FR2588983A1 - Procede et systeme d'indication automatique a distance de niveaux de liquides dans les reservoirs ou citernes fixes - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE D'INDICATION A DISTANCE DE NIVEAUX DE LIQUIDE CONTENU DANS DES CITERNES FIXES, AINSI QU'UN SYSTEME DESTINE A LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE. LE PROCEDE CONSISTE A TRANSMETTRE, QUOTIDIENNEMENT ET A HEURE FIXE, UNE INDICATION DES NIVEAUX ATTEINTS PAR LE LIQUIDE DANS LA CITERNE AU MOYEN D'UN SIGNAL NUMERIQUE, DONT CHACUN DES DIGITS REPRESENTE UN NIVEAU DE SEUIL PREDETERMINE DIFFERENT. LE MOT DE MESURE COMPOSE DES DIGITS EST ASSOCIE A UN CODE D'IDENTIFICATION DU CLIENT DETENTEUR DE LA CITERNE POUR COMPOSER UN MESSAGE NUMERIQUE SEQUENTIEL TRANSMIS A L'AIDE DE MODEMS PAR LE RESEAU TELEPHONIQUE. PREALABLEMENT A LA TRANSMISSION DU MESSAGE, UNE COMMUNICATION EST ETABLIE AUTOMATIQUEMENT ENTRE LA LIGNE D'ABONNE DU CLIENT ET CELLE DU DISTRIBUTEUR DU LIQUIDE. L'INVENTION EST PRINCIPALEMENT APPLICABLE A LA RATIONALISATION DE LA DISTRIBUTION DES COMBUSTIBLES LIQUIDES (GAZ, FUEL, ETC.).

Description

PROCEDE ET SYSTEME D'INDICATION AUTOMATIQUE A DISTANCE
DE NIVEAUX DE LIQUIDES DANS LES RESERVOIRS OU
CITERNES FIXES
La présente invention concerne un procédé et un système pour la mise en oeuvre de celui-ci, destinés à indiquer automatiquement a distance des niveaux de liquide dans des citernes ou réservoirs fixes, en vue de permettre leur remplissage en temps utile, c'est à dire avant l'épuisement du liquide.

L'invention se rapporte, plus particulièrement, à l'indication des niveaux de combustibles ou carburants liquides (tels que des gaz naturels liquéfiés, du mazout ou du fuel domestique ou industriel), contenus dans des citernes installées a poste fixe chez des clients (consommateurs de ce produit), dans des locaux eloignés, appartenant au distributeur, en utilisant le réseau téléphonique automatique.Elle permet, notamment, de collecter et de centraliser les données concernant des niveaux de remplissage des citernes ou réservoirs de ces combustibles liquides, installés dans une zone ou région donnée, chez le distributeur régional, afin que celui-c'puisse, d'une part, assurer par des livraisons permettant d'éviter la coupure des installations de chauffage, par exemple, chez un client absent et optimiser les tournées de distribution de ces camions citernes, en vue de réduire ses frais de logistique, d'autre part.

I1 s'agit donc, de systèmes comprenant un grand nombre de transmetteurs associés respectivement aux jauges des citernes et reliés chacun a une ligne d'abonné du réseau téléphonique automatique, et un récepteur unique, relié à la ligne d'abonné du distributeur, associé à un dispositif de mémorisation des messages transmis et à un système de traitement de ces derniers, tel qu'un micro-ordinateur. Ces messages sont constitués de signaux numériques séquentiels, comprenant plusieurs octets consécutifs représentant respectivement le code d'identification du client et un signal numérique dérivé du signal analogique fourni par la jauge de la citerne.

La transmission de ce message est effectuée à l'aide, notamment, de moyens connus, tels qu'un numéroteur automatique (dit "automatic dialler" en anglais) à l'émission et un repondeur automatique répondant à la sonnerie par une prise de ligne, renvoyant vers l'émetteur un signal indiquant qu' il est prêt à recevoir après avoir commandé au préalable la mise en route des moyens d'enregistrement ou de mémorisation des messages, à la réception.Pour la transmission, proprement dite, des signaux "prêt à recevoir" et des messages à mémoriser, cela nécessite une liaison en duplex (bi-latérale simultanéeJ, par l'intermédiaire du réseau téléphonique public, du type permettant de véhiculer des signaux numériques séquentiels simultanément dans les deux sens, entre deux lignes d'abonnes.

De telles liaisons sont couramment effectuées pour relier ensemble deux systèmes de traitement de donnees numériques,; tels qu'un ordinateur et une banque de données, par exemple. On y utilise généralement des modulateurs-demodulateurs couramment appelés "modems", constituant les éléments d'interface entre les lignes d'abonnés et respectivement le transmetteur et le récepteur. Ces modems effectuent la transmission dans une direction des signaux binaires < a deux états - "haut" et "bas") ou numeriques à l'aide de deux fréquences vocales (sonores) distinctes, correspondant respectivement aux états haut et bas d'un tel signal. Un tel procédé de modulation est généralement appelé modulation par déplacement (ou écart) de fréquence - en anglais "frequency-shift keying" ou "FSK".Pour obtenir une transmission en duplex véritable, il faut utiliser deux paires de fréquences vocales distinctes que l'ont peut séparer par filtrage, par exemple.

L'invention a pour objet un procédé d'indication ou de signalisation à distance, par l'intermédiaire du réseau téléphonique, des niveaux d'un liquide contenu dans une citerne fixe, dans lequel des signaux numériques parallèles sont élaborés à partir d'un signal électrique fourni par la jauge résistive associé à la citerne, chaque signal numérique correspondant à une valeur de seuil de niveau de liquide, dans lequel un code d'identification numérique différent est mémorisé de manière non volatile dans un dispositif transmetteur associé à chaque citerne.Dans ce dispositif, un signal de commande périodique est élaboré à un instant prédét-miné de la journée pour déclencher successivement une prise de ligne, un numero- tage automatique pour établir la liaison, à travers le réseau, avec la ligne d'abonne reliée à un dispositif récepteur et, lorsque la liaison établie a été signalée par celui-ci au dispositif transmetteur, la transmission d'un message numérique comprenant en succession le code d'identification et un signal numérique séquentiel indiquant le niveau de seuil atteint, le dispositif récepteur aiguillant ce message vers un dispositif de mémorisation ou d'erxegistrement consécutif des messages reçus.

