FR2747471A1 - Procede et dispositif autonome pour la detection de fuites et la mise en securite d'un reseau de distribution de liquide ou de tout autre fluide - Google Patents

Abstract

Procédé et dispositif pour la détection autonome de fuite en temps réel pour un réseau de distribution de liquide ou de tout autre fluide. Dispositif autonome de surveillance temps réel pour un réseau privatif (Rp), d'un liquide (E) alimenté sous une pression nominale à partir du réseau de distribution (Rd). Le débit d'eau est détecté dans la canalisation à surveiller (8), par un compteur volumétrique (1), équipé d'un capteur magnétique (2) fournissant des impulsions à un contrôleur automatique (6). En cas de persistance d'un débit d'eau au-delà d'un temps fonction du débit instantané, une fuite est détectée et l'arrivée d'eau est coupée au moyen des électrovannes (4) et (5). Le contrôleur automatique à faible consommation d'énergie (6) alimenté par une pile (7) comporte des moyens pour: - horodater chaque impulsion, - stocker chaque horodatage, - actionner les électrovannes, - visualiser la quantification des fuites, - contrôler le système. (actions manuelles sur le système), - communiquer pour le télé relevé et la télé-surveillance (TR). Applications principales et non limitative, appartements et maisons individuelles.

Description

"Procédé et dispositif autonome pour la détection de fuites et la mise en sécurité d'un réseau de distribution de liquide ou de tout autre fluide".

La présente invention a pour objet un procédé de détection adaptatif, autonome et en temps réel des fuites d'eau ou de tout autre liquide en surveillance continue d'un réseau de distribution alimenté sous une pression nominale à partir d'une conduite d'entrée.

Un tel dispositif est destiné à détecter une fuite de liquide par analyse temporelle du débit avec action immédiate ou différée sur l'adduction d'eau. Il s'applique notamment à sécuriser les réseaux domestiques de distribution d'eau potable. Autonome, il aura pour fonction principale de limiter au minimum les dégâts possibles notamment en l'absence de l'usager ou si la fuite n'est pas visible.

En effet généralement, si les frais consécutifs aux dégâts matériels provoqués par une fuite d'eau sont couverts par une assurance après franchise, la surfacturation due à la consommation inhabituelle reste à la charge de l'usager. Cette surfacturation peut dans la pratique atteindre des sommes considérables dans la mesure où en l'absence d'un tel dispositif, la fuite risque de n'être découverte qu'au moment de la réception d'une facture qui est souvent d'échéance semestrielle.

Un tel procédé repose sur le principe bien connu qu'une fuite engendre un débit constant.

En utilisation habituelle, compte tenu des besoins domestiques, le débit d'eau n'est pas constant mais variable et intermittent, et il est anormal que l'eau soit puisée de façon ininterrompue avec un débit constant pendant une durée x. Ainsi en cas de maintien d'un débit d'eau ininterrompu et constant au delà de cette durée, il est très probable que la cause de ce débit d'eau soit l'existence d'une fuite dans l'installation concernée. Grâce à ce procédé l'usager est protégé des conséquences de cette fuite.

Ce principe à déjà été utilisé dans la demande de brevet allemand ne9805908, dans le brevet européen n"0066716 et dans les brevets français n"2690525 et 2694087.

De tels dispositifs assurent leurs fonctions de base de détection de fuites d eau mais ils comportent plusieurs inconvénients qui en font des ensembles complexes, dispersés, et insuffisamment efficace.

Q Dans la majorité des cas, le capteur de débit du dispositif s'ajoute au compteur d'eau habituel.

O La durée de détection de ces dispositifs, bien que réglable par l'utilisateur est fixe. De ce fait, des dégâts assortis de coûts importants peuvent se produire pour des fuites à fort débit lorsque le réglage est fait pour une durée longue.(Exemple: Rupture de canalisation lors d'un arrosage automatique).

O Dans la quasi totalité des cas la fuite n'est pas quantifiée, ce qui n'aide pas l'utilisateur dans ses investigations.

CI Tous ces dispositifs sont alimentés sur secteur ( alternatif 220 volts 50 hertz ) et éventuellement batterie de secours, avec la lourdeur de conception que cela implique, soit au niveau de l'amène de l'alimentation afférente, soit au niveau de la dispersion du dispositif.

Tous ces inconvénients expliquent probablement le fait que de tels dispositifs, quoique imaginés déjà depuis longtemps, n'ont jusqu'à présent pas connu de succès commercial.

