Brevet FR3093324A1 — publié le 20200904

Description Titre de l'invention : DRONE A FUMIGENE POUR CONTROLE DE DETECTEUR D'INCENDIE Domaine technique [0001] L'invention concerne un drone à voilure tournante, comprenant une carte élec- tronique contrôlant le pilotage du drone, des moyens de communication sans fil reliés à une télécommande. Un support est ajouté sur le drone pour y loger un mini générateur de fumée, destiné au contrôle des dispositifs de détection incendie, tel que des détecteurs incendie fixés sur des plafonds à une hauteur quelconque par rapport au sol. L'invention facilite particulièrement le contrôle des détecteurs situés à une grande hauteur. Technique antérieure [0002] Les capteurs d'incendie en entrepôt industfiel doivent être contrôlés chaque année. Lorsque les capteurs sont installés à une hauteur importante, par exemple plus de 5m ou 10m, il est nécessaire de placer un fumigène vers les capteurs à l'aide d'une perche portée manuellement. Lorsque la hauteur augmente encore, il devient nécessaire d'employer une nacelle pour positionner un opérateur vers les détecteurs afin qu'il déclenche chaque capteur avec un fumigène. Or les entrepôts présentent des obstacles au sol qui bloquent la progression d'une telle nacelle si bien que les phases de test deviennent longues. En outre la nacelle se heurte à l'activité dans l'entrepôt, et peut obliger à arrêter l'exploitation de l'entrepôt pour des raisons de sécurité. [0003] Le document NL 1 41 480 Bi, le document US2015/246727 Al, le document JP 2018 0086 47 A, le document KR 2017 0101716 A, le document DE 10 2017 204261 Al, le document CZ 30 651 Ul, et le document DE 10 2012 003190 Al divulguent des drones configurés pour tester un détecteur d'incendie. [0004] Problème technique [0005] Les tests des dispositifs d'alarme incendie sont donc complexes. Ils freinent l'activité des entrepôts équipés, représentent un danger pour le personnel qui y travaille, et implique une dépense importante. [0006] Des moyens perfectionnés sont. donc nécessaires pour tester les capteurs d'incendie placés au plafond. [0007] L'invention a notamment pour objectif de proposer une solution légère, rapide et économique. L'invention a également pour objectif d'améliorer la sécurité des phases de test des détecteurs d'incendie. Résumé de l'invention [0008] L'invention a pour objet un drone volant comprenant un corps principal, des moyens 2 de modification de l'opacité de l'air apte à déclencher un détecteur d'incendie afin d'en contrôler le déclenchement, un module lumineux apte à projeter un repère lumineux, notamment en direction du détecteur d'incendie, remarquable en ce que le module lumineux comprend une source lumineuse divergente projetant le repère lumineux. [0009] L'invention a également pour objet un drone présentant un corps principal re- marquable en ce qu'il comprend des moyens de modification de l'opacité de l'air aptes à déclencher un détecteur d'incendie afin d'en contrôler le déclenchement. [0010] Selon des modes avantageux de l'invention, le drone peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles : [0011] Les moyens de modification sont une source de fumée. [0012] Le drone comprend une face supérieure, les moyens de modification étant disposés au-dessus de ladite face supérieure. [0013] Le corps principal présente un sommet sur le lequel sont disposés les moyens de mo- dification, le corps étant notamment un corps central. [0014] Le drone comprend des protections supérieures s'étendant davantage vers le haut que les moyens de modification. [0015] Le drone comprend une ou plusieurs hélices horizontalement à distance des moyens de modification. [0016] Le drone comprend des moyens de séparation aptes à protéger les moyens de modi- fication d'un flux d'air, notamment entraîné par les hélices. [0017] Le drone comprend tout moyens technique avec des parois inclinées par rapport à la direction verticale de manière à ce que les hélices aspirent de l'air latéralement sur les