La succession de messages numériques ainsi mémorisée pendant une période donnée est tranférée, par la suite, vers un système de traitement de données numériques, tels qu'un microordinateur, pour élaborer à partir de chaque message, notamment, la localisation de chaque citerne, son volume de liquide résiduel et celui nécessaire pour la remplir, au moins de façon approximative.

L'invention a également pour objet un système pour la mise en oeuvre du procédé défini au paragraphe précé- dent.

L'invention sera mieux comprise et d'autres de ses caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit et des dessins annexés s'y rapportant, donnés à titre d'exemple, sur lesquels
- la figure 1 est un schéma synoptique d'un mode de réalisation d'un dispositif transmetteur faisant partie du système suivant l'invention ; et
- la figure 2 est un schéma synoptique d'un mode de réalisation d'un dispositif récepteur destiné à coopérer avecdes dispositifs transmetteurs de la figure 1 et associé à un dispositif de mémorisation et à un système de traitement des donnees mémorisées.

Un système d'indication automatique de niveau de liquide dans une citerne fixe, destiné à la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, comprend donc une pluralité de disposi tif ou modules transmetteurs dont chacun est associé à la jauge d'une citerne et dont un mode de réalisation est schématiquement représenté sur la figure 1, et un dispositif ou module récepteur unique, installé chez un distributeur et agencé de manière à recevoir de manière automatique à travers le réseau téléphonique public les messages consécutifs provenant respectivement de plusieurs transmetteurs, dont un mode de réalisation est schématiquement représenté sur la figure 2. Les modes de réalisation illustres sur ces figures indiquent une utilisation de circuits logiques câblés employant des circuits intégrés disponibles dans le commerce dont les interconnexions respectivement permettent de déterminer la séquence des opérations.

Toutefois, ces dernières peuvent etre effectuées à l'aide de circuits logiques programmés, utilisant des microprocesseurs et des mémoires de programme mortes (ROM) préalablement pro grammées de manière adéquate. Cette dernière solution représente des économies de matériel et de consommation électrique, mais implique des dépenses importantes en ce qui concerne le logiciel, de façon à ne devenir avantageuse que pour des séries importantes.

Sur la figure 1, on a représenté en 1 la jauge mesurant le niveau de liquide dans la citerne 2. Cette jauge 1 est généralement réalisée à l'aide d'un flotteur nageant sur la surface du liquide, qui est mécaniquement couplé à un axe tournant entrainant le curseur d'un potentiomètre, le couplage entre l'axe et le curseur devant être réalisé de manière etanche aux liquides et aux gaz sous pression et électriquement isolée. Un tel couplage peut être réalisé, par exemple, à travers une paroi metallique amagnétique à l'aide de deux bâtonnets aimantés disposés de part et d'autre de cette paroi et respectivement fixés en bout des axes du flotteur et du curseur.Le potentiomètre est utilisé, de préférence, sous la forme d'une résistance variable ou rhéostat de manière à constituer un dipôle électrique, dont une borne est reliée à la masse représentée par la paroi de la citerne et dont l'autre borne, constituee par le curseur est reliée à travers une résistance de valeur fixe à un pâle d'une source de basse tension continue, dont l'autre pâle est relié à la masse. Le curseur du potentiomètre fournira alors une tension continue variant en fonction de sa position angulaire qui est déterminée par celle du flotteur1 donnant par conséquent, une indication analogique du niveau du liquide dans la citerne sous la forme d'une tension électrique variable.

Le curseur est relié à l'entrée de mesure 3 du module transmetteur 10, qui est reliée à l'entrée 11 d'un convertisseur analogique-numérique 12 destiné à fournir sur ses sorties parallèles 13 un mot numérique de plusieurs digits binaires (par exemple, quatre).

Dans le mode de réalisation préféré du module transmetteur 10, ce convertisseur 12 est d'un type particulièrement simple, réalisé à l'aide d'autant de comparateurs de tension intégrés (tels que, par exemple : un comparateur quadruple à tension d'alimentation unique du type LM 139 de la société U.S. "NATIONAL SEMI-CONDUCTOR) que l'on souhaite transmettre de niveaux de seuil, qui sont respectivement représentés par des tensions de référence obtenues à l'aide de diviseurs de tension. Chaque niveau de seuil doit correspondre à une fraction prédéterminée, soit de la hauteur (diamètre), soit du volume total de la citerne. Si la hauteur de la citerne est H, les différents niveaux de seuil choisis correspondent, par exemple, à N1 = H/2, N2 = 3H/8, N3 = H/4 et N4 = H/8, ce dernier représentant le niveau d'alarme.Lorsque l'on indique un niveau N, le calcul du volume du liquide à fournir pour remplir la citerne ou la cuve est effectué chez le distributeur à l'aide d'un ordinateur dont la mémoire contient tous les renseignements nécessaires à ce calcul dans son fichier client.

Si l'entrée de mesure 3 est reliée en parallèle aux entrées inverseuses, chaque sortie de comparateur fournira un état bas ou "0", lorsque le niveau du liquide est supérieur ou égal au niveau de seuil N. correspondant à la tension de ré
i: férence, et un état "haut" ou "1", lorsqu'il est inférieur. Les sorties des quatre comparateurs constitueront alors les quatre sorties parallèles 13 du convertisseur 12 qui fournit un mot de quatre digits, ou "0000" indique que le niveau N est supérieur ou égal à N1, "1000" indique qu'il est inférieur à N1 mais su périeur ou égal à N2, "1100" qu'il est inférieur à N2 mais su périeur ou égal à N3, "1110" qu'il est inférieur à N3 mais supérieur ou égal à N4 et "1111" indique qu'il est inférieur au niveau d'alarme N4.

On remarquera ici, qu'il est également possible d'inverser les connexions d'entrée des comparateurs pou-obte- nir des mots complémentaires ou de combiner les sorties des comparateurs à l'aide des portes "ET" et d'inverseurs logiques pour obtenir des mots à deux digits binaires représentant quatre seuils différents.

