La présente invention concerne un procédé de télémesure, télésignalisation et télécommande
et en particulier un procédé de communication entre une unité de traitement centrale d'une part et un certain nombre d'appareils émetteurs ou récepteurs de signaux tels que détecteurs d'incendie, d'intrusion et d'éclairage d'autre part.
Dans le domaine de la collecte d'informations, les procédés usuels présentent les inconvénients suivants :
- les liaisons point-à-point nécessitent le tirage d'une ligne pour chaque appareil communiquant avec l'unité centrale ; cette méthode s'avère très coûteuse ;
- une certaine économie sur ce tirage peut être obtenue par multiplexage des contacts ; toutefois ce système implique une complication considérable de l'installation ;
- la disposition de contacts en boucle, qui est souvent utilisée en détection d'incendie est plus économique du point de vue tirage mais elle a la réputation justifiée d'être génératrice de fausses alarmes car l'électronique interne des détecteurs est généralement assez sommaire ; par ailleurs, ce dernier système ne permet pas d'identifier le détecteur qui a fonctionné.
Le but du procédé, objet de la présente invention, est de transmettre sur ligne unique, des informations plus fiables, des signalisations plus précises et cela dans les deux sens : à partir des appareils vers l'unité centrale de traitement (dans le cas de télésignalisation ou télémesure) et de l'unité centrale vers les appareils (dans le cas de télécommande). Il est entendu qu'une même centrale de traitement peut traiter simultanément un certain nombre de lignes. Cependant, dans ce qui suit on considérera, pour la simplicité, une seule ligne de transmission.
Selon le procédé, objet de l'invention, le circuit de communication bidirectionnel entre
une unité de traitement centrale et des appareils émetteurs ou récepteurs de signaux, se distingue essentiellement en ce que ces appareils sont disposés en chaîne sur une ligne ou boucle commune et en
ce que l'unité de traitement procède par scrutation cyclique des différents appareils auxquels sont associés des circuits d'identification.
Chaque circuit d'identification comporte un circuit logique, un contact parallèle qui connecte pendant un laps de temps déterminé l'appareil correspondant à l'unité de traitement et un contact série qui prolonge ensuite la ligne jusqu'à l'appareil suivant, de manière que l'unité de traitement puisse identifier de proche en proche les appareils sélectionnés et les signaux qui leur correspondent.
Afin de bien faire comprendre l'invention on en décrira ci-après un exemple non limitatif en se référant aux dessins dans lesquels :
La figure 1 : est un schéma d'une ligne de transmission réalisée selon l'invention.
Les figures 2a à 2c : sont des circuits d'identification d'appareils, respectivement :
2a : pour la télémesure
2b : pour la télésignalisation
2c : pour la télécommande.
Les figures 3a à 3e : sont des graphiques montrant la séquence du fonctionnement par impulsions.
Par la figure 1, on a représenté les éléments suivants : - UT est l'unité centrale de traitement <EMI ID=1.1>
Ces abréviations seront adoptées dans la suite du texte.
Le procédé ne limite pas le nombre d'appareils X raccordés sur une ligne unique L ; comme ce nombre peut être très élevé, le procédé prévoit que les circuits UR soient aussi simples et économiques que possible et que le maximum de traitement intelligent soit reporté dans l'unité centrale UT.
Le procédé permet de mélanger, sur une même ligne, des transmetteurs de mesure, des contacts émetteurs de signalisation et des relais télécommandés; le circuit d'identification UR est fondamentalement le même dans les trois cas.
En outre, selon le procédé, les circuits UR sont les mêmes quel que soit le numéro d'ordre
de l'appareil sur la ligne ; ils sont donc interchangeables ce qui représente un avantage considérable.
Pour la compréhension du fonctionnement des circuits d'identification UR, on se référera
aux figures 2a-2b-2c.
Le circuit UR comprend toujours un circuit logique CL, un contact série SS et un contact parallèle SP ; le circuit comprend un contact supplémentaire ST dans le cas de la télécommande (figure 2c).
Pour la simplicité, les contacts sont représentés sur les figures 2a-2b-2c, sous forme conventionnelle ; il est entendu que, dans la majorité des cas pratiques, ces contacts seront des contacts statiques sans que ce soit une obligation.
Les figures 3a-3e aident à comprendre
la séquence du fonctionnement.
L'unité UT procède par cycles de scrutation de durée T (voir figure 3a); elle envoie d'abord une impulsion PR qui a pour effet de remettre à l'état de repos tous les circuits UR. Dans cet état, les contacts SS, SP et ST sont ouverts.
