Brevet FR3050840A1 — publié le 20171103

PROCEDE DE DETECTION DE DEFICIENCES D'UN DISPOSITIF DE CHAUFFAGE DOMAINE TECHNIQUE GENERAL La présente invention concerne un procédé de détection de déficiences d'un dispositif de chauffage. ETAT DE L'ART Les dispositifs de chauffage, et notamment les chaudières à gaz (qui brulent du gaz pour chauffer de l'eau circulant dans un circuit afin de libérer sa chaleur au niveau de radiateurs) sont des équipements complexes subissant à longueur de journée des cycles d'allumage/extinction qui entraînent une usure, et la nécessité de maintenances régulières. En particulier, les dispositifs de chauffage sont en général soumis à deux valeurs d'une consigne de température fournie par un thermostat, une haute (par exemple 20°C) typiquement associée aux périodes de présence active dans le logement (par exemple le matin et la soirée), et une plus basse (par exemple 18°C) typiquement associée aux périodes d'absence et de nuit. Alors que les phases de consigne basse correspondent généralement à une baisse progressive de la température (le dispositif de chauffage étant éteint), les moments de passage de la consigne basse à la consigne haute (par exemple 7h et 18h) entraînent au contraire une remise en marche forcée appelée « relance ». Un dysfonctionnement du dispositif de chauffage se traduit par un non-respect de la consigne : le thermostat envoie l'ordre de relance, mais 30 celle-ci ne fonctionne pas, ce qui se traduit par une absence de remontée de la température intérieure, voire à une poursuite de la baisse. Cela se 3050840 2 traduit par une sensation d'inconfort pour l'habitant, et peut signifier que la chaudière est en fin de vie ou mal connectée au thermostat. Il est donc important de disposer de mécanismes de diagnostic de panne pour l'utilisateur, mais aussi pour l'entreprise qui gère la maintenance 5 des équipements, de sorte à lui permettre d'optimiser la gestion de son parc. En effet, un diagnostic automatique permet de discriminer les appels des clients au service maintenance de sorte à améliorer la gestion des différents cas, en limitant les déplacements inutiles de techniciens/réparateurs. Il est également souhaitable de favoriser le 10 remplacement efficace des systèmes défaillants, en détectant plus rapidement l'origine de la panne. Ainsi, il a été proposé des solutions permettant de déterminer une température théorique du bâtiment chauffé, de sorte à la comparer à la température réelle. Cela nécessite toutefois d'avoir accès à des données 15 supplémentaires, comme la température extérieure en temps réel ou le comportement du bâtiment, d'où des appels permanents à des données externes (serveur Web pour la météo), et l'obligation de coupler le service à un algorithme d'identification du bâtiment. De telles méthodes sont complexes, propres à chaque cas, et les 20 sources d'erreurs sont nombreuses. Alternativement, il a été proposé des méthodes de détection de pannes par reconnaissance de motifs et apprentissage, voir par exemple le document GB2524033. De telles méthodes restent complexes, et ne sont pas fiables 25 immédiatement faute de données en quantité suffisante. Il serait par conséquent souhaitable de disposer d'une solution technique simple et universelle permettant de suivre efficacement et objectivement l'évolution de la performance d'un dispositif de chauffage, de sorte à permettre la détection rapide voire anticipée des défaillances de fonctionnement, l'identification de leur origine et l'identification des actions à prendre, ou de planifier des opérations de maintenance. 3050840 3 L'invention vient améliorer la situation. PRESENTATION DE L'INVENTION 5 L'invention propose de pallier ces inconvénients en proposant selon un premier aspect un procédé de détection de déficiences d'un dispositif de chauffage en fonctionnement dans un milieu donné, comprenant la mise en oeuvre d'étapes de : (a) Mesure par une sonde de la température dudit milieu au cours du 10 temps sur un intervalle de temps donné ; (b) Détection par des moyens de traitement de données d'un instant de variation à la hausse d'une consigne de température au cours du temps ; (c) Détermination par les moyens de traitement de données d'une durée, 15 à partir dudit instant de variation à la hausse, de relance nécessaire pour que, soit ladite température mesurée rattrape la consigne de température au cours du temps à un seuil de réussite prédéterminé près, soit les moyens de traitement de données détectent un instant de variation à la baisse de la consigne de température au cours du 20 temps ; (d) Calcul par les moyens de traitement de données d'une allure de chauffe en fonction de ladite durée de relance et de températures minimale et maximale mesurées sur ladite durée de relance ; (e) détermination par les moyens de traitement de données d'un état 25 déficient du dispositif en fonction d'au moins ladite allure de chauffe ; (f) Déclenchement par les moyens de traitement de données d'une alarme si le dispositif est déterminé comme présentant un état déficient. 30 Le procédé selon l'invention est avantageusement complété par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : 3050840 4 - l'état déficient du dispositif est choisi parmi : - Arrêté complètement, - Arrêté temporairement, et/ou - Mal réglé. 5 - l'étape (b) comprend la vérification que, à l'issue d'une durée prédéterminée à partir dudit instant de variation à la hausse, la température mesurée n'ait pas décru de plus qu'un seuil de baisse prédéterminé, le dispositif étant dans le cas contraire directement déterminé dans un état arrêté complètement à l'étape (e) ; 10 - le dispositif est déterminé dans un état mal réglé à l'étape (e) si l'allure de chauffe est supérieure à un premier seuil prédéterminé ; - le dispositif est déterminé dans un état très mal réglé à l'étape (e) si l'allure de chauffe est supérieure à un deuxième seuil prédéterminé supérieur au premier seuil prédéterminé ; 15 - l'étape (d) est mise en oeuvre seulement si ladite température mesurée a rattrapé la consigne de température au cours du temps à un seuil de réussite prédéterminé près, ou si les moyens de traitement de données ont détecté un instant de variation à la baisse de la consigne de température au cours du temps tel que la durée de relance déterminée est supérieure à un 20 seuil de signification