Les sorties parallèles 13 sont respectivement reliées à un premier jeu de quatre entrées parallèles 14 d'un registre parallèle-serie 15 dont n autres entrées parallèles 16 sont reliées aux sorties parallèles 17 d'une mémoire du code d'identification du code client 18 à l'aide d'un mot numérique à n digits (n étant entier et choisi en fonction du nombre de clients à desservir).

La mémoire du code client 18, doit être program mable et elle peut être réalisée de manière simple à l'aide de n inverseurs (commutateurs), dont chacun comprend deux contacts fixes respectivement relies aux poles positif et négatif d'une source de tension continue de telle sorte que son contact mobile relié à une des entrées parallèles 16 du registre i5, lui fournisse un état logique haut ("1") ou bas ("0"), suivant sa position réglee lors de l'installation du module 10 chez le client. Une telle mémoire de code 18 peut, également, être réalisée à l'aide de mémoires mortes électriquement programmables (EPROM), par exemple, ou à l'aide d'autres types de mémoires non volatiles.

Le registre parallèle-série 15, également appele à entrées parallèles et sortie série (PISO), constitue un convertisseur parallèle-série qui transforme un message nume- rique simultané appliqué aux entrées parallèles du registre en un message séquentiel sur la sortie série 19. Un registre de ce type peut être réalisé à l'aide d'une combinaison en cascade de registres à huit étages du type 4014 en circuits intégrés CMOS ou des types 74165, 74166 en TTL, par exemple.De tels remise tres comprennent, en outre, une entrée de commande de chargement ("load" ou "parallel enable" en anglais) et une entrée d'horloge ("click input" en anglais) commandant le décalage ou l'avance du-message mémorisé qui sont représentées ici pär une entrée 20 unique reliée à une première sortie 21 d'un circuit logique de commande et de temporisation 22 qui sera décrit plus loin.

Le module transmetteur 10 comporte, en outre, une horloge (oscillateur) 30 piloté par quartz 31, dont la sortie 32 est reliée à l'entrée 33 d'un diviseur de fréquence 34 (compteur) dont les sorties permettent de fournir des signaux carrés ou rectangulaires de fréquences différentes. Une première sortie 35 du diviseur 34 est reliée à une première entrée 23 du circuit de commande 22, de manière à lui fournir des impulsions permettant de synchroniser son fonctionnement et de déterminer la succession des différentes opérations et commandes à l'aide de compteurs et de circuits de porte logiques, ainsi que les durées respectives de celles-ci.Une seconde sortie 36 du diviseur 34 est reliée à l'entrée 37 d'un circuit intégré de pendule 38 analogue au genre de circuits utilisés dans les montres, pendules, réveils ou radio-réveils numériques (tel que, par exemple, le circuit intégre PMOS du type 3817 de Fairchild
Semi-conductor). Une première sortie 39 de la pendule 38 alimente en impulsions basse fréquence (60 ou 1 Hz) une seconde entrée 24 du circuit de commande 22.Le circuit intégré de pendule 38 comprend incorporés : un registre de temps interne, un registre ou une mémoire du temps d'appel (alarme) réglable 40, un multiplexeur d'affichage et de réglages 41, un comparateur nu mérique 42 comparant les signaux présents sur les sorties parallèles respectives du registre de temps et du registre du temps d'appel 40 pour fournir, lorsqu'il y a égalité entre eux, un signal de commande quotidien, a heure fixe, sur sa sortie 43.

Cette sortie 43 est reliée a une troisième entrée 25 du circuit de commande 22 de manière a déclencher quotidiennement, a un instant donné par le registre 40, la succession des opérations nécessaires a la transmission par le réseau téléphonique, du message contenu dans le registre parallèle-série 16.

Les sorties parallèles respectives du registre de temps interne de la pendule 38 et du registre du temps d'appel (alarme) 40 sont, en outre, respectivement reliée à deux jeux d'entrées parallèles du multiplexeur d'affichage et de règlage 41 dont le jeu de sortie parallèles unique est relie à un dispositif d'affichage externe 44. Un dispositif sélecteur 45 d'affichage et de règlage, dont la sortie est reliée à une entrée de commande du multiplexeur 41, permet de choisir le registre dont le contenu est affiché et modifié lorsque l'on actionne un dispositif de remise à l'heure ou de réglage 47.La sortie du dispositif 47 est reliée à une autre entrée de commande 48 du multiplexeur 41 qui comporte, en outre, deux sorties de commande 49 et 50, respectivement reliées à l'entrée de remise à l'heure 51 de la pendule et à celle 52 de la mémoire du temps d'appel 40. Les dispositifs de sélection 45 et de remise à l'heure 47 peuvent être réalisés -à l'aide d'interrupteurs à bouton-poussoir, par exemple.Le premier 45 commande dans sa position de repos, l'affichage du temps et, lorsque l'interrupteur de remise à l'heure 47 est actionne, la modification du contenu de registre de temps interne de la pendule 38 à l'aide d'impulsions à fréquence plus élevee. Lorsque l'interrupteur de sélection 45 est mis en position de travail, il commande l'affichage du temps d'appel et, lorsque celui de remise à l'heure 47 est également actionné en même temps, on obtient la modification du contenu du registre 40.

Les sorties parallèles 13 du convertisseur de mesure 12 sont reliées, en outre, à un jeu d'entrées parallèles 26 du circuit de commande 22 et aux entrées paralleles d'un afficheur à quatre diodes emettrices de lumière 53. Le circuit de commande 22 comprend, en outre, une quatrième entrée 27 reliée à la sortie d'un décodeur du signal d'autorisation de la transmission 55, qui provient du module récepteur représenté sur la figure 2, que l'on décrira plus loin, une entrée/sortie 28 reliée à une première entrée/sortie 56 d'un circuit d'interface 57 réunissant la ligne d'abonné 80 du client au module transmetteur 10, une troisième sortie 29 relie à l'entrée de commande 58 d'un composeur de numéro ou numéroteur automatique 59 et une quatrième sortie 60 reliée à l'entrée de commande 61 d'un modulateur-démodulateur 62 ou "modem" classique, pouvant fonctionner soit en mode alterné ou demi-duplex ("half duplex" en anglais) ou en mode bi-lateral simultané ou duplex entier (full duplex" en anglais).

