Brevet FR2934401A1 — publié le 20100129

INSTALLATION PERFECTIONNEE DE SECURITE ET PROCEDE DE SURVEILLANCE CORRESPONDANT. L'invention concerne, de façon générale, les techniques liées à la sécurité. Plus précisément, l'invention concerne, selon un premier de ses aspects, une installation de sécurité comprenant une centrale d'alarme, une ligne bifilaire dont une première extrémité est reliée à la centrale, une pluralité de périphériques montés en parallèle sur la ligne, et des moyens de surveillance de la ligne, propres à détecter un éventuel défaut d'isolement ou de continuité de la ligne, chaque périphérique étant conçu pour émettre sélectivement un signal d'alarme sur la ligne, la centrale étant conçue pour adopter un état d'alerte en réponse à au moins un signal d'alarme, et les moyens de surveillance comprenant un module de fin de ligne installé à la deuxième extrémité de la ligne et propre à émettre un signal périodique de surveillance, et un module central intégré à la centrale, relié à la première extrémité de la ligne et propre à générer un signal de défaut en l'absence de réception satisfaisante du signal de surveillance. Les périphériques peuvent notamment être constitués par des détecteurs dont chacun est conçu pour émettre un signal d'alarme en réponse à la détection d'une condition anormale. Une installation de ce type est notamment connue de l'homme du métier par le brevet US 3 665 461. La conception de telles installations est rendue difficile par la nécessité de prendre en considération 5 tous les évènements susceptibles de les perturber pour en contourner les effets, la principale qualité requise pour ces installations résidant dans leur fiabilité en toute circonstance. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer une installation présentant une fiabilité supérieure à celle de l'installation connue du brevet précité. 10 A cette fin, l'installation de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce que le module de fin de ligne comprend des moyens 15 d'inhibition conditionnelle propres à inhiber l'émission du signal de surveillance en présence d'une résistance série de la ligne supérieure à une limite prédéterminée, et / ou en présence du signal d'alarme. 20 Un tel agencement permet d'éviter la mise en place, dans la centrale d'alarme, de moyens propres à détecter et à interpréter correctement le signal de surveillance même en présence d'un signal d'alarme, ces moyens étant à la fois de réalisation délicate et de fonctionnement 25 difficile à fiabiliser, alors même que leur remplacement par les moyens de l'invention n'est assortie d'aucune contrepartie négative. Le module de fin de ligne comprend par exemple une source 30 de courant commandée délivrant, en tant que signal de surveillance, une impulsion de courant présentant une intensité, une durée, et une fréquence de répétition prédéterminées. 35 Dans un mode de réalisation industrialisé de l'invention, le module de fin de ligne comprend un microcontrôleur. Les moyens d'inhibition conditionnelle peuvent avantageusement comprendre un régulateur de tension et un comparateur de tension comparant la tension disponible à la deuxième extrémité de la ligne à une tension de seuil délivrée par le régulateur de tension, le comparateur de tension pouvant lui-même être intégré au microcontrôleur. L'invention concerne également un procédé de surveillance d'une installation de sécurité telle que précédemment définie, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend des opérations mises en oeuvre dans le module de fin de ligne et consistant à comparer à un seuil la tension disponible à la deuxième extrémité de la ligne, à émettre le signal de surveillance sous réserve que la tension de ligne soit au moins égale au seuil, et à cesser à tout instant d'émettre le signal de surveillance si, entre le début de l'émission du signal de surveillance et cet instant, la tension de ligne a chuté d'une valeur supérieure à une limite prédéterminée. De préférence, ce procédé comprend des opérations mises en oeuvre dans la centrale d'alarme et consistant à détecter le signal de surveillance, à comparer la périodicité, l'intensité et / ou la durée du signal de surveillance à des références minimales respectives de périodicité, d'intensité et de durée, et à générer un signal de défaut de continuité de ligne en cas de non-conformité du signal de surveillance par rapport à l'une au moins des références. Dans le cas avantageux où le signal de surveillance est constitué par une impulsion, ce procédé peut aussi comprendre des opérations mises en oeuvre dans la centrale d'alarme et consistant à alimenter la ligne par une source de tension, à comparer, au moins en dehors de 15 20 30 la période de production du signal de surveillance, le courant circulant sur la ligne à un seuil minimal, à un seuil maximal, et à une valeur maximale du courant consommé par l'ensemble des périphériques, et à produire un signal de défaut d'isolation de la ligne si le courant circulant sur la ligne est soit supérieur au seuil maximal, soit à la fois inférieur au seuil minimal et supérieur à la valeur maximale du courant consommé par l'ensemble des périphériques. Dans ce cas, les seuils minimal et maximal correspondent de préférence à des valeurs minimale et maximale respectives du courant engendré sur la ligne par un signal d'alarme ou par plusieurs signaux d'alarme. