EP0008549A1 - Arrangement for the detection of fire at first outbreak - Google Patents

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EP0008549A1
EP0008549A1 EP79400548A EP79400548A EP0008549A1 EP 0008549 A1 EP0008549 A1 EP 0008549A1 EP 79400548 A EP79400548 A EP 79400548A EP 79400548 A EP79400548 A EP 79400548A EP 0008549 A1 EP0008549 A1 EP 0008549A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit
installation according
microcapsules
noise
filtering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP79400548A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Daniel Lecuyer
Anthonius Hermanus Pietersen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
La Detection Electronique Francaise Protecbat Dite Ste
Original Assignee
La Detection Electronique Francaise Protecbat Dite Ste
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by La Detection Electronique Francaise Protecbat Dite Ste filed Critical La Detection Electronique Francaise Protecbat Dite Ste
Publication of EP0008549A1 publication Critical patent/EP0008549A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/08Actuation involving the use of explosive means

Definitions

  • the invention relates to fire protection and relates more particularly to an installation allowing the detection of fires in their very first stage of development by the use of microcapsules containing a gaseous fluid which is released by bursting of the micros -capsules when the temperature in the vicinity of these microcapsules reaches a predetermined value.
  • the DAS n ° 1 149 277 is completely silent on the design of an installation making it possible to detect the noise of the explosions and to take advantage of them, when the time comes, to trigger the alarm.
  • recourse recently to a new process using microcapsules containing an extinguishing product the microcapsules being made of a material likely to deteriorate under the influence of a predetermined temperature and thus releasing the extinguishing product. (See in particular the Dutch patent application n ° 77 13 309 of December 1, 1977 in the name of Anthonius Hermanus PIETERSEN).
  • the extinguishing product contained in the microcapsules is a gas with high capacity of expansion such as for example a bromo-fluoro-alkane which in a preferred case can be CF 3 Br.
  • a gas with high capacity of expansion such as for example a bromo-fluoro-alkane which in a preferred case can be CF 3 Br.
  • microcapsules have the advantage that one can fight the fire starting at the precise place where declares an abnormal increase in temperature. Indeed, by their nature (their diameter is, for information, between 200 and 260 ⁇ m), the microcapsules can be incorporated, for example, in coatings such as paints, furnishing fabrics or the like, or even be provided in objects having an outer layer of plastic material such as for example electric cables.
  • the object of the invention is to propose a fire detection installation making it possible to immediately use the digital information provided by the bursting of the microcapsules described above, in order to generate an alarm.
  • an installation for early detection of fire in an enclosure comprising a large number of small noise generating members distributed in the enclosure and producing this noise during an abnormal rise in temperature in the enclosure and an acoustic noise detection and alarm circuit for triggering it in the presence of said abnormal temperature rise
  • said noise generating members are microcapsules each containing an extinguishing gas, the vapor pressure of which is capable of breaking the microcapsule following said rise in temperature
  • said detection and alarm circuit comprises at least one microphone transducer followed by a filtering and digital processing circuit to trigger a signal alarm when the noise level generated by the bursting of the microcapsules reaches a predetermined level.
  • the installation thus makes it possible to detect immediately after a local rise in temperature in the enclosure, likely to cause fire, an alarm signal which is generated by capturing the noise which arises when the capsules burst, the processing of electrical signals from microphonic transducers being done digitally to allow accurate discrimination between normal ambient noise and that generated by the microcapsules during a fire.
  • FIG. single shows a simplified diagram of an installation according to the invention.
  • FIG. single symbolically represented by a dashed line an enclosure E such as a room in a building for example, whose walls are covered with a coating in which is incorporated a large quantity of microcapsules M of the kind described in the application of the aforementioned Dutch patent.
  • enclosure E such as a room in a building for example, whose walls are covered with a coating in which is incorporated a large quantity of microcapsules M of the kind described in the application of the aforementioned Dutch patent.
  • this application is not limiting, because the microcapsules can be incorporated into other supports (electrical cables, in particular).
  • the installation according to the invention comprises a series of microphonic transducers la to In each composed of a microphone 2 and an amplifier 3 of acoustic frequency.
  • Each amplifier 3 is connected by its output to a transmission line 4 with two wires 5 and 6 which is used both for the propagation of the useful signal and for the supply of the microphone transducers la to ln.
  • the transmission line 4 is connected to a circuit 6 for filtering and operating and also to a circuit 8 for supply and fault detection, via a connection 9.
  • Line 4 is connected to an input circuit 10 in which an impedance 11 is provided which is equal in value to the characteristic impedance of the line, taking into account the working frequencies corresponding to those of the noise caused by the burst microcapsules M.
  • the output impedance of each of the amplifiers 3 has a high value compared to that of the characteristic impedance of the line 4.
  • the characteristics of the microphones 2 and of the amplifiers 3 are such that each microphone transducer generates in line 4 a current which is linearly variable as a function of the sound pressure applied to microphones 2 and which is superimposed on the supply current of the amplifiers. Consequently, there is a voltage at the terminals of impedance 11 which is proportional to the acoustic pressure picked up by all of the microphones.
  • the input circuit 10 also includes filters intended to eliminate industrial and low frequencies up to 5000 Hz, for example, from the useful signal.
  • the output of the input circuit 11 is connected to a selective amplifier 12 centered on the frequency band characteristic of the noise generated by the bursting of the microcapsules M distributed in the enclosure. This band can range from 10 to 13 KHz, the rejection factor of the amplifier being 40 dB, for example.
  • the output of amplifier 12 is connected to a detection circuit 13 which filters a given part of the signal polarity, this part being transmitted to an integrator 14 of medium level composed by a resistance-capacitor circuit and also to the first input d a comparator 15 which receives on its other input, the signal from the integrator 14. Furthermore, the output of the latter is applied to a circuit 16 of automatic gain control whose output is connected to the selective amplifier 12 to adjust the gain as a function of the average signal measured by the integrator 14.
  • the output of comparator 15, the signal of which is digitally processed, is connected to a threshold circuit 17, the output of which is applied to a monostable rocker 18.
  • the output of the latter is connected via a diode 19 to a load circuit 20 comprising a series resistor 21 and a parallel capacitor 22. The junction of these components is connected to an alarm circuit 23 whose design can be arbitrary.
  • the input and output of the monostable rocker 18 are respectively connected to the two inputs of a summing circuit 24, the output of which is connected to a monostable rocker 25 for discharging the capacitor 22.
  • the output of this rocker is connected to the junction of diode 19 and resistor 20.
  • the supply and fault detection circuit 8 comprises a filter choke 26 connected to a conductor of line 4 and also connected to a supply circuit 27 by means of a resistor 28.
  • the circuit power supply 27 is connected to a level adjustment potentiometer 29 whose cursor attacks the negative input of an operational amplifier 30, the positive input of the latter being connected to the junction between the inductor 26 and the resistor 28.
  • the output of the operational amplifier 30 is connected to a relay 31 controlling a fault signaling circuit 32.
  • the operation is as follows.
  • the acoustic signal picked up by the microphones 2 is transmitted after a conversion in the amplifiers 3 and by the line 4, to the input circuit 10 and from there to the selective amplifier 12. Part of the output signal of the latter is integrated into the integrator circuit 14 after detection in the circuit 13, while this same part is applied directly to the comparator 15 to be compared with the integrated signal.
  • the comparator 15 delivers a signal to the trigger circuit 17. If this signal exceeds the threshold set by this circuit, a pulse is applied to the monostable rocker 18 which is triggered. The pulse is also applied to the summing circuit 24.
  • the switching time of the monostable rocker 18 is chosen to be equal to the duration of the signal from the trigger circuit 17, when it is put into action as a result of a capsule burst. Consequently, following such an explosion, the summing circuit 24 receives on its two inputs pulses of equal value whereby its output signal will be zero. The pulse is then stored in the capacitor 22. If bursts of capsules continue to occur, a series of pulses is applied to the capacitor 22 and its signal level will be capable, after a predetermined number of bursts, of triggering the circuit alarm 23.
  • the threshold circuit 17 is triggered by a signal of duration different from that of a signal caused by a burst, namely by a background noise of the same frequency as that of the bursts, by example, the sum developed in the summing circuit 24 will not be zero. This results in the triggering of the monostable rocker 25 which causes the discharge of the capacitor 22. Such an ambient noise signal will therefore not be able to contribute to triggering the alarm circuit 23. It can therefore be seen that this digital processing allows '' eliminate false alarms and discriminate annoying ambient noise.
  • the supply circuit 27 sends the current power supply in line 4 via the inductor 26 whose impedance for the frequencies considered is large compared to that of the resistor 11, its series resistance being on the other hand low compared to the latter.
  • the arrangement considered thus makes it possible to detect a fault (interruption or short-circuit for example) of the line 4, the amplifier 30 being arranged so as to be triggered when its input signals are not equal. This results in the production of a warning signal via the relay 31 and the circuit 32.

