Brevet FR2961534A1 — publié le 20111223

PROCEDE DE GESTION ET DE SURVEILLANCE D'UN RESEAU D'EAU ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN OEUVRE La présente invention se rapporte à un procédé de gestion et de surveillance d'un réseau d'eau d'une construction telle qu'une habitation permettant de détecter les fuites et d'assurer une gestion économe de l'eau. L'invention propose également un dispositif permettant de centraliser cette gestion et cette surveillance à la manière du réseau électrique d'une construction. Il existe de nombreux documents décrivant des dispositifs permettant de détecter une fuite d'eau. Généralement, les dispositifs décrits comprennent un débitmètre et une horloge qui permettent de détecter une fuite si un débit constant est mesuré pendant une durée seuil. Selon les cas, ces dispositifs comprennent une alarme qui est activée si une fuite est détectée et/ou une vanne qui coupe l'écoulement de l'eau si une fuite est détectée. Le débitmètre peut être prévu au niveau de l'arrivée d'eau générale de l'habitation et contrôler la globalité du réseau de l'habitation. En variante, ce dispositif peut être dupliqué et installé sur plusieurs tronçons du réseau de manière à les contrôler indépendamment les uns des autres. Dans ce cas, les débitmètres et les vannes sont répartis sur tout le réseau et sont distants d'un poste de contrôle qui assure la gestion des alarmes et de l'ensemble des débitmètres et des vannes. Ce type de gestion des fuites n'est pas pleinement satisfaisant dans la mesure où il est nécessaire de prévoir une longue durée avant qu'un débit constant ne soit considéré comme une fuite. En effet, si on prévoit une durée relativement courte, le dispositif peut traduire un débit constant en une fuite et interrompre l'écoulement de l'eau alors que l'utilisateur utilise normalement l'eau et remplit sa baignoire par exemple. A contrario si on prévoit une durée relativement longue avant que le dispositif n'interprète un débit constant en une fuite, la quantité d'eau écoulée avant l'interruption de l'écoulement par le dispositif peut être conséquente. Aussi, la présente invention vise à pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un procédé de gestion et de surveillance d'un réseau d'eau qui limite la quantité d'eau écoulée avant la détection de la fuite tout en limitant les interruptions intempestives suite à la détection d'une fausse fuite. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de gestion et de surveillance d'au moins un tronçon d'un réseau d'eau relié à une alimentation en eau, caractérisé en ce qu'il consiste à définir pour le tronçon un seuil prédéterminé, à placer au niveau du tronçon des moyens permettant de contrôler ce seuil, à prévoir au moins une vanne susceptible d'occuper au moins deux états, un premier état passant sans aucune restriction et un deuxième état faiblement passant, à modifier l'état de ladite vanne et la commuter à l'état faiblement passant lorsque les moyens ont détecté que le seuil prédéterminé était atteint et à stopper l'écoulement de l'eau si un utilisateur ne réagit pas au changement d'état dans une durée prédéterminée. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels - les figures 1A à 1c sont des schémas illustrant des variantes d'un dispositif pour la mise en oeuvre de l'invention avec des vannes bistables, - la figure 2 est un schéma illustrant une autre variante d'un dispositif pour la mise en oeuvre de l'invention avec des vannes motorisées, - la figure 3 est un schéma illustrant un tronçon prévu entre un compteur d'eau et une habitation équipé d'un dispositif selon l'invention, - la figure 4 est une représentation simplifiée d'un poste de contrôle selon l'invention, et - la figure 5 est un schéma illustrant la collecte d'informations issus des dispositifs selon l'invention disposés dans différentes habitations en direction d'un poste centralisé. Sur la figure 1, on a représenté en 10 un module permettant de surveiller et de gérer au moins un tronçon 12 d'un réseau d'eau. Pour la description, la présente invention est appliquée à une habitation. Toutefois, elle peut s'appliquer à d'autres constructions disposant d'un réseau d'eau. De manière connue, un réseau d'eau d'une habitation comprend à l'intérieur de l'habitation un conduit 14 d'arrivée d'eau équipé