Le modem 62 comporte, également, une entrée de modulation 63 reliée à la sortie série 19 du registre parallèlesérie 15, une sortie démodulée 64 reliée a l'entrée du décodeur du signal d'autorisation 55 et une entrée/sortie 65 reliée à la seconde entree/sortie 66 de l'interface ligne 57.

Le numéroteur automatique 59 comprend une entrée 67 reliée à la sortie d'une mémoire du numéro d'appel non volatile et programmable 68, qui comporte une entrée de programmation reliée à la sortie d'un clavier de programmation 69. Le numéroteur 59 comporte une entrée/sortie 70 qui est reliée a la troisième entrée/sortie 71 de l'interface ligne 57.

L'interface ligne 57 est, en outre, reliée à la ligne d'abonné 80, par exemple, en parallèle avec un poste téléphonique 72.

Lorsque la mémoire du code d'identification du client 17 est contituée par une mémoire électronique programmable, il faut prévoir un dispositif de programmation 73 de cette mémoire (celui-ci, ainsi que la liaison qui le réunit à cette mémoire sont représentés par des tirets).

Comme les diverses programmations de mémoires et les remises à l'heure de la pendule et du temps d'appel (alarme) ne sont effectuées que lors de l'installation ou lors des opérations de maintenance et de dépannage, il est avantageux et économique de séparer les organes de réglage, de programmation et d'affichage (44, 45, 47, 53, 69 et 73) ou au moins certains d'entre-eux, du module transmetteur 10 et de les réunir en un module d'installation et de maintenance 90. Ce dernier module 90 peut alors être électriquement réuni au module transmetteur 10 de maniere amovible à l'aide de connecteurs multiples, enfichables.

Le fonctionnement du module transmetteur 10 est, par exemple, le suivant - Lorsque le comparateur 42 fournit à l'entrée 25 du circuit de commande 22 un signal commandant le déclenchement de la séquence des opérations de transmission, son entrée/sortie 28 fournit à la première 56 de l'interface ligne 57 un signal commandant la prise de ligne (une transition entre deux états logiques).

- Dès la réception de la tonalité continue invitant a la numérotation (F = 440 Hz) celle-ci est détectée par un détecteur prévu a cet effet et le signal détecté permet d'engendrer un signal de commande qui, a travers la troisième entrée/sortie 71 de l'interface 57 et l'entree/sortie 70 du numéroteur automatique 59 déclenche le fonctionnement de celui-ci ; en l'absence de cette tonalité continue pendant un intervalle de temps prédéterminé 1 seconde) ou lors de la réception d'une tonalité interrompue indiquant l'inaccessibilité du réseau, l'interface ligne 57 effectue un raccrochage en réponse à un signal engendré à l'intérieur, qui est également appliqué à travers les entrées/sorties 56, 28 au circuit de commande 22, ou il déclenche un premier signal de temporisation en créneau (monostable), à la fin duquel une reprise de ligne est commandée de la manière sus-indiquée, suivie d'une nouvelle numerotation.

- Lorsque, après la composition du numéro appel mémorisé par le numeroteur 59, l'appel aboutit chez le distributeur, la réception du signal de sonnerie est détectée par l'interface ligne 57 et un autre signal est transmis par l'intermédiaire des entrées/sorties 56 et 28, pour déclencher dans le circuit de commande 22 un signal de commande bref, appliqué à sa première sortie 21 à l'entrée de commande de chargement 20 du registre 15, de façon à tranférer les signaux présents sur toutes ses entrées parallèles 14, 16 dans les étages de mémoire (bi-stables) respectifs de celui-ci.

- En même temps, le circuit de commande 22 délivre sur sa sortie 60 une tension correspondant à un état logique qui, appliqué à l'entrée de commande 61 du modem 62, le rend capable de recevoir sur son entrée/sortie 65, un signal d'autorisation à transmettre code et modulé par déplacement de fréquence, qui provient du module récepteur de la figure 2, pour indiquer que celui-ci a pris la ligne d'abonné du distributeur et qu'il est prêt à recevoir.

- Si apres la numérotation effectuée, la communication ne s'établit pas, soit que la ligne d'abonné appelee est inaccessible (occupé), soit que le signal (tonalité) de sonnerie continue au-delà d'un intervalle de temps ou d'un nombre de trains d'ondes prédéterminées, l'interface ligne 57 ettou le circuit de commande 22 détectent cet état et commandent simultanement le raccrochage de la ligne et le déclenchement du premier signal de temporisation sus-mentionné.

- La communication étant établie, le signal d'autorisation codé est achemine à travers l'interface ligne 57, le modem 62 à la sortie démodulée 64 de celui-ci (genéralement appelée sortie de réception de données - "receive data" ou "RxD" en anglais), qui est reliée à l'entrée du décodeur du signal d'autorisation 55.

- Ce ddcodeur 55 est, par exemple, agence de telle sorte qu'un registre série-parallèle mémorise le signal numérique d'autorisation séquentiel reçu et qu'un comparateur compare ensuite le signal ou le mot de code ainsi mémorisé à celui stocké localement dans une mémoire morte (réalisée, par exemple, par un cablage permettant d'appliquer des états logiques hauts à certaines des entrées parallèles et bas à d'autres de celles-ci)
En cas d'égalité, la sortie du comparateur délivre à l'entrée 27 du circuit de commande 22 un signal d'autorisation à transmettre qui déclenche un signal en créneau commandant le passage d'une suite de n impulsions de commande (n étant un nombre entier correspondant au nombre d'étage du registre parallèlesérie 15) vers la sortie 21, d'ou cette suite est transmise à l'entrée d'horloge du registre 15.

En réponse à cette suite ou ce train d'impulsions qui commandent le décalage du contenu du registre 15 vers sa sortie 19, un signal numérique séquentiel constituant le message composé du code d'identification et du mot de mesure du niveau, est transmis à l'entrée de modulation 63 < généralement appelée entrée d'émission de données - "transmit da;ta input" "TxD" en anglais) du.modem 62.Le message proprement dit peut être précédé d'un mot ou digit de début ("start") et succédé d'un mot ou digit de fin ("stop") de message et complété éventuellement d'un digit de parité précédant le mot ou digit de fin de message pouvant être inscrits dans les étages prévus a cet effet dans le registre parallèle-série 15 ou fourni par le circuit de commande respectivement avant le début et après la fin du créneau permettant la transmission de la suite des impulsions de commande du décalage du registre 15 et appliqués à travers une porte "OU" (non représentée) à l'entrée 63 du modem 62.