fonction de l'écart entre la température mesurée et la consigne de température à l'instant de variation à la hausse ; - le procédé est répété si les moyens de traitement de données ont détecté un instant de variation à la baisse de la consigne de température au cours du temps tel que la durée de relance déterminée n'est pas supérieure 25 au seuil de signification fonction de l'écart entre la température mesurée et la consigne de température à l'instant de variation à la hausse ; - si les moyens de traitement de données ont détecté un instant de variation à la baisse de la consigne de température au cours du temps tel que la durée de relance déterminée est supérieure au seuil de signification 30 fonction de l'écart entre la température mesurée et la consigne de température à l'instant de variation à la hausse, le dispositif est déterminé 3050840 5 dans un état arrêté temporairement à l'étape (e) si à l'issue de la durée de relance la température mesurée a cru d'au moins d'une fraction prédéterminée de l'écart entre la consigne de température et la température mesurée audit instant de variation à la hausse ; 5 - si les moyens de traitement de données ont détecté un instant de variation à la baisse de la consigne de température au cours du temps tel que la durée de relance déterminée est supérieure au seuil de signification fonction de l'écart entre la température mesurée et la consigne de température à l'instant de variation à la hausse, le dispositif est déterminé 10 dans un état arrêté complètement à l'étape (e) si à l'issue de la durée de relance la température mesurée n'a pas cru d'au moins une fraction prédéterminée de l'écart entre la consigne de température et la température mesurée audit instant de variation à la hausse ; - le dispositif comprend un module de contrôle fournissant ladite consigne 15 de température au cours du temps appliquée par le dispositif de chauffage, les moyens de traitement de données étant intégrés audit module de contrôle ; - les moyens de traitement de données sont connectés à un réseau de communication, l'alarme de l'étape (f) étant déclenchée au niveau d'un 20 équipement distant d'un opérateur du dispositif. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un système de détection de déficiences d'un dispositif de chauffage en fonctionnement dans un milieu donné, comprenant : 25 - une sonde mesurant la température dudit milieu au cours du temps sur un intervalle de temps donné ; - des moyens de traitement de données configurés pour mettre en oeuvre : o un module de détection d'un instant de variation à la 30 hausse d'une consigne de température au cours du temps ; 3050840 6 o un module de détermination d'une durée, à partir dudit instant de variation à la hausse, de relance nécessaire pour que, soit ladite température mesurée rattrape la consigne de température au cours du temps à un seuil de 5 réussite prédéterminé près, soit soit détecté un instant de variation à la baisse de la consigne de température au cours du temps ; o un module de calcul d'une allure de chauffe en fonction de ladite durée de relance et de températures minimale et 10 maximale mesurées sur ladite durée de relance ; o un module de détermination d'un état déficient du dispositif en fonction d'au moins ladite allure de chauffe ; o un module de déclenchement d'une alarme si le dispositif est déterminé comme présentant un état déficient. 15 Selon des caractéristiques avantageuses et non limitatives : - le système est un thermostat du dispositif de chauffage comprenant en outre un module de contrôle du dispositif de chauffage ; - les moyens de traitement de données étant mis en oeuvre par le module 20 de contrôle. Selon un troisième aspect, l'invention concerne un dispositif de chauffage comprenant un système selon le deuxième aspect. 25 PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : 30 - les figures 1 a-1c sont des schémas de trois modes de réalisation d'un dispositif de chauffage en fonctionnement pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; 3050840 7 les figures 2a-2b sont deux exemples de températures mesurées et consignes au cours du temps pour des dispositifs de chauffage dont l'un est fonctionnel et l'autre présente une déficience. 5 DESCRIPTION DETAILLEE Architecture générale 10 En référence à la figure la, l'invention propose un procédé de détection de déficiences d'un dispositif de chauffage 10 en fonctionnement dans un milieu donné, typiquement l'air intérieur d'un bâtiment. On comprendra que ledit milieu donné peut être également l'eau d'un réservoir. Comme l'on verra plus loin, ledit milieu est un espace dont la température 15 est régulée par des moyens adéquats. Le dispositif 10 peut chauffer de façon directe ledit milieu (si par exemple il est un convecteur électrique), ou alternativement de façon indirecte en chauffant un fluide caloporteur (typiquement de l'eau). Dans le dernier cas, le dispositif 10 comprend typiquement une chaudière 11 (avec 20 un ou plusieurs bruleurs à gaz, à mazout, etc. ou des moyens électriques tels qu'une ou plusieurs résistances, une pompe à chaleur etc.), chauffant de l'eau circulant dans un circuit 12 et cédant sa chaleur au milieu à chauffer via des radiateurs 13 lorsque le milieu est de l'air. Par chaudière 11, on entendra tout équipement capable de chauffer un fluide caloporteur 25 liquide pour chauffer ledit milieu donné. Dans la suite de la présente description, on prendra l'exemple préféré représenté sur les figures 1 a-1c d'un dispositif 10 de chauffage de l'air d'un bâtiment (typiquement une habitation) comprenant une chaudière 11, un circuit 12 d'eau (ou un autre fluide caloporteur) et au moins un 30 radiateur 13 en échange thermique avec l'air (qui forme ledit milieu donné). Le dispositif 10 comprend également au moins une sonde de température 20 configurée pour émettre un signal représentatif de la 3050840 8 température dudit milieu donné à chauffer, et un module de contrôle 21 dudit dispositif de chauffage 10 en fonction dudit signal émis par la sonde 20. L'ensemble de la sonde 20 et du module de contrôle 21 forme couramment un équipement unique 14 présentant la forme d'un boitier, 5 souvent fixé au mur, appelé thermostat. Le dispositif 10 est dans un mode de fonctionnement « normal » régulé en température. Pour cela, la ou les sondes 20 envoient en permanence ou par intermittence le signal représentatif de la température du milieu. Ce signal peut être un envoi de données représentant 10 numériquement la température, ou un signal électrique dont un paramètre est fonction de la température. Le module de contrôle 21 est typiquement une carte électronique qui déclenche ou non le chauffage en fonction de la température mesurée, de consignes, et de nombreux autres paramètres éventuels (programmation, 15 saison, plages horaires, heures creuses/heures pleines, usages habituels de l'utilisateur, etc.). De façon générale, un dispositif de chauffage 10 est configuré pour réguler la température du milieu en fonction d'une température de consigne qui est une fonction du temps qu'on désignera Tcons(t). 