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Abstract

Cette installation comporte pour détecter de façon précoce, une élévation anormale de la température dans une enceinte à protéger un grand nombre de micro-capsules (M) qui y sont réparties, par exemple en étant incorporées dans la peinture en revêtant les parois. Les micro-capsules sont remplies d'un gaz extincteur et produisent lors de leur éclatement un bruit caractéristique qui est détecté par des microphones 1a, 1b...1n. L'installation comporte également, afin d'éviter les fausses alarmes et d'obtenir une descrimination adéquate du signal utile par rapport à celui engendré par du bruit normal ambiant un circuit de filtrage et de traitement qui fonctionnne essentiellement de façon digitale.This installation comprises for early detection, an abnormal rise in temperature in an enclosure to protect a large number of microcapsules (M) which are distributed there, for example by being incorporated into the paint by coating the walls. The microcapsules are filled with an extinguishing gas and when they burst, produce a characteristic noise which is detected by microphones 1a, 1b ... 1n. The installation also includes, in order to avoid false alarms and to obtain adequate descrimination of the useful signal compared to that generated by normal ambient noise, a filtering and processing circuit which operates essentially digitally.

Description

L'invention concerne la protection contre les incendies et elle a trait plus particulièrement à une installation permettant la détection d'incendies à leur tout premier stade de développement par l'utilisation de micro-capsules contenant un fluide gazeux qui est libéré par éclatement des micro-capsules lorsque la température au voisinage de ces micro-capsules atteint une valeur prédéterminée.The invention relates to fire protection and relates more particularly to an installation allowing the detection of fires in their very first stage of development by the use of microcapsules containing a gaseous fluid which is released by bursting of the micros -capsules when the temperature in the vicinity of these microcapsules reaches a predetermined value.

