FR2754911A1 - Procedure and device for local monitoring of atmospheric conditions - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé et dispositif de surveillance de l'environnement par acquisition
et traitement de paramètres relevés in situ
La présente invention a pour objet un procédé et dispositif de surveillance de l'environnement par acquisition et traitement de paramètres relevés in situ.Method and device for monitoring the environment by acquisition
and processing of parameters collected in situ
The present invention relates to a method and device for monitoring the environment by acquiring and processing parameters recorded in situ.
Le secteur technique de I'invention est le domaine de la réalisation d'équipements et de meubles pour instruments d'analyse de paramètres et en général de toute information relative à l'environnement, telles que les taux de certains gaz, les particules en suspension dans l'air... The technical sector of the invention is the field of production of equipment and furniture for parameters analysis instruments and in general of any information relating to the environment, such as the levels of certain gases, the particles in suspension. in the air...
L'application principale de l'invention est en effet de pouvoir surveiller et contrôler l'environnement dans lequel nous vivons, afin de déceler rapidement et en temps réel si possible, toute anomalie quand une des données ainsi mesurées et relevées dans cet environnement dépasse un seuil prédéterminé ; cela permet d'en informer alors, d'une part des responsables pour qu'ils prennent toutes les dispositions pour réduire ou faire cesser l'anomalie en agissant sur sa cause et alerter éventuellement les populations, et d'autre part les personnes vivant directement dans cet environnement, pour qu'elles puissent si nécessaire s en protéger et s'en prémunir et agir éventuellement par eux-mêmes si ce sont eux qui ont pu participer à provoquer cette anomalie. The main application of the invention is indeed to be able to monitor and control the environment in which we live, in order to detect quickly and in real time if possible, any anomaly when one of the data thus measured and recorded in this environment exceeds a predetermined threshold; this makes it possible to inform then, on the one hand of the persons in charge so that they take all the measures to reduce or make stop the anomaly by acting on its cause and possibly alert the populations, and on the other hand the people living directly in this environment, so that they can protect themselves if necessary and protect themselves from it and possibly act by themselves if it is they who were able to participate in causing this anomaly.
On connaît certes des équipements et des instruments de mesure de certaines données de l'environnement, tels qu'essentiellement à ce jour des stations météorologiques comme celle décrite dans la demande de brevet NO FR 2.568.372 publiée le 31 janvier 1996 : celle-ci enseigne une installation de mesure et de calcul micro-météorologique et bioclimatologique , comprenant un ensemble de capteurs tels qu'anémomètres, thermodifférentiels, psychromètres, capteurs d'air, bilanmètres, fluxmètres, pluviomètres, sondes de mesure de la température, etc... et disposant de différents supports desdits capteurs, tels qu'un portique, un mât, etc... et l'ensemble étant piloté par une unité électronique de commande, de calcul, de stockage et de gestion des valeurs calculées, etc... Of course, equipment and instruments are known for measuring certain environmental data, such as essentially weather stations to date such as that described in patent application NO FR 2,568,372 published on January 31, 1996: teaches a micro-meteorological and bioclimatological measurement and calculation installation, including a set of sensors such as anemometers, thermodifferentials, psychrometers, air sensors, balance meters, flow meters, rain gauges, temperature measurement probes, etc. and having different supports for said sensors, such as a gantry, a mast, etc., and the assembly being controlled by an electronic control, calculation, storage and management unit of the calculated values, etc.
De telles stations sont donc assez complexes et encombrantes et ne permettent pas en particulier de les installer dans un environnement urbain et d'en disposer un nombre important pour assurer une couverture de surveillance suffisamment dense pour être efficace ; de plus, elles sont donc spécialisées dans un objectif précis et ne répondent pas à tous les critères nécessaires au contrôle de l'environnement qui est l'objectif de la présente invention tel que défini ci-après et qui doivent respecter en particulier les normes réglementaires telles que celles définies en France pour la surveillance de l'air. On peut citer en particulier la loi française du 2 août 1961 (Loi 61 842 complétée par les décrets du 13 mai 1974 N074 415 et du 18 avril 1996 N096 335) qui organise la répression des émissions de gaz dangereux, en particulier toxiques, corrosifs, odorants, radioactifs, etc... ; le décret du 23 mai 1974 définit les polluants, leur niveau et leurs conditions de mesure, tels que : le dioxyde de soufre S02 dont la moyenne arithmétique des valeurs de taux moyens quotidiens relevés pendant l'année, doit être au maximum de 40 à 60 microgrammes par m3 avec une valeur moyenne sur 24 heures de 100 à 150 microgrammes par m3 maximum ; en ce qui concerne le dioxyde d'azote NO2, la valeur moyenne par heure ou par période inférieure à 1 heure prise sur toute l'année, doit être inférieure à 200 microgrammes par m pour un percentile 98 : ce percentile 98 est déterminé dans le décret du 13 mai 1974 cité ci-dessus comme étant la valeur de la mesure prise parmi toutes les mesures relevées pendant l'année et classées par ordre croissant, telle que le nombre des valeurs de mesures inférieures à cette valeur du percentile est égale à 98 % du nombre total de mesures relevées. En ce qui concerne les particules de plomb, la moyenne maximum des valeurs moyennes quotidiennes relevées pendant l'année, doit être inférieure