Brevet FR3000588A1 — publié le 20140704

DISPOSITIF DE PREVENTION DE CRUES ET D'INONDATIONS La présente invention concerne le domaine de la prévention des crues et inondations, et plus particulièrement un dispositif de prévention et de prévision de crues et d'inondations. Les inondations causées par des crues ou toutes autres raisons comme par exemple des fuites de liquide, provoquent de nombreux dégâts aux biens meubles ou immeubles. Dans certaines zones géographiques, ces inondations sont de plus en plus 10 fréquentes, rapides, importantes et donc dangereuses pour les populations concernées. La prévention des inondations se fait actuellement par des analyses météorologiques prédictives. Cependant, du fait du rapide changement climatique, ces analyses ne sont pas totalement fiables. 15 Il est également connu de nombreux détecteurs d'inondation de différents types. Ces détecteurs d'inondation sont des dispositifs qui ont pour objectif de détecter toute présence anormale d'eau dans un lieu d'habitation. Un premier type de détecteur est formé par un boitier posé directement sur le sol, et qui va émettre un signal sonore ou lumineux lorsqu'il rentre en contact avec 20 de l'eau. Un autre système concerne un ruban détecteur constitué de deux fils métalliques reliés en extrémité par une résistance et isolés par un tissu absorbant. Dès qu'une présence d'eau humidifie le ruban, une alarme est enclenchée avant même l'apparition d'une quantité d'eau importante. 25 L'inconvénient de ces systèmes est qu'il est nécessaire qu'ils soient visibles ou proches de l'utilisateur pour que le signal soit perçu. Un autre inconvénient provient du fait qu'ils ne peuvent pas être submergés totalement par l'eau sous peine de ne plus fonctionner correctement. De plus, ils ne permettent d'alerter que lors du contact avec l'eau, ce qui est parfois trop tard pour éviter les dégâts causés par 30 l'inondation. Ces systèmes n'ont pas pour fonction d'analyser la hauteur d'un niveau d'eau. De plus, ces systèmes sont en général utilisés à l'intérieur des habitations et ne permettent donc pas de prévenir d'une montée d'eau à l'extérieur de l'habitation. Il est également connu des surveillances de niveau d'eau effectuées par relevés limniques. Ces analyses sont effectuées dans des zones très restrictives et sont conçues pour analyser exclusivement des crues dites lentes dans des cours d'eau d'importance significative comme par exemple les fleuves. Les nouveaux aléas météorologiques, tels que les pluies diluviennes ou torrentielles, engendre des crues dites "éclairs" provoquant des inondations avec submersions rapides. La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients de l'art antérieur en proposant un système de prévention et de prévision de crue et d'inondation permettant de prévenir d'une présence, d'une montée et déplacement des eaux à destination de zones environnantes et éloignées à protéger et tenant compte des nouveaux aléas météorologiques. Pour cela la présente invention propose un dispositif de prévention de crue et/ou décrue et/ou inondation formé par un boitier, comportant au moins deux capteurs d'eau situés à deux niveaux différents, des moyens d'analyse et des moyens de communication à distance, le dispositif permettant d'alerter à distance, des utilisateurs, d'une montée et/ou d'une présence ou pas d'eau. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens d'analyse en association avec les deux capteurs permettent de déterminer la vitesse d'augmentation ou de diminution d'un niveau d'eau en fonction du temps. L'invention concerne également un système de prévention de crues et/ou décrue et/ou inondation, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux dispositifs de prévention selon l'invention. Selon un mode de réalisation de l'invention, un premier dispositif de prévention est situé à une distance d'un second dispositif de prévention. Selon un mode de réalisation de l'invention, le système permet de calculer la vitesse de déplacement et la direction des eaux par mesure du temps mis pour parcourir la distance du premier dispositif de prévention vers le deuxième dispositif de prévention ou du deuxième dispositif de prévention vers le