Les procédés classiques de détection d'incendies fonctionnant par réaction à la chaleur, à la fumée, aux gaz de combustion ou à la flamme, ne peuvent intervenir que lorsque la combustion est suffisamment avancée pour produire à l'endroit où se situe le détecteur, une quantité de chaleur suffisante pour que ce dernier puisse réagir, en dehors des fluctuations normales. Suivant le cas, la chaleur excite le détecteur, soit directement, soit par le transport des produits de combustion par effet ascensionnel pour les faire pénétrer dans le détecteur, soit qu'elle porte à haute température un corps produisant l'émission de radiations électro-magnétiques, infra-rouges ou ultraviolettes par exemple, auxquelles le détecteur est sensible.Conventional methods of detecting fires operating by reaction to heat, smoke, combustion gases or flame, can only intervene when combustion is sufficiently advanced to produce at the location of the detector, a sufficient amount of heat for the latter to react, outside of normal fluctuations. Depending on the case, the heat excites the detector, either directly or by transporting the combustion products by ascending effect to make them penetrate into the detector, or that it carries a body at high temperature producing the emission of electro- magnetic, infrared or ultraviolet for example, to which the detector is sensitive.

Tous ces procédés de détection ont un inconvénient majeur qui consiste en ce que l'incendie ne peut être détectée qu'à un stade de développement où elle est déjà dangereuse et où son développement ultérieur est extrêmement rapide, car en pratique les dispositifs de détection ne peuvent réagir qu'à partir du moment où des flammes se sont déjà développées.All of these detection methods have a drawback major which consists in that the fire can only be detected at a stage of development where it is already dangerous and where its subsequent development is extremely rapid, because in practice the detection devices can only react from the moment where flames have already developed.

On a donc cherché à rendre la détection des incendies plus précoces et c'est pourquoi on a déjà pensé (voir le DAS n° 1 149 277) à utiliser, des petites cartouches explosives ( Knallscheiben) incorporées par exemple dans la couche de peinture revêtant les murs de l'enceinte à surveiller. Cependant, dans ce cas, la composition de ces cartouches qui est un explosif pur et simple, attise plutôt le feu que d'avoir tendance à l'étouffer et il est donc dangereux de procéder ainsi, tant sur le plan du feu que pour les personnes, surtout lorsque dans l'espace protégé il existe des risques d'explosion en raison de la nature des objets (installations chimiques ou autres) qui s'y trouvent. Par ailleurs, le DAS n° 1 149 277 est totalement muet sur la conception d'une installation permettant de détecter- le bruit des explosions et d'en tirer profit, le moment venu, pour déclencher l'alar.me.On a eu recours récemment à un processus nouveau utilisant des microcapsules contenant un produit extincteur, les microcapsules étant réalisées en un matériau susceptible de se détériorer sous l'influence d'une température prédéterminée et libérant ainsi le produit extincteur. (Voir notamment la demande de brevet néerlandais n° 77 13 309 du 1er Décembre 1977 au nom de Anthonius Hermanus PIETERSEN). Le produit extincteur contenu dans les microcapsules est un gaz à haut pouvoir d'expansion tel que par exemple un bromo-fluoro-alkane qui dans un cas préféré peut être le CF3 Br. Un tel gaz présente des propriétés d'extinction et de retardement du feu.We therefore sought to make the detection of fires earlier and that is why we have already thought (see DAS No. 1,149,277) to use, small explosive cartridges (Knallscheiben) incorporated for example in the coating layer coating the walls of the enclosure to be monitored. However, in this case, the composition of these cartridges, which is a pure and simple explosive, fuels the fire rather than having a tendency to smother it and it is therefore dangerous to do so, both in terms of fire and for people, especially when in the protected space there is a risk of explosion due to the nature of the objects (chemical or other installations) located there. In addition, the DAS n ° 1 149 277 is completely silent on the design of an installation making it possible to detect the noise of the explosions and to take advantage of them, when the time comes, to trigger the alarm. recourse recently to a new process using microcapsules containing an extinguishing product, the microcapsules being made of a material likely to deteriorate under the influence of a predetermined temperature and thus releasing the extinguishing product. (See in particular the Dutch patent application n ° 77 13 309 of December 1, 1977 in the name of Anthonius Hermanus PIETERSEN). The extinguishing product contained in the microcapsules is a gas with high capacity of expansion such as for example a bromo-fluoro-alkane which in a preferred case can be CF 3 Br. Such a gas presents properties of extinction and retardation fire.

L'utilisation de ces microcapsules présente l'avantage que l'on peut combattre l'incendie naissant à l'endroit précis où se déclare une augmentation anormale de la température. En effet, de par leur nature (leur diamètre est, à titre indicatif, situé entre 200 et 260 µm), les microcapsules peuvent être incorporées, par exemple, dans des revêtements tels que peintures, tissus d'ameublement ou analogues ou encore être prévues dans des objets ayant une couche extérieure en matière plastique tels que par exemple les câbles électriques.The use of these microcapsules has the advantage that one can fight the fire starting at the precise place where declares an abnormal increase in temperature. Indeed, by their nature (their diameter is, for information, between 200 and 260 µm), the microcapsules can be incorporated, for example, in coatings such as paints, furnishing fabrics or the like, or even be provided in objects having an outer layer of plastic material such as for example electric cables.

