FR2598238A1 - Method and device for detecting fires - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour détecter les incendies et notamment les incendies de forêts.The present invention relates to a method and a device for detecting fires and in particular forest fires.
Plus précisément l'invention concerne un procédé et un dispositif de détection d'incendie par balayage angulaire, depuis un point dominant de la zone å surveiller qui l'entoure, celle-ci étant couverte par un angle solide résultant de la révolution de l'angle d'ouverture en site délimité, pour un angle de gisement donné, par les deux angles de site relatifs aux deux points extrèmes à surveiller: le plus éloigné et le plus proche du dit point d'observation.More precisely, the invention relates to a method and a device for detecting fire by angular scanning, from a dominant point of the area to be monitored which surrounds it, this being covered by a solid angle resulting from the revolution of the opening angle in bounded site, for a given bearing angle, by the two elevation angles relating to the two extreme points to be monitored: the most distant and the closest to said observation point.
A cet effet et suivant une disposition de l'invention le procédé consiste essentiellement à mesurer séparément les rayonnements émis et/ou rémis selon des angles égaux ou non dont 1' ensemble couvre l'angle d'ouverture en site. La zone à surveiller est balayée à une vitesse angulaire constante.To this end and according to a provision of the invention, the method essentially consists in separately measuring the radiations emitted and / or re-emitted at angles which are equal or not, the whole of which covers the opening angle in elevation. The area to be monitored is scanned at a constant angular speed.
Chaque toù est divisé en (L) secteurs et chaque secteur est divisé en (M) sous secteurs, un seul sous-secteur parmi chaque (M) sous-secteurs doit contenir les signaux dont la valeur correspond à la température la plus élevée.Each toù is divided into (L) sectors and each sector is divided into (M) sub-sectors, only one sub-sector among each (M) sub-sectors must contain the signals whose value corresponds to the highest temperature.
Suivant une autre disposition, le dispositif mettant en oeuvre le procédé se caractérise essentiellement par : - une surface réfléchissante convergente, par exemple parabolique, mise en mouvement angulaire constant de telle sorte qu'elle reçoit pendant un tour complet des rayonnements émis et/ou rémis de toute le zone à surveiller, - des (n) capteurs sensibles aux rayonnements caractéristiques des incendies, rangés soit dans un plan parallèle au et prés du plan focal suivant une ligne droite destinée elle-mêne dans un plan vertical soit en dehors du dit plan de telle sorte que leur projection sur lui se trouve sur la dite ligne droite.According to another arrangement, the device implementing the method is essentially characterized by: - a converging reflecting surface, for example parabolic, set in constant angular motion so that it receives during a complete revolution of the radiation emitted and / or transmitted of the entire area to be monitored, (n) sensors sensitive to radiation characteristic of fires, stored either in a plane parallel to and near the focal plane along a straight line intended for itself in a vertical plane or outside said plane so that their projection on it is on the said straight line.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée ci-après accompagnée par des dessins dans lesquels - la figure (1) est un schéma qui présente la surface réfléchissante, le moyen optique de filtrage (2) et les capteurs (3).The invention will be better understood on reading the detailed description below accompanied by drawings in which - Figure (1) is a diagram showing the reflecting surface, the optical filtering means (2) and the sensors (3 ).
-la figure (2a) présente les détails de rangement des capteurs présentés sur la ligure (1).FIG. (2a) presents the storage details of the sensors presented on Ligure (1).
- la figure (2b) est une vue selon AA de la figure (2a).- Figure (2b) is a view along AA of Figure (2a).
- la figure (3e) représente une autre possibilité pour ranger les cepteurs par rapport au plan de rangement de la figure (2). - Figure (3e) shows another possibility for storing the receivers relative to the storage plane of Figure (2).
- la figure (3b) est une vue selon B8 de la figure (3e). - Figure (3b) is a view along B8 of Figure (3e).
- la figure (4) est un schéma qui présente un point de surveillance (P)- et son angle d'ouverture en site (A) qui est divisé aux plusieurs angles, chacun présente l'angle de vision en site d'un des capteurs (n) capteurs.- Figure (4) is a diagram which shows a monitoring point (P) - and its opening angle in elevation (A) which is divided at several angles, each presents the viewing angle in elevation of one of sensors (n) sensors.