Le signal en créneau engendré pour faire passer la suite d'impulsions d'horloge commandant le décalage du registre 15 et, par cela, la conversion parallèle-série, est également appliquée à travers la sortie 60 du circuit de commande 22, à entrée de commande 61 du modem 62, afin que sa section de transmission puisse convertir le signal numérique séquentiel appliqué à son entre de modulation (TxD) 63 en un signal analogique de frequence sonore, modulé par déplacement de fréquence (FSK) entre deux fréquences F H et FL, correspondant respectivement aux niveaux haut < H) et bas (L) du signal d'entrée.

Le signal ainsi modulé est transmis par l'intermédiaire des entrées/sorties 65 et 66 respectives du modem 62 et de l'interface ligne 57 à la sortie de ce dernier, qui est reliée à la ligne d'abonné 80.

- Lors de la fin de la transmission du message complet incluant les digits ou mots de début et de la fin, le signal en créneau appliqué à la sortie 60 du circuit de commande 22 et à l'entrée de commande 61 du modem 62 retourne à son état initial et ensuite le signal de prise de ligne transmis par les entrées/sorties 28 et 56 à l'interface ligne 57 se termine (par une transition inverse entre deux états logiques), de sorte que'ce dernier raccroche définitivement et libère la ligne d'abonné du client 80.

Le mode de fonctionnement decrit ci-dessus est appelé demi-duplex ou bi-latéral alterné. En utilisant un mode de transmission en duplex entier ou bi-latéral simulatané, il est possible de réémettre le message reçu par le module de réception et de le comparer au message en cours de transmission dans le module transmetteur 10, aux fins de vérification.

En cas d'erreur, la transmission doit être répétée un certain nombre de fois.

Le circuit logique de commande 22 qui reçoit en outre, sur son jeu de quatre entrées parallèles 26, l'indication des niveaux de seuil atteints, dit mot de mesure, sous sa forme numérique, est agencé de telle sorte qu'il puisse modifier la fréquence de récurrence de l'appel en fonction de cette indication. Si le niveau de liquide est supérieur à N1, c'est à dire, à la moitie de la hauteur de la citerne, il n'est pas nécessaire de le signaler quotidiennement au distributeur, car la réserve est alors suffisante et un remplissage inéconomique et/ou inutile. Toutefois, il faudrait dans ce cas prévoir des appels avec une périodicité très réduite (par exemple, tous les quinze jours) pour vérifier le bon fonctionnement du module transmetteur 10.On peut alors transmettre le code d'identification client suivi soit de test à quatre digits n'ayant aucune signification, tel que "0101", par exemple. Pour obtenir une telle réduction de la fréquence d'appel, on peut appliquer le complument du mot de mesure à quatre entrées d'une porte de coincidence (ET) à cinq entrées! la cinquième entrée étant reliée à la sortie 43 du comparateur 42. La sortie de cette porte ET est reliée à l'entrée d'un compteur-diviseur par quinze dont la sortie fournit un signal rectangulaire tous les quinze jours pour déclencher un appel de test avec cette périodicité et à l'heure stockée dans la mémoire du temps d'appel 40 (alarme).

Pour les autres mots de mesure qui doivent être normalement transmis, il est également possible de modifier la périodicité de l'appel en utilisant un agencement analogue avec des diviseurs ou compteurs en anneau de module correspondant (comme par exemple, tous les sept jours pour "1000", tous les trois jours pour "1100" et tous les deux jours pour "1110")
Pour le mot de mesure "1111" correspondant au niveau d'alarme, l'appel doit être quotidien. Il convient alors d'utiliser une cinquième porte ET à cinq entrées respectivement reliées aux quatre entrées parallèles 26 et à 1' entrée 25 du circuit 22, la sortie de la cinquième porte ET étant alors reliée à une porte de combinaison (OU) à cinq entrées, dont les autres entrées sont respectivement réunies aux sorties des compteurs-diviseurs sus-mentionnés.La sortie de cette porte OU fournit alors le signal de déclenchement de la procédure d'appel automatique décrite précédemment, qui est suivie de la transmission du message après l'aboutissement de l'appel.

Le circuit de commande 22 est, en outre, agencé de telle sorte que le signal de déclenchement ou d'initiation de la transmission, fourni par la sortie 43 du comparateur (d'alarme) 42 ou par celle de la porte OU commande l'ouverture d'un autre signal en créneau (par exemple, par la mise à l'état haut < H) d'un basculeur bi-stable) dont la fermeture ne serait commandée que lorsque le message a été transmis.Ceci peut être obtenu à l'aide d'un circuit de temporisation (mono-stable) déclenché par le dernier digit du mot de fin de message ou par le front arrière du créneau de transmission (appliqué egalement à l'entrée de commande 61 du modem 62), qui commande la remise à l'état bas (L) ou à zéro du basculeur bi-stable, ainsi que, éventuellement, l'arrêt du signal d'alarme de la pendule (3842). C'est cet autre signal en créneau qui serait alors applique à travers l'entrée/sortie 28 du circuit 22 et celle 56 de l'interface ligne 57 pour commander la prisede ligne et le raccrochage, libérant les deux lignes d'abonnés.

En augmentant un peu la complexité du circuit logique de commande 22, il est possible d'établir un protocole permettant, en outre, d'effectuer une transmission d'indication de niveau chaque fois que celui-ci dépasse l'une des valeurs de seuil, c'est à dire consécutivement à chaque changement du mot de mesure. On pourrait ainsi indiquer le jour de remplissage de la citerne et les périodes nécessaires à consommer des fractions prédéterminées de son volume, pour pouvoir effectuer, chez le distributeur, une évaluation de la consommation moyenne de chaque client au cours de différentes saisons ou périodes de l'année, qui permettrait une gestion prévisionnelle des stocks.