La présente invention vise à éliminer ces inconvénients, en fournissant un procédé du genre totalement repensé dans son principe de détection et qui de plus assure de façon autonome la détection des fuites, leur quantification, et la mise en sécurité du
réseau.

Le dispositif est composé principalement et non limitativement d'un capteur de débit, de deux électrovannes, d'une pile et d'un contrôleur automatique. Ce dernier analyse les informations fournies par le capteur de débit en vue de la détection d'une anomalie sur le réseau de distribution et de la commande des électrovannes.

L'originalité du présent dispositif tient aux résultats et aux moyens suivants:
+ La précision de mesure est obtenue par l'utilisation d'un capteur magnétique (1) équipant (en option) les compteur d'eau
volumétrique. (Émetteur S et compteur Aquadis de Schlumberger,
0.251 par impulsion par exemple.)
(I) Capteur magnétique. Il contient un interrzioteur à lame souple
(ILS). actionné par des d'aimants situés sur une roue entrainée en rotation par le compteur. L intern(preur soumis à un potentiel fourni par le contrôleur, permet de moduler un signal représentatif de la quantité d eau parcourant la canalisation.

+ Le procédé de détection avec mémorisation des données
impulsions horodatées et durée de détection variable en fonction du
débit, est rendue possible par l'utilisation d'un capteur magnétique à
lame souple et le choix d'un micro-contrôleur réalisé en technologie
faible consommatrice de courant. (Par exemple de type C-MOS.)
+ L'étanchéité est obtenue par la combinaison des éléments
suivants:
+ Faible encombrement.

4 Faible tension de fonctionnement.

k Types de solénoïdes à impulsions utilisés étanches.

k Câbles de liaison électrique à étanchéité renforcé.

k Connecteurs étanches.

k Pile et contrôleur automatique noyé dans de la résine.

k Voyants et boutons poussoirs protégés par capot.

g L'autonomie du dispositif est rendue possible par l'utilisation
combinée, d'une pile alcaline haute performance, d'un contrôleur
automatique à faible consommation d'énergie, de la technologie des
solénoïdes à impulsions et du capteur magnétique.

La faible consommation est obtenue par l'utilisation combinée
d'un circuit horloger et d'un micro-contrôleur à faible
consommation d'énergie permettant de gérer deux états, sommeil et
éveil, mis en oeuvre dans la principe de détection. Compte tenu de
la configuration du dispositif, cette autonomie est envisageable sur
plusieurs années avec la pile précitée.

+ L'obturation du réseau de distribution pour des débits même
très faibles, est rendue possible par l'action combinée de deux
vannes.

+ La quantification des fuites est obtenue par le principe de
détection déjà évoqué, et l'utilisation d'un micro-contrôleur capable
d'effectuer des calculs.

De toutes façon l'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques seront mises en évidence, à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemple non limitatif une forme d'exécution de ce dispositif dont la configuration a été adaptée à la protection d'un logement individuel, de ce fait. toutes les valeurs qui sont citées dans la description qui suit le sont à titre indicatif et non limitatif.

Selon la présente invention le dispositif représenté en figure lest inséré entre le réseau nrivatif (Rp) et le réseau de distribution (Rd), sur la conduite d'entrée (8), nrco"nje par un liquide (E).

Ce dispositif est nartietllièrement remarquahle en ce qu'il comporte une première électrovanne (4) disposée sur la conduite d'entrée (8) , une deuxième électrovanne (5) en dérivation du réseau située immédiatement apres la première électrovanne, un compteur volumétrique (1) et un capteur magnétique (2) disposés en amont de la première électrovanne dont la combinaison est utilisée comme capteur de débit, des moyens de liaison pour la transmission des impulsions (3), un contrôleur automatique (6), des moyens de liaison pour la transmission des ordres d'ouverture ou de fermeture des électrovannes et une pile étanche (7) pour alimenter l'ensemble du dispositif.

Enfin trois éléments peuvent être accessoirement rajoutés: - Un réservoir MR de 1,5 litres environ.

- Un réducteur de pression (R).

- Un clapet anti-retour (AR) à ressort.

La pile est particulièrement remarquable en ce qu'il s'agit d'une pile alcaline haute performance standard (de 16 ampère heure), noyée dans de la résine pour garantir son étanchéité.

