Brevet FR2946429A1 — publié le 20101210

La présente invention entre dans le domaine des dispositifs de détection de fuite dans un réseau d'approvisionnement en eau. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de détection d'une fuite d'eau dans un réseau, comprenant une électrovanne, un compteur d'eau, un émetteur d'impulsions conçu apte à transmettre des informations, lues sur ledit compteur, à un automate programmable, ce dernier comportant un compteur de temps. Il est connu, tout particulièrement du document FR 2 573 868 un dispositif de sécurité pour détecter et limiter les fuites dans une canalisation comprenant deux parties, tout d'abord une partie mesure, constituée par un compteur volumétrique, comprenant une roue à aube et un capteur, placé en amont du circuit à protéger. Le capteur transmet un signal à la seconde partie du dispositif lorsque les pâles de la roue passent devant lui. La deuxième partie est une unité de traitement du signal émis par le capteur et un comparateur d'impulsions. En effet si l'écart entre deux impulsions s'agrandit ou se réduit par rapport à un seuil prédéfini le dispositif va déclencher une minuterie et un décompteur, et selon le cas va arrêter le dispositif en agissant sur une électrovanne. Ce dispositif est également muni de voyant d'alerte pour informer les utilisateurs des éventuels problèmes. Ce dispositif nécessite dans son fonctionnement de connaître au préalable le débit dans la canalisation, afin de pouvoir régler le seuil, et ne permet donc pas une variation très importante de celui. La présente invention a pour but de proposer un dispositif de détection d'une fuite d'eau dans un réseau, permettant de 30 remédier à cet inconvénient. Ainsi l'invention concerne un dispositif de détection d'une fuite d'eau dans un réseau, comprenant un compteur d'eau, un émetteur d'impulsions conçu apte à transmettre des informations, lues sur ledit compteur, à des moyens de 35 traitement des données, caractérisé par le fait que lesdits moyens de traitement des données comportent d'une part au moins deux compteurs d'impulsions conçus aptes à fonctionner selon une valeur donnée de débit du réseau, et d'autre part des moyens de mesure dudit débit du réseau aptes à permettre de sélectionner le compteur adapté au débit mesuré. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de mesure du débit du réseau consistent en un compteur de temps conçu apte à mesurer le temps entre deux impulsions émises par l'émetteur d'impulsions. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'automate programmable comporte au moins sept compteurs d'impulsions chacun associé à une valeur donnée du débit du réseau. Les avantages et les caractéristiques du dispositif selon l'invention, ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif. Dans le dessin annexé la figure unique représente un schéma logique du dispositif selon l'invention. On notera que pour des raisons de facilité de lecture du schéma les sorties des compteurs sont reportées. L'invention trouvera une application toute particulière dans la surveillance d'un réseau de fluide, en particulier d'un réseau domestique d'approvisionnement en eau, auprès de particuliers, notamment un réseau d'arrosage automatique. Ainsi elle concerne un dispositif de détection de fuite d'eau, installé en amont du réseau d'approvisionnement, le plus près possible de l'arrivée générale. Un tel dispositif comporte un moyen d'ouverture/fermeture 1 du débit général dudit réseau, des moyens 2 pour mesurer le débit présent (ou s'écoulant au sein du réseau), des moyens 3 pour le traitement des données mesurées et des moyens 4 pour l'affichage de ces données. Le moyen 1 d'ouverture/fermeture est plus particulièrement constitué par au moins une vanne motorisée ou préférentiellement une électrovanne 5. Cette électrovanne 5 peut être installée lors du montage du dispositif sur un réseau d'approvisionnement 6. Avantageusement, dans le cas où le réseau 6 d'eau dispose déjà d'une vanne, le dispositif permet de venir fixer sur le carré de cette vanne une motorisation adaptée permettant de la piloter. Selon un mode de réalisation de l'invention les moyens 2 pour mesurer le débit du réseau 6 sont constitués d'un compteur d'eau 7 équipé d'un totalisateur dont l'aiguille est munie d'une cible et sur lequel on vient raccorder, par des moyens adaptés, un émetteur d'impulsions 8. A chaque litre consommé, le compteur 7 transmet une impulsion, par l'intermédiaire de l'émetteur d'impulsions 8, aux moyens 3 pour le traitement des données. Cette transmission peut s'effectuer de manière filaire ou hertzienne. Préférentiellement, si le réseau 6 est déjà équipé d'un tel compteur d'eau 