EP0694893B1 - Dispositif de détection d'alarme à boucles de courant, et balise de repérage de sous-zones pour un tel dispositif - Google Patents
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- EP0694893B1 EP0694893B1 EP19950401785 EP95401785A EP0694893B1 EP 0694893 B1 EP0694893 B1 EP 0694893B1 EP 19950401785 EP19950401785 EP 19950401785 EP 95401785 A EP95401785 A EP 95401785A EP 0694893 B1 EP0694893 B1 EP 0694893B1
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- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
- G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
- G08B25/018—Sensor coding by detecting magnitude of an electrical parameter, e.g. resistance
Definitions
- the present invention relates to devices alarm detection with current loops.
- such a device comprises a alarm center and at least one pair of conductors which extends between a first end connected to the central alarm and a second end where the two conductors are connected to each other, possibly through of a resistance
- the alarm center comprising a voltage or current generator to generate a voltage or an electric current between the two conductors at the first end of the pair, with alarm sensors being arranged along the pair of conductors and connected each bypass between the two conductors, each sensor presenting a normal state in which it does not leave pass at most only a weak derivative current between the two conductors and an alarm state in which it leaves pass a larger derivative current between the two conductors, the voltage generator thus delivering to the pair of conductors a relatively low current when all sensors are in their normal state, and a current higher when at least one sensor is in the alarm state
- the alarm center also comprising means for detection to detect an increase in the current delivered to the pair of conductors by the generator following a passage in the alarm state of at least one sensor.
- Document EP 602,570 discloses an alarm detection device in which the triggering an alarm changes the characteristic impedance of a pair of conductors so that the control panel can identify the location of the activated alarm.
- a device for alarm detection of the genre in question is basically characterized in that at least one tag is placed on the pair of conductors by separating the sensors into at least two groups of sensors, each beacon comprising detection means for detecting an increase in current in the pair of conductors at said level beacon when a sensor located between said beacon and the second end of the pair of conductors goes to the state alarm, said beacon further comprising means of signaling to then generate on the pair of conductors a characteristic signal specific to said beacon, the alarm center comprising reception means for receive the characteristic signal of each beacon and identify the beacon which emitted this characteristic signal, thereby determining which group of sensors the sensor in alarm state.
- the central determines what is the farther from the first end of the pair of drivers who issued their characteristic code, the central also determines which group the sensor which has entered the alarm state, this group being immediately adjacent to said tag and located between said beacon and the second end of the pair of conductors.
- the invention relates to an alarm detection device with current loops, comprising an alarm center 1 and generally several pairs 2 of conductors 3, 4 (of which only one is shown), which each extend between a first end 2a connected to the alarm center and a second end 2b where the two conductors 3, 4 are connected to each other by a resistor R, thus forming a loop generally called "current loop”.
- the two conductors 3 and 4 are connected respectively at two terminals 1a and 1b of the control unit alarm. Between these two terminals 1a and 1b are mounted in series a voltage or current generator 5 and a resistance R0 so that a current i0 is generated in the pair 2 of conductors.
- the two terminals of the resistor R0 are connected to the two inputs 6a and 6b of a voltage amplifier 6, whose output 6c is itself connected to an input analog 7a of a microprocessor 7.
- microprocessor 7 could be replaced by a non-programmable electronic circuit logic gates, including in particular a comparator.
- D1-D6 sensors which can be for example detectors fire or intrusion detectors distributed in a building.
- Each of these sensors is connected between the two conductors 3 and 4, and in the normal state, they do not leave pass no current, or only a weak current between the two conductors 3 and 4.
- one of the sensors When one of the sensors enters the alarm state, it establishes a circuit of relatively low resistance between the two conductors 3 and 4, so that it is traversed by a relatively large derivative current between the conductors 3 and 4 for a predetermined period worth by example one second.
- the current i0 which flows in the loop of current at terminals 1a and 1b increases suddenly a value ⁇ a (for example from 5 to 30 mA) when one of the sensors goes into alarm state.
- This increase in current results in a voltage increase at analog input 7a of the microprocessor 7, so that the microprocessor 7 can detect the passage to the alarm state of one of the D1-D6 sensors of the current loop considered.
- the microprocessor 7 As soon as the microprocessor 7 has detected the alarm, it triggers a reaction, for example the operation of a siren 17, the transmission of a message to a remote monitoring, or whatever.
- a reaction for example the operation of a siren 17, the transmission of a message to a remote monitoring, or whatever.
- the microprocessor 7 can only identify the loop of current that contains the sensor in the alarm state, so the area of the building that corresponds to this current loop, but cannot determine more precisely what is the sensor which has entered the alarm state.
- tags L1, L2 which, in the example shown, are two in number and separate the sensors in three groups 8, 9, 10.
- each of the tags L1, 12 have four terminals 3a, 3b, 4a, 4b which allow each tag to be mounted in series with the two conductors 3, 4, the conductor 3 being connected on the one hand at terminal 3a and on the other hand at terminal 3b, and the conductor 4 being connected on the one hand to terminal 4a and on the other hand leaves at terminal 4b.
- the terminals 3a, 3b are connected to each other in short circuit, while the terminals 4a and 4b are connected to each other by a resistor R1 at the terminals of which the two inputs 11a, 11b of a voltage amplifier 11, of which the output 11c is connected to an analog input 12a of a microprocessor 12.
- terminals 3a and 4a of the beacon are also connected in series a resistor R2 and the collector and the emitter of a transistor 13 whose base is connected to a logic output 12b of the microprocessor 12 which activates this transistor or turns it off depending on the voltage it applies to the base of the transistor.
- the analog input 12a of the microprocessor 12 receives a voltage signal proportional to the current flowing the resistor R1, and the microprocessor 12, provided with a internal clock or time counter, is programmed to activate transistor 13 for a predetermined period T, after a time delay ⁇ t1, ⁇ t2 (for example 10 microseconds to one second) specific to each tag, to from the moment it detects an increase ⁇ a in the current i1, i2 which crosses resistance R1.