à 80 microgrammes par m avec une valeur moyenne maximum relevée pendant 24 heures de 100 à 150 microgrammes par m3. Such stations are therefore quite complex and cumbersome and do not in particular allow them to be installed in an urban environment and to have a large number of them to ensure sufficiently dense surveillance coverage to be effective; in addition, they are therefore specialized for a specific objective and do not meet all the criteria necessary for controlling the environment which is the objective of the present invention as defined below and which must in particular comply with regulatory standards such as those defined in France for air monitoring. We can cite in particular the French law of August 2, 1961 (Law 61 842 supplemented by the decrees of May 13, 1974 N074 415 and of April 18, 1996 N096 335) which organizes the repression of emissions of dangerous gases, in particular toxic, corrosive, odorous, radioactive, etc ...; the decree of May 23, 1974 defines pollutants, their level and their measurement conditions, such as: sulfur dioxide S02 whose arithmetic mean of the daily average rate values recorded during the year, must be at most 40 to 60 micrograms per m3 with a 24-hour average value of 100 to 150 micrograms per m3 maximum; for nitrogen dioxide NO2, the average value per hour or per period less than 1 hour taken throughout the year, must be less than 200 micrograms per m for a 98 percentile: this 98 percentile is determined in the decree of May 13, 1974 cited above as the value of the measurement taken from among all the measurements recorded during the year and classified in ascending order, such that the number of measurement values lower than this value of the percentile is equal to 98 % of the total number of measurements recorded. With regard to lead particles, the maximum average of the daily average values recorded during the year must be less than 80 micrograms per m with a maximum average value recorded for 24 hours of 100 to 150 micrograms per m3.
Des législations de plus en plus nombreuses sont également édictées par différents pays dans le monde, comme en particulier sur le plan européen, une directive 70 220 du Conseil de l'Europe du 20 mars 1970, qui concerne le rapprochement des législations des états membres relatives aux mesures à prendre contre la pollution de l'air par les gaz provenant des moteurs équipant les véhicules et complétée par diverses directives qui ont suivi ; une position commune européenne N05 96, arrêtée également par le Conseil de l'Europe le 30 novembre 1995, concerne l'évaluation et la gestion de la qualité de l'air ambiant, en considérant en particulier la formation de l'ozone (voir également la
Directive européenne 92/72/CEE du 21 septembre 1992 concernant la pollution de l'air par l'ozone) et différents polluants atmosphériques tels que l'anhydride sulfureux, le dioxyde d'azote, les particules fines telles que les suies, les particules en suspension, le plomb, le benzène, les hydrocarbures, le monoxyde de carbone, le cadmium, l'arsenic, le nickel, le mercure, etc...More and more legislation is also enacted by different countries around the world, such as in particular at European level, Council of Europe Directive 70 220 of 20 March 1970, which relates to the approximation of the laws of the member states relating to the measures to be taken against air pollution by gases from the engines fitted to vehicles and supplemented by various directives which followed; a common European position N05 96, also adopted by the Council of Europe on 30 November 1995, concerns the assessment and management of ambient air quality, with particular regard to the formation of ozone (see also the
European Directive 92/72 / EEC of September 21, 1992 on air pollution by ozone) and various atmospheric pollutants such as sulfur dioxide, nitrogen dioxide, fine particles such as soot, particles in suspension, lead, benzene, hydrocarbons, carbon monoxide, cadmium, arsenic, nickel, mercury, etc ...
Aucun équipement actuel n'est apte à pouvoir satisfaire ces diverses réglementations et/ou directives, meme si de nombreux capteurs et instruments existent pour des mesures spécifiques de détection en particulier pour certains risques de pollution, qui rentrent effectivement dans le cadre de la surveillance de l'environnement qui est le domaine de la présente invention, on peut noter par exemple celui décrit dans la demande de brevet NOFR 2.572.951 publiée le 16 mai 1986, et intitulée Procédé de captation par voie semi-sèche de polluants contenus dans des fumées ou encore celui décrit dans la demande NO EP 486.596 publiée le 27 mai 1992 et intitulée Capteur à filament en couches minces autoportées, son procédé de fabrication et ses applications dans la détection de gaz et en chromatographie gazeuse pour déterminer une caractéristique statique ou dynamique d'un milieu environnant, ou encore celui décrit dans le brevet NO US 83.437.486 étendu en Europe sous le numéro EP 235.962, publié le 9 septembre 1987, sur un Système de détection de cisaillements du vent et son dispositif d'avertissement . No current equipment is able to satisfy these various regulations and / or directives, even if many sensors and instruments exist for specific detection measures, in particular for certain pollution risks, which effectively fall within the framework of the monitoring of the environment which is the field of the present invention, one can note for example that described in patent application NOFR 2,572,951 published on May 16, 1986, and entitled Method of semi-dry capture of pollutants contained in fumes or that described in application NO EP 486.596 published on May 27, 1992 and entitled Self-supporting thin film filament sensor, its manufacturing process and its applications in gas detection and gas chromatography to determine a static or dynamic characteristic of a surrounding environment, or that described in patent US Pat. No. 83,437,486 extended in Europe so us the number EP 235.962, published on September 9, 1987, on a wind shear detection system and its warning device.