d'une vanne générale 16. En amont, le conduit 14 se prolonge jusqu'à une limite du réseau privé au niveau de laquelle est prévu un compteur (non représenté) associé éventuellement à une vanne de compteur 18 comme illustré sur la figure 3. En aval, le conduit 14 alimente au moins un tronçon 12, généralement plusieurs tronçons 12 par l'intermédiaire d'une nourrice 20. A titre d'exemple, le réseau peut comprendre un tronçon 12 pour l'eau froide destinée à la salle de bains, un tronçon 12' pour l'eau froide destinée à la cuisine, un tronçon 12" pour l'eau froide destinée aux toilettes, un tronçon 12"' pour l'eau froide destinée à être chauffée par tout moyen approprié comme par un chauffe-eau. En complément, le réseau peut comprendre en sortie des moyens pour produire de l'eau chaude un tronçon 22 pour l'eau chaude destinée à la salle de bains, un tronçon 22' pour l'eau chaude destinée à la cuisine. De même, il peut comprendre un tronçon 24 vers la machine à laver et au moins un autre tronçon 24' destiné à un robinet, par exemple disposé à l'extérieur de la maison. Pour gérer et surveiller un tronçon, le procédé consiste à définir pour le tronçon un seuil prédéterminé, à placer des moyens 26 permettant de contrôler ce seuil au niveau du tronçon et une vanne 30 susceptible d'occuper au moins deux états, à savoir un premier état passant sans aucune restriction autorisant un écoulement de l'eau avec un débit maximal et un deuxième état faiblement passant autorisant un écoulement avec un faible débit susceptible d'être perçu par l'utilisateur, à modifier l'état de la vanne 30 et la commuter à l'état faiblement passant lorsque les moyens 26 ont détecté que le seuil prédéterminé était atteint et à stopper l'écoulement de l'eau si l'utilisateur ne réagit pas à la réduction de débit dans une durée prédéterminée. De préférence, le débit de l'état faiblement passant correspond à approximativement 20% du débit normal. Selon des premières variantes illustrées sur les figures 1A à 1C, la vanne 30 est bistable et occupe deux états, un premier état passant sans restriction et un second état faiblement passant. Ce type de vanne 30 est également appelée vanne de réduction de débit. Cette vanne de réduction de débit 30 est associée à au moins une autre vanne bistable 28 susceptible d'occuper deux états, un état passant et un état non passant. Selon un premier mode de réalisation illustré sur la figure 1A, le dispositif comprend une vanne de réduction de débit 30 commune à plusieurs tronçons, notamment en amont de la nourrice 20, et plusieurs vannes bistables 28, une pour chaque tronçon. Dans ce cas, une anomalie provoque une réduction du débit dans tous les tronçons alimentés par la nourrice 20. Selon un deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 1B, chaque tronçon comprend une vanne de réduction de débit 30 et une vanne bistable 28. Selon un troisième mode de réalisation illustré sur la figure 1C, le dispositif comprend une vanne bistable 28 commune à plusieurs tronçons, notamment en amont de la nourrice 20 et plusieurs vannes de réduction de débit 30, une pour chaque tronçon. Dans ce cas, une anomalie dans un tronçon provoque une coupure de l'alimentation de l'eau dans tous les tronçons alimentés par la nourrice 20. Selon une autre variante illustrée sur la figure 2, la vanne 30 est une vanne motorisée susceptible d'occuper au moins trois états, un état passant sans aucune restriction, un état faiblement passant et un état non passant. Cette solution a pour avantage de rendre indépendant tous les tronçons en n'utilisant qu'une vanne par tronçon. Selon une caractéristique de l'invention, l'utilisateur doit modifier le débit dans une durée prédéterminée après la réduction du débit afin d'éviter que l'écoulement de l'eau soit interrompu de manière intempestive. Cette durée prédéterminée est de l'ordre de 5 à 10 s et peut être programmée. Ainsi, si le débit n'est pas modifié dans la durée prédéterminée, l'écoulement de l'eau est interrompu. D'autres solutions pourraient être envisagées comme réaction de l'utilisateur à la réduction du débit. Ainsi, on pourrait prévoir au niveau de la sortie du tronçon un interrupteur susceptible d'être actionné par l'utilisateur en réaction à une réduction du débit afin d'éviter les interruptions de l'écoulement intempestives. De