- ⁇ t1, ⁇ t2 for example 10 microseconds to one second
- transistor 13 causes the passage of a derivative current in resistance R2 between the conductors 3 and 4, so that the current i0 which flows in the pair 2 of conductors at the first end 2a of this pair of conductors then increases by a value ⁇ b (for example from 5 to 20 mA).
- the time delay ⁇ t1, ⁇ t2 of each tag L1, L2 is increasing from one tag to another, since the second end 2b towards the first end 2a of the pair of conductors.
- the time delay ⁇ t1 corresponding to the L1 beacon furthest from the alarm center can be of 100 milliseconds
- the time delay ⁇ t2 of the beacon L2 closest to the alarm center can be 200 milliseconds.
- the microprocessor 12 of each tag can be designed to activate transistor 13 during duration T if it detects an increase in current ⁇ a in the associated resistance R1, but in order not to activate the transistor 13, if between the moment it detects the increase in current ⁇ a and the end of its time delay, it detects also an increase in current ⁇ b in the resistance R1 associated.
- the evolution over time of the current i0 which flows through resistor R0 and which is measured by microprocessor 7 of the alarm center corresponds to one of the three timing diagrams in Figures 3 to 5, according to the group to which the sensor which has passed in alarm state.
- the timing diagram is that of Figure 3: the current i0 increases by one ⁇ a value when the sensor goes into the alarm state, the currents i1 and i2 which pass through the tags respectively L1 and L2 themselves also increasing by ⁇ a, then, after the flow of the time delay ⁇ t1, the microprocessor 12 of the tag L1 activates its transistor 13, so that the corresponding resistance R1 is crossed by a current derivative, which causes an increase in the currents i0 and i2 with a value ⁇ b.
- This increase in the current of ⁇ b for the duration T after the expiration of the timer ⁇ t1 constitutes a signal s characteristic of the beacon L1.
- the microprocessor 12 of the L2 beacon does not activate its transistor 13, to the extent that it perceived the increase of the current i2 of the value ⁇ b before the end of the time delay ⁇ t2.
- the microprocessor 7, provided with a internal clock or time sensor, can therefore determine that the alarm has occurred in group 8 of sensor, which corresponds for example to a sub-area of the building to inside the area represented by pair 2 of conductors.
- the current i0 always increases by the value ⁇ a, as well as the current i2, but not the current i1.
- the microprocessor 12 of the tag L1 does not detect the increase in current ⁇ a, while this increase in current is detected by the microprocessor 12 of the L2 tag.
- the microprocessor 12 of tag L2 activates its transistor 13, so that the corresponding resistance R2 is traversed by a derivative current, which increases the value of ⁇ b by current i0, during duration T.
- the microprocessor 7 can determine that the sensor which has entered the alarm state belongs to the group 9.
- microprocessor 7 of the alarm center does not detect a new increase in current i0 during a period ⁇ t3, which can be for example one second at 5 seconds, it deduces that the sensor which has passed to the alarm state belongs to group 10.
- beacons that detect the first current increase ⁇ a due to the passage to the alarm state of a sensor send their characteristic signal after their own time delay, that is to say in the present case activate their transistors 13 during duration T, the determination of the area which contains the sensor which has entered the alarm state only by measuring the time elapsed between first and second increases in current i0.
- each tag L1, L2 could include, instead of the switch 13 and resistor R2, an oscillating circuit 14 controlled by microprocessor 12, this oscillating circuit 14 being coupled to one of the two conductors, for example the conductor 4, via a transformer 15.
- the characteristic signal s which is emitted by each beacon is a sinusoidal signal having a determined frequency f, emitted for a period T after a time delay ⁇ t from the moment the beacon detected an increase in current ⁇ a in the pair of conductors.
- the frequency f can for example be chosen in the range from 1 to 10 kilohertz.
- This sinusoidal signal of frequency f is transmitted to the microprocessor 7 of the alarm center through its input analog 7a and microprocessor 7 is programmed to determine the frequency f of this signal, which makes it possible to determine which group 8, 9, 10 the sensor belongs to went to the alarm state.
- the time delay ⁇ t is the same for all the L1 beacons, L2, the determination of the beacon which emitted the signal s can only be done by spectral analysis of the signal received by the analog input 7a of the microprocessor 7.
- the alarm center 1 could include a transformer 20 coupled to one of the conductors of pair 2 and connected to a frequency detector 21.
- the detector 21 may include for example one or more filters to determine a frequency range in which the frequency is included f, and it is connected to one or more inputs 7d of the microprocessor 7 to indicate to the microprocessor the range of frequency which includes frequency f.
- the frequency detector 21 can also be a frequency measurement circuit which sends to input 7d of the microprocessor a signal representative of the frequency measured, input 7d then being an analog input.
- the signal characteristic s emitted by each tag can also be consisting of a coded binary signal, transmitted for a period T after a time delay ⁇ t from the increase in current ⁇ a detected by said tag.
- the tags L1, L2 can be as shown in Figure 2, and the timers ⁇ t are different from one tag to another, and from increasing preference from second end 2b to the first end 2a of the pair of conductors.
- the current i0 which crosses the resistance R0 and the currents i1, i2 which cross the different tags depend on the number of sensors connected the along pair 2 of conductors, as long as these sensors are crossed by a weak current even when are not in the alarm state.
- the microprocessors 7 and 12 can be designed to measure respectively the currents i0, i1, i2 each time the power is turned on alarm center after a stop, these measured values being memorized.
- the central unit microprocessor 7 alarm detects an alarm when it measures an increase of the current i0 at least equal to a predetermined value ⁇ a (for example 5 mA) relative to the stored value of the current i0.
- each beacon L1, L2 detects an alarm state of a sensor located between said tag and the second end 2b of the pair of conductors, when the current i1, i2 measured by this microprocessor 12 increases from the predetermined value ⁇ a to from the stored value of the current i1, i2.
- the alarm center may also include a device for reset 16, for example a contact controlled by a key which is connected to an input 7b of the microprocessor 7 so initiate a measurement and storage of the current i0 which crosses resistance R0.