côtés du drone. [0018] Le drone comprend des moyens de déclenchement et/ou d'arrêt des moyens de modi- fication. [0019] Le drone comprend un support au-dessus duquel les moyens de modification de l'opacité sont fixés, le support étant fixé au-dessus du corps principal du (Irone. [0020] Le support comprend une cavité interne dans lequel les moyens de modification de l'opacité, notamment un conduit des moyens de modification de l'opacité, sont fixés. [0021] Les moyens de modification de l'opacité de l'air comprennent un module lumineux apte à projeter un repère lumineux, notamment en direction du détecteur d'incendie. [0022] Le module lumineux comprend une source lumineuse divergente projetant le repère lumineux. [0023] Les moyens de modification de l'opacité de l'air comprennent une alimentation électrique et un émetteur-récepteur disposé sous le corps principal. [0024] Le drone est autonome, notamment en énergie, par exemple électrique. [0025] L'invention a également pour objet un procédé de contrôle d'un détecteur d'incendie 3 à l'aide d'un drone (8) muni de moyens de modification de l'opacité de l'air aptes à déclencher un détecteur d'incendie équipé d'un module de mesure d'opacité et/ou de transparence de l'air afin d'identifier un incendie, le procédé comprenant les étapes suivantes : (a) décollage du drone (8) ; (b) positionnement du drone (8) au niveau dudit capteur d'incendie ; (c) enclenchement des moyens de modification de l'opacité de l'air afin de provoquer le déclenchement de l'alarme du capteur d'incendie, le drone (8) comprenant un module lumineux apte à projeter un repère lumineux, notamment en direction du détecteur d'incendie, remarquable en ce que le module lumineux comprend une source lumineuse divergente projetant le repère lumineux, lors de l'étape (h) positionnement, la taille du repère lumineux diminue à mesure que le drone (8) se rapproche du détecteur d'incendie ; le drone étant notamment conforme à l' invention. [0026] L'invention a également pour objet un procédé de contrôle d'un détecteur d'incendie à l'aide d'un drone muni de moyens de modification de l'opacité de l'air aptes à déclencher un détecteur d'incendie équipé d'un module de mesure d'opacité et/ou de transparence de l'air afin d'identifier un incendie, le procédé comprenant les étapes suivantes : (a) décollage du drone ; (b) positionnement du drone au niveau dudit capteur d'incendie ; (c) enclenchement des moyens de modification de l'opacité de l'air afin de provoquer le déclenchement de l'alarme du capteur d'incendie, le drone étant notamment conforme à l'invention ; (d) arrêt des moyens de modification de l'opacité. [0027] Selon des modes avantageux de l'invention, le procédé peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles : [0028] Préalablement à l'étape (a) décollage, le procédé comprend la définition d'un espace virtuel, notamment cylindrique, ledit espace virtuel comprenant le point de décollage et le capteur d'incendie à tester, le drone étant configuré pour rester à l'intérieur dudit espace virtuel. [0029] Le détecteur d'incendie est fixé sous un support, notamment sous un plafond, lors de l'étape (b) positionnement, le drone peut être en contact dudit support. [0030] Le drone comprend des moyens de séparation qui entourent le capteur d'incendie lors de l'étape (b) positionnement et/ou pendant l'étape (c) enclenchement. [0031] Pendant l'étape (c) enclenchement, l'opacité de l'air dans le détecteur d'incendie change de manière réversible d'au moins 10%, ou 50%. [0032] Lors de l'étape (c) enclenchement l'intensité lumineuse d'un rayon lumineux traversant le détecteur d'incendie diminue d'au moins : 10% ou 50% ou 80%. [0033] De manière générale, les modes avantageux de chaque objet de l'invention sont également applicables aux autres objets de l'invention. Chaque objet de l'invention est combinable aux autres objets, et les objets de l'invention sont également combinables aux modes de réalisation de la description, qui en