- la figure (5) est un schéma qui montre la division de la zone à surveiller par un point d'observation en sous zones concentriques. Chacune est surveillée par un capteur. La zone à surveiller est divisée en (L) secteurs chacun est divisé en (M) sous secteurs.- Figure (5) is a diagram showing the division of the area to be monitored by an observation point into concentric sub-areas. Each is monitored by a sensor. The area to be monitored is divided into (L) sectors each is divided into (M) sub-sectors.
- la figure (6) est un schéma synoptique du dispositif.- Figure (6) is a block diagram of the device.
Le procédé pour détecter les incendies est du type de ceux suivent lesquels un balayage angulaire de la zone à surveiller est effectué à partir d'un point dominant d'observation. L'angle d'ouverture (A) du dit balayage (figure 4) est la différence entre les deux angles de site (Aai et (Ab) relatifs aux deux points extrèmes à surveiller: le plus proche et le plus éloigné du point d'observation (P).The method for detecting fires is of the type in which an angular scan of the area to be monitored is carried out from a dominant point of observation. The opening angle (A) of said scanning (FIG. 4) is the difference between the two elevation angles (Aai and (Ab) relative to the two extreme points to be monitored: the closest and the farthest from the point of observation (P).
La révolution de cet angle couvre la zone à surveiller qui a une surface dont la forme dépend de sa topogrephie. The revolution of this angle covers the area to be monitored which has a surface whose shape depends on its topography.
Pour un terrain plat à surveiller, l'angle solide qui résulte de la révolution de l'angle d'ouverture (A) couvre une surface d'une forme de couronne (figure 5).For a flat area to be monitored, the solid angle that results from the revolution of the opening angle (A) covers a surface in the shape of a crown (Figure 5).
Dans tous les cas la zone à surveiller, d'une forme plus ou moins de couronne, est divisée en sous zones Zl, Z2...Zn concentriques.In all cases, the zone to be monitored, with a more or less crown shape, is divided into concentric Zl, Z2 ... Zn subzones.
Les rayonnements émis et/ou ré mis de chacune de ces sous zones sont mesurés séparément.The radiation emitted and / or re-emitted from each of these sub-areas is measured separately.
L'angle d'ouverture (A) est divisé en plusieurs angles Al, A2, ....AX,...An. Chacun de ces angles a une révolution, en angle solide qui couvre la sous-zone correspondante.The opening angle (A) is divided into several angles Al, A2, .... AX, ... An. Each of these angles has a revolution, in solid angle which covers the corresponding sub-zone.
Le balayage est effectué à une vitesse angulaire constante et à un angle d'ouverture en gisement très petit de telle façon qu'on obtient chaque tour, pour chaque sous-zone, une image thermique décrivant le changement de la température de la bande radiale observée par l'angle d'ouverture en gisement en fonction de son orientation.The scanning is carried out at a constant angular speed and at a very small opening angle in bearing so that one obtains each revolution, for each sub-area, a thermal image describing the change in the temperature of the radial band observed. by the opening angle in bearing according to its orientation.
Suivant un aspect du procédé, les rayonnements b mesurer sont préalablement filtrés optiquement en vue de laisser passer, en majorité ceux correspondant à des températures bien plus élevées que l'ambiance.According to one aspect of the process, the radiation to be measured is optically filtered beforehand in order to allow passage, mostly those corresponding to temperatures much higher than the ambient.
Les rayonnements à laisser passer sont de préférence ceux corres
pondants à des te:rératures situées entre 100 et 1500 c.The radiations to be passed are preferably those corresponding
depending on temperatures: between 100 and 1500 c.
Des signaux électriques traduisant le changement de tenpérature
de chaque sous zone, en fonction de l'orientation sont produits.Electrical signals reflecting the change in temperature
of each sub-area, depending on the orientation, are produced.