- a device for reset 16 for example a contact controlled by a key which is connected to an input 7b of the microprocessor 7 so initiate a measurement and storage of the current i0 which crosses resistance R0.
- the microprocessor 7 can also include a logic output 7c connected to the generator voltage 5, to generate this voltage generator 5 a predetermined signal when the reset device 16 is activated.
- this signal is received at analog input 12a of microprocessor 12 of each tag L1, L2, which triggers a reading and a memorization of the current i1, i2, crossing the resistor R1 associated with each of these microprocessors.
- the alarm states are then detected when the measured currents i0, i1, i2 are by a predetermined value ⁇ a greater than the values memorized.
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Description
La présente invention est relative aux dispositifs
de détection d'alarme à boucles de courant.
Ces dispositifs sont très largement répandus,
notamment dans le domaine de la détection des incendies, et
plus généralement dans le domaine de la surveillance des
bâtiments ou de la gestion technique des bâtiments.
Plus précisément, un tel dispositif comporte une
centrale d'alarme et au moins une paire de conducteurs qui
s'étend entre une première extrémité reliée à la centrale
d'alarme et une deuxième extrémité où les deux conducteurs
sont reliés l'un à l'autre, éventuellement par l'intermédiaire
d'une résistance, la centrale d'alarme comportant un
générateur de tension ou de courant pour générer une tension
ou un courant électrique entre les deux conducteurs à la
première extrémité de la paire, des capteurs d'alarme étant
disposés le long de la paire de conducteurs et connectés
chacun en dérivation entre les deux conducteurs, chaque
capteur présentant un état normal dans lequel il ne laisse
passer tout au plus qu'un faible courant dérivé entre les
deux conducteurs et un état d'alarme dans lequel il laisse
passer un courant dérivé plus important entre les deux
conducteurs, le générateur de tension délivrant ainsi à la
paire de conducteurs un courant relativement faible lorsque
tous les capteurs sont dans leur état normal, et un courant
plus élevé lorsqu'au moins un capteur est à l'état d'alarme,
la centrale d'alarme comportant également des moyens de
détection pour détecter une élévation du courant délivré à
la paire de conducteurs par le générateur suite à un passage
à l'état d'alarme d'au moins un capteur.
Ces dispositifs présentent l'inconvénient que,
lorsqu'un des capteurs reliés à une même paire de conducteurs
ou boucle de courant passe à l'état d'alarme, la
centrale d'alarme ne peut pas identifier précisément le
capteur qui est passé à l'état d'alarme, parmi les différents
capteurs appartenant à la même boucle de courant. Une
boucle de courant correspondant généralement à une zone d'un
bâtiment, la centrale d'alarme est donc seulement informée
qu'une alarme s'est déclenchée dans une zone donnée du
bâtiment.
Avec un tel dispositif de détection d'alarme, il
n'est donc pas possible de connecter un grand nombre de
capteurs sur une même paire de conducteurs si l'on veut
pouvoir localiser l'alarme relativement facilement : lorsque
de nombreux capteurs doivent être reliés à une même centrale
d'alarme, ceci conduit à connecter un grand nombre de paires
de conducteurs sur la centrale d'alarme. Il en résulte une
grande consommation de câbles et surtout des frais importants
de mise en place de ces câbles.
De plus, lorsqu'on souhaite modifier une installation
existante pour avoir plus de précision dans la localisation
des alarmes, il est nécessaire de mettre en place de
nouvelles paires de conducteurs correspondant chacune par
exemple à une zone d'un bâtiment. Là encore, ceci entraíne
des frais élevés tant en fourniture qu'en main-d'oeuvre. Le document EP 602,570 divulgue un dispositif de détection d'alarme dans lequel le
déclenchement d'une alarme change l'impédance caractéristique d'une paire de conducteurs afin que la centrale puisse identifier l'emplacement de l'alarme activée.
La présente invention a notamment pour but de
pallier ces inconvénients. L'invention est définie par les revendications ci-jointes.
A cet effet, selon l'invention, un dispositif de
détection d'alarme du genre en question est essentiellement
caractérisé en ce qu'au moins une balise est disposée sur la
paire de conducteurs en séparant les capteurs en au moins
deux groupes de capteurs, chaque balise comportant des
moyens de détection pour détecter une augmentation de
courant dans la paire de conducteur au niveau de ladite
balise lorsqu'un capteur situé entre ladite balise et la
deuxième extrémité de la paire de conducteurs passe à l'état
d'alarme, ladite balise comportant en outre des moyens de
signalisation pour générer alors sur la paire de conducteurs
un signal caractéristique propre à ladite balise, la
centrale d'alarme comportant des moyens de réception pour
recevoir le signal caractéristique de chaque balise et
identifier la balise qui a émis ce signal caractéristique,
en déterminant ainsi à quel groupe de capteurs appartient le
capteur en état d'alarme.
Ainsi, lorsqu'un capteur passe à l'état d'alarme,
seules les balises situées entre la première extrémité de la
paire de conducteurs et ce capteur détectent une augmentation
du courant dans la paire de conducteurs, de sorte que
seules ces balises peuvent émettre leurs codes caractéristiques.
Par conséquent, en déterminant quelle est la balise la
plus éloignée de la première extrémité de la paire de
conducteurs qui a émis son code caractéristique, la centrale
d'alarme détermine également à quel groupe appartient le
capteur qui est passé à l'état d'alarme, ce groupe étant
immédiatement adjacent à ladite balise et situé entre ladite
balise et la deuxième extrémité de la paire de conducteurs.
Ainsi, il est possible d'obtenir une relativement
grande précision dans le repérage des capteurs en état
d'alarme, sans pour autant multiplier les paires de conducteurs
qui sont reliées à la centrale d'alarme.