premier dispositif de prévention. Selon un mode de réalisation de l'invention, les dispositifs de prévention communiquent des avertissements et des alertes vers au moins un récepteur d'utilisateur. Selon un mode de réalisation de l'invention, le système comporte un dispositif de surveillance, de traitement et d'analyse pour calculer les vitesses et de direction de montée de déplacement des eaux. Selon un mode de réalisation de l'invention, des dispositifs de prévention sont en communication avec le dispositif de surveillance pour lui transmettre des informations permettant de générer des avertissements et des alertes vers au moins un récepteur d'utilisateur. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de surveillance est en relation avec un réseau internet ou satellitaire, pour permettre l'intégration 10 d'informations externes dans des bases de données spécifiques, ces données pouvant être ensuite transmises à au moins un récepteur des utilisateurs. Dispositif de surveillance, de traitement et d'analyse mettant en oeuvre un dispositif ou un système selon l'invention, permettant la surveillance de l'état des dispositifs, la réception, la centralisation, le stockage de données horodatées, leur 15 traitement et leur communication. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées et données à titre d'exemple: 20 - la figure 1 est une représentation schématique du dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une représentation schématique du système selon l'invention, - la figure 3 est une représentation schématique de l'utilisation du dispositif selon l'invention. 25 Le dispositif 10 de prévention et de prévision des inondations et des crues selon l'invention, illustré sur la figure 1 est composé d'un boîtier 1 robuste comportant au moins deux capteurs 2 et 2' capables de détecter la présence ou les niveaux d'eau et de communiquer en temps réel ces données de façon autonome à des systèmes de réception 20 et 30. 30 On entend par boitier 1 robuste, un boitier 1 résistant aux chocs et à l'humidité. Le boitier 1 est de petite taille, c'est à dire qu'il tient dans la main d'un utilisateur classique, et peut ainsi être installé sans difficulté dans divers endroits. Les capteurs 2, 2' utilisés dans le cadre de la présente invention, sont des capteurs 2, 2' classiques de détection d'eau, bien connus de l'homme du métier, et par exemple des capteurs de type flotteurs, capacitifs ou conductifs. Ils sont disposés à l'extérieur du boitier 1. Le dispositif 10 de prévention des inondations selon l'invention, comporte également des moyens 3 de traitements adaptables et modulables, ainsi que des 5 moyens 4 de communication à distance. Les moyens 3 de traitement, comportant notamment une horloge interne, permettent d'intégrer et de traiter les données absolues provenant des capteurs 2, 2' d'eau et de transmettre les informations obtenues, constatées et calculées, à des récepteurs finaux 20 ainsi qu'à un autre dispositif 30 (figure 2). Ces moyens 3 sont 10 programmables à distance via ordinateur ou téléphone mobile ce qui les rend adaptables et modulables. Le dispositif 10 selon l'invention est ainsi différencié par la présence d'au moins deux capteurs 2, 2' d'eau, situés à deux niveaux différents, constatant au moins deux niveaux d'eau déterminant au moins deux données absolues horodatées 15 via le moyen 3 de traitements. Les capteurs du dispositif 10 permettent de constater et de communiquer à la fois un avertissement par un premier capteur 2 et une alerte par un deuxième capteur 2'. Dans le cadre de l'invention, on entend par niveau, une hauteur de l'eau ou du capteur. 