Dispositif de surveillance des conditions d'enneigement
L'objet de la présente invention est un dispositif de surveillance des conditions d'enneigement actionnant une alarme dès qu'un niveau ou état d'enneigement critique est atteint. Un tel dispositif peut être notamment agencé pour surveiller le niveau de la neige tombée, comme le fait par exemple le dispositif décrit dans l'exposé de brevet suisse No 439789, ou pour effectuer la surveillance d'un autre facteur relatif à l'état d'enneigement (poids de la neige amoncelée, état gelé ou fondant de la neige, etc.), de manière à faire fonctionner une alarme dès qu'un niveau ou un état critique est atteint.
Le dispositif est en général placé de manière à surveiller l'enneigement en un endroit où il serait onéreux de faire effectuer cette surveillance directement et en permanence par une personne préposée à cet effet,
L'alarme elle-même étant transmise électriquement jusqu'à un endroit où elle pourra attirer l'attention de personnes ayant à s'occuper de différentes tâches (par exemple, permanence de sécurité routière ou d'entretien des routes). L'endroit où l'alarme sera donnée ne sera donc pas forcément située à proximité de l'endroit où la surveillance des conditions d'enneigement est effectuée.
La partie principale du dispositif, destinée à fournir l'alimentation électrique est à recueillir les informations d'un capteur (par exemple, ensemble cellule photoélectrique et lampe), capteur situé à l'endroit même où les conditions d'enneigement sont à surveiller, sera localisée de préférence à l'intérieur d'un local situé à proximité de l'endroit où se trouve le capteur. La partie du dispositif comprenant l'organe d'alarme pourra, suivant le cas, être située soit également dans ce local ou à proximité de celui-ci, soit à une assez grande distance de ce local, étant alors reliée à la partie principale du dispositif par une ligne électrique.
I1 peut se produire, particulièrement dans le cas où la partie principale du dispositif et le capteur se trouvent en un endroit exposé aux intempéries, par exemple en un point élevé d'une route alpestre, qu'une panne d'alimentation électrique de la partie principale du dispositif vienne empêcher le fonctionnement normal de celui-ci. Si l'endroit où se trouve l'organe d'alarme est distant de l'endroit où le dispositif est appelé à surveiller les conditions d'enneigement, étant par exemple situé dans un village se trouvant au pied de cette route alpestre, ladite panne de courant électrique pourra même ne pas être connue des personnes auxquelles l'alarme devrait s'adresser.
On pourrait songer, pour pallier cet inconvénient, à munir la partie principale du dispositif d'un agencement de réserve d'énergie comprenant par exemple un redresseur de la tension du réseau chargeant une batte rie d'accumulateurs en tampon, cette batterie d'accumulateurs constituant alors la source d'énergie alimentant le dispositif, mais une telle solution s'avérerait onéreuse du point de vue coût, complication, encombrement et entretien du dispositif.
Le but de la présente invention est de fournir un tel dispositif de surveillance des conditions d'enneigement qui, tout en restant simple, présente une sécurité à l'égard des pannes de son alimentation électrique.
Le dispositif de surveillance des conditions d'enneigement selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend un organe d'alarme muni d'une source d'énergie électrique qui lui est propre et qui est indépendante d'une seconde source d'énergie électrique alimentant une partie du dispositif ayant pour fonction d'effectuer ladite surveillance, en ce que cette dernière partie comporte un organe de commande de l'alarme comprenant au moins un contact de repos d'un relais agencé pour être excité, pour autant que ladite partie soit alimentée en énergie électrique, tant que n'est pas détecté ledit niveau ou état d'enneigement critique, et en ce que ledit organe d'alarme, ladite source d'énergie qui lui est propre, et ledit contact de repos sont connectés en série de manière à former une boucle de circuit électrique.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif objet de l'invention;
I'unique figure est un schéma électrique du dispositif.
Sur la figure, on voit un transformateur 1 dont le primaire est alimenté par la tension du réseau alternatif; une lampe 2 est branchée en parallèle sur le primaire du transformateur 1 pour indiquer l'état de fonctionnement ou de non-fonctionnement du dispositif, tandis que le contact 3a d'un interrupteur bipolaire 3, en série avec un fusible 4, permet la mise en est hors service du dispositif. L'enroulement secondaire du transformateur 1 fournit une tension alternative au redresseur 5, lequel transforme cette tension alternative en une tension continue redressée qui est appliquée aux bornes d'un condensateur de filtrage 6.