Ces divers instruments permettent certes d'obtenir le relevé et la mesure d'un paramètre spécifique de l'environnement et pourraient être du reste utilisés au moins en ce qui concerne la partie capteur dans le cadre de la présente invention, mais dans l'enseignement connu à ce jour, ils sont tous autonomes en eux-mêmes, nécessitant des boîtiers électroniques protégés et régulés en température, surtout pour ceux utilisés en extérieur ; de plus, si l'on veut alors contrôler plusieurs paramètres, il faut empiler et connecter entre eux plusieurs de ces instruments, avec les problèmes de compatibilité que cela peut générer on obtient alors une station assez complexe et encombrante, comme pour l'exemple des stations météo évoquées précédemment. These various instruments certainly make it possible to obtain the reading and the measurement of a specific parameter of the environment and could moreover be used at least with regard to the sensor part in the context of the present invention, but in teaching known to date, they are all autonomous in themselves, requiring protected and temperature-controlled electronic boxes, especially for those used outdoors; moreover, if one then wants to control several parameters, it is necessary to stack and connect together several of these instruments, with the compatibility problems that this can generate, one then obtains a fairly complex and bulky station, as for the example of the weather stations mentioned above.
Le problème posé est en effet de pouvoir installer des capteurs de mesure de paramètres de l'environnement à tout endroit souhaité, mais sans occuper un emplacement important, avec donc un encombrement réduit pour intégrer au mieux cette installation, tant esthétiquement qu'efficacement dans des mobiliers urbains par exemple, tout en pouvant contrôler simultanément en plusieurs endroits ledit environnement et en informer alors tant les responsables que le grand public. The problem posed is in fact to be able to install sensors for measuring environmental parameters at any desired location, but without occupying a large location, with therefore a small footprint to integrate this installation as well as possible, both aesthetically and effectively in urban furniture for example, while being able to simultaneously control the said environment in several places and then inform both managers and the general public.
Une telle information est en effet imposée dans certains pays et doit respecter des normes, telles que celles définies par la réglementation française : on peut citer par exemple le décret du 18 avril 1996 N096 335 modifiant celui du 13 mai 1974 pour l'information de la population et les procédures d'alerte, à partir de seuils fixés suivant leur nature (tels que par exemple pour l'ozone), un seuil pour la protection de la santé, un seuil pour la protection de la végétation, un seuil pour l'information de la population et un seuil de risque pour la population ; la publication périodique et d'informations à tous est ainsi imposée lorsque de tels seuils sont dépassés ou risquent d'être dépassés cette information sera obligatoire pour les villes de plus de 250 000 habitants à partir de 1997, puis étendue à tout le territoire français en l'an 2000 ; la réglementation française se met ainsi en conformité avec des directives de la C.E.E. à ce sujet et auxquelles l'ensemble des pays européens devront se référer ; cela est également mis en place dans divers autres pays dans le monde. Such information is indeed imposed in certain countries and must comply with standards, such as those defined by French regulations: we can cite for example the decree of April 18, 1996 N096 335 modifying that of May 13, 1974 for the information of population and alert procedures, based on thresholds set according to their nature (such as for example for ozone), a threshold for health protection, a threshold for vegetation protection, a threshold for information of the population and a risk threshold for the population; periodic publication and information to all is thus imposed when such thresholds are exceeded or risk being exceeded this information will be compulsory for cities with more than 250,000 inhabitants from 1997, then extended to the whole of French territory in The year 2000 ; French regulations are thus brought into line with EC directives on this subject and to which all European countries will have to refer; this is also being implemented in various other countries around the world.
Une solution au problème posé est un procédé de surveillance dudit environnement par acquisition et traitement de paramètres relevés in situ par des capteurs placés dans ledit environnement et tels que suivant la présente invention, on dispose au moins un capteur d'analyse d'au moins un gaz contenu dans l'air ambiant, tel que le gaz carbonique et le protoxyde d'azote, et son module d'acquisition et de validation dans une borne qui peut être totalement ou partiellement autonome et que l'on installe à l'endroit où l'on veut surveiller l'environnement,
- on relie ladite borne à une station de traitement déportée dans tout local et comprenant au moins une unité de traitement, par tout réseau de transmission connu tel qu'un réseau de communication par ondes hertziennes comportant au moins une antenne sur ladite borne, avec son émetteur, et au moins une antenne réceptrice associée à la station de traitement,
- on exploite par ladite unité de traitement les données des paramètres de l'environnement ainsi transmis par ladite borne après acquisition par les capteurs, on les compare à des consignes spécifiques et on affiche les résultats obtenus sur au moins un écran d'information.A solution to the problem posed is a method for monitoring said environment by acquiring and processing parameters recorded in situ by sensors placed in said environment and such as according to the present invention, at least one analysis sensor is provided with at least one gas contained in ambient air, such as carbon dioxide and nitrous oxide, and its acquisition and validation module in a terminal which can be totally or partially autonomous and which is installed in the place where we want to monitor the environment,
- said terminal is connected to a remote processing station in any room and comprising at least one processing unit, by any known transmission network such as a radio wave communication network comprising at least one antenna on said terminal, with its transmitter, and at least one receiving antenna associated with the processing station,
- The data processing unit of the environmental parameters thus transmitted by said terminal is used by said processing unit after acquisition by the sensors, it is compared with specific instructions and the results obtained are displayed on at least one information screen.