Jusqu'à présent, on a cherché à n'exploiter que le pouvoir extincteur ou retardateur de feu des gaz contenus dans les microcapsules qui éclatent sous l'influence de la température. Cependant, dans ces conditions, il n'est pas possible de constater rapidement que des microcapsules ont éclatées dans une enceinte à surveiller, de sorte que le personnel chargé de la surveillance n'est renseigné de la naissance d'un incendie que lorsque les détecteurs de type classique évoqués plus haut, ont eu le temps de déclencher une alarme. C'est-à-dire que la précocité de la détection faite en réalité par les microcapsules à l'endroit précis du début de l'incendie n'est pas mise à profit.Up to now, we have tried to exploit only the extinguishing or fire retardant power of the gases contained in the microcapsules which burst under the influence of temperature. However, under these conditions, it is not possible to quickly ascertain that microcapsules have burst in an enclosure to be monitored, so that the personnel responsible for monitoring is not informed of the start of a fire until the detectors of the classic type mentioned above, had time to set off an alarm. That is to say that the precocity of detection made in reality by the microcapsules at the precise location of the start of the fire is not taken advantage of.

Il est enfin déjà connu, d'après le FR 1 375 077 de protéger un local contre le vol, en détectant les ébranlements faits au moment de l'infraction, à l'aide de transducteurs de vibrations et de prévoir un montage capable de décéler les vibrations significatives de l'infraction, parmi les vibrations ambiantes et toujours présentes. Cependant, ce montage qui fonctionne essentiellement par filtrage de fréquence suivi d'une intégration n'est pas approprié,de par la nature essentiellement analogique du traitement du signal détecté et de ce signal lui-même, de traiter le bruit d'éclatement de micro-capsules qui est principalement de nature digitale, car constitué d'une série d'impulsions de bruit .Finally, it is already known, according to FR 1 375 077 to protect a room against theft, by detecting the shocks made at the time of the offense, using vibration transducers and to provide an assembly capable of detecting the significant vibrations of the offense, among the ambient and always present vibrations. However, this arrangement, which operates essentially by frequency filtering followed by integration, is not appropriate, due to the essentially analog nature of the processing of the detected signal and of this signal itself, of processing the noise caused by microphone bursts. -capsules which is mainly digital in nature, as it is made up of a series of noise pulses.

L'invention a pour but de proposer une installation de détection d'incendie permettant d'exploiter immédiatement l'information de nature digitale fournie par l'éclatement des microcapsules décrites plus haut, afin d'engendrer une alarme.The object of the invention is to propose a fire detection installation making it possible to immediately use the digital information provided by the bursting of the microcapsules described above, in order to generate an alarm.

Elle a donc pour objet une installation de détection précoce d'incendie dans une enceinte, comportant un grand nombre de petits organes générateurs de bruit répartis dans l'enceinte et produisant ce bruit lors d'une élévation anormale de la température dans l'enceinte et un circuit de détection acoustique de bruit et d'alarme pour déclencher celle-ci en présence de ladite élévation anormale de température, cette installation étant caractérisée en ce que lesdits organes générateurs de bruit sont des microcapsules contenant chacune un gaz extincteur dont la tension de vapeur est capable de rompre la microcapsule à la suite de ladite élévation de la température et en ce que ledit circuit de détection et d'alarme comprend au moins un transducteur microphonique suivi d'un circuit de filtrage et de traitement digital pour déclencher un signal d'alarme lorsque le niveau de bruit engendré par l'éclatement des micro-capsules atteint un niveau prédéterminé.It therefore relates to an installation for early detection of fire in an enclosure, comprising a large number of small noise generating members distributed in the enclosure and producing this noise during an abnormal rise in temperature in the enclosure and an acoustic noise detection and alarm circuit for triggering it in the presence of said abnormal temperature rise, this installation being characterized in that said noise generating members are microcapsules each containing an extinguishing gas, the vapor pressure of which is capable of breaking the microcapsule following said rise in temperature and in that said detection and alarm circuit comprises at least one microphone transducer followed by a filtering and digital processing circuit to trigger a signal alarm when the noise level generated by the bursting of the microcapsules reaches a predetermined level.

L'installation permet ainsi de détecter immédiatement après une élévation locale de la température dans l'enceinte, susceptible de provoquer le feu, un signal d'alarme qui est engendré en captant le bruit qui naît au moment de l'éclatement des capsules, le traitement des signaux électriques issus des transducteurs microphoniques étant fait de façon digitale pour permettre une descrimination irréprochable entre bruits ambiants normaux et ceux engendrés par le microcapsules lors d'un incendie.The installation thus makes it possible to detect immediately after a local rise in temperature in the enclosure, likely to cause fire, an alarm signal which is generated by capturing the noise which arises when the capsules burst, the processing of electrical signals from microphonic transducers being done digitally to allow impeccable discrimination between normal ambient noise and that generated by the microcapsules during a fire.

D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé sur lequel la Fig. unique montre un schéma simplifié d'une installation suivant l'invention.Other characteristics of the invention will appear during the description which follows, given by way of example only and made with reference to the attached drawing in which FIG. single shows a simplified diagram of an installation according to the invention.