Comme il a été dit précédemment, une réalisation equivalente en logique programmée devient avantageuse, d'une part, pour des séries importantes et, d'autre part, lorsque la complexité en logique cablée devient prohibitive.

La durée globale d'une communication téléphonique entre la prise de ligne par le module récepteur de la figure 2 et le raccrochage après la transmission par le module transmetteur 10 est généralement au moins légèrement inférieur à une minute. Il est donc concevable de programmer les heures d'appel respectives des divers clients à une minute d'intervalle, de préférence, pendant les périodes de tarifs réduits et de faible utilisation du réseau téléphonique, ce qui contribue à augmenter la probabilité de l'aboutissement du premier appel.Comme il est peu probable que tous les modules transmetteurs 10 munis d'un modificateur de la périodicité d'appel en fonction du niveau de seuil atteint, appellent le même jour, certains intervalles (créneaux) resteront libres chaque jour, de façon à permettre un certain nombre de rappels à des intervalles prédéterminés (qui sont généralement définis par les normes), en cas de non aboutissement du premier appel ou d'ici rappel précé- dent. On comprendra ici par "aboutissement" d'un appel, la réception par le module transmetteur 10, du signal d'aut6risa- tion à transmettre.

La figure 2 est un schéma synoptique (bloc diagramme) simplifié d'un module récepteur associé a un dispositif d' enregistrement/lecture et/ou à un dispositif de traitement de données du type micro-ordinateur.

Sur la figure 2, le repère 81 représente la ligne d'abonné du distributeur, 74 un poste téléphonique, 100 le module récepteur, 130 l'enregistreur/lecteur magnétique et 140 le micro-ordinateur.

Le module récepteur 100 proprement dit comprend, une autre interface ligne 101 dont une sortie 102 est reliée a l'entrée d'un détecteur d'appel ou de sonnerie 103. La sonnerie est généralement constituée par des trains d'onde d'une tension alternative basse-fréquence intermittents, d'amplitude élevée (de 25 à 100 V), que l'on peut transformer en signaux rectangulaires de niveau logique (0 - 5 V) après redressement, filtrage et, eventuellement, à l'aide d'un photocoupleur pour assurer l'isolement.Lorsque la présence d'un signal de sonnerie est détectée par au moins l'une de ses caractéristiques (amplitude, fréquence, durée du signal, durée des interruptions, par exemple), la sortie du détecteur 103 délivre à la première entrée 104 d'un circuit logique de commande de temporisation (séquenceur) 105 une première impulsion de commande qui y déclenche le début (la transition initiale) d'un premier signal rectangulaire en créneau appliqué à sa première sortie 106.Cette sortie 106 est reliée, d'une part, à l'entrée de commande 107 de l'interface ligne 101 commandant, après une temporisation prédéterminée, la prise de ligne et d'autre part, à l'entrée de commande 131 du dispositif d'enregistrement/ lecture 130 qui aboutit à l'entrée de commande d'enregistrement 132 d'un enregistreur/lecteur de bande magnétique 133, du type magnétophone à cassettes, par exemple, qui commande la mise en route immédiate de celui dans le mode d'enregistrement.

Cette première impulsion appliquée à l'entrée 104 du circuit de commande 105 y déclenche égaiement une première impulsion de temporisation dont le front arriere déclenche un second signal rectangulaire qui, appliqué à sa seconde sortie 108 reliée à la première entrée de commande 109 d'un autre modem 110, rend celui-ci capable de transmettre des données numériques appliquées a son entrée de modulation (TxD) 111 par une modulation du type FSK sus-mentionnée. Cette entrée de commande 109, appelée en anglais "request to send" ou "RTS", permet notamment, lorsqu'un niveau logique complementaire à celui du second signal rectangulaire lui est appliqué, de bloquer la transmission ou la modulation des données, de telle sorte qu'après la fin de ce signal, le modem 110 ne fonctionne qu'en mode de réception.

Une seconde entrée 112 du circuit de commande 105 est reliée à une horloge 113 pilotée par quartz 114 de façon à permettre la génération de signaux rectangulaires de temporisation ou de commande dont les durées respectives peuvent être définies avec précision pour correspondre à des multiples différents de périodes d'horloge (en utilisant des compteurs et/ou des registres à décalage combinés avec des portes logiques).

Le second signal rectangulaire est également obtenu de la manière sus-mentionnée, afin qu'il permette, à l'aide d'une porte de coincidence (ET), la transmission d'un nombre prédéterminé d'impulsions d'horloge par la troisième sortie 115 du circuit de commande 105, à l'entrée d'un générateur de signal d'autorisation à transmettre 116. Dans le mode de réalisation préféré du système, ce siqnal d'autorisation est un signal numérique séquentiel représentant un code déterminé, afin qu'aucun autre signal quelconque ne puisse déclencher la transmission du module transmetteur 10 de la figure 1.

A cette fin, la sortie du générateur 116 est reliée à l'entrée de modulation (TxD) 111 du modem 110, de telle sorte aue le code d'autorisation modulé FSK soit transmis par 1' entrée/ sortie 117 de ce dernier à l'entree/sortie 118 de l'interface ligne 101 et, par l'intermédiaire de- celle-ci, à la ligne d'abonné 81. Dans ce cas, le genérateur 116 peut être réalisé par un registre de decalage dont les entrées parallèles recoi- vent le code d'autorisation de manière simultanée et dont la sortie série le fournit sous sa forme séquentielle.

D'autres types de signaux "prêt à recevoir" (tels que, par exemple, ceux définis par les recommandations ou avis
V 25 du CCITT) peuvent être engendrés en réponse à un signal fourni par le détecteur d'appel 103, soit par l'interface ligne 101, soit par le circuit de commande 105 ou encore en utilisant la section de transmission du modem 110, et transmis à partir du module récepteur 100. Le module transmetteur 10 de la figure 1 devra alors comporter un dispositif prévu pour la détection de tels signaux "prêt à recevoir" ou "invitation à transmettre", qui y remplacerait le décodeur 55.

Après la transmission du signal d'autorisation par le modem 110, sa section de transmission est rendue inopérante par le signal logique sur son entrée 109 et il pourra recevoir le signal analogique (module FSK) provenant du module transmetteur 10 après que celui-ci ait décode ou détecté ce signal d'autorisation afin d'initier la transmission du message par le réseau téléphonique.