Suivent un autre aspect du procédé ces signaux électriques sont
filtrés temporellement de sorte que seuls ceux dont la variation
dans le temps est rapide sont autorisés à passer. Ceci pour éli
miner les rayonnements dont la variation correspond à la var,a-
avion normale, en température, du paysage d'un endroit å l'autre.Another aspect of the process is that these electrical signals are
temporally filtered so that only those whose variation
in time is fast are allowed to pass. This for
mine the radiation whose variation corresponds to the var, a-
normal plane, in temperature, of the landscape from one place to another.
Les signaux qui ont, jusqu'alors une forme continue dans l'espace
c- '-est-à-dire dans l'angle parcouru, sont transformés en "L"
valeurs représentatives de chaque tour de balayage.Signals that have, until then, continued in space
that is, in the angle traveled, are transformed into "L"
values representative of each sweeping round.
Pour choisir ces valeurs représentatives, chaque tour est divisé
en (L) secteur et chaque secteur est divisé en (M) sous- sec
teurs. Dans chaque (M) sous-secteurs appartenant à un secteur,
un seul sous-secteur est choisi pour le présenter.To choose these representative values, each round is divided
in (L) sector and each sector is divided into (M) sub-sec
teurs. In each (M) subsectors belonging to a sector,
only one sub-sector is chosen to present it.
flua précisément le sous-secteur dont les valeurs de signaux cor
respondant à la température la plus élevée, parmi les (M) sous
secteurs, est choisi pour représenter le secteur en question.flua precisely the subsector whose signal values cor
corresponding to the highest temperature, among the (M) under
sectors, is chosen to represent the sector in question.
Donc, pour chaque tour, on a (L) valeurs représentant les (L)
secteurs, chaque valeur représente la température la plus élevée
dans le secteur concerné.So, for each round, we have (L) values representing the (L)
sectors, each value represents the highest temperature
in the sector concerned.
Le fait de choisir la température du sous-secteur le plus chaud
comme représentative du secteur en question au lieu de prendre , psr exemple la température moyenne de chaque secteur, mène à aug
enter le sensibilité de la détection des foyers d'incendies de
petites surfaces, c'est-à-dire avant que l'incendie prenne une grande taille.Choosing the temperature of the hottest sub-sector
as representative of the sector in question instead of taking, for example the average temperature of each sector, leads to increase
enter the sensitivity of the detection of fires of
small areas, i.e. before the fire takes on a large size.
En effet, le fait de diviser chaque secteur en plusieurs soussecteurs et de comparer les températures de ceux-ci conduit à détecter les incendies avant que leur surface s'étende sur p lu- sieurs sous-secteurs. Les (L) valeurs représentatives de chaque tour sont comparées avec d'autres (L) valeurs relatives à un tour antérieur:
Les valeurs, de même orientation, sont ainsi comparées deux à deux et un signal d'alerte est émis lorsque la différence entre elles dépasse un certain seuil.Indeed, the fact of dividing each sector into several sub-sectors and of comparing the temperatures of these leads to detecting fires before their surface extends over several sub-sectors. The (L) values representative of each round are compared with other (L) values relating to a previous round:
The values, with the same orientation, are thus compared two by two and an alert signal is emitted when the difference between them exceeds a certain threshold.
Un signal confirmant la détection d'un incendie peut être émis soit à la suite du signal d'alerte soit à la suite de l'émission ,pour une orientation donnée,de deux ou plusieurs signaux d'alerte pendant deux ou plusieurs tours successifs.A signal confirming the detection of a fire can be sent either following the alert signal or following the emission, for a given orientation, of two or more alert signals during two or more successive turns.
I1 est bien évident que le signal confirmant la dite détection peut être exploité de toutes façons connues. It is obvious that the signal confirming said detection can be used in any known way.
Le dispositif pour mettre le procédé en oeuvre possède une surface réfléchissante convergente (1) mise en mouvement angulaire dont la vitesse angulaire est constante.The device for implementing the method has a convergent reflecting surface (1) set in angular motion whose angular speed is constant.
