Brevet FR2985308A1 — publié le 20130705

La présente invention concerne un dispositif de suivi à distance de la température d'un local. De manière générale, la présente invention concerne la gestion de la température des locaux, notamment dans le cadre d'un suivi de contrats de performance énergétique. 10 En effet, de plus en plus fréquemment, la température des locaux, notamment des locaux collectifs, tertiaires, d'habitation, est soumise à des contraintes de consommation énergétique. On connaît ainsi des systèmes dans lesquels un capteur de température est placé dans un local et permet de mémoriser des valeurs de 15 température. Il est alors nécessaire de venir relever régulièrement sur site les données de température ainsi mémorisées, et typiquement tous les dix ou quinze jours. Les informations ainsi relevées doivent être transférées ou ressaisies 20 à l'aide d'un ordinateur mettant en oeuvre un logiciel de suivi de la température dans le cadre d'un contrat de performance énergétique associé à ce local. Compte tenu des contraintes liées au relevé sur site de l'information mémorisée, ce type de dispositif de suivi de température doit posséder des espaces mémoires importants, adaptés à mémoriser pendant dix à quinze jours 25 des données de température. La présente invention a pour but de résoudre au moins l'un des inconvénients précités, et de proposer un dispositif de suivi à distance de température permettant d'améliorer la gestion à distance en temps réel de la consommation énergétique d'un local. 30 A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de suivi à distance de la température d'un local comprenant des moyens d'acquisition de température et des moyens de mémorisation de valeurs de température acquises. Selon l'invention, le dispositif de suivi à distance de la température comprend des moyens d'émission des valeurs de température mémorisées à destination d'un serveur distant selon une fréquence préprogrammée, les valeurs de température étant supprimées des moyens de mémorisation après émission. Ainsi, grâce aux moyens d'émission intégrés dans le dispositif de suivi de température, les moyens de mémorisation peuvent être réinitialisés 10 après émission des valeurs de température mémorisées. Un tel dispositif de suivi à distance de la température permet d'éviter la mise en oeuvre d'un relevé sur site des températures mémorisées. Par ailleurs, grâce à la périodicité préprogrammée associée aux moyens d'émission, il est possible de limiter l'espace mémoire nécessaire dans 15 les moyens de mémorisation pour mémoriser les valeurs de température acquises. De préférence, les moyens d'émission utilisent un réseau de transmission de données de téléphonie mobile, du type GSM (acronyme du terme anglo-saxon « Global System for Mobile communications ») GPRS 20 (acronyme du terme anglo-saxon « General Packet Radio Service »), EDGE (acronyme du terme anglo-saxon « Enhanced Data rate for GSM Evolution », 3G ou 4G. Ainsi, les données peuvent être transmises vers un serveur via internet. 25 Afin d'assurer un suivi effectif de la température du local, et de suivre ainsi en temps réel l'évolution de la température et le respect des contraintes d'un contrat de performance énergétique, la fréquence préprogrammée est comprise entre 1 et 5 fois par jour, et de préférence entre 1 et 2 fois par jour. Dans un mode de réalisation particulièrement économique de 30 l'invention, le dispositif de suivi à distance de température comprend des moyens de mémorisation ayant une capacité mémoire d'environ 128 kbits. Par ailleurs, afin d'assurer l'autonomie de fonctionnement du dispositif de suivi de température, celui-ci comprend en outre des moyens d'alimentation autonome. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront encore dans la description ci-après. Au dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif : - la figure 1 est un schéma bloc illustrant le dispositif de suivi de la température selon un mode de réalisation de l'invention, en association avec un serveur distant. On va décrire à présent un exemple de réalisation en référence à la figure 1 d'un dispositif de suivi à distance de la température d'un local. Le dispositif de suivi de la température 10 est destiné à être placé dans un local dont on souhaite surveiller en temps réel l'évolution de la température, notamment dans le cadre de la maîtrise de la consommation énergétique de ce local. Dans le cadre de contrats de performance énergétique, on surveille généralement la température d'un local afin de respecter une température donnée ou température seuil, déterminée par rapport à des contraintes de consommation énergétique et tenant compte de données prédéfinies liées à la rigueur hivernale. Le suivi de la température en temps réel permet de piloter également en temps réel le contrat de performance énergétique afin de faciliter son respect. Le dispositif de suivi de la température 10 peut se présenter sous la 25 forme d'un boîtier 11 contenant l'ensemble des éléments de mesure et de commande du dispositif, et qui seront décrits en détail ci-après. Ce boîtier 11 peut être mobile et ainsi être déplacé dans le local, ou encore fixe, positionné à un endroit prédéterminé du local. A titre purement illustratif, les dimensions de ce boîtier peuvent ne 30 pas excéder 7 cm de long sur 6 à 7 cm de large et 3 cm d'épaisseur. Ce dispositif de suivi de la température 10 comprend tout d'abord des moyens d'acquisition de température 12. 2 9 85308 4 Les moyens d'acquisition de température 12 peuvent être constitués d'un capteur de température ayant par exemple une dynamique de -20° C à +50° C. A titre d'exemple, une précision de l'ordre de +1- 0,5° C à 25°C est 5 suffisante. De préférence, on privilégiera un capteur de température ayant une faible consommation énergétique. Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 1, le capteur de température 12 est intégré à l'intérieur du boîtier 11 du dispositif de suivi de la 10 température 10 et comporte une sonde en liaison avec l'extérieur du boîtier 11. En complément, les moyens d'acquisition de température 12 peuvent comporter une ou plusieurs sondes de température disposées en différents endroits du local et adaptées à communiquer, par exemple par liaison avec une base adjacente au boîtier 11 du dispositif de suivi de la température 15 10. Le dispositif de suivi de la température 10 comprend également des moyens de mémorisation 13 adaptés à mémoriser des valeurs de température provenant des moyens d'acquisition de température 12. A titre d'exemple non limitatif, ces moyens de mémorisation 13 20 peuvent avoir une capacité mémoire d'environ 128 Kbits. Les valeurs de température acquises sont mémorisées selon une période paramétrable. Par exemple, afin d'assurer un suivi régulier de la température d'un local, les valeurs de température acquises sont mémorisées selon une période 25 comprise entre 1 et 5 secondes, et par exemple de préférence toutes les secondes. De préférence, les moyens de mémorisation 13 sont adaptés à mémoriser en association une température acquise et un indicateur temporel. A cet effet, le dispositif de suivi de la température 10 comprend 30 également une horloge interne 14 adaptée à horodater les valeurs de température acquises et mémorisées dans les moyens de mémorisation 13. 2 9 85308 5 De préférence, l'horloge interne 14 ne dispose pas de batteries ou de piles de sauvegarde. Ainsi, tors de l'initialisation du dispositif de suivi de la température 10, la mise à l'heure de l'horloge interne 14 peut être réalisée lors d'une phase de 5 synchronisation qui sera décrite ultérieurement. La mise en oeuvre de la mémorisation des valeurs de température acquises dans les moyens de mémorisation 13 est gérée par un calculateur 15 qui permet de coordonner l'ensemble du fonctionnement du dispositif de suivi de la température 10. 