Le message présent sur la ligne 81 est transmis par l'interface 101 à son entree/sortie 118 qui peut être directement reliée à l'entree/sortie de signal 134 du magnétophone 133 aux fins de son enregistrement. Toutefois, afin de prévenir l'enregistrement inutile du signal d'autorisation modulé (FSK), il parait préférable de relier cette entrée/sortie 134 à une autre entree/sortie 119 du modem 110 qui se trouve aval de la sortie du duplexeur incorpore et en amont de l'entrée de démodulation. Il est donc possible de relier l'entrée/ sortie 119, soit à l'entrez du signal analogique de la section de réception (RAI), soit à la sortie de cette section reliée à l'entrée du filtre de réception (RFO) ou encore à la sortie de ce filtre reliée à l'entrée de démodulation (RDI).On obtient ainsi, l'enregistrement successif de chaque message modulé (FSK) sur le support d'enregistrement (la cassette) du dispositif 130.

La sortie de réception des données (RxD) 120 du modem 110, qui fournit le message sous sa forme numérique séquentielle, est reliée, d'une part, à l'entrée d'un détecteur de fin de message 121, et d'autre part, à celle d'une interface de traitement de données 122 pour la mise en forme et l'adaptation du niveau des signaux démodules (numerique sequentiel) sur l'entrée série (du type RS-232 C, par exemple) d'un système de traitement de données 140. On remarquera ici que si le système 140, constitué par exemple par un micro-ordinateur (PC), n'est pas utilisé au cours des périodes d'appel, il peut être utilise lui-même comme mémoire d' enregistrement s'il fonctionne en mode d'accès direct de mémoire (DMA) en réponse à un signal de commande transmis par la liaison 123.

Le détecteur de fin de message 121 utilise, soit le signal numérique fourni par le modem 110, soit un signal de porteuse fourni par une autre sortie de celui-ci ou encore un signal de présence de cette porteuse sur une sortie supplémentaire (DCD), disponible sur certains types de modem, pour engendrer une seconde impulsion de commande appliquée à l'entrée 124. Cette seconde impulsion de commande est utilisée pour commander la fin (la transition finale inverse de celle du début) du premier signal rectangulaire appliqué à la sortie 106, pour obtenir la libération de la ligne 81 par l'interface 101 (raccrochage), ainsi-que l'arrêt de l'enregistrement.

L'enregistrement sur bande magnétique à l'aide de l'enregistreur/lecteur.i33 du dispositif 130, des messages successifs sous la forme d'une porteuse à fréquence vocale, modulée par décalage de fréquence (FSK) par le signal numérique séquentiel, permet l'utilisation de magnétophones à cassettes simples, disponibles dans le commerce et le transfert différé de ces messages vers l'unité de traitement des données 140. Pour effectuer ce transfert, la bande magnétique est préalablement rembobinee et ensuite l'enregistreur/lecteur 133 est commandé au moyen d'un dispositif de commande de lecture manuel 135 pour faire avancer la bande et pour relierEla tête de lecture à l'entree/sortie 134.Le dispositif de commande manuel 135 fournit une tension de commande, d'une part, à l'entrée de commande de lecture 136 de l'enregistreur/lecteur 133, et d'autre part, à une entrée de commande supplémentaire 125 du modem 110, de façon à ne mettre en route que les sections communes et de réception (démodulation) de celui-ci. L'entrée/ sortie 119 du modem 110 recevra alors, la séquence enregistrée des messages sous sa forme analogique (onde vocale modulée FSK) et sa sortie de données 120 fournira celle-ci sous leur forme numérique séquentielle à l'interface des données 122 pour l'ap- pliquer à l'entrée série 141 de l'unité 140.

Ce système, dispositif ou unité de traitement des données 140 est généralement constitué par un ordinateur quelconque, composé d'au moins une unite entree/sortie 142, d'unité centrale de traitement et de mémorisation 143, d'au moins une unité de mémorisation 144 de type disquette, d'une unité de visualisation 145 et d'une imprimante 146 réunies entre elles au moyen de bus 147.

L'une des mémoires du système 140 contient un fichier client qui permet de retrouver, à partir du code d'identification client dans le message, sa localisation; la capacité totale de la citerne installée et la forme de la citerne permettant de calculer à partir du mot de mesure indiquant un niveau de seuil atteint, le volume minimal à fournir pour son remplissage. En combinant les volumes à fournir et les localisations géographiques des clients dont les transmetteurs ont préalablement signalé qu'un seuil de rentabilité a été atteint, le système 140 peut être programmé de manière à élaborer des tournées optimisées pour les camions-citernes du distributeur.

En résumé le procédé et système d'indication à distance de niveaux de liquide contenu dans des citernes fixes installées chez des clients géographiquement dispersés, permet de centraliser automatiquement les données concernant ces niveaux, en utilisant une transmission asynchrone de donnees numériques sequentielles, par l'intermédiaire du réseau,.t'élé- phonique automatique. Chaque module transmetteur est initialement pourvu d'un code d'identification du client et d'un temps d'appel quotidien fixe, de préférence, compris dans des périodes de tarification réduite du réseau téléphonique public.

Les procédures (protocoles) d'appel automatique.et de réponse automatique du module récepteur devraient, en outre, correspondre aux normes des réseaux nationaux ou régionaux utilisés.

On remarquera ici que, contrairement aux illustrations des figures 1 et 2, les normes françaises, par exemple, exigent que les postes téléphoniques 72 et 74 ne soient pas directement reliés aux lignes d'abonné 80 et 81, mais respectivement à des bornes (non représentées) des interfaces ligne 71 et 11 qui représentent des contacts de repos d'un commutateur (inverseurs) dont les contacts de travail relient, après la prise de ligne, celle-ci à la sortie de signal du module transmetteur ou à l'entree/sortie du signal du module récepteur.

Il est également à remarquer, qu'un procédé et/ou un système analogue peut être utilisé pour la signalisation à distance de grandeurs analogiques (ou numériques) de contrôle ou de surveillance de quantités de produits de natures diffe- rentes (liquide ou solide), dont il est possible de mesurer cette quantité au moyen d'un signal électrique analogique, variable de maniere continue.