Un câble à quatre conducteurs 10 amène sur une plaquette de connexion 7, d'une part, la tension alternative fournie par le secondaire du transformateur, et, d'autre part, la tension continue prélevée sur une des bornes du condensateur 6. La plaquette de connexion 7 se trouve à proximité immédiate de la lampe 8 et de la cellule photo-électrique 9 qui constituent les parties principales d'un dispositif à rayons lumineux détecteur du niveau de neige tombée. Un tel dispositif est décrit en détail dans l'exposé de brevet suisse No 439789.
Il y a lieu de noter que l'ensemble 7, 8, 9 se situe obligatoirement, pour remplir sa fonction, à l'extérieur, à l'endroit où le niveau de la neige doit être jaugé, alors que le reste du dispositif sera placé de préférence dans un local, le cable 10 pouvant être d'une longueur allant jusqu'à 100m ou même davantage. La tension secondaire du transformateur 1 se trouve donc appliquée à la lampe 8 qui éclaire d'un faisceau lumineux la cellule photoélectrique 9, pour autant que ce faisceau ne soit pas interrompu par la neige amoncelée entre les organes 8 et 9. La cellule photo-électrique 9 est du type photorésistance et elle présente une résistance électrique faible lorsqu'elle est éclairée par un faisceau lumineux issu de la lampe 8, alors qu'elle présente une résistance électrique élevée lorsqu'elle n'est plus éclairée par ce faisceau.
L'un des conducteurs du câble 10 amène la tension présente à l'une des bornes du condensateur 6 sur l'une des connexions de la photorésistance 9, tandis que l'autre connexion de cette photorésistance est appliquée, par l'intermédiaire d'un autre des quatre conducteurs du câble 10 à la base d'un transistor 11 dont l'émetteur est connecté à l'autre borne du condensateur 6.
Une résistance variable 12 shunte le tronçon baseémetteur du transistor 11, et cette résistance est ajustée à une valeur suffisamment faible pour que, lorsque la photorésistance 9 n'est pas éclairée et présente donc une résistance élevée, le faible courant que cette photorésistance laisse passer circule en sa quasi-totalité à travers la résistance 12 du fait que la faible chute de tension occasionnée dans cette résistance 12 par le passage de ce courant est inférieure à la tension de seuil baseémetteur du transistor 11 (ceci est en fait une approximation, mais le courant extremement faible qui passe alors dans la jonction base-émetteur du transistor l l est véritablement négligeable):
cette valeur suffisamment faible à laquelle est ajustée la résistance 12 est cependant d'autre part suffisamment élevée pour que, lorsque la photorésistance 9 est éclairée par la lampe 8, le courant beaucoup plus important qui peut circuler dans la photorésistance 9 provoque, dans la résistance 12, une chute de tension suffisante pour qu'une partie du courant traverse le tronçon base-émetteur du transistor 11.
Ainsi, ce transistor 11 est rendu conducteur, par l'intermédiaire de son tronçon base-émetteur, lorsque la photorésistance 9 est éclairée alors qu'il est non conducteur lorsque cette photorésistance n'est pas éclairée; comme la bobine d'excitation du relais 13 est connectée en série avec le collecteur du transistor 11, l'ensemble transistor 11 - bobine d'excitation du relais 13 étant alimenté par la tension du condensateur 6 (lui-même alimenté par le redresseur 5), ce relais 13 va se trouver excité lorsque la photorésistance 9 est éclairée par la lampe 8 et désexcité lorsque cette photorésistance 9 n'est pas éclairée par la lampe 8.
Le cas où la lampe 8 viendrait à claquer est assimilé au cas où le faisceau de cette lampe serait interrompu par un tas de neige amoncelée. De même, le cas où le réseau alternatif viendrait à manquer sur le primaire du transformateur 1, ceci par suite d'une panne de réseau ou, éventuellement, par suite d'une interruption provoquée par le fait que le fusible 4 aurait fondu lors d'un quelconque court-circuit, est assimilé au cas où la cellule 9 ne reçoit plus le faisceau lumineux de la lampe 8. Dans tous ces cas, le relais 13 est désexcité et un contact de repos 13a de ce relais, qui était interrompu tant que le relais 13 était excité, se ferme. Pour autant qu'un contact 3b de l'interrupteur bipolaire principal 3 soit fermé, un circuit reliant les deux conducteurs du câble 14 se trouve établi.