Sur la Fig. unique, on a représenté symboliquement par un trait mixte une enceinte E telle qu'un local d'un bâtiment par exemple, dont les murs sont couverts d'un revêtement dans lequel est incorporée une grande quantité de microcapsules M du genre décrit dans la demande de brevet néerlandais précitée. Bien entendu, cette application n'est pas limitative, car les microcapsules peuvent être incorporées dans d'autres supports (câbles électriques, notamment).In Fig. single, symbolically represented by a dashed line an enclosure E such as a room in a building for example, whose walls are covered with a coating in which is incorporated a large quantity of microcapsules M of the kind described in the application of the aforementioned Dutch patent. Of course, this application is not limiting, because the microcapsules can be incorporated into other supports (electrical cables, in particular).

L'installation suivant l'invention comporte une série de transducteurs microphoniques la à In composés chacun d'un microphone 2 et d'un amplificateur 3 de fréquence acoustique. Chaque amplificateur 3 est raccordé par sa sortie à une ligne de transmission 4 à deux fils 5 et 6 qui sert à la fois à la propagation du signal utile et à l'alimentation des transducteurs microphoniques la à ln. La ligne de transmission 4 est connectée à un circuit 6 de filtrage et d'exploitation et également à un circuit 8 d'alimentation et de détection de dérangement, par l'intermédiaire d'une connexion 9.The installation according to the invention comprises a series of microphonic transducers la to In each composed of a microphone 2 and an amplifier 3 of acoustic frequency. Each amplifier 3 is connected by its output to a transmission line 4 with two wires 5 and 6 which is used both for the propagation of the useful signal and for the supply of the microphone transducers la to ln. The transmission line 4 is connected to a circuit 6 for filtering and operating and also to a circuit 8 for supply and fault detection, via a connection 9.

La ligne 4 est connectée à un circuit d'entrée 10 dans lequel est prévue une impédance 11 qui est égale en valeur à l'impédance caractéristique de la ligne, compte-tenu des fréquences de travail correspondant à celles du bruit provoqué par l'éclatement des microcapsules M. L'impédance de sortie de chacun des amplificateurs 3 présente une valeur élevée par rapport à celle de l'impédance caractéristique de la ligne 4. Par ailleurs, les caractéristiques des microphones 2 et des amplificateurs 3 sont telles que chaque transducteur microphonique engendre dans la ligne 4 un courant qui est variable d'une façon linéaire en fonction de la pression acoustique appliquée aux microphones 2 et qui est superposé au courant d'alimentation des amplificateurs. Par conséquent, on retrouve aux bornes de l'impédance 11 une tension qui est proportionnelle à la pression acoustique captée par l'ensemble des microphones. Il est à noter également que le fait de prévoir dans le circuit d'entrée 10 une impédance 11 en valeur égale à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission 4 n'entraîne pas de réflexions en bout de ligne (circuit d'entrée 10) et que toute l'énergie utile engendrée par les amplificateurs est absorbée par l'impédance 11, alors qu'à l'extrémité opposée de la ligne qui est ouverte, l'énergie est au contraire réfléchie vers le bout de la ligne. Par ailleurs, grâce à ce montage, les signaux se propageant sur la ligne ne peuvent pas s'annuler par des écarts de phase.Line 4 is connected to an input circuit 10 in which an impedance 11 is provided which is equal in value to the characteristic impedance of the line, taking into account the working frequencies corresponding to those of the noise caused by the burst microcapsules M. The output impedance of each of the amplifiers 3 has a high value compared to that of the characteristic impedance of the line 4. Furthermore, the characteristics of the microphones 2 and of the amplifiers 3 are such that each microphone transducer generates in line 4 a current which is linearly variable as a function of the sound pressure applied to microphones 2 and which is superimposed on the supply current of the amplifiers. Consequently, there is a voltage at the terminals of impedance 11 which is proportional to the acoustic pressure picked up by all of the microphones. It should also be noted that the fact of providing in the input circuit 10 an impedance 11 in value equal to the characteristic impedance of the transmission line 4 does not cause reflections at the end of the line (input circuit 10 ) and that all the useful energy generated by the amplifiers is absorbed by the impedance 11, while at the opposite end of the line which is open, the energy is on the contrary reflected towards the end of the line. Furthermore, thanks to this arrangement, the signals propagating on the line cannot be canceled by phase deviations.

Le circuit d'entrée lO comporte également des filtres destinés à éliminer du signal utile les fréquences industrielles et basses jusqu'à 5000 Hz, par exemple. La sortie du circuit d'entrée 11 est raccordée à un amplificateur sélectif 12 centré sur la bande de fréquences caractéristique du bruit engendré par l'éclatement des microcapsules M réparties dans l'enceinte. Cette bande peut aller de 10 à 13 KHz, le facteur de réjection de l'amplificateur étant de 40 dB, par exemple.The input circuit 10 also includes filters intended to eliminate industrial and low frequencies up to 5000 Hz, for example, from the useful signal. The output of the input circuit 11 is connected to a selective amplifier 12 centered on the frequency band characteristic of the noise generated by the bursting of the microcapsules M distributed in the enclosure. This band can range from 10 to 13 KHz, the rejection factor of the amplifier being 40 dB, for example.