Dans un mode préférentiel de réalisation, on relie par ledit réseau de transmission plusieurs bornes à une seule station de traitement et suivant le cas, on relie sur une même borne plusieurs capteurs extérieurs de paramètres spécifiques nécessitant leur installation en au moins un point particulier qui ne peut être que différent de celui de ladite borne suivant lesdits paramètres à contrôler et surveiller. In a preferred embodiment, several terminals are connected by said transmission network to a single processing station and, depending on the case, several external sensors of specific parameters requiring their installation are connected on the same terminal at least one particular point which does not may be different from that of said terminal according to said parameters to be controlled and monitored.
Compte tenu alors du fait que ladite borne peut être assez compacte puisque d'une part, l'ensemble des systèmes de gestion et de traitement des données relevées et des informations est déporté, et d'autre part qu'elle n'est constituée que d'un seul habillage contenant toute l'électronique centralisée nécessaire au seul fonctionnement des capteurs et à la transmission des données relevées par ceux-ci, ladite borne peut être installée sur un mobilier urbain éventuellement déjà existant tel qu'un abri pour attendre le bus, sur le toit de toilettes publiques, accrochée à des panneaux publicitaires, etc... Then taking into account the fact that said terminal can be quite compact since on the one hand, all the management and processing systems for the data collected and information is remote, and on the other hand that it is only constituted of a single covering containing all the centralized electronics necessary for the sole functioning of the sensors and for the transmission of the data collected by them, said terminal can be installed on street furniture which may already exist such as a shelter to wait for the bus , on the roof of public toilets, hung on billboards, etc ...
De plus, afin d'informer le public sur le site ou est située ladite borne, on peut afficher les résultats des mesures après exploitation par ladite unité de traitement sur un écran associé à ladite borne et pouvant recevoir ces informations en retour par ledit réseau de transmission. In addition, in order to inform the public on the site where said terminal is located, the results of the measurements after operation by said processing unit can be displayed on a screen associated with said terminal and able to receive this information in return by said network of transmission.
Le résultat est un nouveau dispositif et procédé de surveillance de l'environnement, répondant au problème posé et sans avoir les inconvénients des équipements actuels. The result is a new device and method for monitoring the environment, responding to the problem posed and without the disadvantages of current equipment.
En effet, la présente invention propose un ensemble nouveau et innovant composé d'une part d'un système d'acquisition et de transmission de données et d'informations relatives à la surveillance de l'environnement avec ses capteurs et appelé borne et d'autre part d'un système centralisé et déporté de gestion et de traitement de ces données et d'informations transmises. Indeed, the present invention provides a new and innovative set consisting on the one hand of a system of acquisition and transmission of data and information relating to environmental monitoring with its sensors and called terminal and on the other hand, a centralized and remote system for the management and processing of this data and transmitted information.
L'environnement est défini dans la présente description comme le milieu où se trouve ladite borne ou plutôt les capteurs. Cet environnement est donc non exclusif et peut être à la fois aérien, liquide, minéral ou métallique ainsi que suivant toute condition physique et chimique mesurable. Les paramètres que l'on veut ainsi relever et mesurer sont des données qui peuvent être relatives à la composition chimique et à l'état physique dudit environnement, et peuvent être qualifiés non exclusivement de données stoechiométriques et environnementales. The environment is defined in the present description as the environment in which said terminal is located, or rather the sensors. This environment is therefore not exclusive and can be at the same time air, liquid, mineral or metallic as well as according to any measurable physical and chemical condition. The parameters that we want to read and measure are data that can relate to the chemical composition and the physical state of said environment, and can be qualified not exclusively as stoichiometric and environmental data.
Le dispositif de surveillance suivant l'invention est donc constitué au moins d'une borne de taille réduite pour les raisons déjà évoquées précédemment avec au moins un capteur, et au moins d'une station de gestion et de traitement déportée qui constitue une caractéristique essentielle de la présente invention. The monitoring device according to the invention therefore consists of at least one terminal of reduced size for the reasons already mentioned above with at least one sensor, and at least one remote management and processing station which constitutes an essential characteristic. of the present invention.