20 L'écart de temps calculé entre ces deux valeurs absolues horodatées constatées par les capteurs 2, 2' permet d'en déterminer par les moyens 3 de traitements une valeur relative (n) fournissant alors une information supplémentaire et complémentaire sur la rapidité de l'élévation du niveau d'eau. Ainsi, un dispositif 10 permet de déterminer l'augmentation du niveau d'eau en fonction du temps (NT 25 pour Niveau-Temps). La valeur de l'information n précise l'amplitude de l'évènement et donc l'importance du danger ce qui permet de qualifier plus précisément le degré d'alerte à communiquer en complément des avertissements et alertes précédemment communiqués. La présence d'au moins deux capteurs de niveau d'eau permet de 30 fournir trois informations distinctes, deux absolues et une relative, qualifiant précisément le degré de dangerosité d'une crue ou d'une inondation par atteinte des niveaux désignés et rapidité de l'élévation du niveau d'eau entre ces deux niveaux (NT). Le dispositif 10 autonome en énergie et radio communication selon l'invention est ainsi différencié de par la présence d'au moins deux capteurs ainsi que de ses fonctions de programmations à distance et de ses calculs de valeurs relatives rendant sa production et son exploitation économique. La présence de plusieurs capteurs présente l'avantage de permettre de pallier l'éventuelle défaillance d'un des capteurs 2, 2'. Le dispositif 10 demeure ainsi en mesure de signaler au moins un niveau déterminé et de prévenir ainsi les utilisateurs d'un évènement critique. Les moyens 4 de communication à distance sont formés par tous types de moyens de communication à distance bien connus de l'homme du métier et par exemple une carte de stockage des données et des applications, plus connues sous le nom de carte SIM (pour Subscriber Identity Module selon la terminologie anglaise). Cette carte SIM permet la communication des données observées via le réseau GSM (pour Global System for Mobile Communications selon la terminologie anglaise). Les moyens 4 de communication à distances sont également formés par une puce électronique dont la programmation à distance, via un simple téléphone mobile ou un ordinateur, permet l'activation et la gestion d'applications spécifiques. Le dispositif 10 selon l'invention comporte une batterie longue durée qui lui 20 permet d'être autonome pendant une période relativement longue, et par exemple au moins 10 ans. Selon une variante, le dispositif 10 comporte des capteurs d'énergie solaire afin d'augmenter son autonomie. Dans le cadre de l'invention, les dispositifs 10, 10' sont utilisés par deux ou 25 plus. Ces dispositifs 10, 10' forment ainsi un système de prévention et de prévision d'inondation illustré sur la figure 2. Plus précisément, dans une zone 5 à surveiller un premier dispositif 10 est disposé en amont et un deuxième dispositif 10' est situé en aval à une distance d du premier dispositif 10. Le système dispose ainsi de deux dispositifs 10 permettant de 30 gérer à la fois des avertissements et des alertes en zones amont et aval. Lors du fonctionnement du système, le premier dispositif 10 détecte la présence d'eau. Les moyens 3 de traitement définissent les éléments nécessaires à la prévention de l'inondation, et communiquent ces informations 12 horodatées en données absolues et calculées relativement aux moyens 4 de communications à distance aux récepteurs finaux 20 et 20' ainsi qu'au dispositif d'analyse et de surveillance 30. Le dispositif 30 traite les informations 12, 12' horodatées reçues des dispositifs 10 et 10' afin de déterminer les écarts de temps entre les données absolues et calculées. Ces traitements permettent l'obtention de nouvelles valeurs relatives (DT pour Distance-Temps) renseignant alors sur la rapidité et la direction du déplacement de la crue et/ou de l'inondation (vélocité directionnelle de propagation). Ainsi l'analyse du temps mis par l'eau pour parcourir la distance d entre le premier dispositif 10 et le deuxième dispositif 10' renseigne sur la rapidité de 10 déplacement de l'eau, et permet de générer une alerte complémentaire 32 vers les récepteurs 20'. Ainsi, un système formé par au moins deux dispositif 10 permet de déterminer la distance parcourue par l'eau en fonction du temps (DT). Le système selon l'invention permet ainsi d'alerter sur une crue et/ou une inondation, en calculant sa vitesse de montée et déplacement ainsi qu'en constatant 15 la direction des eaux et en transmettant ces informations à des récepteurs des utilisateurs. Le système est disposé proche ou éloigné de la zone à protéger. Plus le dispositif est éloigné, plus l'alerte anticipe l'inondation de la zone à protéger. Le système prévoie également des auto-diagnostics des dispositifs 10 qui sont communiqués à intervalles réguliers au dispositif 30 et optimisent la prévention. Ces 20 auto-diagnostics consistent à envoyer des informations même lorsqu'aucune présence d'eau n'est détectée. Le système selon l'invention permet ainsi d'envoyer des données à des récepteurs 20 et 20' pour générer un avertissement ou une alerte, et permet également d'envoyer les données recueillies au dispositif 30 de surveillance, de 25 traitement, d'analyse et de communication (illustré schématiquement sur la figure 3). Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif 30 de surveillance, de traitement et d'analyse est un serveur informatique capable de constituer une base de données et de la traiter par des calculs. Ce serveur est relié à des moyens de communication de type GSM, internet et satellitaire pour l'envoi de messages 30 destinés aux utilisateurs, par exemple des messages d'alertes, ou à l'administrateur, par exemple un auto diagnostic des dispositifs 10. Le dispositif 30 est capable d'intégrer d'autres informations indépendantes des dispositifs 10, également intégrées dans la base de données, afin d'améliorer la pertinence des informations communiquées comme par exemple l'intégration de données pluviométriques en provenance d'une station communicante. Les fonctionnalités du dispositif 30 sont notamment les suivantes : - Surveillance de la réception des autodiagnostics envoyés 31 par les dispositifs 10, - Réception et stockage dans une base de données des informations de détection horodatées envoyées 31 par les dispositifs 10, - Possibilité de redonder 32 la communication des messages envoyés par les dispositifs 10 aux utilisateurs, - Possibilité de communiquer 32 ces messages à des utilisateurs non configurés dans les bases d'appels des dispositifs 10, - Gestion à distance 13 des fonctionnalités et informations des dispositifs 10, numéros de téléphone appelés, texte des messages communiqués... - Réception et stockage dans la base de données d'informations provenant 53 d'autres dispositifs 50 indépendants des dispositifs 10 et par exemple : données pluviométriques en provenance de stations communicantes, données météorologiques, données internet..., - Traitements de la base de données (calculs ; algorithmes) permettant de communiquer 32 des prévisions d'évènements crue ou inondation, lieux et délais, vers des utilisateurs en zones concernées, - Possibilité de communiquer 52 des évènements ou des prévisions par le biais d'internet ou de satellites afin de prévenir une population située en zones concernées. Le dispositif 10, 10' et le système selon l'invention permettent également de prévenir une décrue et/ou une fin d'inondation. Plus précisément, le dispositif 10, 10' permet de déterminer la diminution du niveau d'eau en fonction du temps (NT) en utilisant le même procédé que celui utilisé pour déterminer l'augmentation du niveau d'eau. Le dispositif 10 selon l'invention par la présence d'au moins deux capteurs 2, 2' d'eau constate au moins deux niveaux d'eau déterminant au moins deux données absolues horodatées via le moyen 3 de traitements. L'écart de temps calculé entre ces deux valeurs absolues horodatées constatées par les capteurs 2, 2' permet d'en déterminer par les moyens 3 de traitements une valeur relative (n) fournissant alors une information sur la diminution du niveau d'eau en fonction du temps. De la même façon, le système selon l'invention permet de déterminer le temps (DT), liée à la décrue ou la fin d'inondation, mis par l'eau pour parcourir la distance d entre le premier dispositif 10 et le deuxième dispositif 10' lorsqu'elle se retire. Le système permet l'analyse du temps mis pour qu'aucun des deux dispositifs ne soit dans l'eau. C'est-à-dire qu'à partir du moment où le deuxième dispositif 10', celui le plus proche de la zone à protéger, n'est plus en contact avec l'eau, on mesure le temps nécessaire pour que le premier dispositif 10 ne soit plus en contact avec l'eau. Finalement on mesure le temps mis par l'eau pour reculer sur la distance d entre le deuxième dispositif 10' et le premier dispositif 10. Les applications du système de prévention des inondations selon l'invention, sont nombreuses, par exemple : - sur un cours d'eau, une