préférence, les moyens 26 pour contrôler si le seuil prédéterminé est atteint sont un débitmètre. Ainsi, chaque tronçon 12 comprend un débitmètre 26. Ce dernier peut être utilisé pour détecter la réaction de l'utilisateur lorsque ce dernier modifie le débit en réaction à la réduction du débit l'informant que le seuil est atteint. Avantageusement, le seuil prédéterminé est un volume d'eau. Ainsi, on peut paramétrer pour chaque tronçon un volume d'eau à ne pas dépasser. La mesure du débit établit par le débitmètre permet de définir un volume d'eau utilisé si on couple cette mesure à une durée contrôlée par une horloge. En variante, le seuil prédéterminé peut être une durée lorsque le débit est constant au niveau du tronçon. Pour mettre en oeuvre le procédé, on utilise un dispositif sous forme d'un coffret 32 apte à être fixé au mur à la manière d'un coffret électrique. Ce coffret comprend au moins une arrivée 34 destinée à être reliée à un conduit 14 d'alimentation en eau et au moins une sortie 36, une pour chaque tronçon 12 à surveiller. Ce coffret 32 comprend un réseau fluidique interne assurant l'écoulement depuis l'arrivée 34 jusqu'à la ou aux sorties 36. Ainsi, dans le cas de plusieurs sorties 36, le réseau fluidique interne du coffret comprend une nourrice 20, l'entrée de la nourrice étant reliée à l'arrivée 34 et les sorties de la nourrice aux sorties 36, chacune par un conduit 38, le coffret comportant autant de conduits 38 que de sorties 36 au niveau desquelles sont connectés les tronçons 12. Selon certaines variantes, chaque conduit 38 comprend un débitmètre 26 et une vanne 30. En complément, le conduit 38 peut comprendre au moins un élément 40 permettant d'ajuster, de mesurer une caractéristique de l'écoulement de l'eau (pression, température, débit, ou autre..), par exemple un réducteur de débit (visible sur la figure 1A). Selon la variante illustrée sur la figure 1A, chaque conduit 38 comprend une vanne 28 bistable. En complément, le coffret comprend entre la nourrice 20 et 20 l'arrivée 34 une vanne 30 de réduction de débit. Selon la variante illustrée sur la figure 2, chaque conduit 38 comprend une vanne 30 motorisée susceptible d'occuper au moins trois états, un état passant sans aucune restriction, un état faiblement passant et un état non passant. Selon un mode de réalisation, le coffret 32 peut comprendre des moyens 42 25 complémentaires pour détecter des fuites comme selon l'art antérieur par exemple. A titre d'exemple, le coffret peut comprendre un pressostat permettant de détecter une fuite (visibles sur les figures 1A et 2). Le coffret comprend des moyens de contrôle/commande 44 comportant des entrées reliées aux débitmètres 26 et éventuellement à d'autres éléments comme par exemple au pressostat 42, des sorties reliées aux vannes et éventuellement à d'autres éléments, des moyens de calcul, des moyens pour mémoriser des données et des moyens pour mesurer des durées comme par exemple une horloge. Avantageusement, les moyens de contrôle/commande 44 comprennent également des moyens de communication afin de relier le coffret d'une habitation à un poste distant 46, comme illustré sur la figure 5. Cette fonction peut permettre de surveiller une habitation à distance comme par exemple une maison secondaire ou de renseigner un serveur regroupant les informations de plusieurs habitations. Le coffret 32 peut se présenter sous forme d'au moins un module principal 10 intégrant des moyens de contrôle/commande 44 auquel peut être éventuellement adjoint un ou plusieurs module(s) complémentaire(s) comme par exemple un module 10' pour l'eau chaude, et un module 10" pour le tronçon dédié à la machine à laver et aux robinets extérieurs. De préférence, les modules complémentaires comprennent des moyens de contrôle/commande reliés par une connectique adaptée aux moyens de contrôle/commande 44 du module principal. Ainsi, par l'ad jonction de modules complémentaires, on peut adapter un coffret comportant un module principal standardisé aux besoins particuliers de chaque habitation. Les moyens de contrôle/commande 44 peuvent se présenter sous la forme d'une carte électronique équipée d'un port adapté pour connecter un ordinateur pour paramétrer les moyens de contrôle/commande et visualiser/saisir des données et/ou d'un programmateur interne ou externe permettant