Brevet FR3007925A1 — publié le 20150102

Système de surveillance et de gestion centralisé d'un réseau d'alimentation en eau par appareils mobiles (Smartphone, tablettes tactiles etc.) ou par ordinateur via internet. La présente invention permet la surveillance et la gestion centralisées d'un réseau d'alimentation en eau par appareils mobiles (Smartphone, Tablette etc.) ou par ordinateur via internet. Traditionnellement, les manoeuvres d'ouvertures ou de fermetures de l'eau se font par une action manuelle sur la vanne d'arrivée générale. Il n'est généralement pas possible d'isoler temporairement une partie du réseau à moins d'agir manuellement sur une vanne si celle-ci existe. Il est donc impossible d'interagir sur le réseau d'alimentation en eau à distance ou de programmer des actions sur ce même réseau. 15 Pour ce qui est de la surveillance des anomalies, il existe actuellement des coupe-circuits automatiques mais il faut les réarmer manuellement en cas de déclenchement. Il est aussi nécessaire d'agir directement sur ces dispositifs pour les désactiver et pour les réactiver. Un exemple de cet état 20 de la technique est constitué par le document FR2870325. De plus, pour surveiller différents points d'un réseau d'alimentation en eau il faut multiplier le nombre de ces dispositifs. Le but de l'invention est de centraliser l'ensemble des informations, des 25 alertes et des commandes permettant d'interagir sur un réseau d'alimentation en eau sur un ou plusieurs appareils mobiles ou fixes connectés à internet tels que Smartphones, tablettes tactiles, ordinateurs etc. 30 Dans la suite de ce document on utilise le terme «logiciel applicatif » pour désigner une application pour Smartphone, tablette tactile ou tout autre appareil mobile ou pour désigner un logiciel informatique nécessaire pour dialoguer avec le système selon l'invention. Dans la suite de ce document on utilise le terme « terminal distant » pour désigner un appareil mobile ou fixe connecté à internet tels que Smartphone, tablette tactile, ordinateur etc. sur lequel est installé le logiciel applicatif utilisé par l'utilisateur pour interagir avec le système selon l'invention. io Dans la suite de ce document on utilise le terme « commande de l'utilisateur » pour désigner une action d'un utilisateur sur un terminal distant destinée à agir sur le réseau d'alimentation en eau au travers du système selon l'invention. 15 Dans la suite de ce document on utilise le terme « instruction de l'utilisateur » pour désigner une action d'un utilisateur sur un terminal distant destinée à agir sur le système selon l'invention afin de changer des paramètres ou de faire exécuter des programmes comme par exemple : - fermer l'actionneur d'un dispositif capteur-actionneur quand un 20 certain volume d'eau est passé au travers de ce dernier. - Désactiver les actions automatiques sur un dispositif capteur- actionneur en cas d'anomalie pendant un temps donné. Le système est constitué de plusieurs dispositifs capteurs-actionneurs 25 distribués sur le réseau d'alimentation en eau et connectés au dispositif principal de contrôle-commande par une liaison filaire ou radio. Le dispositif principal de contrôle-commande comprend les moyens matériels et logiciels pour établir une connexion sur internet au travers d'un port Ethernet et/ou au travers d'un réseau mobile tel que GPRS, UMTS, LTE etc. Il comprend 30 aussi les moyens matériels et logiciels pour transmettre en temps réel les commandes de l'utilisateur vers les dispositifs capteurs-actionneurs. Il comprend de plus les moyens matériels et logiciels pour transmettre en temps réel au terminal distant les informations sur l'état du réseau d'alimentation en eau et les alertes en cas d'anomalie. Il comprend enfin les moyens matériels et logiciels pour enregistrer et exécuter les instructions de l'utilisateur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : Les figures 1 à 3 illustrent quelques exemples de modes de réalisation possible pour un dispositif capteur-actionneur selon l'invention. La figure 4 illustre un exemple de mode de réalisation du dispositif principal de contrôle-commande et du module