La sortie de l'amplificateur 12 est connectée à un circuit de détection 13 qui filtre une partie de polarité donnée du signal, cette partie étant transmise à un intégrateur 14 de niveau moyen composé par un circuit résistance-condensateur et également à la première entrée d'un comparateur 15 qui reçoit sur son autre entrée, le signal issu de l'intégrateur 14. Par ailleurs, la sortie de celui-ci est appliquée à un circuit 16 de commande automatique de gain dont la sortie est reliée à l'amplificateur sélectif 12 pour en régler le gain en fonction du signal moyen mesuré par l'intégrateur 14. La sortie du comparateur 15 dont le signal est traité de façon digitale est reliée à un circuit 17 à seuil dont la sortie est appliquée à un basculeur monostable 18. La sortie de ce dernier est reliée par l'intermédiaire d'une diode 19 à un circuit de charge 20 comprenant une résistance-série 21 et un condensateur parallèle 22. La jonction de ces composants est raccordée à un circuit d'alarme 23 dont la conception peut être quelconque.The output of amplifier 12 is connected to a detection circuit 13 which filters a given part of the signal polarity, this part being transmitted to an integrator 14 of medium level composed by a resistance-capacitor circuit and also to the first input d a comparator 15 which receives on its other input, the signal from the integrator 14. Furthermore, the output of the latter is applied to a circuit 16 of automatic gain control whose output is connected to the selective amplifier 12 to adjust the gain as a function of the average signal measured by the integrator 14. The output of comparator 15, the signal of which is digitally processed, is connected to a threshold circuit 17, the output of which is applied to a monostable rocker 18. The output of the latter is connected via a diode 19 to a load circuit 20 comprising a series resistor 21 and a parallel capacitor 22. The junction of these components is connected to an alarm circuit 23 whose design can be arbitrary.

L'entrée et la sortie du basculeur monostable 18 sont reliées respectivement aux deux entrées d'un circuit de sommation 24 dont la sortie est connectée à un basculeur monostable 25 de décharge du condensateur 22. La sortie de ce basculeur est raccordée à la jonction de la diode 19 et de la résistance 20.The input and output of the monostable rocker 18 are respectively connected to the two inputs of a summing circuit 24, the output of which is connected to a monostable rocker 25 for discharging the capacitor 22. The output of this rocker is connected to the junction of diode 19 and resistor 20.

Le circuit 8 d'alimentation et de détection de dérangement comprend une self de filtrage 26 connectée à un conducteur de la ligne 4 et reliée par ailleurs à un circuit d'alimentation 27 par l'intermédiaire d'une résistance 28. Le circuit d'alimentation 27 est connectée à un potentiomètre 29 de réglage de niveau dont le curseur attaque l'entrée négative d'un amplificateur opérationnel 30, l'entrée positive de ce dernier étant reliée à la jonction entre la self 26 et la résistance 28. La sortie de l'amplificateur opérationnel 30 est reliée à un relais 31 commandant un circuit 32 de signalisation de dérangement.The supply and fault detection circuit 8 comprises a filter choke 26 connected to a conductor of line 4 and also connected to a supply circuit 27 by means of a resistor 28. The circuit power supply 27 is connected to a level adjustment potentiometer 29 whose cursor attacks the negative input of an operational amplifier 30, the positive input of the latter being connected to the junction between the inductor 26 and the resistor 28. The output of the operational amplifier 30 is connected to a relay 31 controlling a fault signaling circuit 32.

Le fonctionnement est le suivant.The operation is as follows.

Le signal acoustique capté par les microphones 2 est transmis après une conversion dans les amplificateurs 3 et par la ligne 4, vers le circuit d'entrée 10 et de là à l'amplificateur sélectif 12. Une partie du signal de sortie de ce dernier est intégrée dans le circuit intégrateur 14 après détection dans le circuit 13, tandis que cette même partie est appliquée directement au comparateur 15 pour y être comparée au signal intégré. Chaque fois que le niveau d'impulsion délivré par le circuit détecteur 13 dépasse le niveau moyen du signal issu de l'intégrateur, par exemple en raison d'un éclatement d'une microcapsule ou d'un bruit parasite engendré dans l'enceinte surveillée, le comparateur 15 délivre un signal au circuit de déclenchement 17. Si ce signal dépasse le seuil fixé par ce circuit, une impulsion est appliqué au basculeur monostable 18 qui est déclenché. L'impulsion est également appliquée au circuit de sommation 24.The acoustic signal picked up by the microphones 2 is transmitted after a conversion in the amplifiers 3 and by the line 4, to the input circuit 10 and from there to the selective amplifier 12. Part of the output signal of the latter is integrated into the integrator circuit 14 after detection in the circuit 13, while this same part is applied directly to the comparator 15 to be compared with the integrated signal. Whenever the pulse level delivered by the detector circuit 13 exceeds the average level of the signal from the integrator, for example due to a burst of a microcapsule or a parasitic noise generated in the monitored enclosure , the comparator 15 delivers a signal to the trigger circuit 17. If this signal exceeds the threshold set by this circuit, a pulse is applied to the monostable rocker 18 which is triggered. The pulse is also applied to the summing circuit 24.