L'unité UT envoie ensuite une série d'impulsions P séparées par des intervalles de temps t ; normalement ces intervalles sont égaux, sans que ce soit une obligation.
A la première impulsion P, le circuit
<EMI ID=2.1>
qui le concerne à travers le contact SP ;
ensuite le contact SS sera fermé pour permettre à l'impulsion suivante d'atteindre l'appareil X2, et ainsi de suite.
On décrira ci-après, plus en détail, l'acquisition d'une télémesure (figure 2a).
Après l'émission de l'impulsion P, l'unité UT effectue une première mesure du courant de ligne
<EMI ID=3.1>
et des courants de fuite circulant à ce moment sur la ligne (figure 3b).
<EMI ID=4.1>
que le passage du courant supplémentaire im défini par le circuit de mesure M de l'appareil.
L'unité UT effectue alors une seconde
<EMI ID=5.1>
Le procédé permet donc à l'unité UT de déterminer individuellement et avec exactitude le courant de mesure de chaque appareil M et cela quel que soit l'état de la ligne, la position de l'appareil M ou le nombre d'appareils X qui sont raccordés sur la ligne.
L'unité UT dispose en outre de toutes
les informations pour mettre en évidence et localiser trois situations particulières :
a) un court-circuit de ligne juste avant l'appareil
<EMI ID=6.1>
ce cas un courant très important au lieu d'un courant de fuite.
<EMI ID=7.1> ou une défaillance du transmetteur M.. Il suffit pour cela qu'on ait adopté, pour les transmetteurs, unegamme avec recul de zéro (du genre 4 - 20 mA universellement utilisé dans l'industrie).
En cas de coupure de ligne ou de défaillance du
<EMI ID=8.1>
valoir au minimum le recul de zéro.
c) la fin de ligne ; il suffit de connecter une résistance de fin de ligne RL qui détermine un courant important et on est ramené au cas a).
Cette dernière propriété permet à l'unité UT
de savoir à partir de quel moment il n'est plus nécessaire de poursuivre la scrutation.
L'acquisition d'une télésignalisation
(figure 2b) est fort semblable 3 l'acquisition d'une télémesure et son timing est identique.
La position du contact C détermine la valeur du courant im ; il peut être intéressant,
<EMI ID=9.1>
correspondre aux deux positions du contact les limites de la gamme de télémesure dont question ci-avant.
Il y a plusieurs manières d'appliquer le procédé pour la réalisation de télécommandes. On prendra par exemple la commande à distance d'un
<EMI ID=10.1>
commande impulsionnelle...(voir figure 2c).
L'unité UT connaît l'état de l'élément bistable après la mesure de im ; si UT désire changer cet état, elle émet une impulsion supplémentaire Pc (figure 3b) qui est interprétée par le circuit logique CL et qui provoque la fermeture du contact ST (figure 3e) et une impulsion de basculement de l'élément bistable.(Si besoin est, le contact ST peut être maintenu au même titre que le contact SS jusqu'à la fin du cycle).
On remarquera qu'un seul circuit UR assure la télécommande de l'appareil et la signalisation de son état.
On notera par ailleursque le procédé 'couvre également le cas, plus rare, de la téléconsigne (envoi d'un signal analogique depuis l'unité UT vers un appareil récepteur) ; plusieurs variantes sont possibles ; par exemple celle qui consiste
à prévoir en M un échantillonneur-bloqueur selon
le schéma de la figure 2a.
Dans ce qui précède, on a décrit les
<EMI ID=11.1>
procédé n'exclut cependant pas que ces temps soient décidés par l'unité de traitement et définis par des impulsions intermédiaires supplémentaires.
Le procédé trouve son application dans les domaines les plus divers.
On en citera deux qui sont particulièrement représentatifs :
1/ la détection des dangers d'incendie et de l'intrusion
2/ la commande programmée d'un réseau d'éclairage.
Dans le domaine de la détection des dangers d'incendie ou de l'intrusion, la disposition en boucle des détecteurs est communément utilisée.
Le procédé apporte cependant à cette disposition des avantages très importants :
- l'unité centrale UT localise parfaitement le détecteur en alarme, l'emplacement d'un défaut de ligne ou d'un sabotage ;
- la détection de seuil d'alarme qui est réalisée par une électronique sommaire dans la plupart des détecteurs actuels est supprimée et est remplacée par une détection de précision dans la centrale ;
- la centrale peut renvoyer, par la même boucle, des télécommandes pour actionner des voyants locaux, des clapets, des portes coupe-feu, etc.