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est un schéma général d'une installation de sécurité à laquelle l'invention est applicable; - la figure 2 est un schéma d'un module de fin de ligne 25 d'une installation conforme à l'invention; - la figure 3 est un schéma général d'une installation conforme à l'invention, symboliquement représentée comme présentant un défaut d'isolation; et - la figure 4 est un schéma général d'une installation conforme à l'invention, symboliquement représentée comme présentant un défaut de continuité électrique. 35 Comme annoncé précédemment, l'invention concerne une installation de sécurité comprenant une centrale d'alarme 1, une ligne bifilaire 2, une pluralité de périphériques 3 par exemple constitués par des détecteurs, et des moyens 4 et 5 de surveillance de la ligne. Ces moyens, qui incluent un module de fin de ligne 4 et un module central 5, sont conçus pour détecter un éventuel défaut d'isolement ou de continuité électrique de la ligne 2, y compris dans le cas où le défaut d'isolement n'est pas constitué par un court-circuit franc mais simplement par l'apparition d'une valeur anormale de la résistance parallèle Rp (figures 1 et 3), et dans le cas où le défaut de continuité électrique n'est pas constitué par une rupture franche de cette ligne mais simplement par l'apparition d'une valeur anormale de la résistance série Rs (figures 1 et 4). Si la valeur normale de la résistance série Rs est par exemple inférieure à environ 150 ohms, une valeur supérieure à ce seuil pourra être considérée comme traduisant un défaut de continuité électrique. De même, si la valeur normale de la résistance parallèle Rp est par exemple supérieure à environ 5 kOhms, une valeur inférieure à ce seuil pourra être considérée comme traduisant un défaut d'isolation électrique. Le module central 5 est installé sur la première extrémité 21 de la ligne 2 et typiquement intégré à la centrale d'alarme 1 qui est reliée à cette première extrémité 21, tandis que le module de fin de ligne 4 est installé sur la deuxième extrémité 22 de la ligne 2. Les périphériques 3 sont montés en parallèle entre les fils 201 et 202 de la ligne 2, chacun de ces périphériques 3 étant conçu pour émettre sur la ligne 2 un signal d'alarme Iai. Ce signal, qui est par exemple constitué par un courant de l'ordre de 40 mA, peut être délivré, dans le cas où le périphérique est un détecteur, en réponse à la détection d'une condition anormale telle qu'un dégagement de fumée produit par un incendie. La centrale 1 est elle-même conçue pour adopter un état d'alerte en réponse à l'apparition d'un signal d'alarme 10 Ia1 ou de plusieurs de ces signaux. Le module central 5 a quant à lui pour fonction de générer un signal de défaut de ligne, tel que Sco, en l'absence de réception satisfaisante d'un signal de 15 surveillance Isurv émis par le module de fin de ligne 4. Selon un premier aspect de l'invention, le module de fin de ligne 4 comprend des moyens d'inhibition conditionnelle 41 qui sont conçus pour inhiber l'émission 20 du signal de surveillance Isurv en présence d'une résistance série Rs de la ligne 2 supérieure à une limite prédéterminée, et / ou en présence du signal d'alarme Ia1 25 Dans le mode de réalisation particulier illustré à la figure 2, le module de fin de ligne 4 comprend un circuit de protection 43, un régulateur de tension 411, un microcontrôleur 40, et une source de courant commandée 42 incluant par exemple la source 421 elle-même et un 30 transistor 422. Le microcontrôleur 40 comprend un comparateur de tension 412, un circuit de cadencement 402, et un générateur d'impulsions 401. 