plus sont combinables entre eux, selon toutes les combinaisons techniques possibles, à moins que le contraire soit. explicitement précisé. Avantages apportés [0034] L'invention facilite les phases de test grâce à l'emploi d'un drone. Un tel drone peut être déplacé de capteur d'incendie en capteur (l'incendie sans devoir redescendre au niveau du sol ou du moins à portée d'un opérateur, ce qui accélère les phases de test. Par ailleurs, cette solution volante est indépendante de la hauteur sous plafond, comme de l'éventuelle présence d'obstacles au sol. [0035] Aussi, l'invention tend à une miniaturisation du (Irone employé. En effet, la source de gaz ou de fumée déclenchant les détecteurs d'incendie est plus légère. Dès lors des drones de masse réduite, par exemple d'au plus lkg, ou 400g, peuvent être employés. Dans l'éventualité d'une panne la chute du drone ne représente qu'un danger réduit ; et dans l'éventualité où il tomberait sur un bien de valeur, le risque que cc dernier ne soit dégradé est réduit. Brève description des dessins [0036] La figure 1 (vue de face) et figure 2 (vue en perspective) représentent un (Irone selon l'invention. [0037] La figure 2 illustre un demi-drone selon l'invention. [0038] La figure 3 esquisse une source lumineuse divergente de drone selon l'invention. 100391 La figure 4 présente un repère lumineux projeté par la source lumineuse de drone selon l'invention. Description des modes de réalisation [0040] L'Invention concerne un drone multirotor, sur lequel est installé un système de contrôle des dispositifs de détection incendie. [0041] Par « drone » on entend un aéronef télépiloté tel que défini par la DGAC en France : Définitions Systèmes d'aéronef sans pilote à bord (UAS : ummumed aircraft system) ou aéronefs civils qui circulent sans personne à bord appelés communément «drones». [0042] En résumé, il s'agit de tout aéronef capable de voler sans pilote à bord, dont le contrôle est réalisé soit par un ordinateur (embarqué ou au sol), soit par un opérateur au sol, utilisé à des fins professionnelles. Une télécommande, par exemple avec un émetteur radio, peut être employée. Alternativement ou en complément, le drone peut suivre une trajectoire prédéfinie. [0043] Le drone 8 choisit serait, par exemple, de type Multirotors tel que par exemple : un drone de Marque "DJI" (D modèle : Phantom 4. [0044] Celui-ci, étant prévu pour voler en intérieur avec bon niveau de sécurité. [0045] Ils sont équipés de série de divers capteurs : accéléromètres, gyroscopes, baromètre, capteur visuel dédié au pilotage et à la sécurité du drone, etc. [0046] Le drone peut être équipé d'une ou plusieurs caméras filmant sous plusieurs angles pour le télépilotage, de façon à ce que le télépilote reçoive les images transmissent en direct sur l'écran de sa télécommande. Éventuellement ces informations visuelles peuvent être enregistrées. [0047] Le ternie « écran », peut désigner une interface graphique, qui peut être utilisé pour le retour visuel peut être l'écran intégré à la télécommande du fabricant de drone, comme tout autre dispositif prévu pour le contrôle du drone tel que : un smartphonc, une tablette ou tout autres objets technologique compatible ou tout autres écrans déportés. [0048] La connexion bidirectionnelle et permanente permet le contrôle total du drone lors du pilotage. [0049] Même si le pilotage se fera presque exclusivement à vue, le télépilote aura sur son écran de télécommande : [0050] -Le retour vidéo en direct (si le drone est équipé d'une ou plusieurs caméras). [0051] -De la télémétrie tel que : [0052] Hauteur du drone par rapport au sol. [0053] Vitesse de monté et de descente (en m/s ou km/h selon le fabricant). [0054] Vitesse horizontale (en m/s ou km/h selon le fabricant). [0055] Distance du drone par rapport à la télécommande (en m). [0056] Le niveau de batterie. [0057] La qualité du signal de réception. [0058] État de fonctionnement général du drone : une alarme se déclenche en cas de problème sur le