Il serait également possible d'indiquer directement différentes valeurs de seuil de cette quantité a l'aide de signaux numériques parallèles (contacts fermés et ouverts) pour disposer d'un mot de mesure de plusieurs digits simultanés.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'indication ou de signalisation à distance de niveaux de liquide contenu dans des citernes fixes, installées chez des clients, à un centre de distribution éloi- gné des lieux d'installation de celles-ci, caractérisé en ce que l'on élabore, à partir d'un signal électrique analogique fourni par une jauge associée à chaque citerne, des signaux numériques parallèles dont chaque valeur correspond à un niveau de seuil prédéterminé, en ce que l'on mémorise de manière non volatile un code numérique d'identification différent, désignant chacune des citernes, en ce que l'on initie, à un instant quotidien fixe, une procédure de transmission par l'intermédiaire du réseau téléphonique, qui comprend, après l'établissement d'une liaison entre les lignes d'abonnés respectifs du client et du ditributeur signalé par un signal d'invitation ou d'autorisation élaboré chez ce dernier et reçu par le premier, la transmission d'un message numérique séquentiel comprenant successivement le code d'identification et le mot de mesure composé des dits signaux numériques , converti en une onde à fréquence vocale, et en ce que l'on enregistre chacun de ces messages sous sa forme d'onde modulée ou sous sa forme numérique sé, quentielle dans une mémoire située chez le distributeurapour une exploitation ultérieure dans un système de traitement de données.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on définit initialement un nombre entier n de valeurs de seuil discrètes correspondant respectivement à des niveaux decroissants de liquide exprimés en fractions prédéterminées différentes de la hauteur totale de chaque citerne, en ce que l'on représente chaque valeur de seuil par un digit binaire pour former un mot de mesure de n digits, où'l'un des états signifie que le seuil est atteint ou dépassé et ou l'état complémentaire signifie que le niveau mesuré est inferieur à ce seuil.

3. Procedé suivant l'une des revendications 1 et 2, caract8risé.en ce que, la périodicité minimale le l'initiation d'une procédure d'appel étant journalière (quotidienne), l'on augmente cette périodicité en fonction du niveau de liquide atteint de sorte que la période des appels devienne un multiple entier de la période minimale, variable en fonction du mot de mesure.

4. Procédé suivant la revendication 3 caractérisé en ce que, le niveau de seuil maximal étant choisi égal à la mi-hauteur de la citerne, le dépassement de ce niveau ne provoque pas d'initiation de procédure d'appel, à l'exception d'appels de vérification du fonctionnement de l'installation, dont la périodicité est choisie maximale.

5. Système destiné à la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des quelconques revendications précédentes, ca caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs modules transmetteurs (10) dont chacun est associe à une citerne et qui peut être connecté à la ligne d' abonné du client (80), un module r8cep teur (100) équipe d'un détecteur d'appel qui commande sa connexion à la ligne d'abonné du distributeur (81) et la mise en route d'un dispositif d'enregistrement des messages reçus (130) et, après une temporisation de durée prédéterminée, l'mission d'un signal d'invitation ou d'autorisation à transmettre caractéristique, déclenchant la transmission du message, lorsqu'il a été reçu par le module transmetteur (10 > .

6. Système suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le module transmetteur (10) comporte : un convertisseur analogique-numérique (12) convertissant le signal électrique analogique fourni par la jauge (1) de la citerne (2) en un signal numérique de n digits qui représentent chacun une valeur de seuil prédéterminé ; une mémoire de code d'identification (18 numérique, différent pour chaque client ; un convertisseur parallèle-série (15) constitué par un registre à décalage dont les entrées parallèles sont alimentées, avant chaque transmission par les sorties parallèles respectives de la mémoire de code (18) et du convertisseur analogique numérique (12) ; une pendule avec alarme (38 - 42) comprenant une mémoire d'alarme (40) programmable definissant l'instant quotidien;d'appel et fournissant lors d'une identite entre le temps reel et le temps d'alarme mémorisé un signal d'initiation ou de déclenchement un circuit logique de commande de temporisation et de séquencement (22) recevant le signal d'initiation fourni par la pendule pour déclencher une procédure d'appel initié par une prise de ligne suivie de la composition d'un numéro d'appel mémorisé et des aboutissemments de cet appel indiqué par la réception du signal d'invitation ou d'autorisation à transmettre, la transmission d'un message numérique séquentiel provenant de la sortie série du registre (15) reliée à l'entrée desdonnées à transmettre d'un dispositif modulateur-démodulateur classique (62).

7. Système suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les dispositifs d'affichage de mot de mesure (53) et du temps (44), les éléments (45, 47) permettant la mise à l'heure de la pendule (38 -42) et le réglage de la mémoire d'alarme (40) et ceux permettant la programmation (69) de la mémoire (68) contenant le numero d'appel et, éventuellement, de la mémoire du code client (18), sont réunis dans un module d'installation et de maintenance (90) pouvant être connecté au module transmetteur 10). -

8.Système suivant l'une des revendications 5à 7, caractérisé en ce que le module récepteur (100) comprend un dispositif modulateur-démodulateur (110) dont la section de réception comporte une entrée/sortie (119) fournissant une onde modulée par décalage de fréquence au cours de la transmission du message , reliée à l'entrée d'enregistrement (134) d'un dispositif d'enregistrement/lecture (133) et en ce que, au cours de la lecture des messages successivement enregistrés ainsi, cette entrée/sortie étant reliée à la sortie de lecture du dispositif d'enregistrement/lecture (133), de manière à fournir sur sa sortie des données transmises (120), les messages sous leurs formes numériques séquentielles d'origine, à l'entrée (141) ddu système de traitement des données.

9. Système suivant l'une des quelconques revendi cations 5 à 8, caractérisé en ce que, dans le module transmetteur (10), les sorties parallèles (13) du convertisseur analogique numérique (12) sont réunies, en outre, à des entrées parallèles (26) du circuit logique de commande (22) qui est agencé de manière à pouvoir modifier la périodicité des appels en fonction du niveau de seuil défini par le mot de mesure.