Dans des modes de réalisation préférés de l'invention,
on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des
dispositions suivantes :
- plusieurs balises sont disposées le long de la paire de conducteurs entre ses première et deuxième extrémités, et les moyens de signalisation des différentes balises sont prévus pour émettre leur signal caractéristique après une temporisation propre à ladite balise après que les moyens de détection de ladite balise ont détecté la présence d'un capteur en état d'alarme entre ladite balise et la deuxième extrémité de la paire de conducteurs ;
- la temporisation caractéristique de chaque balise est croissante d'une balise à l'autre, depuis la deuxième extrémité vers la première extrémité de la paire de conducteurs ;
- chaque balise comporte des moyens de réception pour recevoir les signaux caractéristiques émis par les éventuelles autres balises situées entre ladite balise et la deuxième extrémité de la paire de conducteurs, les moyens de signalisation de ladite balise étant conçus pour ne pas émettre le signal caractéristique de ladite balise lorsque les moyens de réception de ladite balise ont reçu un signal caractéristique d'une desdites autres balises situées entre ladite balise et la deuxième extrémité de la paire de conducteur ;
- ledit signal caractéristique émis par chaque balise consiste en une augmentation du courant parcourant la paire de conducteurs entre ladite balise et la première extrémité de la paire de conducteurs, cette augmentation de courant étant produite pendant une durée prédéterminée après l'écoulement de la temporisation caractéristique de ladite balise à partir de l'instant où ladite balise a détecté un capteur en état d'alarme entre elle-même et la deuxième extrémité de la paire de conducteurs, l'augmentation de courant susmentionnée étant produite en établissant un circuit de dérivation entre les deux conducteurs de la paire de conducteurs au niveau de ladite balise ;
- le signal caractéristique émis par chaque balise est un signal binaire codé ;
- le signal caractéristique émis par chaque balise est un signal sinusoïdal ayant une fréquence propre à ladite balise, émis pendant une durée prédéterminée ;
- les moyens de détection de la centrale d'alarme et de chaque balise sont conçus pour, au moins à chaque fois que la centrale d'alarme est mise en service après avoir été arrêtée, mesurer et mémoriser les valeurs des courants qui parcourent la paire de conducteurs respectivement à sa première extrémité et au niveau de chacune des balises, les moyens de détection de la centrale d'alarme étant conçus pour détecter une alarme lorsque le courant qui parcourt la paire de conducteurs à sa première extrémité augmente d'une valeur prédéterminée à partir de la valeur mémorisée dudit courant qui parcourt la paire de conducteurs au niveau de sa première extrémité, et les moyens de détection de chaque balise étant conçus pour détecter un état d'alarme d'un capteur situé entre ladite balise et la deuxième extrémité de la paire de conducteurs lorsque le courant qui parcourt la paire de conducteurs au niveau de ladite balise augmente d'une valeur prédéterminée à partir de la valeur mémorisée par lesdits moyens de détection de la balise ;
- le dispositif comporte des moyens de commande de réinitialisation, et les moyens de détection de la centrale d'alarme et de chaque balise sont conçus pour, à chaque fois que les moyens de commande de réinitialisation sont actionnés, mesurer et mémoriser les valeurs des courants qui parcourent la paire de conducteurs respectivement à sa première extrémité et au niveau de chacune des balises, les moyens de détection de la centrale d'alarme étant conçus pour détecter une alarme lorsque le courant qui parcourt la paire de conducteurs à sa première extrémité augmente d'une valeur prédéterminée à partir de la valeur mémorisée dudit courant qui parcourt la paire de conducteurs au niveau de sa première extrémité, et les moyens de détection de chaque balise étant conçus pour détecter un état d'alarme d'un capteur situé entre ladite balise et la deuxième extrémité de la paire de conducteurs lorsque le courant qui parcourt la paire de conducteurs au niveau de ladite balise augmente d'une valeur prédéterminée à partir de la valeur mémorisée par lesdits moyens de détection de la balise ;
- la centrale d'alarme et chaque balise comportent chacune un microprocesseur associé à des moyens de mesure pour mesurer les courants qui parcourent la paire de conducteurs respectivement à sa première extrémité et au niveau de chaque balise, le microprocesseur de chaque balise faisant partie des moyens de signalisation de cette balise.
L'invention a également pour objet une balise pour
un dispositif de détection d'alarme à boucle de courant tel
que défini ci-dessus, cette balise comportant :
- des moyens de connexion permettant de connecter ladite balise sur la paire de conducteurs reliée à la centrale d'alarme,
- des moyens de détection pour détecter une augmentation de courant dans la paire de conducteurs au niveau de ladite balise lorsqu'un capteur situé entre ladite balise et la deuxième extrémité de la paire de conducteurs passe à l'état d'alarme,
- et des moyens de signalisation pour générer alors sur la paire de conducteurs un signal caractéristique propre à ladite balise.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
apparaítront au cours de la description détaillée
suivante de plusieurs de ses formes de réalisation, données
à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins
joints.
Sur les dessins :
- la figure 1 est un schéma représentant un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, comprenant une centrale d'alarme et une boucle de courant sur laquelle sont connectés plusieurs capteurs et plusieurs balises délimitant des groupes de capteurs,
- la figure 2 est une vue schématique de détail illustrant une des balises du dispositif de la figure 1,
- les figures 3 à 5 représentent l'évolution du courant électrique parcourant la boucle de courant au voisinage de la centrale d'alarme, suivant le capteur qui passe à l'état d'alarme,
- la figure 6 est une vue similaire à la figure 2, pour une variante de balise selon l'invention,
- la figure 7 représente l'évolution du courant électrique parcourant la boucle de courant au voisinage de la centrale d'alarme lorsqu'un capteur passe à l'état d'alarme, et lorsque les balises sont telles que celles représentées sur la figure 6, et
- la figure 8 représente l'évolution du courant électrique parcourant la boucle de courant au voisinage de la centrale d'alarme, lorsqu'un capteur passe à l'état d'alarme, dans un autre mode de réalisation de l'invention.
Comme représenté schématiquement sur la figure 1,
l'invention concerne un dispositif de détection d'alarme à
boucles de courant, comportant une centrale d'alarme 1 et
généralement plusieurs paires 2 de conducteurs 3, 4 (dont
une seule est représentée), qui s'étendent chacune entre une
première extrémité 2a reliée à la centrale d'alarme et une
deuxième extrémité 2b où les deux conducteurs 3, 4 sont
reliés l'un à l'autre par une résistance R, en formant ainsi
une boucle dite généralement "boucle de courant".