alerte en zone A, en amont, déclenche un avertissement en zone B, en aval, - pour un système de drainage, l'analyse du niveau d'eau à son entrée en fonction de celui de sa sortie permet de déterminer sa capacité d'évacuation et donc son efficacité, - en face externe d'une digue, l'élévation de niveau d'eau, crue, constitue un avertissement et de l'autre côté de cette digue une présence d'eau, inondation, constitue une alerte de débordement ou de rupture de digue, - signalisation aux automobilistes sur un panneau d'information distant de la présence d'une cuvette d'eau sur une route, - signalisation d'une route inondée pour mettre en oeuvre des moyens adaptés par les secours, et avertir les automobilistes, - contrôle de l'efficacité et de la fiabilité de barrages temporaires anti-crue, - signalisation et analyse de la progression de l'inondation en zone urbaine suite à un violent orage... Le système selon l'invention permet ainsi de surveiller des zones et de prévenir un risque d'inondation de façon qualifiée et quantifiée. Les contrôles réguliers et automatiques, du bon état de fonctionnement du dispositif de prévention par le dispositif lui-même ou via le dispositif de surveillance, sécurisent le système. La gestion à distance du système via le réseau GSM ou internet par les utilisateurs ou l'administrateur permet une utilisation simple et rapide du système. Il doit être évident pour l'homme du métier que la présente invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications. REVENDICATIONS1. Dispositif (10, 10') de prévention de crue et/ou décrue et/ou inondation formé par un boitier (1), comportant au moins deux capteurs (2, 2') d'eau situés à deux niveaux différents, des moyens (3) d'analyse et des moyens (4) de communication à distance, le dispositif permettant d'alerter à distance, des utilisateurs, d'une montée et/ou d'une présence ou pas d'eau. 2. Dispositif (10, 10') selon la revendication 1, dans lequel les moyens (3) d'analyse en association avec les deux capteurs (2, 2') permettent de déterminer la vitesse (NT) d'augmentation ou de diminution d'un niveau (n) d'eau en fonction du temps. 3. Système de prévention de crues et/ou décrue et/ou inondation, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux dispositifs (10, 10') de prévention selon une des revendications 1 à 2. 4. Système selon la revendication 3, dans lequel un premier dispositif (10) de prévention est situé à une distance (d) d'un second dispositif (10'). 5. Système selon une des revendications 3 à 4, permettant de calculer la vitesse (DT) de déplacement et la direction des eaux par mesure du temps mis pour parcourir la distance (d) du premier dispositif (10) de prévention vers le deuxième dispositif (10') de prévention ou du deuxième dispositif (10') de prévention vers le premier dispositif (10) de prévention. 6. Système selon une des revendications 3 à 5, dans lequel les dispositifs (10, 10') de prévention communiquent des avertissements et des alertes vers au moins un récepteur (20) d'utilisateur. 7. Système selon une des revendications 3 à 6, comportant un dispositif (30) de surveillance, de traitement et d'analyse pour calculer les vitesses et de direction de montée (NT) et (DT) de déplacement des eaux. 8. Système selon une des revendications 3 à 7, dans lequel des dispositifs (10) de prévention sont en communication avec le dispositif (30) de surveillance pour lui transmettre des informations permettant de générer des avertissements et des alertes (32) vers au moins un récepteur (20) d'utilisateur. 9. Système selon une des revendications 3 à 8, dans lequel le dispositif (30) est en relation avec un réseau internet ou satellitaire (50), pour permettrel'intégration (31) des informations dans des bases de données spécifiques, ces données pouvant être ensuite transmises (32, 52) à au moins un récepteur (20) des utilisateurs. 10. Dispositif (30) de surveillance, de traitement et d'analyse, mettant en oeuvre un dispositif ou un système selon une des revendications 1 à 9, permettant la surveillance de l'état des dispositifs (10, 10') de prévention, la réception, la centralisation, le stockage de données horodatées leur traitement, et leur communication.