20 Il y a le plus souvent au moins deux valeurs de températures de consigne dont une température de « confort » qui est la température moyenne souhaitée dans des plages correspondant à une présence de l'utilisateur, et une température de « nuit » qui est la température moyenne souhaitée dans des plages d'absence de l'utilisateur et de nuit. 25 Ainsi, la température de consigne en fonction du temps est généralement une fonction en escaliers. Dans le cadre du présent procédé, n'importe quelle fonction Tcons(t) définie par morceaux sur un intervalle de fonctionnement donné (typiquement une journée) peut être utilisée, y compris une fonction comprenant des rampes, des fragments non linéaires, 30 etc. A tout instant, le module de contrôle 21 est ainsi configuré pour activer la chaudière 11 lorsque le signal reçu est représentatif d'une 3050840 9 température inférieure à la température de consigne Tcons(t), et/ou configuré pour désactiver la chaudière 11 lorsque le signal reçu est représentatif d'une température supérieure à la température de consigne Tcons(t). 5 En pratique, un léger phénomène d'hystérésis fait que le module de contrôle 21 est plutôt configuré pour activer la chaudière 11 lorsque le signal reçu est représentatif d'une température inférieure à Tcons(t) - e, et désactiver la chaudière 11 lorsque le signal reçu est représentatif d'une température supérieure à Tcons(t) + e (l'écart induit de 2e est généralement 10 d'environ 3°C). Cela évite une sorte d'oscillation rapide inutile autour de la température de consigne. Ainsi, tant que la chaudière 11 est arrêtée et que l'on est au-dessus de la température de consigne à e près rien ne se passe, à fortiori si la consigne baisse. Si la température baisse (avec le temps ou parce que 15 l'utilisateur ouvre une fenêtre, etc.) et/ou que la consigne augmente, la chaudière 11 est réactivée, et ce jusqu'à dépasser la température de consigne (d'au moins e). La température se remet ensuite à baisser, etc. En d'autres termes, il y a une alternance de phases de « refroidissement » pendant lesquelles la température descend jusqu'à la température de 20 consigne, et de phases de « chauffe » pendant lesquelles la température monte sous l'effet de la chaudière 11 allumée jusqu'à dépasser la température de consigne. Ceci est le fonctionnement nominal, c'est-à-dire en l'absence de déficience. 25 La présente invention n'est limitée à aucune configuration en particulier, on comprendra que, de façon générale, le module de contrôle 21 régule la température du milieu via l'activation/désactivation de la chaudière 11 (ou un autre moyen de production de chaleur) du dispositif de chauffage 10 en fonction de signaux qui lui sont émis, signaux pouvant représenter 30 des températures et/ou des consignes de fonctionnement. 3050840 10 Le système comprend en outre des moyens de traitement de données 30 pour la mise en oeuvre du présent procédé. Ces moyens 30 peuvent être distincts ou intégrés dans, voire confondus, avec le module 21, ou ceux d'un équipement distinct (soit local 5 tel qu'un boitier d'accès à internet 31, soit éventuellement distant, et par exemple un serveur placé dans les locaux d'un opérateur de maintenance du dispositif 10). En particulier, dans un mode de réalisation préféré comme celui de la figure 1 a, les moyens 30 sont disposés en local mais connecté à un réseau 10 de communication 3 tel qu'internet via la box 31, en particulier pour communication avec des serveurs d'un tel opérateur du dispositif 10. Dans l'exemple représenté, les moyens 30 sont en communication avec le thermostat 14 pour récupérer la température mesurée par la sonde 20 et la température de consigne connue du module de contrôle 21. 15 La figure lb représente un mode de réalisation alternatif dans lequel les moyens de traitement de données 30 sont confondus avec le module de contrôle 21. La figure lc représente un autre mode de réalisation alternatif dans lequel d'une part le module de contrôle est intégré à la chaudière 11, et les 20 moyens de traitement 30 sont ceux du boitier d'accès à internet 31. L'homme du métier saura adapter l'invention à de nombreuses autres architectures. Procédé 25 Le présent procédé de détection de déficiences d'un dispositif de chauffage 10 en fonctionnement dans un milieu donné propose de détecter ces éventuelles déficiences grâce à l'analyse des relances de chauffage, c'est-à-dire comme expliqué les périodes pendant lesquelles la température 30 du milieu doit rattraper la température de consigne, au lieu d'utiliser comme c'est le cas traditionnellement l'erreur de température e(t), typiquement calculée par soustraction, avec la formule erreur e(t) = Tcons(t)-Tint(t), et 3050840 11 représentative d'un problème si elle est positive et élevée, i.e. température mesurée Tint(t) très inférieure à la température de consigne Tcons(t). Il s'agit d'une façon très astucieuse de normaliser les conditions de mesure des performances du dispositif 10. En effet, deux bâtiments n'ont 5 jamais exactement le même comportement thermique (isolation, volume du milieu à chauffer, profil et valeurs de la fonction de consigne Tcons(t), etc.), et deux journées ne se déroulent jamais exactement de la même façon (météo, activités humaines et électriques à l'intérieur, ouverture des portes et des fenêtres, etc.). Typiquement, un bâtiment avec une valeur de 10 consigne jour très élevée par rapport à une valeur de consigne nuit (par exemple 22°C et 16°C dans des immeubles de bureau) aura des erreurs de température e(t) bien plus fortes et plus persistantes que si ces consignes sont proches (par exemple 20°C et 18°C), alors que le dispositif 10 marche aussi bien dans un cas que dans l'autre. 