A la première extrémité 2a de chaque paire 2 de
conducteurs, les deux conducteurs 3 et 4 sont reliés
respectivement à deux bornes 1a et 1b de la centrale
d'alarme. Entre ces deux bornes 1a et 1b sont montés en
série un générateur de tension ou de courant 5 et une
résistance R0 de sorte qu'un courant i0 est généré dans la
paire 2 de conducteurs.
Les deux bornes de la résistance R0 sont connectées
aux deux entrées 6a et 6b d'un amplificateur de tension 6,
dont la sortie 6c est elle-même connectée à une entrée
analogique 7a d'un microprocesseur 7.
Eventuellement, le microprocesseur 7 pourrait être
remplacé par un circuit électronique non programmable à
portes logiques, incluant notamment un comparateur.
Le long de la paire de conducteurs 2 sont connectés
des capteurs D1-D6 qui peuvent être par exemple des détecteurs
d'incendie ou encore des détecteurs d'intrusion
répartis dans un bâtiment.
Chacun de ces capteurs est connecté entre les deux
conducteurs 3 et 4, et à l'état normal, ils ne laissent
passer aucun courant, ou uniquement un faible courant entre
les deux conducteurs 3 et 4.
Lorsqu'un des capteurs passe à l'état d'alarme, il
établit un circuit de relativement faible résistance entre
les deux conducteurs 3 et 4, de sorte qu'il est parcouru par
un courant dérivé relativement important entre les conducteurs
3 et 4 pendant une durée prédéterminée valant par
exemple une seconde.
Ainsi, le courant i0 qui circule dans la boucle de
courant au niveau des bornes 1a et 1b augmente brutalement
d'une valeur Δa (par exemple de 5 à 30 mA) lorsqu'un des
capteurs passe à l'état d'alarme.
Cette augmentation de courant se traduit par une
augmentation de tension à l'entrée analogique 7a du microprocesseur
7, de sorte que le microprocesseur 7 peut
détecter le passage à l'état d'alarme d'un des capteurs D1-D6
de la boucle de courant considérée.
Dès que le microprocesseur 7 a détecté l'alarme, il
déclenche une réaction, par exemple le fonctionnement d'une
sirène 17, la transmission d'un message à un poste de
télésurveillance, ou autre.
Dans ce mode de fonctionnement classique, le
microprocesseur 7 peut uniquement identifier la boucle de
courant qui contient le capteur à l'état d'alarme, donc la
zone du bâtiment qui correspond à cette boucle de courant,
mais ne peut pas déterminer avec plus de précision quel est
le capteur qui est passé à l'état d'alarme.
Afin d'améliorer la précision du repérage des
capteurs en état d'alarme, on dispose le long de la paire 2
de conducteurs des balises L1, L2 qui, dans l'exemple
représenté, sont au nombre de deux et séparent les capteurs
en trois groupes 8, 9, 10.
Comme on peut le voir sur la figure 2, chacune des
balises L1, 12 comportent quatre bornes 3a, 3b, 4a, 4b qui
permettent de monter chaque balise en série avec les deux
conducteurs 3, 4, le conducteur 3 étant connecté d'une part
à la borne 3a et d'autre part à la borne 3b, et le conducteur
4 étant connecté d'une part à la borne 4a et d'autre
part à la borne 4b.
Dans l'exemple représenté, les bornes 3a, 3b sont
reliées l'une à l'autre en court-circuit, tandis que les
bornes 4a et 4b sont reliées l'une à l'autre par une
résistance R1 aux bornes de laquelle sont connectées les
deux entrées 11a, 11b d'un amplificateur de tension 11, dont
la sortie 11c est reliée à une entrée analogique 12a d'un
microprocesseur 12.
Entre les bornes 3a et 4a de la balise sont en outre
connectés en série une résistance R2 et le collecteur et
l'émetteur d'un transistor 13 dont la base est connectée à
une sortie logique 12b du microprocesseur 12 qui active ce
transistor ou le désactive en fonction de la tension qu'elle
applique à la base du transistor.
L'entrée analogique 12a du microprocesseur 12 reçoit
un signal de tension proportionnel au courant qui traverse
la résistance R1, et le microprocesseur 12, pourvu d'une
horloge interne ou d'un compteur de durée, est programmé
pour activer le transistor 13 pendant une durée prédéterminée
T, après une temporisation Δt1, Δt2 (par exemple de 10
microsecondes à une seconde) propre à chaque balise, à
partir du moment où il a détecté une augmentation Δa du
courant i1, i2 qui traverse la résistance R1.
L'activation du transistor 13 provoque le passage
d'un courant dérivé dans la résistance R2 entre les conducteurs
3 et 4, de sorte que le courant i0 qui circule dans la
paire 2 de conducteurs au niveau de la première extrémité 2a
de cette paire de conducteurs augmente alors d'une valeur Δb
(par exemple de 5 à 20 mA).
De préférence, la temporisation Δt1, Δt2 de chaque
balise L1, L2 est croissante d'une balise à l'autre, depuis
la deuxième extrémité 2b vers la première extrémité 2a de la
paire de conducteurs.
Par exemple, la temporisation Δt1 correspondant à la
balise L1 la plus éloignée de la centrale d'alarme peut être
de 100 millisecondes, et la temporisation Δt2 de la balise
L2 la plus proche de la centrale d'alarme peut être de 200
millisecondes.
En outre, le microprocesseur 12 de chaque balise
peut être conçu pour activer le transistor 13 pendant la
durée T s'il détecte une augmentation de courant Δa dans la
résistance R1 associée, mais pour ne pas activer le transistor
13, si entre l'instant où il détecte l'augmentation de
courant Δa et la fin de sa temporisation, il détecte
également une augmentation de courant Δb dans la résistance
R1 associée.