d'interface radio. La figure 5 est un schéma d'un mode de réalisation du système de 15 surveillance et de gestion centralisée du réseau d'alimentation en eau d'une habitation domestique selon l'invention. La figure 1 illustre un exemple de mode de réalisation possible pour un dispositif capteur-actionneur selon l'invention. Le dispositif est raccordé par 20 l'entrée (1-1) à l'arrivé d'eau du sous-réseau qu'il doit surveiller et contrôler. Le sous-réseau est raccordé au dispositif par la sortie (1-2). Ce dispositif s'installe donc comme une vanne manuelle. Le dispositif capteur-actionneur comprend une électrovanne bistable (1-3) permettant d'ouvrir ou de fermer l'eau en aval du dispositif. C'est la partie actionneur du dispositif. Un 25 capteur de débit (1-4) fournissant un signal électrique dont au moins une des caractéristiques varie en fonction du débit circulant dans la canalisation. C'est la partie capteur du dispositif. Une interface électronique (1-5) permet d'adapter la commande de l'actionneur et/ou d'adapter le signal du capteur. Un câble électrique se connecte sur le connecteur (1.6) 30 pour relier le dispositif capteur-actionneur au dispositif principal de contrôle- commande. Cette connexion peut être directe ou utiliser un bus et/ou un protocole de communication comme par exemple CAN, I2C etc. L'interface électronique (1-5) assure l'adaptation et/ou l'encodage/décodage si nécessaire des signaux d'entrées/sorties du dispositif capteur-actionneur. La figure 2 illustre un autre exemple de mode de réalisation possible pour s un dispositif capteur-actionneur sans fil selon l'invention. Cet exemple de réalisation reprend les mêmes éléments que celui représenté en figure 1 pour les raccordements au réseau d'eau (1-1) et (1-2), pour la partie actionneur (1-3) et pour la partie capteur (1-4). L'interface électronique (2-5) permet d'adapter la commande de l'actionneur et/ou d'adapter le signal du 10 capteur. Et comprend aussi des moyens d'émission et de réception de signaux électromagnétiques pour connecter le dispositif capteur-actionneur au dispositif principal de contrôle-commande. L'alimentation du dispositif capteur-actionneur est fournie par une pile électrique (2-6). 15 La figure 3 illustre un autre exemple de mode de réalisation possible pour un dispositif capteur-actionneur sans fil selon l'invention. Cet exemple de réalisation reprend les mêmes éléments que celui représenté en figure 1 pour les raccordements au réseau d'eau (1-1) et (1-2), pour la partie actionneur (1-3) et pour la partie capteur (1-4). Cet exemple de réalisation 20 reprend les mêmes éléments que celui représenté en figure 2 pour l'interface électronique (2-5). L'alimentation du dispositif capteur-actionneur est fournie par un accumulateur (3-6). Cet accumulateur est rechargé par une génératrice (3-7) animée par le débit de l'eau circulant dans la canalisation. 25 Le dispositif capteur-actionneur peut être enrichie d'un capteur de pression non représenté placé en amont de l'actionneur et permettant de connaitre la pression fournie en amont du dispositif et ainsi de détecter par exemple une coupure d'eau. 30 La figure 4 illustre un exemple de mode de réalisation du dispositif principal de contrôle-commande et du module d'interface radio. Dans cet exemple un dispositif capteur-actionneur sans fil (4-1) est connecté par une liaison radio bidirectionnelle (4-4) au module d'interface radio (4-5). Ce dernier comprend des moyens d'émission et de réception de signaux électromagnétique (4-6) et une interface électronique (4-7) permettant d'adapter si nécessaire les signaux d'entrées/sorties du dispositif principal de contrôle-commande (4-8). Deux autres dispositifs capteurs-actionneurs sont connectés à l'interface électronique (4-9) du dispositif principal de contrôle-commande. Ces connexions peuvent être directes ou utiliser un bus et/ou un protocole de communication comme par exemple CAN, I2C etc. L'interface électronique (4-9) assure l'adaptation et/ou le décodage si nécessaire des signaux d'entrées/sorties des dispositifs capteurs-actionneurs. L'unité logique de traitement (4-10) comprend un microprocesseur