15 Et les inventeurs on constaté que l'analyse de la relance pure est suffisante pour vérifier l'état du dispositif 10. Ainsi le présent procédé ne comprend avantageusement le calcul d'aucune erreur de température e(t). Le procédé commence ainsi par une étape (a) de mesure par une 20 sonde 20 de la température dans ledit espace au cours du temps sur un intervalle de temps donné. Cet intervalle est préférentiellement celui sur lequel est définie la consigne Tcons(t), et est en particulier une journée. On note que la température mesurée Tint(t) peut être mesurée de façon sensiblement continue, ou tous les At (un pas constant, par exemple 25 1s), de sorte à avoir un échantillonnage de la température à une vitesse bien plus rapide que les variations classique de la température, ce qui permet de récréer la fonction Tint(t). Dans une étape (b), les moyens de traitement de données 30 30 détectent un instant de variation à la hausse Temps Init de la consigne de température au cours du temps Tcons(t). En d'autres termes, on détecte le début d'une relance. 3050840 12 Pour cela, avantageusement à chaque pas de temps les moyens de traitement 30 comparent la température de consigne actuelle à celle du pas précédent. Si Tcons(t) > Tcons(t+At) (généralement à au moins un écart c près). 5 Avantageusement, un booléen relance est mis dans un état vrai à la détection de l'instant de variation à la hausse, et aucune détection n'est faite s'il était déjà dans un état vrai (de sorte à vérifier que l'on n'était pas déjà en relance). A chaque nouvelle relance, les moyens de traitement de données 30 10 peuvent enregistrer, outre l'instant Temps Init, la consigne à atteindre Tcons cible (=Tcons(Temps Init)), et la température du milieu en début de relance Tint finit (=Tint(Temps Init)). Dans une étape (c), les moyens de traitement de données 30 15 déterminent une durée, à partir dudit instant de variation à la hausse Temps Init, de relance Durée Relance nécessaire pour que : - soit ladite température mesurée Tint(t) rattrape la consigne de température au cours du temps Tcons(t) à un seuil de réussite prédéterminé près noté Seuil Réussite, (i.e. si Tint(Temps Init + 20 Durée Relance) > Tcons(Temps Init + Durée Relance) - Seuil Réussite), - soit les moyens de traitement de données 30 détectent un instant de variation à la baisse de la consigne de température au cours du temps Tcons(t). 25 Dans le premier cas, la relance est directement jugée réussie, alors que dans le deuxième cas la consigne redescend alors que la température du milieu n'a pas réussi à rattraper la consigne, et la relance est juste jugée finie. Le premier cas est généralement synonyme d'absence de déficience 30 du dispositif 10 même si, comme l'on verra, certaines déficiences peuvent être identifiées ultérieurement, alors que le deuxième cas est généralement synonyme de déficience du dispositif bien que ce ne soit pas toujours vrai : 3050840 13 par exemple si l'utilisateur a programmé un créneau de seulement quelques minutes pendant lequel la température de consigne est élevée, cette température ne pourra être physiquement atteinte avant la fin de la relance. Comme l'on verra il peut être mis en oeuvre un test permettant de vérifier à 5 ce titre si la durée entre la hausse et la baisse de la consigne (i.e. la durée du créneau) n'est pas trop courte pour qu'une relance réussie puisse être physiquement observée. Le cas échéant, le système ne peut pas conclure sur une éventuelle déficience du dispositif 10, et le procédé sera répété à la relance suivante. 10 Dans tous les cas, l'éventuel booléen relance est alors remis dans l'état faux, de sorte à pouvoir détecter une nouvelle relance. Le seuil de réussite est avantageusement compris entre 0 et 0.5°C, préférentiellement environ 0.1°C. Il est à noter que dans un cas où les moyens de traitement de 15 données 30 détectent un instant de variation à nouveau à la hausse de la consigne de température au cours du temps Tcons(t), il est avantageusement prévu, soit qu'une nouvelle relance est considérée entamée (en particulier si la relance est déjà jugée réussie) et alors on relance l'étape (c), soit que l'on prolonge juste la relance actuelle (en 20 particulier si elle n'est pas encore jugée réussie) et alors la consigne à atteindre Tcons cible est modifiée. De façon avantageuse, des températures minimale et maximale T min, T max mesurées sur ladite durée de relance Durée_Relance sont calculées pendant l'étape (c) : lorsqu'une nouvelle relance est détectée à 25 l'issue de l'étape (b), les valeurs T min, T max sont initialisées à la température du milieu en début de relance Tint finit, et mises à jour tant que la relance est en cours (i.e. que le booléen relance est vrai). Ainsi, à la fin de la relance (i.e. t = Temps finit + Durée_Relance), alors T min, T max ont bien pour valeur les températures les plus basse/haute rencontrées pendant 30 la relance. Les températures minimale et maximale T min, T max auront une importance dans l'étape (d) suivante. 3050840 14 De façon préférée, l'étape (c) comprend par ailleurs la vérification qu'à l'issue d'une durée prédéterminée Temps Analyse à partir dudit instant de variation à la hausse Temps Init, la température mesurée Tint(t) n'ait 5 pas décru de plus qu'un seuil de baisse prédéterminé, noté Seuil Baisse. En effet, si au contraire, la température mesurée Tint(t) n'a fait que baisser pendant la durée Temps Analyse malgré la relance, alors le dispositif 10 sera déterminé dans un état arrêté complètement à l'étape (e) (voir plus loin) et il n'est pas nécessaire d'examiner plus loin (le reste de 10 l'étape (c) et l'étape (d) peuvent être sautées). Ladite durée prédéterminée Temps Analyse est avantageusement comprise entre 20 minutes et 1h, préférentiellement environ une demi-heure. Le seuil de baisse Seuil Baisse est quant à lui avantageusement 15 compris entre 0.25 et 1°C, préférentiellement environ 0.5°C. A la fin de la relance (en particulier s'il a été vérifié qu'à l'issue d'une durée prédéterminée Temps Analyse à partir dudit instant de variation à la hausse Temps Init, la température mesurée Tint(t) n'ait pas décru de plus 20 qu'un seuil de baisse prédéterminé), une étape (d) voit le calcul par les moyens de traitement de données 30 d'une allure de chauffe Allure en fonction de ladite durée de relance Durée_Relance et des températures minimale et maximale T min, T max mesurées sur ladite durée de relance Durée Relance. 