35 Le circuit de cadencement 402 pilote le générateur d'impulsions 401 de manière que ce générateur délivre périodiquement une impulsion qui rend le transistor 422 momentanément passant, et qui permet à la source de courant commandée 42 de délivrer sur la ligne 2, en tant que signal de surveillance Isurv, une impulsion de courant présentant une intensité, une durée, et une fréquence de répétition prédéterminées. Par exemple, le signal de surveillance Isurv peut être constitué par une impulsion d'amplitude constante, de durée égale ou voisine de 250 ms, émise avec une périodicité de 8 s. Le régulateur de tension 411 et le comparateur de tension 412, qui constituent ensemble les moyens d'inhibition conditionnelle 41, sont agencés de manière que le comparateur de tension 412 compare la tension V22 disponible à la deuxième extrémité 22 de la ligne 2 à une tension de seuil V412 qui lui est délivrée par le régulateur de tension 411. La tension de seuil V4] est fixée à une valeur telle qu'elle est toujours inférieure ou égale à la tension de ligne V22 aussi longtemps qu'aucun des périphériques 3 n'émet un signal d'alarme Ia1 sur la ligne 2, et que cette ligne présente une résistance série Rs normale, alors que la tension de seuil V4] est supérieure à cette tension de ligne V22 dès qu'un ou plusieurs des périphériques 3 émet un signal d'alarme Ia1 sur la ligne 2, ou que cette ligne présente une résistance série trop importante. Aussi longtemps que la tension de ligne V22 est au moins égale à la tension de seuil V422, le comparateur de tension 412 autorise le générateur d'impulsions 401 à commander la source de courant 42 de manière à délivrer périodiquement l'impulsion de courant constituant le signal de surveillance Isurv• En revanche, si la tension de ligne V22 devient inférieure au seuil V4], le comparateur de tension 412 adresse au générateur d'impulsions 401 un signal inhibant la production, par ce générateur 401, des impulsions de commande de la source de courant 42. Par ailleurs, si, entre l'instant To marquant le début de l'émission du signal de surveillance Isurv et un instant T quelconque pendant lequel ce signal est toujours en cours d'émission, la tension de ligne V22 a chuté d'une valeur V22,To - V22,T supérieure à une limite prédéterminée DeltaV, l'émission du signal de surveillance Isurv est interrompue. La centrale d'alarme 1 scrute le courant circulant sur la 20 ligne 2 à une fréquence relativement élevée, par exemple toutes les 10 ms et grâce à son module central 5. 25 La centrale 1 surveillance Isurv et / ou la durée de surveillance peut ainsi détecter le signal de et comparer la périodicité, l'intensité de l'impulsion que constitue ce signal 1 surv a des références minimales respectives préenregistrées de périodicité, d'intensité et de durée. 30 Dans le cas où le signal de surveillance Isurv s'avère ne pas être conforme à l'une ou plusieurs de ces références, la centrale 1 émet un signal de défaut de continuité de ligne Sco. 35 Un tel signal de défaut Sco peut par exemple être émis si, pendant une période d'au plus 20 secondes, le module central 5 n'a détecté aucune impulsion Isurv de durée comprise entre 200 ms et 300 ms. La détection de défaut d'isolation de ligne peut être réalisée à la première extrémité 21 de la ligne 2, sur laquelle est installée une source de tension V21 propre à alimenter les périphériques 3. Pour ce faire, la centrale d'alarme 1 compare, au moins en dehors de la période de production du signal de surveillance Isurv, et par exemple dans son module central 5, le courant I2 circulant sur la ligne 2 à plusieurs seuils différents incluant un seuil minimal Ialmin et un seuil maximal Ialmax• Le seuil minimal Ialmin est typiquement choisi pour correspondre à la valeur minimale du courant Ial engendré sur la ligne 2 par le signal d'alarme émis par l'un des périphériques 3, tandis que le seuil maximal Ialmax correspond à la valeur maximale du courant Ial engendré sur la ligne 2 par un signal d'alarme ou par plusieurs signaux d'alarme. Dans le mode de réalisation illustré, la détection du courant I2 circulant sur la ligne 2 est réalisée par la détection de la tension de boucle V2 que le courant I2 développe dans une résistance de pied de ligne R21. Le module 5 de la centrale d'alarme 1 est conçu pour produire un signal de défaut d'isolation Scc de la ligne si le courant I2 circulant sur la ligne 2 est soit supérieur au seuil maximal Ialmax, soit à la fois inférieur au seuil minimal Ialmin et supérieur à une valeur maximale I2max du courant consommé par l'ensemble des périphériques 3 alimentés par la source de tension V22. Grâce à sa conception, le module de fin de ligne 4 ne requiert aucun paramétrage dans la mesure où il fonctionne quelle que soit la charge sur la ligne, c'est- à-dire le nombre de périphériques, quelle que soit l'impédance de ces périphériques, et quelle que soit la longueur de la ligne. De plus, il est conçu pour présenter une consommation minimale, de sorte que le système dispose d'une autonomie importante même dans le cas où la centrale est alimentée sur batterie par suite d'une coupure du secteur qui constitue normalement la principale source d'alimentation.15 REVENDICATIONS. 