Le temps de basculement du basculeur monostable 18 est choisi égal à la duréé du signal issu du circuit de déclenchement 17, lorsqu'il est mis en action par suite d'un éclatement de capsule. Par conséquent, à la suite d'un tel éclatement, le circuit de sommation 24 reçoit sur ses deux entrées des impulsions d'égale valeur moyennant quoi son signal de sortie sera nul. L'impulsion est alors emmagasinée dans le condensateur 22. Si des éclatements de capsules continuent à se produire, une suite d'impulsions est appliquée au condensateur 22 et son niveau de signal sera capable après un nombre prédéterminé d'éclatements, de déclencher le circuit d'alarme 23. Par contre, si le circuit à seuil 17 est déclenché par un signal de durée différente de celle d'un signal provoqué par un éclatement, à savoir par un bruit d'ambiance de même fréquence que celle des éclatements, par exemple, la somme élaborée dans le circuit de sommation 24 ne sera pas nulle. Il en résulte le déclenchement du basculeur monostable 25 qui provoque la décharge du condensateur 22. Un tel signal de bruit d'ambiance ne sera donc pas capable de contribuer à déclencher le circuit d'alarme 23. On voit donc que ce traitement digital permet d'éliminer les fausses alarmes et de descriminer les bruits ambiants gênants.The switching time of the monostable rocker 18 is chosen to be equal to the duration of the signal from the trigger circuit 17, when it is put into action as a result of a capsule burst. Consequently, following such an explosion, the summing circuit 24 receives on its two inputs pulses of equal value whereby its output signal will be zero. The pulse is then stored in the capacitor 22. If bursts of capsules continue to occur, a series of pulses is applied to the capacitor 22 and its signal level will be capable, after a predetermined number of bursts, of triggering the circuit alarm 23. On the other hand, if the threshold circuit 17 is triggered by a signal of duration different from that of a signal caused by a burst, namely by a background noise of the same frequency as that of the bursts, by example, the sum developed in the summing circuit 24 will not be zero. This results in the triggering of the monostable rocker 25 which causes the discharge of the capacitor 22. Such an ambient noise signal will therefore not be able to contribute to triggering the alarm circuit 23. It can therefore be seen that this digital processing allows '' eliminate false alarms and discriminate annoying ambient noise.

Le circuit d'alimentation 27 envoie le courant d'alimentation dans la ligne 4 par l'intermédiaire de la self 26 dont l'impédance pour les fréquences considérées est grande devant celle de la résistance 11, sa résistance-série étant par contre faible par rapport à celle-ci.The supply circuit 27 sends the current power supply in line 4 via the inductor 26 whose impedance for the frequencies considered is large compared to that of the resistor 11, its series resistance being on the other hand low compared to the latter.

Le montage considéré permet ainsi de déceler un dérangement (interruption ou court-circuit par exemple) de la ligne 4, l'amplificateur 30 étant agencé de manière à se déclencher lorsque ses signaux d'entrée ne sont pas égaux. Il en résulte la production d'un signal d'avertissement par l'intermédiaire du relais 31 et du circuit 32.The arrangement considered thus makes it possible to detect a fault (interruption or short-circuit for example) of the line 4, the amplifier 30 being arranged so as to be triggered when its input signals are not equal. This results in the production of a warning signal via the relay 31 and the circuit 32.

Bien entendu, il est possible de concevoir un montage dans lequel un seul microphone est placé dans l'enceinte, ce qui rend inutile la ligne 4 ainsi que le circuit d'alimentation 8.Of course, it is possible to design an arrangement in which a single microphone is placed in the enclosure, which makes line 4 and the supply circuit 8 useless.

Claims (12)