25 Par « allure de chauffe », on entend le temps moyen pour atteindre une hausse d'une unité de température, et cette grandeur, homogène à l'inverse d'une vitesse, est exprimée en temps par degré. On comprendra que le concept d'allure est connu de l'homme du métier. De façon préférée, l'allure est simplement exprimée comme égale à 30 la durée de relance divisée par l'amplitude maximale de température sur la relance, i.e. Allure = Durée_Relance / (T max - T min). 3050840 15 Cette allure permet comme l'on va voir d'observer les performances du dispositif 10 sur la relance. En particulier, plus l'allure est élevée et plus il est long de faire monter la température, i.e. plus le dispositif 10 est « poussif » et a du mal à chauffer le milieu. Au contraire, lorsque la valeur 5 d'allure est basse, le dispositif 10 est performant. Comme expliqué précédemment, il peut être prévu que le calcul de l'allure (mis en oeuvre de l'étape (d)) et son étude soient subordonnés à l'observation d'une relance « significative », en d'autres termes une relance 10 qui ait duré suffisamment longtemps. Selon un premier mode de réalisation, l'allure n'est calculée que si ladite température mesurée Tint(t) rattrape la consigne de température au cours du temps Tcons(t) à un seuil de réussite prédéterminé près (i.e. relance réussie), et non si les moyens de traitement de données 30 15 détectent un instant de variation à la baisse de la consigne de température au cours du temps Tcons(t) (i.e. relance terminée sans être déterminée réussie), du fait du potentiel caractère non-significatif d'une telle relance terminée. Alternativement, et de façon préférée, dans ce cas de relance 20 terminée, il est vérifié que la durée de relance Durée Relance déterminée est supérieure à un seuil de signification fonction de l'écart entre la température mesurée Tint(t) et la consigne de température Tcons(t) à l'instant de variation à la hausse Temps Init. En d'autres termes il est vérifié que la relance était suffisamment longue pour que des conclusions puissent 25 en être tirées. Ce seuil de signification dépend de « l'intensité » de la hausse de consigne. En effet même un long créneau de plusieurs heures peut être insuffisant pour réussir toute relance si la consigne à atteindre est démesurée (par exemple 28°C). En d'autres termes, le seuil de signification 30 est choisi tel qu'un dispositif 10 fonctionnel, même mal réglé, devrait être capable, si on le laissait fonctionner pendant toute une telle durée, d'atteindre la valeur de consigne cible. Par symétrie, pour une durée de 3050840 16 relance inférieure au seuil de signification, certains dispositifs même bien réglés pourraient ne pas arriver à la consigne cible, d'où le risque de faux positifs. Ainsi, ce seuil de signification est avantageusement donné par la formule Allure_Relance_Type * (Tcons cible - Tint finit) 5 Allure_Relance_Type * (Tcons(Temps Init)- Tint(Temps Mit)), où Allure Relance Type est une constante prédéterminée (homogène à une allure) avantageusement comprise entre 1.5 et 3h/°C, préférentiellement environ 2h/°C (cela signifie qu'un dispositif 10 fonctionnel présentant une allure inférieure à Allure_Relance_Type devrait être capable dans la durée 10 Durée_Relance de passer de Tint finit à Tcons cible. Et comme expliqué avant, 2h/°C est déjà une allure « mauvaise »). A titre d'exemple, la durée de signification associée à un créneau de consigne haute à 20°C par rapport à une consigne basse à 18°C est de quatre heures. 15 Si le caractère significatif de la relance n'est pas établi (i.e. les moyens de traitement de données 30 ont détecté un instant de variation à la baisse de la consigne de température au cours du temps Tcons(t) tel que la durée de relance Durée_Relance déterminée n'est pas supérieure audit seuil de signification), alors on ne peut pas conclure au caractère déficient 20 ou non du dispositif 10 (trop de risque de faux positifs) et le procédé est relancé, de sorte à étudier la relance suivante. Si ce critère de significativité du créneau est bien rempli, alors une déficience est probable, puisque le créneau était suffisamment long pour qu'un dispositif 10 fonctionnel, même mal réglé, soit capable d'atteindre la 25 valeur de consigne cible. L'allure peut ou non être calculée. Détection de déficience Dans une étape (e) va être effectivement déterminé si le dispositif 10 30 présente potentiellement un état déficient, et avantageusement lequel. De façon préférée, l'état déficient du dispositif 10 est choisi parmi : - Arrêté complètement, 3050840 17 - Arrêté temporairement, et/ou - Mal réglé « Arrêté complètement » signifie que le dispositif 10 n'apparait pas avoir fonctionné durant au moins la majeure partie de l'intervalle temporel 5 donné. Si cela peut vouloir dire que le dispositif 10 est hors-service et doit être réparé, des explications plus simples peuvent être que le lien entre le module de commande 21 et la partie opérationnelle du dispositif 10 est coupé (i.e. que le dispositif 10 ne reçoit plus d'ordres d'allumage), voire tout simplement que l'utilisateur a coupé son dispositif 10 et a oublié de le 10 rallumer. Une déficience est donc identifiée, mais des tests peuvent être envisagés (par exemple par téléphone avec l'utilisateur) avant qu'un technicien ne se déplace. Alternativement, « arrêté temporairement » signifie que le dispositif 15 était arrêté mais s'est rallumé, bien que de façon tardive. Il s'agit d'une relance « ratée ». Une déficience est donc également identifiée. Les explications sont potentiellement toujours simples (coupure temporaire d'électricité par exemple), mais sinon il y a un problème plus sérieux nécessitant d'examiner 20 le dispositif 10. Enfin « mal réglé » signifie que le dispositif 10 produit des relances lentes. Il présente ainsi des performances anormalement basses, voire est sous-dimensionné pour l'environnement dans lequel il fonctionne (il est par exemple incapable de faire face à certains épisodes de froid intense même 25 en fonctionnant à plein régime). Il s'agit également d'une déficience, mais qui ne signifie pas forcément que le dispositif 