1. Installation de sécurité, comprenant une centrale d'alarme (1), une ligne bifilaire (2) dont une première extrémité (21) est reliée à la centrale (1), une pluralité de périphériques (3) montés en parallèle sur la ligne (2), et des moyens (4, 5) de surveillance de la ligne, propres à détecter un éventuel défaut d'isolement ou de continuité de la ligne (2), chaque périphérique (3) étant conçu pour émettre sélectivement un signal d'alarme (Ial) sur la ligne (2), la centrale (1) étant conçue pour adopter un état d'alerte en réponse à au moins un signal d'alarme (Ial), et les moyens de surveillance (4, 5) comprenant un module de fin de ligne (4) installé à la deuxième extrémité (22) de la ligne (2) et propre à émettre un signal périodique de surveillance (Isurv), et un module central (5) intégré à la centrale (1), relié à la première extrémité (21) de la ligne (2) et propre à générer un signal de défaut (Sco) en l'absence de réception satisfaisante du signal de surveillance (Isurv), caractérisée en ce que le module de fin de ligne (4) comprend des moyens d'inhibition conditionnelle (41) propres à inhiber l'émission du signal de surveillance (Isurv) en présence d'une résistance série (Rs) de la ligne (2) supérieure à une limite prédéterminée, et / ou en présence du signal d'alarme (Ial). 2. Installation de sécurité suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le module de fin de ligne (4) comprend une source de courant commandée (42) délivrant, en tant que signal de surveillance (Isurv), une impulsion de courant présentant une intensité, une durée, et une fréquence de répétition prédéterminées.35 3. Installation de sécurité suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le module de fin de ligne (4) comprend un microcontrôleur (40). 4. Installation de sécurité suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens d'inhibition conditionnelle (41) comprennent un régulateur de tension (411) et un comparateur de tension (412) comparant la tension (V22) disponible à la deuxième extrémité (22) de la ligne (2) à une tension de seuil (V422) délivrée par le régulateur de tension (411). 5. Installation de sécurité suivant la revendication 4, 15 caractérisée en ce que le comparateur de tension (412) est intégré au microcontrôleur (40). 6. Procédé de surveillance d'une installation de sécurité suivant l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des opérations mises en oeuvre dans le module de fin de ligne (4) et consistant à comparer à un seuil (V422) la valeur instantanée (V22,To) de la tension (V22) disponible à la deuxième extrémité (22) de la ligne (2), à émettre le 25 signal de surveillance (Isurv) sous réserve que cette valeur instantanée (V22,To) de la tension de ligne (V22) soit au moins égale au seuil (V422), et à cesser à tout instant (T) d'émettre le signal de surveillance (Isurv) si, entre le début (To) de l'émission du signal de 30 surveillance (Isurv) et cet instant (T), la tension de ligne (V22) a chuté d'une valeur (V22,To - V22,T) supérieure à une limite (DeltaV) prédéterminée. 7. Procédé de surveillance suivant la revendication 6, 35 caractérisé en ce qu'il comprend des opérations mises en oeuvre dans la centrale d'alarme (1) et consistant à détecter le signal de surveillance (Isurv), à comparer la périodicité, l'intensité et / ou la durée du signal de surveillance (Isurv) à des références minimales respectives de périodicité, d'intensité et de durée, et à générer un signal de défaut de continuité de ligne (Sco) en cas de non-conformité du signal de surveillance (Isurv) par rapport à l'une au moins des références. 8. Procédé de surveillance suivant l'une quelconque des 10 revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le signal de surveillance (Isurv) est constitué par une impulsion. 9. Procédé de surveillance suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend des opérations mises en 15 oeuvre dans la centrale d'alarme (1) et consistant à alimenter la ligne (2) par une source de tension (V22), à comparer, au moins en dehors de la période de production du signal de surveillance (Isurv), le courant (I2) circulant sur la ligne (2) à un seuil minimal (Ialmin) , à 20 un seuil maximal (IaImax) , et à une valeur maximale (I2maX) du courant consommé par l'ensemble des périphériques (3), et à produire un signal de défaut d'isolation (Soc) de la ligne si le courant (I2) circulant sur la ligne (2) est soit supérieur au seuil maximal (IaImax) , soit à la fois 25 inférieur au seuil minimal (Ialmin) et supérieur à la valeur maximale (I2maX) du courant consommé par l'ensemble des périphériques (3). 10. Procédé de surveillance suivant la revendication 9, 30 caractérisé en ce que les seuils minimal (Ialmin) et maximal (Ialmax) correspondent à des valeurs minimale et maximale respectives du courant (Ial) engendré sur la ligne (2) par un signal d'alarme (Ial) ou plusieurs signaux d'alarme. 35