Les électrovannes sont particulièrement remarquables en ce qu'elles sont composées chacune d'un corps électrovanne à membrane classique, équipé d'un solénoïde à impulsions. Celles-ci seront choisies avec un diamètre supérieur à la conduite de distribution, pour éviter des pertes de charges significatives en plus de celles inhérentes à la membrane de la vanne.

Ce type d'électrovanne à membrane ne peut être actionné que pour un débit supérieur à un minimum M, qui dans le cas d'une vanne un pouce, peut varier de 60 litres/heures à 500 litres /heures selon le type de vanne utilisée, la membrane précitée agissant sous le différentiel de pression entre l'entrée et la sortie de la vanne.

Le solénoïde à impulsions se caractérise par le fait que la position rentrée (marche) ou sortie (arrêt) est provoquée par des impulsions électriques de très courte durée, occasionnant de très faible consommation déneroie.

Le capteur de débit est particulièrement remarquable en ce qu'il est réalisé par un compteur à impulsions équipé dun capteur magnétique à lame souple, habituellement utilisé par les sociétés de distribution d'eau.

Le procédé objet de l'invention permet d'envisager un dispositif utilisant des éléments communs à la détection des fuites, au calcul et à l'enregistrement de la consommation d'eau et enfin pour la nouvelle génération de compteurs, à la télétransmission des données enregistrées. Cela conduit à une conception rationnelle et économique. On constatera qu'à l'exception du contrôleur automatique, l'ensemble des éléments du dispositif se trouvent aisément dans le commerce à différents niveaux de qualité et de prsrc.

Le contrôleur automatique est en fait un automate qui reçoit des informations en provenance du capteur magnétique à lame souple et les analyse afin d'en déduire la ou les actions à entreprendre soit: ouverture(s) ou fermeture(s) des électrovannes, voyants témoins de mise en sécurité, d'évaluation de la fuite etc.

On peut donc envisager de réaliser le contrôleur automatique avec un microprocesseur programmé muni d'une mémoire de programme
ROM et d'une mémoire de données RAM buffer tournant (1).

Préférentiellement, il sera utilisé des composants en technologie basse consommation (C-MOS) pour la réalisation du dispositif.

Ce mode de réalisation est clairement à la portée de l'homme de métier dès lors qu'il connaît les fonctions à réaliser à partir des données disponibles, ainsi la description du mode de fonctionnement du dispositif de surveillance selon l'invention qui suit, est une description organique et fonctionnelle représentant les divers organes et les fonctions principales.

(I) Buffier tournant Technique utilisée pour la mémorisation
permanente d'un nombre limité de données. La permanence de la
mémorisation est assuré par l effacement de la donnée la plus
ancienne afin d enregistrer une nouvelle donnée.

Le contrôleur automatique est donc particulièrement remarquable en ce qu'il est composé principalement et non limitativement d'un micro-contrôleur, d'un circuit horloger ou compteur, et de circuits puissances destinés à commander les électrovannes.

Cette configuration est remarquable car elle découle du premier principe de fonctionnement:
On comprendra qu'alimenté par une pile, le dispositif doit être le moins consommateur d'énergie possible.

A cet effet et indépendamment du choix de composants à faible consommation de courant, le contrôleur automatique devra posséder deux états, l'un de sommeil : consommation minimale, arrêt de l'oscillateur interne du micro-contrôleur, l'autre d'éveil fonctionnement normal.

Entre deux impulsions marquant la consommation du liquide, seul le circuit horloger très faible consommateur d'énergie est actif.

L arrivée d'une impulsion fait passer le contrôleur automatique de l'état de sommeil à l'état d'éveil. L'horodatage de l'impulsion est rajoutée dans la mémoire RAM buffer tournant du micro-contrôleur, en effaçant la plus ancienne des valeurs si le buffer est plein. Le micro-contrôleur exécute alors son logiciel contenant le principe de détection de fuite prenant en compte tout ou parti des n valeurs mémorisées et si le résultat aboutit à une identification de fuite, il effectue la mise en sécurité du réseau. Dans le cas contraire, le contrôleur automatique se remet en phase de sommeil, jusqu'à l'arrivée de la prochaine impulsion. (Le buffer tournant, associé au micro-contrôleur fonctionne selon un processus itératif et garde en mémoire l'horodatage des n dernières impulsions, n étant lié d'une manière non limitative au volume maximal de liquide consommé et constituant la contrainte maximale d'utilisation. Exemple: Plage d'arrosage automatique détenant le plus fort volume)
Bien entendu pour pouvoir gérer et surveiller le système, le contrôleur automatique est encore pourvu de moyens pour allumer des voyants de signalisation de test, de mise en sécurité du réseau, d'évaluation des débits de fuites, et de boutons poussoir afin de manipuler le dispositif. Selon une option, le contrôleur automatique est pourvu d'un deuxième buffer destiné à enregistrer la quantité d'eau consommée.