10 doit être réparé : ce dernier peut parfaitement marcher, mais être inadapté au bâtiment. Il est possible d'agir en installant par exemple un autre dispositif 10 en complément. On comprendra bien que les déficiences peuvent se cumuler : le 30 dispositif 10 peut juste être « mal réglé » (i.e. la relance n'est pas en retard mais d'une intensité insuffisante), juste « arrêté temporairement » (i.e. la relance est en retard mais d'une intensité suffisante), ou « arrêté 3050840 18 temporairement et mal réglé » ce qui correspond à un arrêt suivi d'une relance lente. On note que si le dispositif 10 est dans un état arrêté complètement il est impossible de savoir s'il est bien réglé ou non. 5 Comme expliqué précédemment, si à l'issue d'une durée prédéterminée Temps Analyse à partir dudit instant de variation à la hausse Temps Init, la température mesurée Tint(t) a décru d'au moins un seuil de baisse prédéterminé, alors le dispositif 10 est avantageusement 10 déterminé dans un état arrêté complètement. Sinon, si la relance s'est finie et qu'une allure a été calculée, le dispositif 10 est avantageusement déterminé dans un état mal réglé si l'allure de chauffe Allure est supérieure à un premier seuil prédéterminé, 15 noté Seuil Bas. De surcroît, le dispositif 10 est avantageusement déterminé dans un état très mal réglé à l'étape (e) si l'allure de chauffe Allure est supérieure à un deuxième seuil prédéterminé supérieur au premier seuil prédéterminé, noté Seuil Haut. 20 Si au contraire l'allure de chauffe Allure est inférieure au premier seuil prédéterminé, alors l'état du dispositif 10 est nominal (pas de déficience), à condition néanmoins qu'il ne soit pas, en parallèle, déterminé arrêté temporairement (ce qui n'est théoriquement pas possible si les valeurs des seuils sont bien choisies). 25 Le premier seuil Seuil Bas est avantageusement compris entre 0.75 et 1.5 h/°C, préférentiellement environ 1 h/°C. Le deuxième seuil Seuil Haut est quant à lui avantageusement compris entre 2 et 3 h/°C, préférentiellement environ 2.5 h/°C. 30 Alternativement ou en complément, le dispositif 10 est déterminé dans un état arrêté temporairement ou arrêté complètement à l'étape (e) si les moyens de traitement de données 30 ont détecté un instant de variation 3050840 19 à la baisse de la consigne de température au cours du temps Tcons(t) (relance terminée sans être réussie) et la durée de relance Durée_Relance déterminée est supérieure au seuil de signification. Pour trancher, les moyens de traitement de données 30 déterminent 5 avantageusement quelle fraction de la relance a été réalisée dans la durée de relance. En d'autres termes, ils déterminent à quelle pourcentage la température mesurée Tint(t) a rattrapé la température de consigne Tcons(t). Pour cela sont comparées la variation maximale de la température intérieure Tint(t) entre le début et la fin de la relance (T max - Tint finit), et 10 l'intervalle de température à parcourir à l'instant de hausse de consigne Temps finit (i.e. Tcons cible-Tint finit). Plus précisément, si la hausse de la température intérieure Tint(t) est au moins égale à une fraction prédéterminée Taux_Relance de l'écart entre la consigne de température Tcons(t) et la température mesurée Tint(t) audit 15 instant de variation à la hausse Temps Mit., il est considéré que la relance est lancée, bien que tardive. En d'autres termes on vérifie que T max Tint finit > Taux_Relance * (Tcons cible-Tint finit). En effet, si une hausse de température a été constatée, c'est que le dispositif 10 peut avoir des problèmes mais fonctionne dans le sens où il 20 produit de la chaleur. Un temps anormalement long pour atteindre cette fraction de la température de consigne cible est ainsi représentatif d'un arrêt temporaire du dispositif 10. Au contraire, le dispositif 10 est déterminé comme étant dans un état complètement arrêté à l'étape (e) si à l'issue de la durée de relance 25 Durée_Relance la température mesurée Tint(t) n'a pas cru d'au moins la fraction prédéterminée Taux_Relance de l'écart entre la consigne de température Tcons(t) et la température mesurée audit instant de variation à la hausse Temps Mit (i.e. T max- Tint finit Taux_Relance * (Tcons cible - Tint finit)). 30 La fraction prédéterminée Taux_Relance est avantageusement compris entre 40 et 75%, préférentiellement environ 50%. 3050840 20 On note que dans le cas d'un arrêt temporaire il peut être calculé et étudié l'allure de sorte à vérifier également si le dispositif 10 n'est pas en outre mal réglé. 5 Le cas échéant, est mise en oeuvre une étape (e) de déclenchement par les moyens de traitement de données 30 d'une alarme si le dispositif 10 est déterminé comme déficient. Le type d'alarme mise en oeuvre par les moyens 30 peut dépendre du type de déficience identifié. L'alarme peut être un signal visuel (par exemple via un code couleur, 10 en particulier rouge si la déficience est par exemple un arrêt complet), ou une notification d'un problème potentiel à plus long terme typiquement si le dispositif 10 est déterminé mal réglé. On notera que le présent procédé permet : - D'une part de détecter des déficiences que l'utilisateur n'aurait 15 pas forcément perçues si les conditions météorologiques sont bonnes (typiquement en cas de mauvais réglage) ; - D'autre part de limiter des interventions d'un technicien de maintenance lorsqu'elles ne sont pas forcément nécessaires (propositions de tests à réaliser par l'utilisateur après la 20 détection de déficience) ; - Mais encore d'optimiser les opérations de maintenance (qui sont traditionnellement effectuées à des moments prédéterminés, par exemple tous les ans, plutôt que quand elles sont nécessaires). 