La dite surface est placée à un point d'observation (P) dominant et orientée de façon à couvrir la zone à surveiller,figure(4),en effectuant son mouvement angulaire.Said surface is placed at a dominant observation point (P) and oriented so as to cover the area to be monitored, figure (4), by carrying out its angular movement.
Les rayonnements reçus, pour un angle en gisement donné par la dite surface correspondent à un angle d'ouverture en site (A). Ce dernier est constitué par la différence entre les deux angles de site (Aa) et (Ab) relatifs aux deux points extrèmes à surveiller;
le plus proche et le plus éloignés du point d'observation.The radiation received, for a bearing angle given by said surface corresponds to an opening angle in elevation (A). The latter consists of the difference between the two elevation angles (Aa) and (Ab) relative to the two extreme points to be monitored;
closest and furthest from the observation point.
L'image formée par les rayonnements reçus, peut être accueillie
sur une surface située sur le plan focal ou sur un plan parallèle
et près de celui-ci.The image formed by the received radiation, can be received
on a surface on the focal plane or on a parallel plane
and close to it.
Des capteurs (3) sont rangés sur la dite surface suivant une lig
ne droite dessinée elle-même dans un plan vertical et croisant
le ligne de symétrie (4) de la surface réfléchissante (1) pour
recevoir l'image d'une bande radiale de la zone h surveiller.Sensors (3) are stored on said surface along a line
do straight drawn itself in a vertical and crossing plane
the line of symmetry (4) of the reflecting surface (1) for
receive the image of a radial band from the area to be monitored.
La largeur de cette bande est liée directement à la largeur des
capteurs utilisés.The width of this strip is directly related to the width of the
sensors used.
S-ur la figure (2A) sont présentés selon une première possibilité
les (n) capteurs 3A1, 3A2, 3A3,...,3An rangés suivant la dite ligne droite ci-dessus définie.On figure (2A) are presented according to a first possibility
the (n) sensors 3A1, 3A2, 3A3, ..., 3An arranged along the said straight line defined above.
La figure (2B) est une vue selon CC de la rangée des capteurs
présentés sur la figure (2A).Figure (2B) is a CC view of the row of sensors
shown in Figure (2A).
Sur la figure (3A) sont présentés,selon une deuxième possibilité,
les (n) 381, 3B2, 3B3...3Bn capteurs rangés sur plusieurs plans
parallèles au plan focal.In figure (3A) are presented, according to a second possibility,
the (n) 381, 3B2, 3B3 ... 3Bn sensors arranged on several planes
parallel to the focal plane.
Les projection de ces capteurs sur un plan quelconque parallèle
lui aussi au plan focal se trouvent sur une ligne droite remplis
sent les conditions de celle selon laquelle sont rangés les cap
teurs présentés sur la figure (2). The projection of these sensors on any parallel plane
also in the focal plane are on a straight line filled
feels the conditions of that according to which the capes are arranged
teurs presented on figure (2).
La figure (3B) montre les projections des capteurs selon DD sur un plan parallèle au plan focal.Figure (3B) shows the projections of the sensors along DD on a plane parallel to the focal plane.
Cette deuxième possibilité peut être envisagée des le cas où la géométrie des capteurs ne permet pas de les range. dals un même plan.This second possibility can be considered in the case where the geometry of the sensors does not allow them to be stored. dals the same plan.
Chacun de ces capteurs a une sur face sensible d'une fo rrte allongée. Ils sont rangés de telle sorte que leur grand axe suit parallèle à le dite ligne droite figures 1, 2 et 3.Each of these sensors has a sensitive surface with an elongated fo rrte. They are arranged so that their major axis follows parallel to the so-called straight line in Figures 1, 2 and 3.
Les distances qui séparent les surfaces sensibles de ces capteurs, dans le cas où ils sont rangés dans le même plan, ou qui séparent leurs projections sur un plan parallle au plan focal, dans le cas où les capteurs sont rangés suivant plusieurs plans, doivent être minimales.The distances which separate the sensitive surfaces of these sensors, in the case where they are arranged in the same plane, or which separate their projections on a plane parallel to the focal plane, in the case where the sensors are arranged in several planes, must be minimal.