Dans ce cas, le contrôleur automatique peut être mis en communication avec un système externe afin d'effectuer des opérations de relevé à distance des consommations d'eau. Cette possibilité est symbolisée par la flèche TR télé relevé ) de la fig. 1.

Compte tenu de la technologie utilisée pour réaliser le contrôleur automatique, il sera possible de s'adapter à tout type de logiciel et de matériel de communication existant. Plus généralement une connexion domotique est envisageable et le dispositif peut être ouvert sur l'extérieur pour toute communication.

Deuxième principe de fonctionnement ou principe général de détection de fuite utilisé par le dispositif:
Selon la présente invention, la distinction entre un débit normal et un débit de fuite consiste en ce qu'un débit de fuite perdure, alors qu'un débit de consommation normal s'arrête au bout d'un temps raisonnable.

Dans le cas d'un logement, la notion de temps raisonnable est évidemment variable d'un usager à l'autre, mais on peut considérer qu'un usage normal le plus long peut être un arrosage ou à défaut le remplissage d'une baignoire qui paraissent être les contraintes maximales d'utilisation. Dès lors, il est clair qu'il convient de détecter une durée anormale d'un débit constant. Jusqu'à ce jour, les systèmes existants possédaient une durée de détection paramétrable, c'est-à-dire réglable par l'utilisateur mais fixe dans le processus une fois réglée. C'est en cherchant un dispositif efficient qui puisse accepter les contraintes d'utilisation précitées, et satisfaire une utilisation normale du réseau domestique, qu'il est apparu que la première contrainte (baignoire) représentait un volume constant, convertible en nombre d'impulsions, donc en longueur pour le buffer tournant, indépendant du débit pour la plage de débit correspondant à un remplissage normal de baignoire, que nous appellerons plage haute. On comprend alors, que l'intégration de cette contrainte implique un temps de réponse du dispositif différent pour chaque valeur de débit. De part et d'autre de cette plage normale d'utilisation il conviendra d'accélérer la détection.

Le dispositif devra être capable de reconnaitre chaque débit d'arrosage mémorisés pendant une phase d'auto apprentissage déclenchée par une touche spéciale Apprentissage lors de l'arrosage de chaque secteur à la mise en service de l'appareil.

Les durées d'arrosages étant susceptibles de varier sur chaque secteur en fonction de la saison, le débit de fuite ne sera reconnu qu'à la double condition d'avoir été identifié comme débit d'arrosage et de dépasser une durée de débit constant supérieure au cycle d'arrosage le plus long, At que l'on Fixera arbitrairement à x heures (deux heures par exemple ), sachant que d'une part, la probabilité d'existence d'une fuite de débit identique à l'intérieur d'un logement est proche de zéro et que d'autre part les dégâts occasionnés dans un jardin sont en principe négligeables pour la durée envisagée. Cette valeur At sera pré-réglée en usine de façon à limiter au maximum les manipulations de l'usager.

L'innovation du présent mode vient donc:
Qu'il est adaptatif pour être plus rapide.

Car d'une part il fait varier de manière interne la durée de détection en fonction du débit, en choisissant dans le buffer tournant le nombre d'impulsions permettant la recherche d'un débit de fuite caractéristique.

D'autre part le calcul de détection est effectué (de façon itérative) à chaque nouvelle impulsion, ce qui est de nature à optimiser la vitesse de réaction du dispositif notamment lors d'une rupture de canalisation.

Qu'il est économe et autonome en énergie.

Chaque impulsion étant horodatée, tous les circuits peuvent être mis en veille entre deux impulsions ce qui est de nature à faire baisser la consommation électrique du système et d'assurer une grande autonomie.

Bien entendu, le dispositif comporte des limites: - d'une part, hormis le cas de fuite de rupture qui sera développé plus loin, les fuites ne peuvent évidemment être détectées que sur une période qui suit un usage normal, lequel masque la détection.

- d'autre part, si la fuite est très faible, inférieure à un certain débit,
Dmini=(un litre à l'heure par exemple), elle risque de ne pas activer le capteur et d'être matériellement indécelable et à priori non gênante dans un premier temps. Par ailleurs dans cette hypothèse, l'expérience montre que les petites fuites sont rarement constantes sur de longues durées, et 2 cas peuvent se présenter: > l'eau calcaire peut au bout d'un certain temps colmater ce suintement.