De plus, ladite station de traitement pouvant recevoir des données de plusieurs bornes, peut faire une analyse plus globale d'une situation donnée dans un environnement élargi tel que dans toute une agglomération et donc fournir des informations plus exploitables qu'un relevé en un seul endroit, pour les responsables de ladite agglomération par exemple, et le grand public. In addition, said processing station which can receive data from several terminals, can make a more global analysis of a given situation in a wider environment such as in an entire agglomeration and therefore provide more usable information than a statement in a single place, for those responsible for the said agglomeration for example, and the general public.
Pour le public, chaque borne ou seulement certaines d'entre elles, peut recevoir des périphériques tels qu'un écran d'affichage pour diffuser une information locale en utilisant le même réseau de transmission renvoyant les résultats des analyses de mesures traités par la station centrale. For the public, each terminal or only some of them can receive peripherals such as a display screen to broadcast local information using the same transmission network returning the results of the analysis of measurements processed by the central station. .
Ladite station centrale peut être très complexe et volumineuse, située dans un local, lui-même faisant partie d'un bâtiment non spécifique, soit fonctionnant d'une manière automatique, soit suivant le cas avec du personnel permanent de contrôle ; la communication avec l'ensemble des bornes peut être effectuée, soit d'une façon permanente et continue, soit à la demande, suivant les besoins, à une cadence déterminée. Said central station can be very complex and bulky, located in a room, itself part of a non-specific building, either operating automatically, or as the case may be with permanent control personnel; the communication with all the terminals can be carried out, either permanently and continuously, or on demand, as required, at a determined rate.
Ledit réseau de transmission évoqué ci-dessus comme pouvant être par ondes radio-hertziennes, pourrait être également un réseau téléphonique par câble ; et l'alimentation de chaque borne peut être fournie par le réseau électrique local existant ou éventuellement par des panneaux solaires, afin de la rendre même complètement autonome. La modularité de ces bornes en permettent un dimensionnement technique et économique selon les requêtes de la surveillance de l'environnement spécifique que l'on veut pouvoir contrôler et qui peut correspondre par exemple à des relevés de paramètres météorologiques, à des analyses du taux de certains gaz présents dans l'air tels que du gaz carbonique CO ou C02, du protoxyde d'azote NO2, et de tout gaz polluant tel que
CHC, H2S, S02, etc... ainsi qu'au relevé du taux de particules solides en suspension dans l'air ainsi que leur composition, telles que les particules de mercure, de plomb, etc... mais également à des relevés sonores ou même à un comptage des véhicules passant à proximité.Said transmission network mentioned above as being able to be by radio-hertzian waves, could also be a telephone network by cable; and the power of each terminal can be supplied by the existing local electrical network or possibly by solar panels, in order to make it even completely autonomous. The modularity of these terminals allow a technical and economic dimensioning according to the requests of the monitoring of the specific environment that we want to be able to control and which can correspond for example to meteorological parameter readings, to analyzes of the rate of certain gases present in the air such as carbon dioxide CO or C02, nitrous oxide NO2, and any polluting gas such as
CHC, H2S, S02, etc ... as well as the level of solid particles suspended in the air and their composition, such as particles of mercury, lead, etc ... but also to readings or even a count of vehicles passing nearby.
L'ensemble de ces capteurs pouvant être soit intégrés à la borne ellemême en standard d'origine, soit rajoutables en option sur ou dans la borne dans des espaces réservés, soit par connexion et installés indépendamment de la borne pour être disposés au mieux par rapport à l'environnement pour effectuer le relevé voulu : par exemple, pour un relevé du volume sonore à un endroit donné, il sera préférable de disposer d'un micro d'ambiance disposé en dehors de tout risque d'écho ou d'atténuation du bruit, alors que la borne elle-même peut être située contre une paroi d'un mobilier urbain ; l'électronique associée à ce ou ces capteurs correspondant au module d'acquisition, de validation et d'auto-contrôle est située dans ladite borne sous forme de carte électronique enfichable et donc modulable.All of these sensors can be either integrated into the terminal itself as standard, or can be added as an option on or in the terminal in reserved spaces, or by connection and installed independently of the terminal to be better positioned in relation to to the environment to take the desired reading: for example, for a sound volume reading at a given location, it will be preferable to have an ambient microphone placed outside any risk of echo or attenuation of the noise, while the bollard itself can be located against a wall of street furniture; the electronics associated with this or these sensors corresponding to the acquisition, validation and self-control module is located in said terminal in the form of a pluggable and therefore modular electronic card.
On pourrait citer d'autres avantages de la présente invention, mais ceux cités ci-dessus en montrent déjà suffisamment pour en prouver la nouveauté et l'intérêt. We could cite other advantages of the present invention, but those mentioned above already show enough to prove its novelty and interest.
La description et les figures ci-après montrent des exemples de réalisation de l'invention, mais n'ont aucun caractère limitatif: d'autres réalisations sont possibles, dans le cadre de la portée et de l'étendue de cette invention, en particulier en changeant le réseau de transmission, le type et le nombre de capteurs de mesure de paramètres de l'environnement, la forme de la borne, etc... The description and the figures below show examples of embodiments of the invention, but are in no way limiting: other embodiments are possible, within the scope and scope of this invention, in particular by changing the transmission network, the type and number of sensors for measuring environmental parameters, the shape of the terminal, etc.