10 Ce calculateur 15 se présente sous la forme d'un microcontrôleur intégrant notamment un convertisseur analogique/numérique pour l'acquisition des températures mesurées par les moyens d'acquisition de température 12. Le calculateur 15 comprend en outre deux émetteurs-récepteurs (du type UART, acronyme du terme anglo-saxon "Universal Asynchronous Receiver 15 Transmitter") pour communiquer avec l'extérieur du dispositif de suivi de la température 10. En particulier, un premier port émetteur-récepteur 15a est prévu pour communiquer avec un modem 16, du type modem GSM, Ce premier port émetteur-récepteur 16 peut également être adapté à 20 communiquer par une liaison Wi-Fi avec d'autres sondes de température placées dans un même local. Un deuxième port émetteur-récepteur 15b est adapté à communiquer avec un port entrée/sortie I/O du dispositif permettant de connecter le dispositif de suivi de la température 10 à un ordinateur, notamment pour initialiser la configuration du dispositif de suivi de température 10. Le port entrée/sortie I/O est typiquement une prise USB (acronyme du terme anglo-saxon "Universal Serial Bus"). Les moyens d'émission 16 ainsi constitués ici du modem 16 permettent notamment d'adresser par une liaison GSM les valeurs de 30 température mémorisées dans les moyens de mémorisation 13 à un serveur distant 20. 2 9 85308 6 De préférence, le protocole de communication utilisé est le protocole GPRS permettant la transmission des données par paquets, à débit élevé. Bien entendu, des protocoles de générations supérieures EDGE, 3G ou 4G peuvent être utilisés. 5 Afin de réaliser cette fonction de transmission en utilisant le réseau de téléphonie mobile, le modem 16 est associé à une carte SIM (acronyme du terme anglo-saxon "Subscriber Identity Mode) et une antenne. L'envoi des valeurs de température mémorisées à destination du serveur distant 20 est mis en oeuvre par les moyens d'émission 16 commandés 10 par le calculateur 15 selon une fréquence préprogrammée. A titre d'exemple, cette fréquence préprogrammée est comprise entre 1 et 5 fois par jour, et de préférence comprise entre 1 et 2 fois par jour. Ainsi, les moyens de mémorisation 13 permettent de sauvegarder les valeurs de température acquises en association avec un indicateur temporel 15 entre deux envois successifs mis en oeuvre par les moyens d'émission 16. Par ailleurs, afin d'être autonome, ce dispositif de suivi de température 10 comprend en outre des moyens d'alimentation autonome 17, permettant d'alimenter l'ensemble des modules et circuits électroniques du dispositif de suivi de la température 10. 20 A titre d'exemple, la tension d'alimentation délivrée par les moyens d'alimentation 17 peut être comprise entre 3,3 V et 4,1 V, ce qui correspond ici à des limites de fonctionnement imposées par un modem 16 compatible avec le protocole GPRS. Les moyens d'alimentation 17 peuvent être constitués à titre 25 d'exemple non limitatif d'une batterie comprenant trois accumulateurs NiMh de 3,5 V chacune. Il est préférable de choisir des batteries spécifiques, à faible taux d'autodécharge, permettant une autonomie d'alimentation de longue durée, et typiquement d'une durée d'un an. En tout état de cause, l'autonomie des moyens d'alimentation 17 doit au moins correspondre à l'autonomie nécessaire pour une saison, par exemple une saison de chauffage s'étendant d'octobre à mars dans une région tempérée. De préférence, des moyens de mesure de la tension aux bornes des moyens d'alimentation 17 permettent de contrôler l'autonomie restante. Les moyens de mesure de la tension aux bornes des moyens d'alimentation 17 peuvent être constitués de manière classique par des résistances formant un pont diviseur, permettant de mesurer avec précision la tension d'alimentation fournie par les moyens d'alimentation 17. Les moyens d'émission 16 sont alors adaptés à envoyer à 10 destination du serveur distant 20 la valeur de tension mesurée aux bornes des moyens d'alimentation 17 afin de gérer à distance l'alimentation du dispositif de suivi de la température, et éventuellement d'intervenir en cas de défaillance. Finalement, le dispositif de suivi de la température 10 peut comporter un indicateur visuel 18, typiquement constitué d'une LED ou diode 15 électroluminescente. Cet indicateur visuel 18 peut par exemple clignoter brièvement lorsque le dispositif de suivi de la température 10 est en veille (par exemple une impulsion toutes les secondes) et être allumé de manière continue lors d'opérations de synchronisation et d'envoi de données par les