et les moyens matériels et logiciels permettant la surveillance et la détection des anomalies sur le réseau d'alimentation en 15 eau surveillé, la commande automatique des dispositifs capteur-actionneurs en cas d'anomalie considéré par le système comme suffisamment critique pour intervenir, la transmission des commandes de l'utilisateur vers les actionneurs, l'enregistrement et l'exécution des instructions de l'utilisateur et la transmission de l'état du réseau d'alimentation en eau vers 20 les terminaux distants. Le dispositif principal de contrôle-commande est connecté au réseau d'alimentation électrique (4-20). L'alimentation électrique principale est assurée au travers d'un dispositif (4-11) permettant d'adapter la tension et de recharger un accumulateur. Ce dernier assure l'alimentation du dispositif en cas de défaillance du réseau d'alimentation 25 électrique. L'interface (4-12) permet de connecter un ordinateur directement sur le dispositif principal de contrôle-commande en cas de défaillance des réseaux de communication pour assurer une commande de secours. L'interface Ethernet (4-13) permet de relier le dispositif principal de contrôle-commande au réseau internet (4-19) via par exemple un boîtier 30 ADSL (4-16). Il est ainsi possible de surveiller et de gérer le réseau d'alimentation en eau sur lequel est installé le système de surveillance et de gestion centralisée depuis n'importe où dans le monde en utilisant un appareil mobile connecté à internet tels que Smartphone, tablette tactile etc. ou un ordinateur. Si le boitier ADSL dispose d'une fonction routeur, il est ainsi possible de surveiller et de gérer le réseau d'alimentation en eau sur lequel est installé le système de surveillance et de gestion centralisée en utilisant par exemple un ordinateur connecté sur ce réseau local. L'interface (4-14) permet de connecter le dispositif principal de contrôle-commande au réseau internet en utilisant le réseau mobile (4-18) comme par exemple GPRS, UMTS, LTE etc. Ceci permet de seconder la connexion au réseau internet en cas de défaillance de celle-ci ou d'équiper un réseau 10 d'alimentation en eau dans un endroit où il n'y a pas de connexion Ethernet relié au réseau internet. Seule l'une des deux interfaces (4-13) ou (4-14) est obligatoire dans le dispositif principal de contrôle-commande pour assurer la commande par les terminaux distants. 15 Un mode de réalisation d'une installation de surveillance et la gestion centralisée du réseau d'alimentation en eau d'une habitation représentée à la figure 5 comprend une série de capteurs-actionneurs (5-4) à (5-6), (5-9) et (5-13) à (5-19). Chacun de ces capteurs-actionneurs participe à la surveillance et à la gestion d'une partie du réseau d'alimentation en eau. Le 20 premier d'entre eux (5-4) est installé en tête de réseau juste après l'arrivé d'eau (5-1), la vanne d'arrêt générale (5-2) et le compteur générale (5-3). On trouve ensuite deux autres capteurs-actionneurs (5-5) et (5-6) placés juste après les départs vers le jardin (5-7) et vers la piscine (5-8). Ces trois premiers capteurs-actionneurs sont situé hors de la maison (5-32) et sont 25 connectés par des liaisons radio bidirectionnelles (5-27) à un module d'interface radio (4-5). Ce dernier est connecté au dispositif de contrôle-commande principale (4-8) par une liaison câblée. Le capteur-actionneur (5-9) est placé juste avant le dispositif de production d'eau chaude (5-10). Il participe à la surveillance et à la gestion du sous-réseau d'eau chaude de 30 l'habitation, dispositif de production d'eau chaude compris. Les capteurs-actionneurs (5-13) à (5-15) sont placés sur chaque départ de la nourrice d'eau chaude (5-11). Ils participent respectivement à la surveillance et à la gestion des départs d'eau chaude vers la cuisine (5-20), vers la salle de bain (5-21) et vers les toilettes (5-22). Les capteurs-actionneurs (5-16) à (519) sont placés sur chaque départ de la nourrice d'eau froide (5-12). Ils participent respectivement à la surveillance et à la gestion des départs d'eau froide vers la cuisine (5-23), vers le lave-linge (5-24), vers la salle de bain (5-25) et vers les