La figure 1 est une représentation schématique d'un exemple de dispositif de surveillance de l'environnement suivant la présente invention. Figure 1 is a schematic representation of an example of an environmental monitoring device according to the present invention.
La figure 2 est une vue en coupe schématique d'un exemple de borne suivant l'invention. Figure 2 is a schematic sectional view of an exemplary terminal according to the invention.
La figure 3 est une autre vue en coupe schématique et simplifiée d'un autre exemple de borne suivant l'invention. Figure 3 is another schematic and simplified sectional view of another example of a terminal according to the invention.
La figure 4 est un exemple d'installation d'une borne telle que celle de la figure 3 sur un mobilier urbain. Figure 4 is an example of installation of a terminal such as that of Figure 3 on street furniture.
Le dispositif de surveillance de l'environnement suivant la présente invention comprend
- au moins une borne 10 comportant au moins un capteur relevant des données d'un paramètre caractéristique dudit environnement 12, dont au moins un capteur d'analyse 11 des gaz ambiants tels que le gaz carbonique et le protoxyde d'azote, et son module d'acquisition 21 et de validation 22,
- une station de traitement 11 déportée par rapport à ladite borne 10 et comprenant l'unité de traitement 8 desdites données relevées par lesdits capteurs 1,
- un réseau de transmission 6, 7 de tout type connu, par lequel les mesures relevées par lesdits capteurs 1 sont transmises entre ladite borne 10 et ladite station 11,
- un moyen d'affichage 9 des résultats obtenus après traitement desdites données et des informations fournies par ladite station de traitement 11.The environmental monitoring device according to the present invention comprises
at least one terminal 10 comprising at least one sensor relating to the data of a parameter characteristic of said environment 12, including at least one sensor 11 for analyzing ambient gases such as carbon dioxide and nitrous oxide, and its module acquisition 21 and validation 22,
a processing station 11 remote from said terminal 10 and comprising the processing unit 8 for said data recorded by said sensors 1,
a transmission network 6, 7 of any known type, by which the measurements recorded by said sensors 1 are transmitted between said terminal 10 and said station 11,
a means 9 for displaying the results obtained after processing said data and the information supplied by said processing station 11.
Ladite borne 10 est ainsi composée d'un boîtier ou habillage adapté au milieu d'installation et contenant l'ensemble de l'électronique nécessaire au fonctionnement des capteurs 1, tel que au moins un module d'acquisition 21, un module de validation et d'auto-contrôle 22, un module de numérisation 3, un module de stockage des informations dans des mémoires locales 4, et un module de transmission et de communication 5 par le réseau de transmission constitué par exemple dans l'exemple de la figure, d'une antenne 6 d'émission, pouvant être également de réception d'informations en retour, avec une antenne 7 associée à la station de traitement 11 déportée. Said terminal 10 is thus composed of a housing or covering adapted to the installation environment and containing all of the electronics necessary for the operation of the sensors 1, such as at least one acquisition module 21, a validation module and self-control 22, a digitization module 3, a module for storing information in local memories 4, and a transmission and communication module 5 by the transmission network constituted for example in the example in the figure, an antenna 6 for transmission, which can also be for receiving information in return, with an antenna 7 associated with the remote processing station 11.
L'électronique de ladite borne 10 peut être architecturée autour d'une carte mère avec processeur central, supportant l'ensemble des modules ci-dessus sous forme de cartes qui peuvent être communes à plusieurs capteurs, avec éventuellement des cartes additionnelles pour des capteurs spécifiques. The electronics of said terminal 10 can be structured around a motherboard with central processor, supporting all of the above modules in the form of cards which can be common to several sensors, possibly with additional cards for specific sensors. .
Le processeur central de ladite carte mère, par un logiciel mis en mémoire, gère alors l'acquisition et la conversion analogique digitale des données relevées par les capteurs 1 et assure la validation desdites acquisitions et l'auto-contrôle desdits capteurs 1 ; de plus, ses fonctions permettent la mémorisation des données ainsi relevées, soit en attente de transmission 6, soit en sauvegarde. Ladite transmission 6 peut être réalisée selon une préprogrammation à intervalles définis, soit suivant une programmation issue d'une requête extérieure venant par exemple d'une interrogation de la station de traitement central 11. The central processor of said motherboard, by software stored in memory, then manages the acquisition and digital analog conversion of the data recorded by the sensors 1 and ensures the validation of said acquisitions and the self-control of said sensors 1; moreover, its functions allow the memorization of the data thus collected, either awaiting transmission 6 or being saved. Said transmission 6 can be carried out according to a preprogramming at defined intervals, or according to a programming resulting from an external request coming for example from a interrogation of the central processing station 11.