moyens 20 d'émission 16. En outre, cet indicateur visuel 18 peut également clignoter lentement lorsqu'un problème ou une défaillance survient dans le dispositif de suivi de la température 10. On va décrire à présent le fonctionnement de ce dispositif de suivi de 25 la température 10. Tout d'abord une étape d'initialisation et de paramétrage du dispositif de suivi de la température 10 est mise en oeuvre. Pour cela, on connecte un ordinateur (non représenté) au dispositif de suivi de la température 10 au niveau du port I/O. 30 L'ordinateur utilisé pour initialiser et paramétrer le dispositif de suivi de la température 10 met en oeuvre un logiciel de paramétrage. Ce logiciel de paramétrage permet notamment de programmer la fréquence à laquelle les moyens d'émission 16 envoient les valeurs de température mémorisées au serveur distant 20, ainsi que la période à laquelle les valeurs de température acquises par les moyens d'acquisition 12 sont mémorisées dans les moyens de mémorisation 13. Ces paramètres de configuration sont notamment sauvegardés par les moyens de mémorisation 13. Le logiciel de paramétrage commande également une étape de mise à jour de l'heure de l'horloge interne 14 du dispositif de suivi de la température 10. De préférence, cette étape de mise à jour est réalisée via les moyens d'émission 16 en synchronisant l'heure de l'horloge interne 14 avec l'heure du serveur distant 20. L'horloge interne 14 ainsi synchronisée peut ensuite déclencher au 15 niveau du calculateur 15 l'ensemble des processus de mémorisation de données et d'envoi de données. De préférence, afin d'économiser l'énergie consommée au niveau du dispositif de suivi de la température 10, l'horloge interne 14 est adaptée à maintenir l'ensemble du système électronique en veille et à commander le 20 fonctionnement des différents composants à intervalles réguliers. Ainsi, l'horloge interne 14 déclenche par exemple toutes les secondes la lecture et la mémorisation dans les moyens de mémorisation 13 de la valeur de la température mesurée par les moyens d'acquisition 12, en association avec l'heure et la date. 25 Par ailleurs, une ou deux fois par jour, l'horloge interne 14 déclenche l'émission par les moyens d'émission 16 de l'ensemble des données mémorisées dans les moyens de mémorisation 13 à destination du serveur distant 20. Les valeurs de température sont ainsi supprimées des moyens de 30 mémorisation 13 après émission, permettant ainsi de réinscrire de nouvelles données de température en association avec la date et l'heure dans les moyens de mémorisation 13. Cette mémoire réinscriptible doit ainsi uniquement posséder une capacité mémoire suffisante pour mémoriser des données entre deux envois successifs. On entend par "suppression" des données dans les moyens de mémorisation 13 soit l'effacement réel des données mémorisées, soit leur remplacement dans les registres de la mémoire par de nouvelles valeurs à mémoriser. Les données de température associées à la date et l'heure sont transmises, ici via le protocole GPRS, à destination du serveur distant 20. Par ailleurs, l'autonomie restante des moyens d'alimentation 17, représentée par exemple par la tension mesurée aux bornes de ces moyens d'alimentation 17, est également transmise à intervalles réguliers par les moyens d'émission 16 à destination du serveur distant 20 afin de contrôler le bon fonctionnement du dispositif de suivi de la température 10. Ainsi, le dispositif de suivi de la température 10 décrit précédemment permet l'enregistrement de la température mesurée dans un local, selon une période paramétrable. Par ailleurs, un envoi à une fréquence préprogrammée permet également de transmettre l'ensemble des données mémorisées vers un serveur 20 distant pour la mise en oeuvre d'un suivi à distance de la consommation énergétique de ce local. Le dispositif de suivi de la température 10 ainsi décrit se présente sous la forme d'un boîtier destiné à mesurer la température et à envoyer cette valeur vers un serveur via internet, en toute autonomie tant en ce qui concerne 25 l'alimentation électrique qu'en ce qui concerne la transmission des données.