Dans ce cas, l'évolution au cours du temps du
courant i0 qui circule dans la résistance R0 et qui est
mesuré par le microprocesseur 7 de la centrale d'alarme
correspond à l'un des trois chronogrammes des figures 3 à 5,
suivant le groupe auquel appartient le capteur qui est passé
à l'état d'alarme.
Si un des capteurs du groupe 8 le plus éloigné de la
centrale d'alarme passe à l'état d'alarme, le chronogramme
est celui de la figure 3 : le courant i0 augmente d'une
valeur Δa lorsque le capteur passe à l'état d'alarme, les
courants i1 et i2 qui traversent respectivement les balises
L1 et L2 augmentant eux-mêmes également de Δa, puis, après
l'écoulement de la temporisation Δt1, le microprocesseur 12
de la balise L1 active son transistor 13, de sorte que la
résistance R1 correspondante est parcourue par un courant
dérivé, ce qui provoque une augmentation des courants i0 et
i2 d'une valeur Δb. Cette augmentation du courant de Δb
pendant la durée T après l'écoulement de la temporisation
Δt1 constitue un signal s caractéristique da la balise L1.
Le microprocesseur 12 de la balise L2 n'active pas son
transistor 13, dans la mesure où il a perçu l'augmentation
du courant i2 de la valeur Δb avant la fin de la temporisation
Δt2.
En mesurant la durée Δt1 entre les augmentations Δa
et Δb du courant i0, le microprocesseur 7, pourvu d'une
horloge interne ou d'un capteur de durée, peut donc déterminer
que l'alarme s'est produite dans le groupe 8 de capteur,
qui correspond par exemple à une sous-zone du bâtiment à
l'intérieur de la zone représentée par la paire 2 de
conducteurs.
Si le capteur qui passe à l'état d'alarme n'appartient
plus au groupe 8, mais au groupe 9, comme représenté
sur la figure 4, le courant i0 augmente toujours de la
valeur Δa, ainsi que le courant i2, mais pas le courant i1.
Dans ce cas, le microprocesseur 12 de la balise L1
ne détecte pas l'augmentation de courant Δa, tandis que
cette augmentation de courant est détectée par le microprocesseur
12 de la balise L2.
Par conséquent, au bout de la temporisation Δt2, le
microprocesseur 12 de la balise L2 active son transistor 13,
de sorte que la résistance R2 correspondante est parcourue
par un courant dérivé, qui augmente de Δb la valeur du
courant i0, pendant la durée T.
Par conséquent, en mesurant la durée Δt2 qui s'est
écoulée entre les première et deuxième augmentations du
courant i0, le microprocesseur 7 peut déterminer que le
capteur qui est passé à l'état d'alarme appartient au groupe
9.
Enfin, lorsque le capteur qui passe à l'état
d'alarme appartient au groupe 10 le plus proche de la
centrale d'alarme, comme représenté sur la figure 5, seul le
courant iO augmente de la valeur Δa, mais les courants i1 et
i2 n'augmentent pas, de sorte que les microprocesseurs 12
des balises L1 et L2 n'activent pas leurs transistors
respectifs 13 : le courant i0 reste donc constant après son
augmentation de Δa.
Si le microprocesseur 7 de la centrale d'alarme ne
détecte pas une nouvelle augmentation du courant i0 pendant
une période Δt3, qui peut valoir par exemple une seconde à
5 secondes, il en déduit que le capteur qui est passé à
l'état d'alarme appartient au groupe 10.
Eventuellement, on pourrait prévoir que toutes les
balises qui détectent la première augmentation de courant Δa
due au passage à l'état d'alarme d'un capteur envoient leur
signal caractéristique après leur temporisation propre,
c'est-à-dire dans le cas présent activent leurs transistors
13 pendant la durée T, la détermination de la zone qui
contient le capteur passé à l'état d'alarme se faisant
uniquement par la mesure de la durée écoulée entre les
première et deuxième augmentations du courant i0.
En variante, comme représenté sur la figure 6,
chaque balise L1, L2 pourrait comporter, à la place du
commutateur 13 et de la résistance R2, un circuit oscillant
14 commandé par le microprocesseur 12, ce circuit oscillant
14 étant couplé à l'un des deux conducteurs, par exemple le
conducteur 4, par l'intermédiaire d'un transformateur 15.
Dans ce cas, le signal caractéristique s qui est
émis par chaque balise est un signal sinusoïdal ayant une
fréquence déterminée f, émis pendant une durée T après une
temporisation Δt à partir du moment où la balise a détecté
une augmentation de courant Δa dans la paire de conducteurs.
La fréquence f peut être par exemple choisie dans la
plage de 1 à 10 kilohertz.
Ce signal sinusoïdal de fréquence f est transmis au
microprocesseur 7 de la centrale d'alarme par son entrée
analogique 7a et le microprocesseur 7 est programmé pour
déterminer la fréquence f de ce signal, ce qui permet de
déterminer à quel groupe 8, 9, 10 appartient le capteur qui
est passé à l'état d'alarme.
Dans ce cas, éventuellement, on peut prévoir que la
temporisation Δt soit la même pour toutes les balises L1,
L2, la détermination de la balise qui a émis le signal s
pouvant se faire uniquement par analyse spectrale du signal
reçu par l'entrée analogique 7a du microprocesseur 7.
Il serait également possible d'utiliser une balise
telle que celle de la figure 2 dans ce mode de fonctionnement,
à condition que la sortie 12b du microprocesseur 12
soit non plus une sortie logique mais une sortie analogique
pouvant générer une tension sinusoïdale de fréquence f.
Eventuellement, comme représenté sur la figure 1,
pour déterminer la fréquence f du signal sinusoïdal, la
centrale d'alarme 1 pourrait comporter un transformateur 20
couplé à l'un des conducteurs de la paire 2 et relié à un
détecteur de fréquence 21. Le détecteur 21 peut comporter
par exemple un ou plusieurs filtres permettant de déterminer
une plage de fréquence dans laquelle est inclus la fréquence
f, et il est relié à une ou plusieurs entrées 7d du microprocesseur
7 pour indiquer au microprocesseur la plage de
fréquence qui inclut la fréquence f.