7, le dispositif comprend un raccordement adapté pour la fixation de l'émetteur d'impulsions 8 sur le compteur d'eau 7. Selon un premier mode de réalisation, les moyens 3 pour le traitement des données peuvent être constitués préférentiellement par un automate programmable 9 ou également se présenter sous la forme d'un circuit logique figé, programmable. Cet automate programmable 9 comprend plusieurs entrées et sorties, ces dernières recevant les impulsions émises depuis le compteur d'eau 7. L'automate 9 comprend au moins un compteur de temps 10 calculant le temps entre deux impulsions, celui-ci étant relié, par son entrée, à la sortie de l'émetteur d'impulsions 8, et par sa sortie à l'entrée d'au moins deux compteurs d'impulsions 11, 12. Chaque impulsion comptabilisée par les compteurs 11, 12 est équivalente à un litre d'eau et donc ces compteurs 11, 12 peuvent être considérés comme des compteurs de volume de l'eau consommée à différents débits. La sortie de ces compteurs 11, 12 est reliée à un réseau de portes logiques agissant sur l'électrovanne 5 ou sur les moyens d'affichage 4. Chacun de ces compteurs 11, 12 comportent trois valeurs de seuil sauvegardées dans une mémoire M propre à chacun et réglable par un utilisateur ou un opérateur, sur site ou à distance. Les seuils sont respectivement un seuil de fuite S1, un seuil d'alarme/coupure S2 prévenant d'une fermeture imminente du dispositif et un seuil de coupure S3 du dispositif qui ferme l'électrovanne 5. Selon l'invention, l'automate programmable comporte en particulier sept compteurs d'impulsions 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17. Chacun de ces compteurs d'impulsions 11 à 17 représente un débit respectivement du plus fort au plus faible et sont sélectionnés par le compteur de temps 10 en fonction de l'écart de temps (t) qui sépare deux impulsions. Le dispositif peut mesurer de très gros débits, plusieurs milliers de litres par heure, comme de très petits débits de l'ordre de 1 litre par heure. Selon un second mode de réalisation de l'invention, les moyens 3 de traitement peuvent être constitués d'un ensemble de cartes électroniques avec un programme figé effectuant les mêmes opérations que l'automate programmable 9. Selon un mode d'exécution particulier, les moyens d'affichage 4 sont incorporés à l'automate programmable 9 et se présentent sous la formes de plusieurs voyants 19, 20, 21 et d'un afficheur LCD 22 permettant de visualiser les diverses alarmes et l'état du dispositif. Les voyants 19, 20, 21 comprennent un voyant de fuite 19, un voyant d'alarme/coupure 20 et un voyant de surveillance 21. Préférentiellement les moyens d'affichage 4 comportent encore des boutons poussoir de type marche/arrêt 23, reset 24, et marche forcée 25 du dispositif. Avantageusement le dispositif peut comporter un voyant 18 pour 30 signaler le départ d'un cycle d'arrosage automatique de jardin de particulier ou collectif. Tout particulièrement l'afficheur LCD affiche l'état du dispositif en fonction des voyants 18, 19, 20, 21 qui sont activés. 35 Selon un mode préférentiel de l'invention, les moyens d'affichage 4 sont déportés par rapport au moyen d'ouverture/fermeture 1, aux moyens de mesure 2 et aux moyens 3 de traitement des données. En particulier, ces moyens d'affichage 4 sont déportés et placés dans un local technique facile d'accès pour les utilisateurs ou les opérateurs pour permettre à ceux-ci de pouvoir effectuer les réglages du dispositif. Préférentiellement, ces moyens d'affichage 4 peuvent être connectés à distance au reste du dispositif par une liaison filaire ou sans fil. Lorsque que l'installation du dispositif est terminée il est dans un état arrêté, l'électrovanne 5 du dispositif est alimentée (fermée) et donc bloque le passage de l'eau dans le réseau 6. Selon un mode d'exécution préféré de l'invention l'électrovanne 5 est normalement ouverte (non alimentée) et on l'alimente, lors d'un arrêt ou d'une coupure de sécurité, pour procéder à sa fermeture. Lors de l'appui de l'utilisateur ou de l'opérateur sur le bouton poussoir marche/arrêt, l'électrovanne 5 n'est plus alimentée (ouverte), une indication � surveillance � s'affiche sur l'afficheur LCD 22 et un premier voyant surveillance 21 s'allume. Le dispositif est alors dans un état de fonctionnement normal. L'eau s'écoule alors dans le réseau 6 et à chaque litre d'eau consommé le compteur d'eau 7 envoie une impulsion, via l'émetteur d'impulsions 8, à l'automate programmable 9 qui va traiter ces impulsions, les interpréter et réagir en fonction de celles-ci. L'impulsion arrive dans le compteur de temps 10 calculant 30 l'écart (t) entre deux impulsions et stocke ce temps (t) dans la mémoire