toilettes (5-26). L'ensemble des capteurs-actionneurs installés sur les nourrices sont connectés par des liaisons câblées (5-29) au dispositif de contrôle-commande principale (4-8). Ce dernier est relié par une connexion Ethernet au boitier ADSL (5-31) déjà présent dans la maison et permettant la connexion au réseau Internet (4-19). L'alimentation électrique est assurée par le réseau électrique de l'habitation (4-20). REVENDICATIONS1) Système de surveillance et de gestion centralisée d'un réseau d'alimentation en eau par appareils mobiles (Smartphone, tablette tactile etc.) ou par ordinateur via internet caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif principal de contrôle-commande (4-8) équipé d'au moins une connexion au réseau internet (4-19) au travers d'une connexion Ethernet (4-13) ou d'une connexion au réseau mobile (4-14). 2) Système selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif capteur-actionneur (4-1, 4-2) relié au dispositif principal de contrôle-commande (4-8). 3) Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif capteur-actionneur (4-1, 4-2) est relié sans fil au dispositif principal de contrôle-commande (4-8) 4) Système selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif capteur-actionneur (4-1, 4-2) comporte un actionneur (1-3) assurant l'ouverture ou la fermeture de l'alimentation en eau au moyen d'une impulsion électrique (électrovanne bistable) suivi d'un capteur (1-4) fournissant un signal électrique dont au moins une des caractéristiques varie en fonction du débit circulant dans la canalisation, le dispositif capteur-actionneur (4-2) étant raccordé par l'entrée (1-1) à l'alimentation d'eau du sous-réseau qu'il doit surveiller et contrôler, le sous-réseau étant raccordé au dispositif par la sortie (1-2). 5) Système selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le dispositif capteur-actionneur (4-1 ou 4-2) comporte une interface électronique (1-5 ou 2-5) permettant de recevoir et d'adapter les commandes de l'actionneur et/ou d'adapter et de transmettre le signal du capteur, une liaison de communication bidirectionnelle filaire ou radioreliant le dispositif capteur-actionneur au dispositif principal de contrôle-commande (4-8). 6) Système selon l'une des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que le s dispositif capteur-actionneur radio (4-1, 4-2) comporte une alimentation électrique le rendant autonome au moyen d'une pile électrique (2-6) ou d'un accumulateur (3-6) rechargé par une génératrice (3-7) animée par le débit de l'eau circulant dans la canalisation. 10 7) Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif principal de contrôle-commande (4-8) comporte une interface (4-12) permettant de connecter directement un ordinateur sur le dispositif principal de contrôle-commande (4-8) en cas de défaillance des réseaux de communication via internet. 15 8) Système selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le dispositif principal de contrôle-commande (4-8) comporte une unité logique de traitement (4-10) exécutant un logiciel, ce logiciel assurant : a) la surveillance et la détection des anomalies sur le réseau 20 d'alimentation en eau par le traitement des informations provenant des dispositifs capteur-actionneurs (4-1, 4-2). b) la commande automatique des dispositifs capteur-actionneurs (4-1, 4-2) en cas d'anomalie considéré par le système comme suffisamment critique pour intervenir automatiquement. 25 c) la transmission des commandes de l'utilisateur vers les capteur- actionneurs (4-1, 4-2) d) l'enregistrement et l'exécution des instructions de l'utilisateur. e) la transmission de l'état du réseau d'alimentation en eau vers les terminaux distants. 30 9) Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif principal de contrôle-commande (4-8) comporte undispositif (4-11) permettant l'alimentation électrique du système selon l'invention, permettant l'adaptation de la tension du réseau d'alimentation électrique et contenant un accumulateur dont il assure la charge, cet accumulateur assurant l'alimentation du système selon l'invention en cas de défaillance du réseau d'alimentation électrique.