer de plus importants volumes, une connexion vers le SMS Center de l'opérateur retenu est préconisée (plusieurs centaines ou milliers). Un logiciel dans l'ordinateur permet de lire les informations envoyées par le dispositif via le réseau GSM. Cette application informatique met les données reçues à disposition de l'exploitant sous forme de base de données (format ACCESS) et de fichier de transfert (*.txt) de type CSV (texte avec séparateurs point-virgule). Les données de comptage ou d'alarmes sont traitées par le logiciel. La prise en charge de ces fichiers permet de façon très simple de traiter, stocker, analyser les données et d'établir l'exploitation du réseau Le dispositif dispose d'une alimentation en énergie électrique 220 V AC raccordée sur l'armoire surveillée. Un système d'accumulateur le rend suffisamment autonome en cas de coupure du secteur pour lui permettre d'envoyer un SMS d'alarme coupure secteur . Le dispositif étant destiné à une exploitation dans le métier de l'éclairage public, il est livrable monté sur une platine EP, pré-paramétré (prêt à l'emploi) pour optimiser sa prise en mains par des électriciens. L'étage d'acquisition permet d'enregistrer des informations en provenance des capteurs optiques ou par un raccordement direct par deux fils sur la sortie télé-info des compteurs électriques du marché (tarifs bleu, jaune et vert). Pour tous les types d'impulsions reçues, une double filtration des rebonds est assurée (matérielle et par algorithme). Une détection coupure câble est intégrée au produit. Elle assure la surveillance de l'intégralité des capteurs raccordés. La gestion des modes de transmission, son efficacité et son niveau de sécurité pour l'intégrité des informations est celle du réseau GSM : lors des envois, prise en charge du statut de l'appareil appelé, gestion des collisions, renvois automatiques, etc.... Le dispositif est bidirectionnel (appareil appelant mais pouvant être appelé). Un paramétrage très simple qui ne nécessite pas de logiciel ou de pilotes informatiques, qui n'entraîne pas d'oubli, qui réalise un contrôle de pertinence de la saisie des paramètres et propose des saisies par défaut est effectué sur site ou en usine au préalable à l'aide d'un PC portable ou de bureau . REVENDICATIONS 1. Procédé de surveillance d'une installation d'éclairage public intérieur ou extérieur comportant des postes d'éclairage multiples selon lequel on enregistre en fonction du temps la consommation d'énergie électrique réelle pour établir une courbe de charge "d'apprentissage", on définit des seuils pour différentes plages horaires pour lesquels une alarme sera déclenchée, on envoie une alarme lorsque ces seuils sont dépassés. 2. Procédé de surveillance selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plages horaires, les seuils d'alarme, la puissance ou l'énergie consommée sont paramétrés et traités par un algorithme ou programme embarqué qui peut changer en fonction notamment des saisons, des températures extérieures, de l'heure d'allumage et d'extinction, de la position géographique et d'instructions complémentaires données par l'utilisateur. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on transmet l'alarme par un réseau GSM, qui déclenche l'émission d'un message d'alarme SMS (Short message service). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on conserve les données (courbe de charge, consommation, seuils d'alarme) en mémoire et qu'on peut éventuellement les consulter à distance. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un module GSM qui permet de communiquer des SMS, un microcontrôleur capable de gérer l'algorithme de fonctionnement, des mémoires conservant les données (temps, puissance consommée, seuils d'alarme). 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est relié à un ordinateur externe qui permet de faire l'acquisition des messages SMS. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, 5 caractérisé en ce qu'il comporte une horloge astronomique.