La carte ou module de transmission ou de communication ou émetteur-récepteur 5, est conçue de façon à pouvoir échanger selon différents modes de télécommunication, soit
- en mode local par l'intermédiaire d'un périphérique de communication de type clavier ou autre, si l'on veut rendre la borne interactive pour les personnes qui souhaiteraient une information particulière avec l'aide d'un écran local 92,
- en mode délocalisé par le moyen de transmission 6, 7 de type ligne téléphonique radioélectrique ou réseau câblé, etc... avec la station de traitement 11, mais également avec d'autres points de communication externes au dispositif tels que des terminaux de type minitel ou micro-ordinateurs personnels, panneaux d'affichage, etc...The card or module for transmission or communication or transceiver 5, is designed so as to be able to exchange according to different modes of telecommunication, either
- in local mode via a keyboard or other type of communication device, if the terminal is to be made interactive for people who would like specific information with the help of a local screen 92,
- in delocalized mode by the transmission means 6, 7 of the radio telephone line or cable network type, etc. with the processing station 11, but also with other communication points external to the device such as type terminals minitel or personal microcomputers, display panels, etc ...
Les capteurs 1 associés à ladite borne 10 peuvent être répartis en deux grandes fonctions
- les capteurs de paramètres destinés à prendre en compte des données influençant la composition et l'état de l'environnement 12 où est situé la borne 10, tels que des capteurs de comptage routiers d'automobiles 15 par exemple, ou des capteurs sonores 16, ou autres, et divers capteurs météo, qui peuvent être déportés par rapport à ladite borne 10 pour permettre une bonne mesure suivant le paramètre souhaité,
- les capteurs environnementaux proprement dits, destinés à échantillonner et à prélever l'information quantitative de l'échantillon tels qu'au moins par exemple un capteur 11 d'analyse du gaz carbonique, ainsi qu'un capteur 12 d'analyse du protoxyde d'azote, mais également des capteurs de comptage et d'analyse de particules solides 13 dans l'air ambiant ou autres capteurs d'analyse des particules liquides, telles que la pluie pouvant tomber sur ladite borne 10 ou dans tout réceptacle placé à proximité.The sensors 1 associated with said terminal 10 can be divided into two main functions
- the parameter sensors intended to take into account data influencing the composition and the state of the environment 12 where the terminal 10 is located, such as road counting sensors for cars 15 for example, or sound sensors 16 , or others, and various weather sensors, which can be offset relative to said terminal 10 to allow a good measurement according to the desired parameter,
environmental sensors proper, intended for sampling and taking quantitative information from the sample such as at least for example a sensor 11 for analyzing carbon dioxide, as well as a sensor 12 for analyzing protoxide d nitrogen, but also counting and analysis sensors for solid particles 13 in the ambient air or other sensors for analysis of liquid particles, such as rain which may fall on said terminal 10 or in any receptacle placed nearby.
Le dispositif de surveillance suivant l'invention peut comprendre ainsi plusieurs bornes 10 reliées à la même station de traitement 11 par le même réseau 6, 7 qui peut être un réseau de communication par ondes hertziennes, comportant au moins une antenne 6 sur chaque borne 10, avec son module émetteur 5 et au moins une antenne 7 associée à ladite station de traitement 11. The monitoring device according to the invention can thus comprise several terminals 10 connected to the same processing station 11 by the same network 6, 7 which can be a radio wave communication network, comprising at least one antenna 6 on each terminal 10 , with its transmitter module 5 and at least one antenna 7 associated with said processing station 11.
Chaque borne 10 ou certaines d'entre elles peuvent être associées à un écran d'affichage d'informations 92 local, et pouvant recevoir lesdites informations par le même réseau 6, 7 depuis la station de traitement 11, celle-ci pouvant comporter elle-même un moyen d'affichage 91. Each terminal 10 or some of them may be associated with a local information display screen 92, and capable of receiving said information by the same network 6, 7 from the processing station 11, the latter possibly comprising even a display means 91.
Ladite station 11 est composée d'une unité centrale 8 de traitement, comportant au moins un processeur gérant l'acquisition des données transmises par ledit réseau de transmission 6, 7, la mémorisation de celles-ci avant leur traitement, et également en sauvegarde, puis leur traitement proprement dit, avec par exemple la comparaison des mesures ainsi obtenues avec des consignes préétablies afin de pouvoir détecter des dépassements de seuil et avertir alors, par le réseau de communication 6, 7 vers des terminaux spécifiques, des responsables et/ou par des moyens optiques ou sonores, la population locale. Said station 11 is composed of a central processing unit 8, comprising at least one processor managing the acquisition of the data transmitted by said transmission network 6, 7, the storage of these before their processing, and also in backup, then their actual processing, with for example the comparison of the measurements thus obtained with pre-established instructions in order to be able to detect threshold overruns and then warn, via the communication network 6, 7 to specific terminals, managers and / or by optical or sound means, the local population.