25 Résumé de l'algorithme Dans un mode particulièrement préféré, l'algorithme mis en oeuvre par les moyens de traitement de données 30 exprimé en pseudo-langage est le suivant : 30 (a) Mesure de la température du milieu Tint(t) au cours du temps 3050840 21 (b) A chaque pas de temps, on compare la nouvelle consigne Tcons(t) à la consigne précédente Tcons(t-At). o Si Tcons(t)> Tcons(t-At) et qu'on n'était pas déjà en relance, alors une nouvelle relance débute, et on note 5 ^ L'instant de début de relance Temps finit ^ La consigne à atteindre Tcons cible ^ La température mesurée en début de relance Tint init o Sinon, on reste dans le même état (c)Tant que l'on est en relance : 10 o A chaque pas de temps, on note la température minimale T min et la température maximale T max atteintes depuis le début de la relance et on incrémente la durée de la relance Durée_Relance d'un pas de temps. o Si, au bout de la durée prédéterminée Temps Analyse à partir 15 du début de la relance, Tint Taux_Relance * (Tcons cible-Tint finit), une allure de chauffe est calculée : Allure=Duree_relance/(T max-T min) (e) détermination du fonctionnement du dispositif : o Si une allure a été calculée un diagnostic de mauvais réglage est donné à partir de l'étude des allures : ^ Si Allure Seuil Haut, Etat = très mal réglé o Sinon ^ Si la relance n'a pas duré suffisamment longtemps (pas plus de Allure_relance_type * (Tcons cible-Tint init)), Etat = inconnu, et le procédé est relancé ^ Si la relance a duré suffisamment longtemps (plus de Allure_relance_type * (Tcons cible-Tint init)), - Si (T max - Tint finit) > Taux_Relance * (Tcons cible-Tint finit), i.e. Relance complétée à une fraction supérieure au taux prédéterminé, 3050840 22 Etat = arrêté temporairement et la relance est considérée lancée - Sinon, la relance est ratée (Etat = arrété complètement) 5 Exemples Les figures 2a et 2b illustrent respectivement la température mesurée Tint(t) et la température de consigne Tcons(t) dans un cas normal (pas de 10 déficience) et dans un cas de dispositif 10 défectueux, sur une période de deux jours (deux intervalles temporels). On repère sur la figure 2a les deux relances réussies (chaque matin). On constate qu'au moment du passage de la valeur de consigne de 17 à 21°C, une forte erreur apparait, mais elle est compensée complètement en 15 1 à 2h (c'est la durée de relance, et on est bien dans le cas de relance réussie car la consigne haute est atteinte avant sa baisse 12h plus tard). L'allure associée est de moins de 0.5h/°C, ce qui signifie que la chaudière est très bien réglée. Sur la figure 2b, les relances n'ont aucun impact, et la température 20 soit continue de baisser (2e jour) soit monte extrêmement doucement (1er jour), probablement à cause des conditions extérieures. Dans le cas du premier jour, la relance est considérée terminée à la fin de la journée car la température de consigne n'est jamais rattrapée. La température mesurée ne baisse toutefois pas, ce qui fait que le procédé 25 continue. Dans la mesure où la relance dure près de 10h, le seuil de signification (qui en l'espèce était estimé à environ 6h) est largement atteint, et le créneau est considéré significatif. Or, moins de 50% de la relance est complétée (1°C sur 3°C), ce qui signifie que le dispositif est complètement arrêté. 30 Dans le cas du deuxième jour, la température mesurée décroit plus que le seuil de baisse prédéterminé (0.5°C), ce qui fait que le dispositif 10 est directement déterminé complètement arrêté. 3050840 23 Système Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un système de détection de déficiences d'un dispositif de chauffage 10 en fonctionnement 5 dans un milieu donné. Il s'agit d'un système pour la mise en oeuvre du précédent procédé. Le système comprend : - Au moins une sonde 20 mesurant la température dudit milieu au cours du temps Tint(t) sur un intervalle de temps donné ; 10 - des moyens de traitement de données 30 configurés pour mettre en oeuvre : o un module de détection d'un instant de variation à la hausse Temps Init d'une consigne de température au cours du temps Tcons(t); 15 o un module de détermination d'une durée, à partir dudit instant de variation à la hausse Temps Init, de relance Durée_Relance nécessaire pour que, soit ladite température mesurée Tint(t) rattrape la consigne de température au cours du temps Tcons(t) à un seuil de 20 réussite prédéterminé près, soit soit détecté un instant de variation à la baisse de la consigne de température au cours du temps Tcons(t); o un module de calcul d'une allure de chauffe Allure en fonction de ladite durée de relance Durée_Relance et de 25 températures minimale et maximale T min, T max mesurées sur ladite durée de relance Durée_Relance; o un module de détermination d'un état déficient du dispositif 10 en fonction d'au moins ladite allure de chauffe Allure; 30 o un module de déclenchement d'une alarme si le dispositif 10 est déterminé comme présentant un état déficient. 3050840 24 Ce système peut être de nombreuses natures différentes et englober un ou plusieurs équipements (i.e. la ou les sondes 20 et les moyens de traitement 30 peuvent être distants). De façon préférée, la ou les sondes 20 sont celles d'un thermostat 14 5 comprenant également le module de contrôle 21, et de façon encore plus préférée les moyens de traitement de données 30 sont confondus avec le module de contrôle 21. En d'autres termes, ce système est typiquement le thermostat 14. L'invention concerne également le dispositif 10 comprenant ces 10 éléments. REVENDICATIONS1. Procédé de détection de déficiences d'un dispositif de chauffage (10) en fonctionnement dans un milieu donné, comprenant la 5 mise en oeuvre d'étapes de : (a) Mesure par une sonde (20) de la température dudit milieu au cours du temps (Tint(t)) sur un intervalle de temps donné ; (b) Détection par des moyens de traitement de données (30) d'un instant de variation à la hausse (Temps_Init) d'une consigne de température 10 au cours du temps (Tcons(t)) ; (c) Détermination par les moyens de traitement de données (30) d'une durée, à partir dudit instant de variation à la hausse (Temps_Init), de relance (Durée_Relance) nécessaire pour que, soit ladite température mesurée (Tint(t)) rattrape la consigne de température au 15 cours du temps (Tcons(t)) à un seuil de réussite prédéterminé près, soit les moyens de traitement de données (30) détectent un instant de variation à la baisse de la consigne de température au cours du temps (Tcons(t)) ; (d) Calcul par les moyens de traitement de données (30) d'une allure de 20 chauffe (Allure) en fonction de ladite durée de relance (Durée_Relance) et de températures minimale et maximale (T min, T_max) mesurées sur ladite durée de relance (Durée_Relance) ; (e) détermination par les moyens de traitement de données (30) d'un état déficient du dispositif (10) en fonction d'au moins ladite allure de 25 chauffe (Allure) ; (f) Déclenchement par les moyens de traitement de données (30) d'une alarme si le dispositif (10) est déterminé comme présentant un état déficient. 