M10 de ce compteur 10. En fonction de cet écart (t) ce compteur 10 attribue un litre d'eau consommé au compteur d'impulsions 11 à 17 correspondant. En effet les différents compteurs 11 à 17 d'impulsions sont 35 réglés suivant l'écart (t) entre deux impulsions et donc en fonction du débit dans le réseau. A titre d'exemple on présente le fonctionnement du compteur 11 sachant que tous les compteurs 11 à 17 fonctionnent selon le même schéma. Le compteur 11 est incrémenté d'un litre si le temps (t) entre deux impulsions est inférieur à Ti. Le temps (t) restant toujours inférieur Ti c'est uniquement le compteur 11 qui est incrémenté. Lorsque le compteur 11 d'impulsions atteint sa valeur de seuil de fuite S1, mémorisée dans sa mémoire M, il déclenche via une première sortie et une porte logique � OU � l'allumage du voyant de fuite 19 et affiche sur l'afficheur LCD 22 � fuite � ou un autre message d'état du dispositif. Tous les compteurs 11 à 17 sont reliés à cette porte � OU � et permettent ainsi l'allumage de ce voyant 19 si leur valeur de seuil S1 est atteinte. Préférentiellement lorsqu'un des compteurs 11 à 17 atteint cette valeur S1 le voyant de fuite 19 clignote pour indiquer que la fuite est minime, la fréquence du clignotement étant proportionnelle à la fuite. Si la situation de � fuite � n'est pas résolue le compteur 11 peut atteindre le seuil alarme/coupure S2. Si ce seuil S2 est atteint, le compteur 11 va, par une seconde sortie et l'intermédiaire de deux portes � OU �, faire clignoter le voyant alarme/coupure 20 et afficher sur le LCD 22 l'état du dispositif. Ce seuil prévient l'utilisateur ou l'opérateur de la coupure imminente de l'approvisionnement du réseau 6 Avantageusement et suite à un appui prolongé sur le bouton marche/arrêt lors de la mise en route du dispositif une protection partielle est enclenchée via le circuit 30 et/ou 31 de celui-ci. Cette protection permet, notamment, pour les compteurs 16 et 17 de signaler les fuites sur celui-ci, mais en aucun cas de procéder à une alarme ou à une coupure du réseau 6 le débit étant très faible. Enfin si le dispositif n'est pas stoppé par un utilisateur ou que le problème n'est pas résolu, le compteur 11 peut atteindre sa dernière valeur de seuil S3, dit seuil de coupure. Dans ce cas là une troisième sortie du compteur 11 va allumer, de manière permanente, le voyant alarme/coupure 20 et éteindre le voyant surveillance 19. De plus l'électrovanne 5 est fermée pour empêcher le passage de l'eau et ainsi protéger le réseau 6. L'automate 9 enregistre dans sa mémoire les valeurs d'état de chaque compteur 11 à 17 pour faciliter la maintenance du dispositif. Plus particulièrement l'automate programmable 9 enregistre : - toutes les valeurs courantes et maximum atteintes des compteurs 11 à 17 ; - le nombre de coupures engendrées par l'arrosage ; - le nombre de coupures engendrées par les compteurs 11 à 17 de débits ; - le nombre de départs d'arrosage ; - le nombre d'alarmes consommations. Selon un mode d'exécution de l'invention si le débit ralenti et que l'on passe dans un écart de temps (t) calculé par le compteur 10 supérieur à T1 mais inférieur à un temps T2 alors c'est le compteur 12 qui est sélectionné, et on réinitialise le compteur 11. Ainsi on comprend bien que lors d'un ralentissement progressif du débit, voire d'un arrêt d'approvisionnement du réseau 6, on effectue une remise à zéro en cascade des compteurs d'impulsions 11 à 17. A l'inverse, si le débit accélère, les compteurs d'impulsions 11 à 17 ne sont pas réinitialisés. Avantageusement le dispositif permet par une pression sur le bouton RESET d'initialiser les compteurs 11 à 17 et d'éteindre les voyants 19, 20. Selon un mode de réalisation particulier du dispositif, il autorise un fonctionnement en marche forcée pour le remplissage d'une piscine ou similaire. Ce mode de fonctionnement est sélectionnable par le bouton marche forcée 25 situé, soit sur l'automate programmable 9, soit sur le boitier déporté des moyens d'affichages 4, d'ailleurs l'automate programmable 9 comprend un compteur d'impulsions 27 supplémentaires dit compteur 27 de marche forcée. Lors de l'appui sur ce bouton 25 l'utilisateur ou l'opérateur peut choisir la durée de cette marche forcée, sur une durée maximum de 48h par tranches de 3h. Il peut également limiter la marche forcée en réglant un seuil S de volume maximum à atteindre. Avantageusement pour indiquer que le dispositif est en marche forcée les voyants fuite 20 et alarme/coupure 21 10 clignotent en alternance. Tout particulièrement, à chaque litre consommé, l'impulsion émise par le compteur d'eau 7 arrive directement sur le compteur d'impulsions 27 de marche forcée. Si la durée