drone. [0059] Le drone est programmable avant le vol pour rester dans un volume de vol défini. [0060] Par exemple : le drone reste dans un cylindre de 10m de rayon même en cas d'erreur du télépilote. Un mur virtuel est alors défini. [0061] Sur ce drone est fixé de manière détachable ou non, le système de contrôle des dis- positifs de détection incendie. [0062] Ce système est composé de plusieurs parties : [0063] Une génératrice de fumée 2 volumétrique miniature alimentée par une batterie 11 qui peut être fixée sur le support bas 13, sur le corps du drone ou sur les trains d'atterrissage (si le drone en est équipé). Un interrupteur 3 optionnel peut commander la génératrice 2. Une fixation 4 peut en améliorer la fixation au corps principal, ou corps central, du drone 8. Un module émetteur/récepteur 12 pet-met de commander à distance la fumée issue de la génératrice de fumée 2. Des câbles électriques 9 et 10 relient électriquement la génératrice 2 à sa batterie 11 et au module émetteur/récepteur 12. Ces derniers sont d'ailleurs fixés sous le corps principal au moyen de fixation 4. Cette position pet-met de mieux positionner le centre de gravité du drone 8, et peut en 6 améliorer la stabilité. [0064] Suivant le type de drone utiliser, un conduit 1, par exemple une paroi de séparation - notamment en forme de bol - peut être éventuellement nécessaire pour diriger et concentrer le flux émanent de la génératrice de fumée. [0065] La projection de fumée sera verticale du bas vers le haut en direction du détecteur. [0066] La projection de fumée, sera protégée des effets de brassage d'air inhérent au fonc- tionnement des moteurs muni d'hélices 14 qui aspirent l'air au-dessus du drone 8 vers le bas, par tous moyens techniques. [0067] La commande d'activation de la génératrice de fumée, peut se faire via une télé- commande filaire ou sans fil. [0068] Sa fréquence de fonctionnement ne doit pas interférer avec le bon fonctionnement du drone, dont le module d'émission/réception doit être fixé de manière à ne pas gêner le bon fonctionnement du drone 8. [0069] Le support 5, éventuellement complétée d'entretoises 6, adaptées au type de drone sur lesquels ils seront montés et installés les composants du système. Celui-ci sera en matière amagnétique pour ne pas interférer avec le fonctionnement du drone, notamment de son compas interne. [0070] La partie sommitale de l'ensemble aura une forme telle qu'elle ne peut pas abîmer les détecteurs et sera protégée avec des matériaux nécessaires pour cet usage. Par exemple, le drone 8 peut présenter des arceaux supérieurs, et/ou des tiges verticales faisant saillie sur la face supérieure du drone 8. Ces moyens de protection supérieure peuvent s'étendre verticalement davantage vers le haut que la source de fumée, ou génératrice 2, du drone 8. Ces mêmes moyens peuvent également s'étendre davantage vers le haut que tout autre moyen fonctionnel du drone, tels que ses moyens optiques, et ses moyens de communication par ondes, c'est-à dire une optionnelle antenne. [0071] Afin d'assurer la protection des personnes, des structures et surfaces qui se trouvent dans la zone d'évolutions du drone, les hélices 14 seront protégées par des carters de protection?, afin d'éviter tous dégâts ou coupures accidentelles que pourrait causer les hélices 14 en mouvements. Les carters de protection 7 peuvent entourer chaque hélice 14, par exemple de manière indépendante. Eventuellement, des grillages peuvent être prévus au-dessus et/ou en dessous de chaque hélice 14. [0072] Ce dispositif assure aussi la protection du drone 8, et évite l'endommagement d'une hélice 14 en cas de contact avec un corps étranger. [0073] Le drone 8 peut présenter des moyens lumineux, par exemple avec une source lumineuse divergente. Cette dernière peut projeter un repère lumineux, par exemple une croix, vers le capteur d'incendie. Puisque la source diverge, son repère lumineux rétrécit à mesure que le drone se rapproche de sa cible ; en l'occurrence le capteur