30 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'état déficient du dispositif (10) est choisi parmi : - Arrêté complètement, 3050840 26 - Arrêté temporairement, et/ou - Mal réglé. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'étape (b) 5 comprend la vérification que, à l'issue d'une durée prédéterminée (Temps_Analyse) à partir dudit instant de variation à la hausse (Temps_lnit), la température mesurée (Tint(t)) n'ait pas décru de plus qu'un seuil de baisse prédéterminé, le dispositif (10) étant dans le cas contraire directement déterminé dans un état arrêté complètement à l'étape (e). 10 4. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel le dispositif est déterminé dans un état mal réglé à l'étape (e) si l'allure de chauffe (Allure) est supérieure à un premier seuil prédéterminé. 15 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le dispositif est déterminé dans un état très mal réglé à l'étape (e) si l'allure de chauffe (Allure) est supérieure à un deuxième seuil prédéterminé supérieur au premier seuil prédéterminé. 20 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape (d) est mise en oeuvre seulement si ladite température mesurée (Tint(t)) a rattrapé la consigne de température au cours du temps (Tcons(t)) à un seuil de réussite prédéterminé près, ou si les moyens de traitement de données (30) ont détecté un instant de variation à la baisse de 25 la consigne de température au cours du temps (Tcons(t)) tel que la durée de relance (Durée_Relance) déterminée est supérieure à un seuil de signification fonction de l'écart entre la température mesurée (Tint(t)) et la consigne de température (Tcons(t)) à l'instant de variation à la hausse (Tem ps_lnit). 30 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le procédé est répété si les moyens de traitement de données (30) ont détecté un instant 3050840 27 de variation à la baisse de la consigne de température au cours du temps (Tcons(t)) tel que la durée de relance (Durée_Relance) déterminée n'est pas supérieure au seuil de signification fonction de l'écart entre la température mesurée (Tint(t)) et la consigne de température (Tcons(t)) à l'instant de variation à la hausse (Temps_Init). 8. Procédé selon l'une des revendications 6 et 7 en combinaison avec la revendication 2, dans lequel, si les moyens de traitement de données (30) ont détecté un instant de variation à la baisse de la consigne de température au cours du temps (Tcons(t)) tel que la durée de relance (Durée_Relance) déterminée est supérieure au seuil de signification fonction de l'écart entre la température mesurée (Tint(t)) et la consigne de température (Tcons(t)) à l'instant de variation à la hausse (Temps_Init), le dispositif est déterminé dans un état arrêté temporairement à l'étape (e) si à l'issue de la durée de relance (Durée_Relance) la température mesurée (Tint(t)) a cru d'au moins d'une fraction prédéterminée (Taux_Relance) de l'écart entre la consigne de température (Tcons(t)) et la température mesurée (Tint(t)) audit instant de variation à la hausse (Temps_Init). 9. Procédé selon l'une des revendications 6 à 8 en combinaison avec la revendication 2, dans lequel, si les moyens de traitement de données (30) ont détecté un instant de variation à la baisse de la consigne de température au cours du temps (Tcons(t)) tel que la durée de relance (Durée_Relance) déterminée est supérieure au seuil de signification fonction de l'écart entre la température mesurée (Tint(t)) et la consigne de température (Tcons(t)) à l'instant de variation à la hausse (Temps_Init), le dispositif est déterminé dans un état arrêté complètement à l'étape (e) si à l'issue de la durée de relance (Durée_Relance) la température mesurée (Tint(t)) n'a pas cru d'au moins une fraction prédéterminée (Taux_Relance) de l'écart entre la consigne de température (Tcons(t)) et la température mesurée (Tint(t)) audit instant de variation à la hausse (Temps_Init). 3050840 28 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif (10) comprend un module de contrôle (21) fournissant ladite consigne de température au cours du temps (Tcons(t)) appliquée par 5 le dispositif de chauffage (10), les moyens de traitement de données (30) étant intégrés audit module de contrôle (21). 11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de traitement de données (30) sont connectés à un 10 réseau de communication (3), l'alarme de l'étape (f) étant déclenchée au niveau d'un équipement distant d'un opérateur du dispositif (10). 12. Système (14) de détection de déficiences d'un dispositif de chauffage (10) en fonctionnement dans un milieu donné, comprenant : 15 - une sonde (20) mesurant la température dudit milieu au cours du temps (Tint(t)) sur un intervalle de temps donné ; - des moyens de traitement de données (30) configurés pour mettre en oeuvre : o un module de détection d'un instant de variation à la 20 hausse (Temps_lnit) d'une consigne de température au cours du temps (Tcons(t)) ; o un module de détermination d'une durée, à partir dudit instant de variation à la hausse (Temps_lnit), de relance (Durée_Relance) nécessaire pour que, soit ladite 25 température mesurée (Tint(t)) rattrape la consigne de température au cours du temps (Tcons(t)) à un seuil de réussite prédéterminé près, soit soit détecté un instant de variation à la baisse de la consigne de température au cours du temps (Tcons(t)) ; 30 o un module de calcul d'une allure de chauffe (Allure) en fonction de ladite durée de relance (Durée_Relance) et 3050840 29 de températures minimale et maximale (T_min, T_max) mesurées sur ladite durée de relance (Durée_Relance) ; o un module de détermination d'un état déficient du dispositif (10) en fonction d'au moins ladite allure de 5 chauffe (Allure) ; o un module de déclenchement d'une alarme si le dispositif (10) est déterminé comme présentant un état déficient. 13. Système selon la revendication 12, étant un thermostat du 10 dispositif de chauffage (10) comprenant en outre un module de contrôle (21) du dispositif de chauffage (10). 14. Système selon la revendication 13, dans lequel les moyens de traitement de données (30) étant mis en oeuvre par le module de 15 contrôle (21). 15. Dispositif de chauffage (10) comprenant un système (14) selon l'une des revendications 12 à 14.