A l'autre extrémité de ce câble 14, dont la longueur peut être très grande, un organe d'alarme 15, de préférence une sonnerie éventuellement doublée d'une lampe, est en série avec une source de tension 16, constituée de préférence par une simple batterie du type lampe de poche, et l'ensemble 15-16 est connecté aux deux conducteurs du câble 14. Ainsi donc, dès que le contact 13a se ferme dans la partie du dispositif effectuant la surveillance, l'alarme 15 retentit, et même si c'était par suite d'une panne du réseau alimentant le dispositif de surveillance que ce contact 13a s'était fermé, l'alarme n'en retentirait pas moins puisque l'énergie qui la fait fonctionner provient de la batterie 16 et non pas du réseau alimentant le transformateur 1.
Il y a lieu de noter que l'alarme fonctionne durant un temps total très court par rapport au temps total durant lequel le dispositif est en action. La durée de vie relativement courte d'une batterie constituant la source de tension 16 peut, de ce fait, suffire malgré tout pour une très longue période de fonctionnement du dispositif, et il y a lieu d'admettre qu'une seule batterie 16 suffira pour tout un hiver.
On pourrait également, comme cela est connu dans un grand nombre de dispositifs d'alarme, prévoir, à proximité de l'organe d'alarme 15, un commutateur d'annulation d'alarme au moyen duquel il serait possible d'annuler cette alarme après en avoir pris connaissance ou, tout au moins, d'annuler la partie acoustique de cette alarme n'en laissant subsister que la partie optique.
Il y a lieu de relever encore une autre particularité du dispositif selon le schéma ci-décrit et qui concerne le retard avec lequel le dispositif réagit à l'interruption du faisceau lumineux entre la lampe 8 et la photorésistance 9. Si le dispositif réagissait immédiatement à toute interruption du faisceau lumineux frappant la photorésistance 9, il pourrait se produire que la chute de gros flocons de neige passant devant la photorésistance 9 fasse réagir le dispositif, alors que l'amoncellement de neige n'atteint encore pas du tout le niveau critique auquel est situé le faisceau lumineux frappant la cellule 9. Pour éviter ceci, il convient de faire fonctionner le relais 13 avec un certain retard.
Ce retard peut être obtenu en faisant intervenir au moins l'un de trois facteurs: le premier de ceux-ci étant le retard à la chute affectant le relais 13, le second étant l'inertie de sensibilité normale affectant une photorésistance du type de la photorésistance 9, le troisième étant donné par la capacité électrique du conducteur connecté à la base du transistor 11. I1 serait donc possible d'obtenir également le retard voulu au moyen d'un condensateur branché entre la base du transistor 1 1 et l'un ou l'autre des conducteurs amenant la tension au circuit formé par le transistor 11 et la bobine d'excitation du relais 13. Un tel condensateur peut, suivant le cas, être déjà constitué par la capacité répartie du câble 10.
Il y a lieu de noter encore que l'ajustage correct de la résistance 12 peut varier dans une certaine mesure selon la longueur du câble 10 dont la résistance propre (ou du moins celle de ses deux conducteurs reliés à la photorésistance 9) vient s'ajouter à la résistance sensible à l'éclairement de la photorésistance 9. I1 est cependant possible de trouver un ajustage de la résistance 12 qui convienne à toutes les longueurs de câble 10 allant de 0 jusqu'à une longueur maximum de quelques centaines de mètres; dans les cas limites, qui peuvent se présenter également lorsque, par suite de fortes variations de la tension du réseau, l'intensité d'éclairage de la lampe 8 devient faible, on aura toujours cependant la ressource d'améliorer l'ajustage du seuil de sensibilité au moyen de la résistance variable 12.
Snow conditions monitoring device
The object of the present invention is a device for monitoring snow conditions activating an alarm as soon as a critical snow level or state is reached. Such a device can in particular be arranged to monitor the level of the fallen snow, as does for example the device described in Swiss patent disclosure No. 439789, or to monitor another factor relating to the state of the snow. 'snow cover (weight of accumulated snow, frozen or melting state of snow, etc.), so as to activate an alarm as soon as a level or a critical state is reached.