- la centrale, qui met normalement en oeuvre un microprocesseur avec une mémoire peut mémoriser des états antérieurs et surveiller les tendances aussi bien que les états ; par exemple en détection d'incendie, les détecteurs thermovélocimétriques peuvent être remplacés par de simples sondes de température ;
la centrale peut aussi se faire confirmer une situation anormale par plusieurs mesures successives avant de déclencher l'alarme ;
- enfin, pour l'entretien, il est possible de mesurer à la demande, à partir de la centrale, le courant de chaque détecteur sans devoir le démonter.
Le procédé trouve également son application dans le domaine de l'éclairage de grandes surfaces ou voies de circulation qui comportent un nombre considérable de points lumineux et - parfois un nombre tout aussi considérable d'interrupteurs, un ou plusieurs interrupteurs commandant un ou plusieurs points lumineux. Or, cette association des uns et des autres est à modifier chaque fois que se modifie le découpage géographique de la surface ou l'intensité d'éclairage désirée.
Le procédé permet de câbler en boucle tous les interrupteurs et tous les points lumineux ; c'est par programmation dans l'unité de traitement que se fera - ou se modifiera - l'affectation des commandes d'éclairage.
Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au procédé qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1. Procédé de télémesure, télésignalisation et télécommande comprenant un circuit de communication bidirectionnel entre une unité de traitement centrale et des appareils émetteurs ou récepteurs
de signaux logiques ou analogiques, caractérisé en ce que ces appareils sont disposés en chaîne sur
une ligne commune (L) et en ce que l'unité de traitement (UT) procède par scrutation cyclique des différents appareils (X) auxquels sont associés des circuits d'identification (UR).
The present invention relates to a method of telemetry, remote signaling and remote control
and in particular a method of communication between a central processing unit on the one hand and a certain number of devices transmitting or receiving signals such as fire, intrusion and lighting detectors on the other hand.
In the field of information collection, the usual methods have the following drawbacks:
- point-to-point connections require the drawing of a line for each device communicating with the central unit; this method is very expensive;
- Some savings on this print can be obtained by multiplexing the contacts; however, this system involves a considerable complication of installation;
- the arrangement of loop contacts, which is often used in fire detection, is more economical from a printing point of view but it has a justified reputation for generating false alarms because the internal electronics of the detectors are generally fairly basic; moreover, this latter system does not make it possible to identify the detector which has operated.
The purpose of the method, object of the present invention, is to transmit on a single line, more reliable information, more precise signals and this in both directions: from the devices to the central processing unit (in the case of remote signaling or telemetry) and from the central unit to the devices (in the case of remote control). It is understood that the same central processing unit can simultaneously process a certain number of lines. However, in what follows we will consider, for simplicity, a single transmission line.
According to the method which is the subject of the invention, the bidirectional communication circuit between
a central processing unit and apparatuses transmitting or receiving signals, differs essentially in that these apparatuses are arranged in chain on a common line or loop and in
that the processing unit proceeds by cyclic scanning of the various devices with which identification circuits are associated.
Each identification circuit includes a logic circuit, a parallel contact which connects for a determined period of time the device corresponding to the processing unit and a serial contact which then extends the line to the next device, so that the processing unit can identify the selected devices step by step and the signals which correspond to them.
In order to clearly understand the invention, a nonlimiting example will be described below with reference to the drawings in which:
Figure 1: is a diagram of a transmission line produced according to the invention.
FIGS. 2a to 2c: are circuits for identifying devices, respectively:
2a: for telemetry
2b: for remote signaling
2c: for the remote control.
Figures 3a to 3e: are graphs showing the sequence of pulse operation.
FIG. 1 shows the following elements: - UT is the central processing unit <EMI ID = 1.1>
These abbreviations will be adopted later in the text.
The method does not limit the number of devices X connected to a single line L; as this number can be very high, the method provides that the UR circuits are as simple and economical as possible and that the maximum of intelligent processing is transferred to the central unit UT.
The method makes it possible to mix, on the same line, measurement transmitters, signaling transmitter contacts and remote-controlled relays; the UR identification circuit is basically the same in all three cases.
In addition, according to the method, the UR circuits are the same regardless of the serial number
the device on the line; they are therefore interchangeable, which represents a considerable advantage.
To understand the functioning of UR identification circuits, we will refer
in Figures 2a-2b-2c.
The circuit UR always includes a logic circuit CL, a serial contact SS and a parallel contact SP; the circuit includes an additional contact ST in the case of the remote control (Figure 2c).
For simplicity, the contacts are shown in Figures 2a-2b-2c, in conventional form; it is understood that, in the majority of practical cases, these contacts will be static contacts without this being an obligation.
Figures 3a-3e help to understand
the sequence of operation.