Le processeur de ladite unité centrale 8 supporte les outils logiciels permettant ladite analyse des données, l'évaluation des mesures et le formatage des résultats. Ladite station de traitement 11 contrôle ainsi l'ensemble des bornes 10 et peut leur imposer des requêtes d'acquisition. Les résultats des traitements des données et des mesures effectuées sont fournies sous forme de données numériques disponibles pour tout type de périphérique d'affichage tel que 91 associé à la station de traitement ou 92 associé auxdites bornes 10, ainsi que d'impression ou tout autre serveur de télécommunication. The processor of said central unit 8 supports the software tools allowing said data analysis, evaluation of the measurements and formatting of the results. Said processing station 11 thus controls all of the terminals 10 and can impose acquisition requests on them. The results of the data processing and of the measurements carried out are provided in the form of digital data available for any type of display device such as 91 associated with the processing station or 92 associated with said terminals 10, as well as printing or any other telecommunications server.
Suivant le mode de réalisation représenté à titre d'exemple par la figure 2, la borne 10 suivant 1 invention peut être un cylindre vertical, directement fixé dans le sol et connecté à sa base à un réseau de transmission 67 par câble vers la station 11 de traitement central. According to the embodiment shown by way of example in FIG. 2, the terminal 10 according to the invention can be a vertical cylinder, directly fixed in the ground and connected at its base to a transmission network 67 by cable to the station 11 central processing.
Le corps vertical de ladite borne 10 comporte à sa partie supérieure, par exemple, une chambre sonore 14 pour capter les bruits émis autour de ladite borne, par un capteur 16 relié à son module d'acquisition 26 ; en-dessous de ladite chambre sonore 14, une deuxième chambre 13 ouverte également sur toute la périphérie de la borne comme la chambre précédente, permet le prélèvement par toute sonde 11 d'un échantillonnage dudit air ambiant 12 qui est ensuite analysé par tout capteur 1 de gaz qui peut être uniquement un capteur d'ozone par exemple : il peut s'agir bien sûr d'autres types de capteurs ou une combinaison de plusieurs capteurs tels que par chromatographie, spectromètre de masse, etc... pour analyser tout autre gaz contenu dans l'air ambiant, tel que ceux cités en introduction de la présente description. The vertical body of said terminal 10 comprises at its upper part, for example, a sound chamber 14 for picking up the noise emitted around said terminal, by a sensor 16 connected to its acquisition module 26; below said sound chamber 14, a second chamber 13 also open over the entire periphery of the terminal like the previous chamber, allows the sampling by any probe 11 of a sampling of said ambient air 12 which is then analyzed by any sensor 1 gas which can only be an ozone sensor for example: it can of course be other types of sensors or a combination of several sensors such as by chromatography, mass spectrometer, etc. to analyze any other gas contained in ambient air, such as those mentioned in the introduction to this description.
Un module 3, 4 de numérisation et de mémorisation est également associé à ces capteurs 1 dans ladite borne, l'ensemble étant coordonné et piloté par un module d'acquisition / validation 2, l'ensemble étant relié à une carte d'alimentation et de transmission 5 ainsi qu'à une batterie 15 assurant une certaine autonomie à ladite borne. A module 3, 4 for digitization and storage is also associated with these sensors 1 in said terminal, the assembly being coordinated and controlled by an acquisition / validation module 2, the assembly being connected to a power supply card and transmission 5 as well as a battery 15 ensuring a certain autonomy at said terminal.
Différents ventilateurs 16 placés à la partie supérieure et à la partie inférieure de la borne, en assurent le refroidissement et la circulation de l'air ambiant autour et à l'intérieur de ladite borne. Different fans 16 placed at the upper part and at the lower part of the terminal, provide cooling and circulation of the ambient air around and inside said terminal.
Suivant la représentation de la figure 3, l'enveloppe extérieure de la borne 10 peut être de forme sphérique avec à sa partie supérieure également une chambre de prélèvement d'échantillonnage de gaz 13, et à l'intérieur du volume cylindrique des capteurs 1, le module d'acquisition et de validation 2 associé, ainsi qu'une carte mère comportant les différents modules de numérisation 3 ainsi que de mémorisation 4 et de transmission 5 reliés à un module de transmission 6, 7, soit par câble, soit par voie hertzienne. According to the representation of FIG. 3, the external envelope of the terminal 10 can be spherical in shape with at its upper part also a gas sampling sampling chamber 13, and inside the cylindrical volume of the sensors 1, the associated acquisition and validation module 2, as well as a motherboard comprising the various scanning 3 and storage 4 and transmission 5 modules connected to a transmission module 6, 7, either by cable or by channel over the air.
Ladite borne sphérique 10 comporte un socle 18 permettant de la fixer sur tout mobilier urbain tel qu'une cabine téléphonique 17 représentée sur la figure 4. Said spherical terminal 10 comprises a base 18 making it possible to fix it to any urban furniture such as a telephone booth 17 shown in FIG. 4.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9612941A FR2754911A1 (en) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | Procedure and device for local monitoring of atmospheric conditions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9612941A FR2754911A1 (en) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | Procedure and device for local monitoring of atmospheric conditions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2754911A1 true FR2754911A1 (en) | 1998-04-24 |
Family
ID=9496960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9612941A Pending FR2754911A1 (en) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | Procedure and device for local monitoring of atmospheric conditions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2754911A1 (en) |
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