d'incendie. Cela aide le pilotage du drone puisque le repère renseigne à la fois sur la 7 proximité avec le plafond, et avec le capteur d'incendie. [0074] Le drone 8 peut présenter un support 5. Ce dernier est fixé au corps du drone 8, et sert à la fixation des moyens de modification, notamment la génératrices 2, ou du moins du conduit 1 d'où est projetée la fumée. Le support 5 peut en particulier présenter une cavité recevant les moyens de modification, ce qui permet de les orienter et de les maintenir à distance du corps. En outre, le support éloigne les moyens des hélices, ce qui limite l'aspiration de Pair depuis les moyens de modification. [0075] Exemple de mise en oeuvre de l'invention : [0076] Est considéré que toutes les dispositions sécuritaires sont mises en oeuvre. Notamment un périmètre de sécurité lors du vol du drone. [0077] Le télépilote est seul responsable de la sécurité pendant l'ensemble des opérations. [0078] Admettons, que le vol se déroule dans un bâtiment dont les plafonds sont hauts (tel que des musées, des salles de spectacle, des salles de cinéma inclinées, ou des entrepôts etc.) et que le détecteur se trouve à 10 m (ou plus). En temps normal et à cette hauteur le contrôle classique par perche est impossible du sol. [0079] La plupart du temps et en fonction de la nature du sol (parquets, moquettes, toutes autres contre-indications liées à la surface du sol ou de son revêtement) et de différents paramètres. On utilise principalement des nacelles, des échafaudages, des échelles, des perches télescopiques (cette dernière est généralement limitée à 8m en pratique, sans tenir compte des efforts physique que l'opérateur subit, notamment sur sa colonne vertébrale). [0080] Le télépilote se place idéalement en dessous du détecteur d'incendie à tester, et sen- siblement en retrait, pour avoir un bon visuel sur ce qu'il fait et ne pas être directement en dessous du drone 8 en cas de chute ou de panne. [0081] Le télépilote peut être assisté, optionnellement, par une tierce personne se chargeant du contrôle du système de la génératrice 2 de fumée et de la coordination radiophonique avec le central incendie. [0082] Le télépilote effectue une checklist pré-vol, puis programme le volume de vol maximal de la zone d'évolution, puis vérifie que l'aéronef et que tous les systèmes embarqués fonctionnent, ainsi que sa télécommande, les écrans et les niveaux de réserve d'énergie. [0083] Déroulement des opérations de contrôle : [0084] - démarrage des moteurs, [0085] - décollage du ch-one suivi d'une courte phase de stabilisation pour vérifier que le drone reste stable et tester le parfait état de navigabilité du drone. [0086] - test du système de la génératrice de fumée avec la télécommande [0087] - élévation et stabilisation du drone jusqu'au-dessous du détecteur. [0088] - à ce moment la génératrice de fumé est activée ce qui provoquera le déclenchement 8 du détecteur. [0089] - communication avec le central incendie pour confirmation du test. [0090] - une fois celui-ci confirmé, le télépilotc peut poser son drone ou aller directement au détecteur suivant. [0091] L'invention est particulièrement adaptée pour des vérifications à des grandes hauteurs (mais permet le contrôle à toute hauteur), à des accès difficiles et cela de façon rapide sans besoin de moyen technique important est cher. [0092] La figure 2 illustre un drone 8 volant selon l'invention, ou plus précisément un demi drone 8. Un axe vertical V placé au centre du drone peut matérialiser l'axe de symétrie. L'homme du métier parviendra aisément à déduire l'autre moitié du drone 8 grâce hélices à une symétrie suivant ledit axe vertical V. [0093] Le corps 20 relie l'essentiel des parties du drone 8. Par exemple, le corps 20 relie les 14 (une seule étant visible dans la présente figure). Le corps reçoit également la batterie 11 et le récepteur radio 12, lui-même sous la batterie 11. Le positionnement de ces éléments permet d'abaisser le centre de gravité du drone 8, ce qui