1. Installation de détection précoce d'incendie dans une enceinte, comportant un grand nombre de petits organes générateurs de bruits répartis dans l'enceinte et produisant ce bruit lors d'une élévation anormale de la température dans l'enceinte et un circuit de détection acoustique de bruit et d'alarme pour déclencher celle-ci en présence de ladite élévation anormalede la température cette installation étant caractérisée en ce que lesdits organes générateurs de bruit sont des microcapsules (M) contenant chacune un gaz extincteur dont la tension de vapeur est capable de rompre la microcapsule à la suite de ladite élévation de la température et en ce que ledit circuit de détection et d'alarme comprend au moins un transducteur microphonique (la, lb...ln) suivi d'un circuit de filtrage et de traitement (10 à 25) digital pour déclencher un signal d'alarme lorsque le niveau de bruit engendré par l'éclatement des microcapsules (M) atteint un niveau prédéterminé.1. Installation for early detection of fire in an enclosure, comprising a large number of small noise-generating members distributed within the enclosure and producing this noise during an abnormal rise in temperature in the enclosure and a detection circuit acoustic noise and alarm to trigger it in the presence of said abnormal rise in temperature this installation being characterized in that said noise generating members are microcapsules (M) each containing an extinguishing gas whose vapor pressure is capable to break the microcapsule following said rise in temperature and in that said detection and alarm circuit comprises at least one microphone transducer (la, lb ... ln) followed by a filtering and processing circuit (10 to 25) digital to trigger an alarm signal when the noise level generated by the bursting of the microcapsules (M) reaches a predetermined level. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit de filtrage et de traitement digital comporte un amplificateur sélectif (12) dont la bande passante est centrée sur une gamme de fréquences correspondant au spectre de bruit provoqué par lesdites microcapsules (M).2. Installation according to claim 1, characterized in that said filtering and digital processing circuit comprises a selective amplifier (12) whose bandwidth is centered on a frequency range corresponding to the noise spectrum caused by said microcapsules (M) . 3. Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que ladite gamme de fréquences s'étend entre 10 et 13 kHz, environ.3. Installation according to claim 2, characterized in that said frequency range extends between 10 and 13 kHz, approximately. 4. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit circuit de filtrage et de traitement digital comporte un circuit (14) d'établissement de moyenne du signal issu dudit circuit de filtrage (lO,12) ainsi qu'un comparateur (15) pour établir une comparaison entre ledit signal et sa moyenne.4. Installation according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said filtering and digital processing circuit comprises a circuit (14) for averaging the signal from said filtering circuit (10, 12) as well a comparator (15) for establishing a comparison between said signal and its average. 5. Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce qu'un détecteur (13) est raccordé entre ledit circuit (14) d'établissement de moyenne et la sortie dudit circuit de filtrage (10, 12) et en ce que ledit comparateur (15) est raccordé d'une part, directement et d'autre part, par l'intermédiaire dudit circuit d'établissement de moyenne, audit comparateur (15).5. Installation according to claim 4, characterized in that a detector (13) is connected between said averaging circuit (14) and the output of said filtering circuit (10, 12) and in that said comparator ( 15) is connected on the one hand, directly and on the other hand, via said averaging circuit, to said comparator (15). 6. Installation suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ledit circuit d'établissement de moyenne est un intégrateur (14).6. Installation according to claim 5, characterized in that said averaging circuit is an integrator (14). 7. Installation suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce qu'un circuit à seuil (17) est connecté à la sortie dudit comparateur (15).7. Installation according to any one of claims 4 to 6, characterized in that a threshold circuit (17) is connected to the output of said comparator (15). 8. Installation suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que ledit circuit de filtrage et de traitement digital comporte en outre, un circuit à seuil (17) pour fournir des impulsions représentatives de l'éclatement des microcapsules, un condensateur d'emmagasinage (22) connecté à un circuit d'alarme (23) pour déclencher celui-ci lorsque sa charge atteint un niveau prédéterminé, un circuit digital de charge (18) de ce condensateur sensible à la sortie dudit circuit à seuil pour ne modifier le niveau de charge de ce dernier qu'en présence d'un signal représentatif de l'éclatement desdites microcapsules (M) ainsi qu'un circuit digital de décharge (25) du condensateur sensible également à la sortie dudit circuit à seuil (17) pour décharger ce dernier en présence de tout autre signal représentatif de tout bruit parasite dans ladite enceinte (E).8. Installation according to any one of claims 6 and 7, characterized in that said filtering and digital processing circuit further comprises, a threshold circuit (17) for supplying pulses representative of the bursting of the microcapsules, a storage capacitor (22) connected to an alarm circuit (23) to trigger the latter when its charge reaches a predetermined level, a digital charging circuit (18) of this sensitive capacitor at the output of said threshold circuit for change the charge level of the latter only in the presence of a signal representative of the bursting of said microcapsules (M) and a digital discharge circuit (25) of the sensitive capacitor also at the output of said threshold circuit ( 17) to discharge the latter in the presence of any other signal representative of any parasitic noise in said enclosure (E). 9. Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que ledit circuit de charge (18) et ledit circuit de décharge (25) sont des basculeurs monostables, l'entrée et la sortie de celui (18) servant de circuit de charge étant connectées l'une à l'autre par un circuit de sommation (24) à la sortie duquel est connecté le basculeur monostable (25) servant de circuit de décharge, le temps de basculement du premier basculeur étant réglé de façon à être égal à la durée du signal représentatif du bruit d'éclatement d'une microcapsule (M).9. Installation according to claim 8, characterized in that said charging circuit (18) and said discharge circuit (25) are monostable rockers, the input and the output of that (18) serving as charging circuit being connected to each other by a cir summing circuit (24) at the output of which the monostable rocker (25) is connected serving as a discharge circuit, the rocking time of the first rocker being adjusted so as to be equal to the duration of the signal representative of the burst noise d '' a microcapsule (M). 10. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte une série de transducteurs microphoniques (la, lb, ... ln), raccordés en parallèle dans une ligne de transmission (4) fermée sur son impédance caractéristique pour les fréquences caractéristiques de l'éclatement des microcapsules (M) dans ledit circuit de filtrage (11, 12), lesdits transducteurs étant répartis dans ladite enceinte (E).10. Installation according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises a series of microphonic transducers (la, lb, ... ln), connected in parallel in a transmission line (4) closed on its characteristic impedance for the frequencies characteristic of the bursting of the microcapsules (M) in said filtering circuit (11, 12), said transducers being distributed in said enclosure (E). 11. Installation suivant la revendication 10, caractérisée en ce que chaque transducteur (la, lb ... ln) comporte un microphone (2), ainsi qu'un amplificateur (3) et en ce que ladite ligne de transmission (4) est connectée à un circuit d'alimentation (8) pour lesdits amplificateurs, par l'intermédiaire d'une self de filtrage (26).11. Installation according to claim 10, characterized in that each transducer (la, lb ... ln) comprises a microphone (2), as well as an amplifier (3) and in that said transmission line (4) is connected to a supply circuit (8) for said amplifiers, by means of a filter choke (26). 12. Installation suivant la revendication 11, caractérisée en ce que ledit circuit d'alimentation comporte un circuit de détection de dérangement (30 à 32) capable de surveiller le potentiel aux bornes de ladite self (26) pour déclencher un signal d'avertissement en cas de dérangement de ladite ligne (4).12. Installation according to claim 11, characterized in that said supply circuit comprises a fault detection circuit (30 to 32) capable of monitoring the potential at the terminals of said choke (26) to trigger a warning signal in case of disruption of said line (4).
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