ou le seuil S est atteint la marche forcée du 15 dispositif est arrêtée, les voyants 20, 21 sont éteints et le dispositif est remis dans l'état où il était avant l'appui sur le bouton marche forcée c'est-à-dire soit arrêté, soit en marche ou surveillance. Si une fuite existait en marche forcée, sa détection est uniquement retardée jusqu'au passage en 20 surveillance puisque les compteurs 11 à 17 ne comptent plus les impulsions en marche forcée mais ne sont pas remis à zéro. Dans une application avantageuse lorsque un appareil d'arrosage automatique d'un particulier ou d'un immeuble collectif est relié au dispositif 1. Le fonctionnement en mode 25 arrosage automatique est signalé par l'allumage du voyant d'arrosage automatique 18 et le clignotement du voyant de surveillance 21 durant tout l'arrosage automatique. Plus particulièrement un programmateur d'arrosage 28 quelconque peut être raccordé au dispositif de détection de 30 fuites via deux fils, qui vont simplement envoyer un signal lors d'un d'arrosage dispositif Avantageusement le dispositif comprend un compteur 35 d'impulsions d'arrosage automatique. Si l'on dépasse le premier seuil du compteur 29 le voyant 19 clignote pour alerter d'une départ de cycle d'arrosage. Ledit programmateur envoie un signal du départ du cycle d'arrosage au fuite. Lorsque l'on atteint le deuxième seuil (seuil de coupure) le voyant alarme/coupure 20 est allumé et une coupure sur le réseau 6 est appliquée au travers de l'électrovanne 5. On peut réarmer le dispositif par une pression sur le bouton RESET. Si aucun problème n'est signalé durant l'arrosage automatique le dispositif repasse automatiquement en mode surveillance du réseau 6 à la fin du cycle d'arrosage. Préférentiellement les compteurs 11 à 17 sont désactivés pour éviter les coupures intempestives du dispositif lors des départs de l'arrosage, mais ne sont pas remis à zéro. Selon un mode optionnel le dispositif peut recevoir les impulsions d'un second compteur réservé à l'arrosage, la surveillance dans ce cas-là est plus précise. En effet lors d'un départ d'arrosage, le dispositif continu de compter les impulsions sur un des compteurs de débits 11 à 17, mais déduit celles venant de l'emetteur d'impulsion (compteur d'arrosage), et compte celles de l'arrosage sur le compteur 29 de volume prévu pour l'arrosage. Les fuites sont donc surveillées sur les deux réseaux avec distinction. REVENDICATIONS1) Dispositif de détection d'une fuite d'eau dans un réseau, comprenant un compteur d'eau (7), un émetteur d'impulsions (8) conçu apte à transmettre des informations, lues sur ledit compteur (7), à des moyens de traitement des données (3), caractérisé par le fait que lesdits moyens de traitement des données (3) comportent d'une part au moins deux compteurs d'impulsions (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17) conçus aptes à fonctionner selon une valeur donnée de débit du réseau, et d'autre part des moyens de mesure dudit débit du réseau (6) aptes à permettre de sélectionner le compteur (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17) adapté au débit mesuré. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de mesure du débit du réseau consistent en un compteur de temps (10) conçu apte à mesurer le temps entre deux impulsions émises par l'émetteur d'impulsions (8). 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait l'automate programmable (9) comporte sept compteurs d'impulsions (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17), chacun étant associés à une valeur donnée du débit du réseau (6). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de mesure (3) pour mesurer le débit du réseau (6) sont constitués d'un compteur d'eau (7) équipé d'un totalisateur dont l'aiguille est munie d'une cible et sur lequel on vient raccorder, par des moyens adaptés, un émetteur d'impulsions (8). 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend un raccordement adapté pour la fixation de l'émetteur d'impulsions (9) sur le compteur d'eau (7). 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait les moyens (3) pour le traitement des données peuvent être constitués préférentiellement par un automate programmable (9). 10li 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens (3) de traitement sont constitués d'un ensemble de cartes électroniques avec un programme figé effectuant les mêmes opérations que l'automate programmable (9). 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens d'affichage (4) incorporés à l'automate programmable (9) et se présentent sous la formes de plusieurs voyants (19, 20, 21) et d'un afficheur LCD (22) permettant de visualiser les diverses alarmes et l'état du dispositif.