en améliore la stabilité en vol. [0094] Le bol 1 peut être fixé au corps 20 grâce à une entretoise 6. En complément ou en al- ternative, une perche 22 peut être ajoutée. La perche 22 peut être fixée au bol 1 et au corps 20, optionnellement par l'intermédiaire de l'entretoise 6. Cette perche 22 peut être réglable en hauteur. Sa hauteur peut être supérieure ou égale à: 0,5 m ou 0,8 ni, ou 1 m. ainsi, il devient aisé de placer le bol 1 contre un détecteur d'incendie malgré la présence d'une poutre, de câbles proches du détecteur d'incendie. [0095] Le bol 1 peut recevoir une source lumineuse 30, également appelé module lumineux, en plus de la génératrice de fumée 2. La génératrice de fumée et la source lumineuse 30 peuvent être au fond du bol 1. [0096] Une paroi inclinée 24 est associée à l'hélice 14. Elle peut être vers le dessus du corps 20. Cette paroi 24 est inclinée par rapport à l'axe de rotation 15 de ladite hélice 14. Ainsi l'hélice aspire de l'air au-dessus du corps 20, et plus précisément de l'air sur les côtés du drone 8. Ainsi l'air plus à l'aplomb du corps 20 est préservé. Grâce à cette précaution, la fumée de la génératrice est moins aspirée en phase de test, si bien que les besoins en fumée diminuent et les détecteurs de fumé testés répondent plus rapidement à leur sollicitation. Le test est plus rapide, et peut éviter certains faux cas de détecteurs défaillants. [0097] Bien qu'une seule hélice ne soit représentée, le présent drone 8 peut comprendre deux, quatre, six ou huit hélices. [0098] La figure 3 est une vue de détail de la source lumineuse 30 placée dans le bol 1 du drone 8 selon l'invention. [0099] La source lumineuse 30 peut être une source divergente. L'aspect divergent peut être 9 caractérisé en ce que se rayons lumineux 40 sont inclinés par rapport à son axe optique 42. Les rayons lumineux 40 peuvent présenter un angle d'inclinaison par rapport à l'axe optique 40. L'angle d'inclinaison peut atteindre : 1', 2', 5', ou 10° pour certains rayons lumineux 40. [0100] Ainsi, les rayons lumineux 40 s'écartent de l'axe optique à mesure qu'ils s'éloignent de la source lumineuse 30. Par exemple la source lumineuse comprend une diode électroluminescente. Elle peut comprendre un guide de lumière. La source lumineuse 30 peut comprendre une lentille afin de régler l'angle des rayons lumineux 40. [0101] Par là, la source lumineuse 30 peut être une source lumineuse divergente 30. [0102] La figure 4 montre le repère lumineux 32 tel que projeté par la source lumineuse sur un détecteur d'incendie 36. La figure 4 est dans le prolongement de la figure 3, et montre l'image des rayons lumineux 40 émanant de la source lumineuse 30 illustrée et présentée en relation avec la figure 3. En figure 4 le bol est coupé de profil tandis que le plafond est vu du dessous en figure 3. Ainsi l'angle de vue change d'une figure à l'autre. [0103] Le détecteur d'incendie 36 peut être fixé à un plafond 34 ici représenté à l'aide de hachures croisées. Le repère lumineux 32 peut être une croix lumineuse, ou tout repère permettant à la fois de renseigner le pilote du drone sur la proximité du plafond, et sur l'alignement avec le détecteur d'incendie 36. [0104] En variante, le détecteur d'incendie 36 peut être un cercle. [0105] Étant donné que les rayons lumineux 40 s'écartent de l'axe optique 42 de la source lumineuse, la proximité entre la source lumineuse - et donc entre le drone - et le détecteur d'incendie 36 peut être déduite par la taille apparente du repère lumineux 32. Plus ce dernier apparait grand, plus le ch-one est éloigné de sa cible, en l'occurrence le détecteur d'incendie 36. Inversement, plus le repère lumineux 32 devient petit, plus le drone est proche du plafond 34, et donc du détecteur d'incendie 36 qu'il supporte. [0106] Ainsi le pilote parvient à apprécier plus précisément la distance qui le sépare du dispositif de sécurité à tester. Son pilotage est plus simple, plus précis, et les risques de heurter les obstacles diminuent. 10