The device is generally placed so as to monitor the snow cover in a place where it would be expensive to have this monitoring carried out directly and permanently by a person appointed for this purpose,
The alarm itself being transmitted electrically to a place where it can attract the attention of people having to take care of different tasks (for example, on duty road safety or road maintenance). The place where the alarm will be given will therefore not necessarily be located near the place where the monitoring of snow conditions is carried out.
The main part of the device, intended to provide the electrical power supply, is to collect information from a sensor (for example, photocell and lamp assembly), a sensor located at the very place where the snow conditions are to be monitored, will preferably be located inside a room located near the place where the sensor is located. The part of the device comprising the alarm device may, depending on the case, also be located either in this room or near it, or at a fairly large distance from this room, then being connected to the main part of the room. device by a power line.
It may occur, particularly in the case where the main part of the device and the sensor are in a place exposed to bad weather, for example at a high point of an alpine road, that a failure of the electrical supply of the part. main part of the device prevents normal operation of the device. If the place where the alarm device is located is remote from the place where the device is called upon to monitor snow conditions, being for example located in a village at the foot of this alpine road, said failure electric current may not even be known to the people to whom the alarm should be addressed.
One could think, to overcome this drawback, to provide the main part of the device with an energy reserve arrangement comprising, for example, a network voltage rectifier charging a buffer battery, this accumulator battery then constituting the energy source supplying the device, but such a solution would prove to be costly from the point of view of cost, complication, size and maintenance of the device.
The aim of the present invention is to provide such a device for monitoring snow conditions which, while remaining simple, offers security with regard to breakdowns in its electrical supply.
The device for monitoring snow conditions according to the present invention is characterized in that it comprises an alarm device provided with a source of electrical energy which is specific to it and which is independent of a second source of energy. electrical energy supplying a part of the device whose function is to perform said monitoring, in that the latter part comprises an alarm control member comprising at least one rest contact of a relay designed to be energized, provided that said part is supplied with electrical energy, as long as said critical level or state of snow cover is not detected, and in that said alarm device, said source of energy which is specific to it, and said rest contact are connected in series so as to form an electrical circuit loop.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the device which is the subject of the invention;
The only figure is an electrical diagram of the device.
In the figure, we see a transformer 1, the primary of which is supplied by the voltage of the AC network; a lamp 2 is connected in parallel to the primary of transformer 1 to indicate the operating or non-operating status of the device, while contact 3a of a bipolar switch 3, in series with a fuse 4, allows is out of service of the device. The secondary winding of transformer 1 supplies an alternating voltage to rectifier 5, which transforms this alternating voltage into a rectified direct voltage which is applied to the terminals of a filter capacitor 6.
A four-conductor cable 10 brings to a connection plate 7, on the one hand, the alternating voltage supplied by the secondary of the transformer, and, on the other hand, the direct voltage taken from one of the terminals of the capacitor 6. The plate connection 7 is located in the immediate vicinity of the lamp 8 and the photoelectric cell 9 which constitute the main parts of a light ray device for detecting the level of fallen snow. Such a device is described in detail in Swiss Patent Disclosure No. 439789.
It should be noted that the assembly 7, 8, 9 is necessarily located, to fulfill its function, outside, at the place where the level of the snow must be gauged, while the rest of the device will be preferably placed in a room, the cable 10 can be of a length of up to 100m or even more. The secondary voltage of the transformer 1 is therefore applied to the lamp 8 which illuminates the photoelectric cell 9 with a light beam, provided that this beam is not interrupted by the snow piled up between the components 8 and 9. The photo cell. electric 9 is of the photoresistor type and it has a low electric resistance when it is illuminated by a light beam coming from the lamp 8, whereas it has a high electric resistance when it is no longer illuminated by this beam.
One of the conductors of the cable 10 brings the voltage present at one of the terminals of the capacitor 6 on one of the connections of the photoresistor 9, while the other connection of this photoresistor is applied, through the intermediary of another of the four conductors of cable 10 at the base of a transistor 11 whose emitter is connected to the other terminal of capacitor 6.