> l'eau sous la pression corrode l'orifice et agrandit la fuite qui finit par devenir supérieure à Dmini et est alors détectée par le dispositif.

On est en droit de supposer à ce moment-là que sa détection sur le terrain se fera facilement.

S'il s'avérait que ces petites fuites présentent de réels inconvénient pour l'utilisateur, il sera possible de donner au dispositif une sensibilité suffisante.

Brève descriPtion des figure.

I La figure i montre une vue d'ensemble d'un dispositif autonome
pour la détection de fuites conforme à l'invention.

I La figure 2 représente l'organigramme pour la suite finie
d'opérations élémentaires pour le fonctionnement du micro
contrôleur ou principe détaillé de détection de fuite.

La figure 3 représente la courbe du nombre d'impulsions N en
fonction du débit détecté.

Algorithme choisi pour le fonctionnement du micro contrôleur ou princiPe détaillé de détection de fuite : (représenté par l'organigramme Fig.2) 1 ) Dans un premier temps le micro-contrôleur calculera le débit instantané que nous appellerons D calculé en m3/heure.

p
D=
(TnTn.i)* 100 * 60 *60
Avec: p = poids de l'impulsion en m3
Tn et Tn-1 étant respectivement l'horodatage de la dernière impulsion et de l'avant dernière.

(Tn-Tn-l) étant en 1/100 ième de secondes, doit être converti en heure.

20) Détection d'un débit d'arrosage:
Si D = D1 ou D2 ........ ou D = Dn à E près un débit d'arrosage est reconnu alors aller 5 )
Si non aller en 3 ).

Aucun débit d'arrosage n'a été reconnu: 30) A partir de ce moment, le micro-contrôleur va déterminer en fonction du débit D détecté, le nombre d'impulsions à retenir pour effectuer la recherche du débit constant à près, n= f(débit) en fonction des réglages plage haute (segment D1-D2) en abscisse N3 ( nombre d'impulsions fixe représentatif de la contrainte baignoire en volume max. ) et D3.

Cette fonction doit permettre la coexistence d'un usage domestique normal et d'une détection de fuite efficiente. Un exemple non limitatif de cette fonction est représenté Fig3, il s'agit d'une combinaison de droites avec une approximation de parties entières, puisque n est entier, articulée autour des valeurs remarquables suivantes:
NO = nombre d'impulsions minimales pour effectuer line comparaison de débit constant.

Ni = seuil permettant un temps de réponse compatible avec une utilisation domestique normale.

N2 = idem
N3 = nombre d'impulsions représentant, compte tenu du poids de l'impulsion choisi, le volume d'une des contraintes maximales d'utilisation ( exemple baignoire)
D min. = débit minimal détectable par le compteur ou seuil de démarrage (donnée constructeur qui dépend du compteur utilisé)
DO = seuil à partir duquel N devient supérieur à NO
D1 = robinet ouvert en usage normal
D2 = robinet ouvert à fond
D3 = ( Dmaxi utilisation + D% ) avec D% = 10% par exemple
Dmaxi utilisation = débit obtenu en ouvrant l'ensemble des robinets de l'installation à fond.

Dlimite = ( débit maximal passant par le compteur si celui-ci débite dans le vide)
Compte tenu de la standardisation actuelle des robinets, et de la saturation de ce débit relativement aux pertes de charges dues au réseau privatif (Rp), ces valeurs seront préréglés d'usine afin d'éviter manipulation et réglages à la mise en service.

De plus elles peuvent être écrêtées par le régulateur de pression précédemment cité, dans le cas contraire, elles sont susceptibles de légèrement varier en fonction de la plage de pression normale d'utilisation.

Il est précisé d'une manière non limitative que pour un usage domestique avec un branchement O 15 et un compteur ( Aquadis de
Schlumberger O 15), d'un débit nominal de 1,5 m3 heure, avec un poids d'impulsion choisi p = 0.00025 m3 on peut prévoir les valeurs de seuils suivantes données à titre d'exemple non limitatif:
Dmini = 0,001 m3/heure
DO = 0,003575 m3/heure D1 = 0,4 m3/heure
D2 = 0,9 m3/heure
D3 = 2 m3/heure
Dmaxi = 3 m3/heure (théorique)
N0=3 N1 = 200
N2 = 408
N3 = 1000
On définira V comme étant le volume d'eau écoulé avant la mise en sécurité du réseau.