de paramétrer les moyens de contrôle/commande et visualiser/saisir des données. Les moyens de contrôle/commande 44 permettent de paramétrer les différents tronçons et de définir pour chacun d'eux un seuil prédéterminé, notamment un certain volume d'eau, ce seuil pouvant varier d'un tronçon à l'autre. Lors de l'utilisation, les moyens de contrôle/commande 44 déterminent en temps réel le volume d'eau utilisé pour chaque tronçon grâce à l'horloge et aux informations transmises par les débitmètres 26 de chaque tronçon. Si le volume d'eau mesuré ne dépasse pas le seuil prédéterminé rien ne se passe. Si le volume d'eau mesuré pour un tronçon dépasse le seuil prédéterminé dudit tronçon, alors les moyens de contrôle/commande 44 modifient l'état de la vanne 30 qui passe à l'état faiblement passant. Si personne n'utilise ce tronçon et qu'aucune réaction n'est intervenue dans une durée prédéterminée depuis le changement d'état (temps mesuré par les moyens de contrôle/commande) cela signifie que ce tronçon présente une anomalie. Dans ce cas, les moyens de contrôle/commande 44 transmettent une instruction à la vanne 28 (ou à la vanne 30 selon la variante illustrée sur la figure 2) de ce tronçon de manière à stopper l'écoulement de l'eau au moins dans le tronçon présentant l'anomalie. Si un utilisateur utilise l'eau s'écoulant dans le tronçon, il constate que le débit est très faible et de ce fait il est sensibilisé sur la consommation de l'eau déjà utilisée. Dans ce cas, l'utilisateur peut avoir deux réactions. Il se rend compte qu'effectivement il a consommé beaucoup d'eau et peut décider d'interrompre l'écoulement de l'eau. Il a encore besoin d'eau et dans ce cas machinalement, il va modifier le débit en actionnant le robinet ou le mitigeur commandant l'écoulement de l'eau à la sortie du tronçon. En suivant, le débitmètre 26 du tronçon renseigne les moyens de contrôle/commande 44 de la réaction de l'utilisateur qui n'arrêtent pas l'écoulement de l'eau et de préférence rétablissent un débit normal en commandant la vanne 30 et recommencent un nouveau cycle de surveillance en réinitialisant le volume d'eau mesuré de manière à commander la vanne 30 lorsqu'un seuil prédéterminé sera de nouveau atteint. Selon les cas, ce nouveau seuil prédéterminé peut être identique au premier ou différent. Selon les variantes, le seuil prédéterminé peut être réglé manuellement et/ou être de type auto-adaptatif et s'ajuster en fonction de l'usage des utilisateurs. Le seuil peut être programmé au moment de l'installation et restent fixe ou peut être modifié et programmé ultérieurement soit localement ou soit à distance grâce aux moyens de communication. Les moyens de contrôle/commande 44 peuvent permettre de stocker différentes 5 données, comme par exemple la consommation globale et/ou la consommation par tronçon. Les données stockées peuvent être transmises à un poste distant 46. Les moyens de contrôle/commande 44 peuvent éventuellement assurer d'autres fonctions comme par exemple la fonction anti-débordement d'une baignoire, la 10 fonction de programmateur pour assurer le déclenchement et l'arrêt de l'écoulement de l'eau en fonction de plages horaires programmées, notamment pour l'arrosage, la mise hors gel, la fonction de mitigeur en commandant les vannes motorisées du tronçon d'eau froide et du tronçon d'eau chaude combinés, la fonction de contrôle de la soupape de sécurité d'un cumulus, ou d'autres 15 fonctions relatives au réseau d'eau de l'habitation. Ces fonctions ne sont en aucun cas limitatives et peuvent se cumuler avec d'autres fonctions non énumérées. Avantageusement, le dispositif peut comprendre des moyens pour surveiller la canalisation qui s'étend de la limite du réseau privé jusqu'à l'arrivée d'eau de la maison. A cet effet, cette canalisation comprend un débitmètre 48 (illustré sur 20 la figure 3) au plus près de la limite du réseau privé qui mesure l'écoulement de l'eau et qui est connecté aux moyens de contrôle/commande 44. Si ce débitmètre 48 mesure un débit alors que les autres débitmètres 26 ne mesurent aucun débit cela signifie que cette canalisation comprend une anomalie, notamment une fuite. Dans ce cas, les moyens de contrôle/commande 44 25 génèrent un signal d'alarme ou coupent la vanne de compteur 18. Les avantages du procédé et du dispositif sont les suivants : il prévient l'utilisateur d'une consommation d'eau excessive et tend à le sensibilisent et donc l'incite à réduire sa consommation, - il permet de limiter la consommation d'eau tronçon par tronçon, - il peut permettre une auto-adaptation des seuils pour chaque tronçon en fonction de leurs utilisations, - il peut éventuellement assurer la fonction de mitigeur, - il peut permettre de collecter des informations relatives aux réseau d'eau, notamment la consommation, - il permet de détecter les fuites et d'isoler le tronçon présentant l'anomalie tout en permettant de poursuivre l'alimentation du reste de la maison, - il peut permettre de mettre les circuits d'eau hors gel, - il peut permettre d'assurer la fonction anti-débordement, - il peut permettre d'assurer une surveillance à distance. REVENDICATIONS1. Procédé de gestion et de surveillance d'au moins un tronçon (12) d'un réseau d'eau relié à une alimentation en eau (14), caractérisé en ce qu'il consiste à définir pour le tronçon un seuil prédéterminé, à placer au niveau du tronçon des moyens (26) permettant de contrôler ce seuil et à prévoir au moins une vanne (30) susceptible d'occuper au moins deux états, un premier état passant sans aucune restriction et un deuxième état faiblement passant, à modifier l'état de ladite vanne (30) et la commuter à l'état faiblement passant lorsque les moyens (26) ont détecté que le seuil prédéterminé était atteint et à stopper l'écoulement de l'eau si un utilisateur ne réagit pas au changement d'état dans une durée prédéterminée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le seuil prédéterminé est un volume d'eau. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à modifier le débit dudit tronçon dans une durée prédéterminée afin 15 d'éviter que l'écoulement de l'eau soit stoppé. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la durée prédéterminée est de l'ordre de 5 à 10 secondes. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le débit de l'état faiblement passant est de l'ordre de 20% 20 du débit normal. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part au niveau d'un tronçon des moyens (26) pour contrôler un seuil, au moins une vanne (30) susceptible d'occuper au moins deux états, un premier état passant 25 sans aucune restriction et un deuxième état faiblement passant autorisant un écoulement avec un faible débit susceptible d'être perçu par un utilisateur, et d'autre part, des moyens de contrôle/commande (44) qui lorsque ledit seuilprédéterminé est atteint commutent ladite vanne (30) à l'état faiblement passant et en suivant stoppent l'écoulement de l'eau dans ledit tronçon si un utilisateur ne réagit pas au changement d'état dans une durée prédéterminée. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le tronçon comprend un débitmètre (26). 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le tronçon comprend au moins une vanne (30) bistable susceptible d'occuper un premier état passant sans aucune restriction et un deuxième état faiblement passant associée à au moins une autre vanne bistable (28) susceptible d'occuper un état passant et un état non passant. 9. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le tronçon comprend une vanne motorisée (30) susceptible d'occuper au moins trois états, un état passant sans aucune restriction, un état faiblement passant et un état non passant. 10. Dispositif de gestion et de surveillance d'un réseau d'eau comprenant plusieurs tronçons permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un coffret comportant d'une part une arrivée d'eau (34) reliée à des conduits (38) reliés chacun à un tronçon (12) et qui comprennent chacun des moyens (26) pour contrôler un seuil et une vanne (28, 30) susceptible d'occuper au moins deux états, un premier état passant sans aucune restriction et un deuxième état faiblement passant autorisant un écoulement avec un faible débit susceptible d'être perçu par un utilisateur, et d'autre part, des moyens de contrôle/commande (44) qui stockent pour chaque tronçon (12) un seuil prédéterminé, et qui lorsque pour un tronçon donné son seuil est atteint commutent la vanne (30) à l'état faiblement passant et en suivant stoppent l'écoulement de l'eau dans au moins ledit tronçon si un utilisateur ne réagit pas au changement d'état dans une durée prédéterminée.