A variable resistor 12 shunts the base-emitter section of transistor 11, and this resistor is adjusted to a value low enough so that, when the photoresistor 9 is not illuminated and therefore has a high resistance, the low current that this photoresistor lets through flows. almost entirely through resistor 12 due to the fact that the small voltage drop caused in this resistor 12 by the passage of this current is less than the base-emitter threshold voltage of transistor 11 (this is in fact an approximation, but the extremely low current which then passes through the base-emitter junction of transistor II is truly negligible):
this sufficiently low value to which the resistor 12 is adjusted is, however, on the other hand sufficiently high so that, when the photoresistor 9 is illuminated by the lamp 8, the much greater current which can flow in the photoresistor 9 causes, in the resistor 12, a voltage drop sufficient for part of the current to pass through the base-emitter section of transistor 11.
Thus, this transistor 11 is made conductive, by means of its base-emitter section, when the photoresistor 9 is illuminated while it is non-conductive when this photoresistor is not illuminated; as the excitation coil of relay 13 is connected in series with the collector of transistor 11, the whole transistor 11 - excitation coil of relay 13 being supplied by the voltage of capacitor 6 (itself supplied by rectifier 5 ), this relay 13 will be energized when the photoresistor 9 is illuminated by the lamp 8 and de-energized when this photoresistor 9 is not illuminated by the lamp 8.
The case where the lamp 8 would come to snap is likened to the case where the beam of this lamp would be interrupted by a pile of piled up snow. Likewise, in the event that the AC network should fail on the primary of transformer 1, this as a result of a network failure or, possibly, as a result of an interruption caused by the fact that the fuse 4 would have blown during 'Any short-circuit, is assimilated to the case where the cell 9 no longer receives the light beam from the lamp 8. In all these cases, the relay 13 is de-energized and a rest contact 13a of this relay, which was interrupted for so long. that relay 13 was energized, closes. As long as a contact 3b of the main bipolar switch 3 is closed, a circuit connecting the two conductors of the cable 14 is established.
At the other end of this cable 14, the length of which can be very large, an alarm device 15, preferably a bell optionally coupled with a lamp, is in series with a voltage source 16, preferably consisting of a simple battery of the flashlight type, and the assembly 15-16 is connected to the two conductors of the cable 14. Thus, as soon as the contact 13a closes in the part of the device carrying out the monitoring, the alarm 15 sounds, and even if it was following a failure of the network supplying the monitoring device that this contact 13a had closed, the alarm would still sound since the energy which makes it work comes from the battery 16 and not from the network supplying transformer 1.
It should be noted that the alarm operates for a very short total time compared to the total time during which the device is in action. The relatively short lifespan of a battery constituting the voltage source 16 may therefore still be sufficient for a very long period of operation of the device, and it should be admitted that a single battery 16 will suffice. for a whole winter.
It is also possible, as is known in a large number of alarm devices, to provide, near the alarm device 15, an alarm cancellation switch by means of which it would be possible to cancel this alarm. after having read it or, at least, canceling the acoustic part of this alarm leaving only the optical part.
It is necessary to note yet another feature of the device according to the diagram described below and which concerns the delay with which the device reacts to the interruption of the light beam between the lamp 8 and the photoresistor 9. If the device reacted immediately to any interruption of the light beam hitting the photoresistor 9, it could happen that the fall of large snowflakes passing in front of the photoresist 9 make the device react, while the snow accumulation does not yet reach at all the critical level at which The light beam hitting cell 9 is located. To avoid this, relay 13 should be operated with a certain delay.
This delay can be obtained by bringing into play at least one of three factors: the first of these being the fall delay affecting relay 13, the second being the inertia of normal sensitivity affecting a photoresistor of the type of photoresistor 9, the third being given by the electrical capacity of the conductor connected to the base of transistor 11. I1 would therefore also be possible to obtain the desired delay by means of a capacitor connected between the base of transistor 11 and one or the other of the conductors bringing the voltage to the circuit formed by the transistor 11 and the excitation coil of the relay 13. Such a capacitor may, depending on the case, already be formed by the distributed capacitance of the cable 10.
It should also be noted that the correct adjustment of the resistor 12 may vary to some extent depending on the length of the cable 10 whose inherent resistance (or at least that of its two conductors connected to the photoresistor 9) comes from. add to the resistor sensitive to the illumination of the photoresistor 9. It is however possible to find an adjustment of the resistor 12 which is suitable for all cable lengths 10 ranging from 0 up to a maximum length of a few hundred meters; in borderline cases, which may also arise when, as a result of strong variations in the network voltage, the lighting intensity of the lamp 8 becomes weak, however, we will always have the resources to improve the adjustment of the threshold sensitivity by means of the variable resistor 12.