V= n * p on remarquera simplement que le volume maximal perdu avant détection est N3 * p
Lecture de la courbe représentée fig. 3, analyse des segments: a) Si Dmini < D < D0
Le nombre d'impulsions reste constant n = =3 nombre minimum d'impulsions nécessaire pour effectuer une comparaison de débit constant.

b) Si D0 < D < D1
Le nombre d'impulsions augmente, et permet de détecter plus rapidement les petits débits qui sont anormaux en utilisation domestique.

c)SiDl < D < D2
V = cste ( remplissage baignoire
Le nombre d'impulsions reste constant n = n; d) Si D2 < D < D3
Le nombre d'impulsions nécessaires au calcul de comparaison diminue, sachant que la probabilité sur une durée de x mn d'avoir plus de 2 robinets ou appareils ouverts et fermés exactement en même temps est proche de zéro.

Cela doit permettre une détection rapide des débits importants anormaux au-delà d'une certaine durée en usage domestique.

e) Si D3 < D < Dlimite
Le nombre d'impulsions reste constant n = nO = 3
nombre minimum d'impulsions nécessaire pour effectuer une
comparaison de débit constant.

Cela représente une protection quasi instantanée contre les fuites importantes ( rupture) pouvant se déclarer entre le compteur situé en limite de propriété et la maison et qui sont souvent invisibles. En effet, cette section de distribution est en général surdimentionnée afin d'éviter l'accroissement des pertes de charges qui augmentent à l'intérieur du logement.

Nota: Ces pertes influent sur la pression dynamique, et entraînent une chute du débit.

Conclusion:
L'intérêt de cette méthodologie repose sur des critères d'efficience, elle permet en intégrant la contrainte baignoire d'assurer une détection de la plage des débits situés de part et d'autre de cette contrainte avec une chute rapide de la durée de lecture relativement à la variation du débit, et d'allonger si nécessaire la durée de lecture des petits débits, compte tenu du poids de l'impulsion du capteur.

40) Line fois le nombre d'impulsions retenues, le microcontrôleur effectuera une comparaison de débit constant à près soit: [Tn -T(n-l)] =[T(n-i)-T(n-2)] etc... (n-l)fois.

Si la comparaison est négative alors mise en veille et retour au 1") lors de la prochaine impulsion (processus itératif), si la comparaison est positive alors mise en sécurité du réseau .

50) A partir de ce moment, le micro-contrôleur va déterminer en fonction du temps At pré-réglé, le nombre d'impulsions à retenir pour effectuer la comparaison d'un débit constant.

n= ENT r At .1 (Tn Tn1)
Il s'agit d'une approximation de parties entières puisque n est entier.

Retour au 4 )
Description de la fonction "mise en sécurité du réseau":
Un débit de fuite ayant été reconnu, on pourrait croire qu'il suffit au contrôleur automatique de donner un ordre de fermeture à l'électrovanne située sur la conduite pour obturer celle-ci, or nous l'avons vu les électrovannes à membranes, fonctionnant par différentiel de pression, possèdent un seuil de débit déclenchant.

Si un ordre de fermeture arrivait et que le débit soit inférieur au seuil précité, bien que le noyau du solénoïde ait changé de position, l'électrovanne ne se fermerait pas.

Selon la présente invention, le dispositif est donc particulièrement remarquable, en ce qu'il possède deux vannes, un clapet anti-retour et éventuellement un réservoir.

La mise en sécurité du réseau s'effectue de la manière suivante:
Le contrôleur automatique, dans un premier temps, donne une impulsion d'ouverture à l'électrovanne (5) afin d'assurer un débit déclenchant indépendant du débit de fuite détecté. Dans un deuxième temps l'électrovanne (4) reçoit une impulsion de fermeture et lorsqu'elle est totalement obturée, isole le réseau privatif(Rp) du réseau de distribution (Rd).

Le rôle du clapet anti-retour (AR) est d'éviter une évacuation de l'eau contenue dans les conduites du logement. Le réservoir (MR) s'il est installé, recevra l'eau évacuée par l'électrovanne (5).

Enfin le contrôleur automatique (6) restera bloqué en position sommeil dans l'attente d'une intervention humaine.

Dès que l'usager constatera l'absence d'eau dans son réseau privatif (Rp), il devra se rendre auprès du contrôleur automatique (6), et appuyer sur le bouton test.