The unit UT proceeds by scanning cycles of duration T (see FIG. 3a); it first sends a PR pulse which has the effect of returning all UR circuits to the rest state. In this state, the contacts SS, SP and ST are open.
The unit UT then sends a series of pulses P separated by time intervals t; normally these intervals are equal, without it being an obligation.
At the first pulse P, the circuit
<EMI ID = 2.1>
which concerns him through the SP contact;
then the SS contact will be closed to allow the next pulse to reach the X2 device, and so on.
The acquisition of a telemetry will be described below in more detail (FIG. 2a).
After the emission of the pulse P, the unit UT performs a first measurement of the line current
<EMI ID = 3.1>
and leakage currents flowing at this time on the line (Figure 3b).
<EMI ID = 4.1>
as the passage of the additional current im defined by the measuring circuit M of the device.
The UT unit then performs one second
<EMI ID = 5.1>
The method therefore allows the unit UT to determine individually and accurately the measurement current of each device M, regardless of the state of the line, the position of the device M or the number of devices X which are connected on the line.
The UT unit also has all
information to highlight and locate three specific situations:
a) a line short circuit just before the device
<EMI ID = 6.1>
in this case a very large current instead of a leakage current.
<EMI ID = 7.1> or a failure of the M transmitter. For this, it suffices that a range with zero recoil has been adopted for transmitters (of the type 4 - 20 mA universally used in industry).
In the event of a line break or failure of the
<EMI ID = 8.1>
be worth at least zero recoil.
c) end of line; just connect an end of line resistor RL which determines a large current and we are brought back to case a).
This last property allows the UT unit
to know from when it is no longer necessary to continue scanning.
Acquisition of remote signaling
(Figure 2b) is very similar to the acquisition of a telemetry and its timing is identical.
The position of contact C determines the value of the current im; it can be interesting,
<EMI ID = 9.1>
correspond to the two positions of the contact the limits of the range of telemetry of which question above.
There are several ways to apply the method for making remote controls. Take for example the remote control of a
<EMI ID = 10.1>
impulse control ... (see Figure 2c).
The unit UT knows the state of the bistable element after the measurement of im; if UT wishes to change this state, it emits an additional pulse Pc (FIG. 3b) which is interpreted by the logic circuit CL and which causes the closing of the contact ST (FIG. 3e) and a switching pulse of the bistable element. need be, the ST contact can be maintained in the same way as the SS contact until the end of the cycle).
It will be noted that a single UR circuit ensures the remote control of the device and the signaling of its state.
It will also be noted that the method also covers the more rare case of remote control (sending an analog signal from the UT unit to a receiving device); several variants are possible; for example that which consists
provide at M a sampler-blocker according to
the diagram in Figure 2a.
In the foregoing, the
<EMI ID = 11.1>
However, this process does not exclude that these times are decided by the processing unit and defined by additional intermediate pulses.
The process finds its application in the most diverse fields.
There are two that are particularly representative:
1 / detection of fire and intrusion dangers
2 / the programmed control of a lighting network.
In the area of fire or intrusion detection, the loop arrangement of detectors is commonly used.
However, the process brings very important advantages to this arrangement:
- the central unit UT perfectly locates the detector in alarm, the location of a line fault or sabotage;
- the alarm threshold detection which is carried out by basic electronics in most of the current detectors is deleted and is replaced by a precision detection in the control unit;
- the control unit can send back, by the same loop, remote controls to activate local indicators, flaps, fire doors, etc.
- the control unit, which normally implements a microprocessor with a memory, can memorize previous states and monitor trends as well as states; for example in fire detection, thermovelocimetric detectors can be replaced by simple temperature probes;
the control unit can also have an abnormal situation confirmed by several successive measurements before setting off the alarm;
- finally, for maintenance, it is possible to measure on demand, from the central unit, the current of each detector without having to dismantle it.
The method also finds its application in the field of lighting large areas or traffic lanes which include a considerable number of light points and - sometimes an equally considerable number of switches, one or more switches controlling one or more light points . However, this association of each other is to be modified each time that the geographic division of the surface or the desired intensity of lighting changes.
The process makes it possible to wire all the switches and all the light points in a loop; it is by programming in the processing unit that the lighting commands will be assigned - or modified -.
Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the process which has just been described solely by way of nonlimiting example without departing from the scope of the invention.
CLAIMS
1. Telemetry, remote signaling and remote control method comprising a bidirectional communication circuit between a central processing unit and transmitting or receiving apparatuses
of logic or analog signals, characterized in that these devices are arranged in a chain on
a common line (L) and in that the processing unit (UT) proceeds by cyclic scanning of the various devices (X) with which identification circuits (UR) are associated.