Le détecteur de fréquence 21 peut également être un
circuit de mesure de fréquence qui envoie à l'entrée 7d du
microprocesseur un signal représentatif de la fréquence
mesurée, l'entrée 7d étant alors une entrée analogique.
Enfin, comme représenté sur la figure 8, le signal
caractéristique s émis par chaque balise peut également être
constitué par un signal binaire codé, émis pendant une durée
T après une temporisation Δt à partir de l'augmentation de
courant Δa détectée par ladite balise.
Dans ce dernier cas, les balises L1, L2 peuvent être
telles que représentées sur la figure 2, et les temporisations
Δt sont différentes d'une balise à l'autre, et de
préférence croissantes depuis la deuxième extrémité 2b vers
la première extrémité 2a de la paire de conducteur.
Par ailleurs, le courant i0 qui traverse la résistance
R0 et les courants i1, i2 qui traversent les différentes
balises dépendent du nombre de capteurs connectés le
long de la paire 2 de conducteurs, dans la mesure où ces
capteurs sont traversés par un faible courant même lors-qu'ils
ne sont pas à l'état d'alarme.
Il est donc utile de permettre aux différents
microprocesseurs 7 et 12 de s'adapter aux valeurs normales
des courants i0, i1, i2, afin de permettre une installation
et/ou une modification aisée du système d'alarme.
A cet effet, selon l'invention, les microprocesseurs
7 et 12 peuvent être conçus pour mesurer respectivement les
courants i0, i1, i2 à chaque mise sous tension de la
centrale d'alarme après un arrêt, ces valeurs mesurées étant
mémorisées.
Par la suite, le microprocesseur 7 de la centrale
d'alarme détecte une alarme lorsqu'il mesure une augmentation
du courant i0 au moins égale à une valeur prédéterminée
Δa (par exemple 5 mA) par rapport à la valeur mémorisée du
courant i0.
De la même façon, le microprocesseur 12 de chaque
balise L1, L2 détecte un état d'alarme d'un capteur situé
entre ladite balise et la deuxième extrémité 2b de la paire
de conducteurs, lorsque le courant i1, i2 mesuré par ce
microprocesseur 12 augmente de la valeur prédéterminée Δa à
partir de la valeur mémorisée du courant i1, i2.
Eventuellement, comme représenté sur la figure 1, la
centrale d'alarme peut en outre comporter un dispositif de
réinitialisation 16, par exemple un contact commandé par une
clé qui est relié à une entrée 7b du microprocesseur 7 afin
de déclencher une mesure et une mémorisation du courant i0
qui traverse la résistance R0.
Dans ce cas, le microprocesseur 7 peut en outre
comporter une sortie logique 7c reliée au générateur de
tension 5, pour faire générer par ce générateur de tension
5 un signal prédéterminé lorsque le dispositif de réinitialisation
16 est actionné.
Lorsque le générateur de tension 5 émet ce signal
prédéterminé sur la paire 2 de conducteurs, ce signal est
reçu à l'entrée analogique 12a du microprocesseur 12 de
chaque balise L1, L2, ce qui déclenche une lecture et une
mémorisation du courant i1, i2, traversant la résistance R1
associée à chacun de ces microprocesseurs.
Comme précédemment, les états d'alarme sont ensuite
détectés lorsque les courants mesurés i0, i1, i2 sont
supérieurs d'une valeur prédéterminée Δa aux valeurs
mémorisées.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs
déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement
à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont
été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au
contraire, toutes les variantes.
Claims (11)
- Dispositif de détection d'alarme à boucles de courant, comportant une centrale d'alarme (1) et au moins une paire (2) de conducteurs (3, 4) qui s'étend entre une première extrémité (2a) reliée à la centrale d'alarme et une deuxième extrémité (2b) où les deux conducteurs (3, 4) sont reliés l'un à l'autre, la centrale d'alarme comportant un générateur de tension ou de courant (5) pour générer une tension ou un courant électrique entre les deux conducteurs (3, 4) à la première extrémité (2a) de la paire, des capteurs d'alarme (D1-D6) étant disposés le long de la paire (2) de conducteurs et connectés chacun en dérivation entre les deux conducteurs (3, 4), chaque capteur (D1-D6) présentant un état normal dans lequel il ne laisse passer tout au plus qu'un faible courant dérivé entre les deux conducteurs (3, 4) et un état d'alarme dans lequel il laisse passer un courant dérivé plus important entre les deux conducteurs (3, 4), le générateur de tension (5) délivrant ainsi à la paire (2) de conducteurs un courant (i0) relativement faible lorsque tous les capteurs (D1-D6) sont dans leur état normal, et un courant plus élevé lorsqu'au moins un capteur est à l'état d'alarme, la centrale d'alarme (1) comportant également des moyens de détection (R0, 6, 7) pour détecter une élévation du courant (i0) délivré à la paire de conducteurs par le générateur (5) suite à un passage à l'état d'alarme d'au moins un capteur (D1-D6),
caractérisé en ce qu'au moins une balise (L1, L2) est disposée sur la paire (2) de conducteurs en séparant les capteurs (D1-D6) en au moins deux groupes (8, 9, 10) de capteurs, chaque balise (L1, L2) comportant des moyens de détection (R1, 11, 12) pour détecter une augmentation de courant dans la paire (2) de conducteur au niveau de ladite balise lorsqu'un capteur situé entre ladite balise et la deuxième extrémité (2b) de la paire de conducteurs passe à l'état d'alarme, ladite balise comportant en outre des moyens de signalisation (12, 13 ; 12, 14, 15) pour générer alors sur la paire (2) de conducteurs un signal caractéristique (s) propre à ladite balise, la centrale d'alarme (1) comportant des moyens de réception (R0, 6, 7) pour recevoir le signal caractéristique de chaque balise et identifier la balise qui a émis ce signal caractéristique, en déterminant ainsi à quel groupe (8, 9, 10) de capteurs appartient le capteur en état d'alarme. - Dispositif selon la revendication 1, comportant plusieurs balises (L1, L2) disposées le long de la paire (2) de conducteurs entre ses première et deuxième extrémités (2a, 2b), et dans lequel les moyens de signalisation (12, 13 ; 12, 14, 15) des différentes balises (L1, L2) sont prévus pour émettre leur signal caractéristique après une temporisation (Δt1, Δt2) propre à ladite balise après que les moyens de détection de ladite balise ont détecté la présence d'un capteur en état d'alarme entre ladite balise et la deuxième extrémité (2b) de la paire de conducteurs.
- Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la temporisation caractéristique (Δt1, Δt2) de chaque balise (L1, L2) est croissante d'une balise à l'autre, depuis la deuxième extrémité (2b) vers la première extrémité (2a) de la paire de conducteurs.
- Dispositif selon la revendication 3, dans lequel chaque balise comporte des moyens de réception (R1, 11, 12) pour recevoir les signaux caractéristiques émis par les éventuelles autres balises situées entre ladite balise et la deuxième extrémité (2b) de la paire de conducteurs, les moyens de signalisation de ladite balise étant conçus pour ne pas émettre le signal caractéristique (s) de ladite balise lorsque les moyens de réception de ladite balise ont reçu un signal caractéristique d'une desdites autres balises situées entre ladite balise et la deuxième extrémité (2b) de la paire de conducteur.
- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, dans lequel ledit signal caractéristique (s) émis par chaque balise consiste en une augmentation du courant parcourant la paire (2) de conducteurs entre ladite balise et la première extrémité (2a) de la paire de conducteurs, cette augmentation de courant étant produite pendant une durée prédéterminée (T) après l'écoulement de la temporisation (Δt1, Δt2) caractéristique de ladite balise à partir de l'instant où ladite balise a détecté un capteur en état d'alarme entre elle-même et la deuxième extrémité (2b) de la paire de conducteurs, l'augmentation de courant susmentionnée étant produite en établissant un circuit de dérivation entre les deux conducteurs (3, 4) de la paire de conducteurs au niveau de ladite balise.
- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, dans lequel le signal caractéristique émis par chaque balise est un signal binaire codé.
- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le signal caractéristique émis par chaque balise est un signal sinusoïdal ayant une fréquence propre à ladite balise, émis pendant une durée prédéterminée (T).
- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de détection (R0, 6, 7 ; R1, 11, 12) de la centrale d'alarme (1) et de chaque balise (L1, L2) sont conçus pour, au moins à chaque fois que la centrale d'alarme (1) est mise en service après avoir été arrêtée, mesurer et mémoriser les valeurs des courants (i0, i1, i2) qui parcourent la paire (2) de conducteurs respectivement à sa première extrémité (2a) et au niveau de chacune des balises (L1, L2), les moyens de détection (R0, 6, 7) de la centrale d'alarme (1) étant conçus pour détecter une alarme lorsque le courant (i0) qui parcourt la paire de conducteurs (2) à sa première extrémité (2a) augmente d'une valeur prédéterminée à partir de la valeur mémorisée dudit courant qui parcourt la paire de conducteurs au niveau de sa première extrémité (2a), et les moyens de détection (R1, 11, 12) de chaque balise (L1, L2) étant conçus pour détecter un état d'alarme d'un capteur situé entre ladite balise et la deuxième extrémité (2b) de la paire de conducteurs lorsque le courant (i1, i2) qui parcourt la paire de conducteurs au niveau de ladite balise augmente d'une valeur prédéterminée à partir de la valeur mémorisée par lesdits moyens de détection de la balise.
- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comportant en outre des moyens de commande de réinitialisation (16), et dans lequel les moyens de détection (R0, 6, 7 ; R1, 11, 12) de la centrale d'alarme (1) et de chaque balise (L1, L2) sont conçus pour, à chaque fois que les moyens de commande de réinitialisation (16) sont actionnés, mesurer et mémoriser les valeurs des courants (i0, i1, i2) qui parcourent la paire (2) de conducteurs respectivement à sa première extrémité (2a) et au niveau de chacune des balises (L1, L2), les moyens de détection (R0, 6, 7) de la centrale d'alarme (1) étant conçus pour détecter une alarme lorsque le courant (i0) qui parcourt la paire de conducteurs (2) à sa première extrémité (2a) augmente d'une valeur prédéterminée à partir de la valeur mémorisée dudit courant qui parcourt la paire de conducteurs au niveau de sa première extrémité (2a), et les moyens de détection (R1, 11, 12) de chaque balise (L1, L2) étant conçus pour détecter un état d'alarme d'un capteur situé entre ladite balise et la deuxième extrémité (2b) de la paire de conducteurs lorsque le courant (i1, i2) qui parcourt la paire de conducteurs au niveau de ladite balise augmente d'une valeur prédéterminée à partir de la valeur mémorisée par lesdits moyens de détection de la balise.
- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la centrale d'alarme (1) et chaque balise (L1, L2) comportent chacune un microprocesseur (7, 12) associé à des moyens de mesure (R0, 6 ; R1, 11) pour mesurer les courants qui parcourent la paire (2) de conducteurs respectivement à sa première extrémité (2a) et au niveau de chaque balise, le microprocesseur (12) de chaque balise faisant partie des moyens de signalisation (12, 13, 12, 14, 15) de cette balise.
- Balise (L1, L2) pour un dispositif de détection d'alarme à boucle de courant selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant :des moyens de connexion (3a, 3b, 4a, 4b) permettant de connecter ladite balise sur la paire (2) de conducteurs reliée à la centrale d'alarme (1),des moyens de détection (R1, 11, 12) pour détecter une augmentation de courant dans la paire (2) de conducteurs au niveau de ladite balise lorsqu'un capteur situé entre ladite balise et la deuxième extrémité (2b) de la paire de conducteurs passe à l'état d'alarme,et des moyens de signalisation (12, 13 ; 12, 14, 15) pour générer alors sur la paire (2) de conducteurs un signal caractéristique propre à ladite balise.
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