Le contrôleur automatique indiquera alors par l'intermédiaire de voyants lumineux faible consommation: 1) État de mise en sécurité pour fuite détectée et coupure effectuée.

2) État de mise en sécurité pour cause de pile faible.

Dans le cas ou une fuite serait détectée, il précisera la quantification approximative de la fuite, petite, moyenne, grande, ou rupture. Si rien n'apparaît et qu'aucun voyant ne s'allume, il s'agit d'une coupure du service gestionnaire du réseau d'eau potable, à moins que la pile ne soit totalement vide, ce qui indiquerait qu'une "mise en sécurité du réseau" pour cause de pile faible est intervenue il y a longtemps.

il est précisé d'une manière non limitative, que dans la forme d'exécution de ce dispositif présenté à titre d'exemple pour un usage domestique, avec un branchement O 15 on peut prévoir:
pile , 6 piles alcalines 1,5 volts en série 16 Ampère/heure.

capteur, un compteur à impulsions volumétrique équipé d'un capteur magnétique à lame souple. (Impulsions / 0.25 litres par exemple)
électrovannes à membranes de 1 pouce avec solénoïdes à impulsions.

Partie intégrante du compteur de distribution d'eau potable où placé juste après celui-ci, et destiné à priori au logement individuel, ce produit pourra s'adapter par des réglages à tout type d'utilisation d'eau ou de liquide, ou tout autre fluide pouvant accepter un capteur de débit.

Comme cela a été indiqué précédemment le dispositif est encore équipé de différents moyens pour assurer les fonctions complémentaires suivantes 1) fonction mise hors service.

Lorsque l'usager actionnera cette touche le dispositif sera remis en position initiale c'est à dire, électrovanne (4) ouverte et électrovanne (5) fermée, puis prendra la position sommeil. Cette fonction doit permettre à l'usager d'utiliser son réseau privatif dans l'attente de la visite du plombier notamment si la fuite est faible et (ou) non visible.

2) fonction initialisation.

Lorsque l'usager actionne cette touche ( on peut imaginer que la fuite a été réparée) le système, quelque soit sa position ou son état, sera remis dans la position initiale précitée et sera de nouveau actif, prêt à détecter une nouvelle fuite.

3) fonction pile faible.

Comme cela a été évoqué le dispositif possède une horloge et est capable de sonder la pile selon une fréquence à choisir, par exemple toutes les 500 heures. Si la pile présente un niveau de charge inférieur à 0.5 ampèrelheures par exemple le système se mettra en "mise en sécurité du réseau".

Cette fonction est destinée à permettre à l'usager de toujours avoir un système actif, donc une installation protégée quoiqu'il arrive, sans avoir le souci de surveiller la pile. Cette fonction sera particulièrement utile dans le cas de résidences secondaires ou dans le cas d'utilisation intermittente d'un logement, notamment lorsque l'arrosage automatique reste en fonction, malgré une absence prolongée de l'usager.

4) fonction anti-calcaire.

Le dispositif peut rester très longtemps sans détecter de fuite et en conséquence sans action sur les électrovannes (4) et (5). Les noyaux des solénoïdes gardant leur position, le calcaire se déposant sous forme de collerette, risque d'entraver le fonctionnement des vannes.

A cet effet la fonction anti-calcaire, va actionner, (un aller retour toutes les 48 heures à minuit par exemple) les solénoïdes bistables des électrovannes afin d'empêcher le dépot de calcaire et de permettre ainsi aux électrovannes de rester opérationnelles.

Le dispositif de part sa conception est apte à recevoir tout logiciel de détection intégrant tout type de contrainte, et tout choix de compromis entre vitesse de réaction et confort d'utilisation.

Dans tout les cas il sera possible d'obtenir une parfaite adéquation entre le résultat recherché, et les contraintes d'utilisations quelles qu'elles soient.

A terme et dans sa forme industrielle, il s'agira d'un dispositif compact, produit en série et destiné au grand public comme compteur intelligent ou vanne intelligente.

Enfin, rien ne s'oppose à ce que la détection du débit de fuite trouve son application sur les grosses conduites de distribution et que le dispositif puisse y être adapté, deux petites électrovannes jouant le rôle de la commande, une grosse vanne à membrane jouant le rôle du relais.

Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif pour la détection de fuite en temps réel pour un réseau de distribution de liquide ou de tout autre fluide qui a été décrite ci-dessus à titre d'exemple.