Ceci pour minimiser la surface de terrain non couvert par les capteurs.This is to minimize the area of land not covered by the sensors.
L'avantage d'utiliser plusieurs capteurs chacun couvrant une partie du rayon à- surveiller au lieu d'utiliser un seul capteur long est d'augmenter la sensibilité de la détection aux incendies,aut rement dit de diminuer le rapport entre la surface surveillée a la fois par un capteur et celle de la partie occupée d'un éventuel incendie de la même surface.The advantage of using several sensors each covering a part of the radius to be monitored instead of using a single long sensor is to increase the sensitivity of detection to fire, in other words to decrease the ratio between the area monitored both by a sensor and that of the occupied part of a possible fire of the same surface.
Selon une forme préférentielle de réalisation les détecteurs utilisés sont des détecteurs pyroélectriques.According to a preferred embodiment, the detectors used are pyroelectric detectors.
Un moyen de filtrage optique (2) est mis entre la surface réfléc hissante (1) et les capteurs. Ce moyen a pour rôle de laisser passer, en majorité,les rayonnements correspondants à des temps ratures entre 100 et 15000C environ.An optical filtering means (2) is placed between the reflecting surface (1) and the sensors. The role of this means is to let in the majority of the radiation corresponding to erasure times between 100 and 15000C approximately.
L'avantage de ce filtrage optique qui laisse passer en maJorité les rayonnements correspondants à des températures plus élevée que celles caractérisant le paysage est d'augmenter la différence ,sentie par un capteur donné et pour une orientation donnée,entre les rayonnements reçus dans le cas d'un incendie et ceux reçus normalement.The advantage of this optical filtering which lets in majority the corresponding radiation at higher temperatures than those characterizing the landscape is to increase the difference, felt by a given sensor and for a given orientation, between the radiation received in the case of a fire and those received normally.
Chacun des capteurs 31, 32,...,3n produit des signaux électri q9es représentant la température de la sous zone concerne en fonction de l'orientation de la surface réfléchissante.Each of the sensors 31, 32, ..., 3n produces electrical signals q9es representing the temperature of the sub-zone concerned as a function of the orientation of the reflecting surface.
Les signaux électriques émis par chacun de ces capteurs sont amp liftés par un des amplificateurs Al, A2,...,An. The electrical signals emitted by each of these sensors are amp lifted by one of the amplifiers Al, A2, ..., An.
Des filtres F1, F2, ..Fn, reçoivent, chacun, les signaux électriques représentant la température en fonction de l'orientation du capteur concerné et laissent passer uniquement ceux dont la variation dans le temps est rapide. En effet les signaux dont la variation en fonction de l'angle d'orientation est faible indiquent généralement le changement en température des paysages d'un endroit à un autre.Filters F1, F2, ..Fn each receive the electrical signals representing the temperature as a function of the orientation of the sensor concerned and let through only those whose variation over time is rapid. Indeed, the signals whose variation as a function of the orientation angle is small generally indicate the change in temperature of the landscapes from one place to another.
Un échantillomeur (5) figure 6 divise chaque tour en (L) secteurs (figure 5). La valeur du signal électrique présentant chacun de ces(L X H)sous-secteurs est enregistrée dans une mémoire (7) après avoir été codée par un codeur (6). Dans chaque (M) sous secteurs appartenant à chacun des (L) secteurs, un seul sous-secteur est choisi pour représenter le secteur en question (figure 5).A sampler (5) in figure 6 divides each tower into (L) sectors (figure 5). The value of the electrical signal having each of these (L X H) sub-sectors is recorded in a memory (7) after being coded by an encoder (6). In each (M) sub-sector belonging to each of the (L) sectors, a single sub-sector is chosen to represent the sector in question (Figure 5).
Un moyen de recherche (8) choisit le secteur dont les signaux électriques représentent la température la plus élevée parmi chaque (M) sous-secteurs appartenant au même secteur.A search means (8) chooses the sector whose electrical signals represent the highest temperature among each (M) sub-sectors belonging to the same sector.
Les (L) sous secteurs dont les valeurs sont choisies pour représenter les (L) secteurs d'un tour complet sont enregistrées dans une mémoire (9).The (L) sub-sectors whose values are chosen to represent the (L) sectors of a complete revolution are recorded in a memory (9).
Dans une autre mémoire (10) sont aussi enregistrées d'autres (L) valeurs maximales relatives aux (L) escteurs et concernant un tour précédent.In another memory (10) are also recorded other (L) maximum values relating to (L) sectors and relating to a previous lap.
Un comparateur (11) compare les (L) enregistrées dans la mémoire (9) avec celles enregistrées dans la mémoire (10); chaque valeur de la mémoire (9) est comparée à celle de la mémoire (10) correspondant au même sous-secteur.A comparator (11) compares the (L) recorded in the memory (9) with those recorded in the memory (10); each value of the memory (9) is compared with that of the memory (10) corresponding to the same sub-sector.
Le résultat de cette comparaison est transmis après avoir été décodé au moyen à seuil (13) qui émet un signal d'alerte chaque fois que la différence entre deux valeurs comparées dépasse un certain seuil.The result of this comparison is transmitted after being decoded by the threshold means (13) which emits an alert signal each time the difference between two compared values exceeds a certain threshold.
Les signaux d'alerte sont transmis à un moyen de décision (14) pour qualifier ou non une ou plusieurs alertes comme une détection d'incendie confirmée.The alert signals are transmitted to a decision means (14) to qualify or not qualify one or more alerts as a confirmed fire detection.
Après avoir détecté un nombre prédéterminé d'alertes soit une
soit plusieurs venant du même secteur en plusieurs tours suc
cessifs, le moyen de décision emet un signal qui peut déclencher
une alarme (15) ou qui peut être traité avec toutes formes de
traitement.After detecting a predetermined number of alerts, one
either several from the same sector in several turns suc
the decision means emits a signal which can trigger
an alarm (15) or which can be treated with all forms of
treatment.
Plusieurs dispositifs comme celui qu'on vient de décrire peuvent
etre reliés à une unité centrale qui reçoit les alertes ou les
signaux d'alarme individuels et qui prend des décisions cent
ralles.Several devices like the one just described can
be linked to a central unit which receives alerts or
individual red flags and who makes decisions a hundred
ralles.
En effet, plusieurs dispositifs peuvent coopérer pour surveiller
ensemble une surface de telle façon que deux dispositifs ou plus
couvrent en meme temps les mêmes points.Indeed, several devices can cooperate to monitor
together a surface in such a way that two or more devices
cover the same points at the same time.
L'avantage d'une telle disposition est qu'une décision rapide 'peut être prise et que la précision de localisation du foyer
est plu8 rende. The advantage of such an arrangement is that a quick decision can be made and that the location accuracy of the focus
is more returned.
Le bon fonctionnement de chaque point d'observation est testé
d'une façon périodique par l'envoi des rayonnements par exemple
8itilsire à ceux caractérisant un incendie et l'observation de la
réaction du dispositif par exemple par l'unité centrale.The proper functioning of each observation point is tested
periodically by sending radiation for example
8itilsire to those characterizing a fire and the observation of the
reaction of the device for example by the central unit.
Le procédé et le dispositif,faisant l'objet de cette invention,
peuvent recevoir toutes modifications rentrant dans le champs
d'opérations connues de l'art, sans pour autant sortir du cadre
du présent brevet. The method and the device, subject of this invention,
can receive any modifications coming in the field
of operations known in the art, without departing from the scope
of this patent.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR8606593A FR2598238A1 (en) | 1986-05-05 | 1986-05-05 | Method and device for detecting fires |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR8606593A FR2598238A1 (en) | 1986-05-05 | 1986-05-05 | Method and device for detecting fires |
EP87450013A EP0298182A1 (en) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | Fire detection method and device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2598238A1 true FR2598238A1 (en) | 1987-11-06 |
Family
ID=26112442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8606593A Pending FR2598238A1 (en) | 1986-05-05 | 1986-05-05 | Method and device for detecting fires |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2598238A1 (en) |
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1986
- 1986-05-05 FR FR8606593A patent/FR2598238A1/en active Pending
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