Elle embrasse au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe, quels qu'en soient, notamment les détails constructifs et les fonctions complémentaires.

Claims (4)

REVENDICATIONS. -1- Procédé pour la détection de fuites en surveillance continue pour un réseau de distribution de liquide ou de tout autre fluide, selon lequel on détecte le débit d'eau dans la canalisation concernée (8), et en cas de persistance d'un débit au-delà d'un temps calculé lui-même fonction du débit, l'arrivée d'eau est coupée. -2- Dispositif autonome pour la mise en oeuvre du procédé de détection de fuites selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte, un compteur volumétrique (1) équipé d'un capteur magnétique (2) utilisé comme capteur de débit, une première électrovanne (4) insérée sur la conduite concernée, une deuxième électrovanne ( 5 ) en dérivation du réseau, un clapet anti-retour (AR) situé en aval des électrovannes, des moyens de liaison pour la transmission des impulsions (3) , un contrôleur automatique (6), des moyens de liaison pour la transmission des ordres d'ouverture et de fermeture des électrovannes, une pile électrique étanche (7) pour alimenter l'ensemble du dispositif et accessoirement un réservoir (MR) et un réducteur de pression (R). -3- Dispositif selon la revendication 2 dans lequel les électrovannes à membranes sont équipées de solénoïdes à impulsions bistables. - Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le contrôleur automatique est composé principalement et non limitativement d'un micro-contrôleur ou microprocesseur muni d'une mémoire de programme et d'une mémoire de données ( buffer tournant), ou mémoire tampon, d'un circuit horloger ou compteur, de circuits puissances destinés à commander les électrovannes, de boutons poussoirs et voyants destinés à manipuler le dispositif. L'ensemble du circuit étant moulé dans de la résine afin d'assurer son étanchéité. Selon une option, un deuxième buffer peut être rajouté afin de stocker le volume d'eau consommé et permettre ainsi des opérations de télé relevé et de communication. états, l'un de sommeil, l'autre d'éveil. Entre deux impulsions, seul le circuit horloger (ou compteur) très faible consommation est en fonction. Lors de l'arrivée d'une impulsion le micro-contrôleur passe de l'état de sommeil à l'état d'éveil, l'impulsion est ajoutée dans la mémoire buffer avec son horodatage au 1/100 ième de seconde, le micro-contrôleur effectue un calcul en exécution de son logiciel contenant le principe de détection de fuite. Si le résultat de ce calcul aboutit à une identification, il exécute la mise en sécurité du réseau, dans le cas contraire il se remet en état de sommeil jusqu'à l'arrivée de la prochaine impulsion. -5- Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le microcontrôleur, qui fonctionne selon un processus itératif, possède deux représentées en fig. . l'organigramme ( fig. 2 ) et à la mémorisation des valeurs fait que le logiciel de détection de fuite correspond à + Dispositif selon les revendications 2, 4 et 5 caractérisé par le

1 ) A chaque impulsion, le micro-contrôleur calcule le débit

instantané.

Les impulsions étant horodatées en 1/100 de seconde.

T n-1 l'horodatage de l'avant dernière impulsion

T l'horodatage de la dernîêoe impllrion

D représente le débit instantané en m /heure p le poids de limpuision du capteur en m3

(Tn-Tn-1)*100*60*60

D=

p

2 ) Détection d'un débit d'arrosage si D = D1 ou D= D2 ...... ou D= Dn à près, un débit d'arrosage est reconnu alors aller 50) sinon aller 3 ) D1,

D2, Dn ayant été préalablement reconnu par la touche d'apprentissage.

3 ) Détermination du nombre d'impulsions n à retenir pour effectuer la comparaison de débit constant selon les valeurs correspondant à la fig. 3.

(Tn-Tn-1)=( Tn-l - Tn-2) ... etc.àprès(n-l)fois 5 ) Détermination du nombre d'impulsions n à retenir pour effectuer la comparaison de débit constant

4 ) Comparaison de débit constant

Le contrôleur automatique, dans un premier temps, donne une impulsion d'ouverture à l'électrovanne (5) afin d'assurer un débit déclenchant indépendant du débit de fuite détecté. Dans un deuxième temps l'électrovanne (4) reçoit une impulsion de fermeture et lorsqu'elle est totalement obturée, isole le réseau privatif (Rp) du réseau de distribution (Rd).

Retour au 4" -7- Dispositif selon l'une des revendications précédentes permettant la mise en sécurité du réseau de la manière suivante: