FR2778459A1 - Device for detection of a leak from a domestic water supply be detection of any movement in the water meter indicator - Google Patents
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Abstract
Description
l La présente invention est relative à un dispositif de détection d'uneThe present invention relates to a device for detecting a
fuite dans un réseau de distribution d'un fluide et, plus particulièrement, à un tel dispositif conçu pour un réseau comprenant un appareil de mesure du débit du fluide distribué par ce réseau, cet appareil étant équipé d'un organe mobile d'affichage de son activité, mis en mouvement lorsque le réseau débite du fluide. Plus particulièrement encore, l'invention est relative à un tel dispositif conçu pour surveiller un leak in a fluid distribution network and, more particularly, in such a device designed for a network comprising an apparatus for measuring the flow rate of the fluid distributed by this network, this apparatus being equipped with a mobile display device for its activity, set in motion when the network delivers fluid. More particularly still, the invention relates to such a device designed to monitor a
réseau domestique de distribution d'eau courante. domestic distribution network of running water.
Ces derniers réseaux sont normalement équipés d'un appareil appelé couramment "compteur d'eau", placé en amont du réseau pour mesurer le volume d'eau admis dans le réseau, et donc débité par celui-ci, en vue d'une facturation de ce volume d'eau par l'entreprise de These latter networks are normally equipped with a device commonly called a "water meter", placed upstream of the network to measure the volume of water admitted into the network, and therefore debited by it, for billing purposes. of this volume of water by the business of
distribution d'eau alimentant ledit réseau. distribution of water supplying said network.
Ces réseaux domestiques sont couramment sujets à une surconsommation d'eau due à des fuites, notamment dans les réseaux desservis. Ces fuites sont souvent localisées au niveau de canalisations enterrées ou non apparentes et sont donc difficiles à localiser. Elles peuvent alors exister pendant de longues périodes de temps avant d'être détectées. Il en résulte des pertes qui peuvent être très importantes et coûteuses pour les abonnés de l'entreprise These domestic networks are commonly subject to overconsumption of water due to leaks, especially in the networks served. These leaks are often located in buried or invisible pipes and are therefore difficult to locate. They can then exist for long periods of time before being detected. This results in losses which can be very large and costly for the company's subscribers.
de distribution.of distribution.
Pour détecter rapidement de telles fuites, on a conçu des dispositifs de surveillance de l'activité de l'appareil de mesure, un débitmètre, et de détection d'une activité anormale de cet appareil, c'est-à-dire d'une activité qui se manifeste alors qu'aucun consommateur d'eau, évier, baignoire, piscine, dispositif d'arrosage, etc... n'est mis en service. La détection s'appuie sur le fait qu'un débit de fuite est généralement faible mais continu dans le temps alors que le débit d'un consommateur est élevé mais d'une durée qui ne dépasse généralement pas quelques heures. On déduit alors la présence ou l'absence de fuites d'eau dans le réseau, de l'absence ou de la présence respectivement, d'une inactivité du compteur d'eau pendant au moins quelques minutes, à l'intérieur d'un intervalle de temps de plusieurs heures, de 12 heures par exemple. Une absence totale d'inactivité du compteur pendant un tel intervalle de temps est en effet normalement révélatrice de la présence d'une composante continue dans le débit d'eau, due à une fuite du réseau. Lorsqu'une telle fuite est détectée, le dispositif de surveillance émet un signal d'alerte, ou commande la mise en sécurité du To rapidly detect such leaks, devices for monitoring the activity of the measuring device, a flow meter, and for detecting abnormal activity of this device, that is to say, have been designed. activity that manifests itself when no consumer of water, sink, bathtub, swimming pool, sprinkler, etc. is put into service. The detection is based on the fact that a leakage rate is generally low but continuous over time while the flow rate of a consumer is high but of a duration which generally does not exceed a few hours. We then deduce the presence or absence of water leaks in the network, the absence or the presence respectively, of an inactivity of the water meter for at least a few minutes, inside a time interval of several hours, for example 12 hours. A total absence of inactivity of the meter during such a time interval is in fact normally indicative of the presence of a continuous component in the water flow, due to a leak in the network. When such a leak is detected, the monitoring device issues an alert signal, or commands the safety of the
réseau par la fermeture de vannes, par exemple. network by closing valves, for example.
Les dispositifs connus à cet effet présentent l'inconvénient de ne pouvoir fonctionner qu'avec des compteurs d'eau de type particuliers, incorporant un capteur magnétique par exemple, pour délivrer un signal représentatif d'une activité du compteur, c'est-à-dire d'un débit d'eau par celui-ci, à des moyens de traitement de cette information, propres à diagnostiquer la présence d'une fuite dans le réseau surveillé. Ces dispositifs ne sont donc pas adaptables à des réseaux équipés de compteurs d'eau classiques, non munis d'un tel capteur, ce qui est le cas de la très grande majorité des réseaux domestiques actuels, sauf à prévoir le remplacement du The known devices for this purpose have the disadvantage of being able to operate only with water meters of particular type, incorporating a magnetic sensor for example, to deliver a signal representative of an activity of the meter, that is to say -to say a flow of water by it, to means for processing this information, suitable for diagnosing the presence of a leak in the monitored network. These devices are therefore not adaptable to networks equipped with conventional water meters, not provided with such a sensor, which is the case for the vast majority of current domestic networks, except to provide for the replacement of the
compteur d'eau, ce qui est coûteux. water meter, which is expensive.
La présente invention a précisément pour but de réaliser un dispositif de détection d'une fuite dans un réseau de distribution d'un fluide, notamment d'eau à usage domestique, qui ne présente pas ces inconvénients et qui, en particulier, puisse être installé dans tout réseau équipé d'un compteur classique, dépourvu de The object of the present invention is precisely to provide a device for detecting a leak in a distribution network for a fluid, in particular water for domestic use, which does not have these drawbacks and which, in particular, can be installed. in any network equipped with a conventional meter, devoid of
capteur d'activité.activity sensor.
La présente invention a aussi pour but de réaliser un tel dispositif qui soit de fabrication peu coûteuse et The present invention also aims to achieve such a device which is inexpensive to manufacture and
donc accessible au plus grand nombre. therefore accessible to the greatest number.
On atteint ces buts de l'invention, ainsi que These objects of the invention are achieved, as well as
d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description others which will appear on reading the description
qui va suivre, avec un dispositif de détection d'une fuite dans un réseau de distribution d'un fluide, comprenant un appareil de mesure du débit du fluide distribué par ledit réseau, ledit appareil étant équipé d'un organe mobile d'affichage de son activité, mis en mouvement lorsque le réseau débite du fluide, ce dispositif étant remarquable en ce qu'il comprend des moyens optiques de détection du mouvement dudit organe monté en regard de celui-ci, à l'extérieur dudit appareil, pour émettre un signal représentatif des mouvements de l'organe, et des moyens d'analyse des évolutions temporelles dudit signal pour en déduire which follows, with a device for detecting a leak in a fluid distribution network, comprising an apparatus for measuring the flow rate of the fluid distributed by said network, said apparatus being equipped with a mobile display device for its activity, set in motion when the network delivers fluid, this device being remarkable in that it comprises optical means for detecting the movement of said member mounted opposite it, outside said device, to emit a signal representative of the movements of the organ, and means for analyzing the temporal changes of said signal in order to deduce therefrom
l'existence éventuelle de fuites dans le réseau. the possible existence of leaks in the network.
Comme on le verra plus loin en détail, l'utilisation de moyens optiques pour détecter les mouvements de l'organe mobile, et donc l'activité de l'appareil de mesure, permet de monter simplement ces moyens sur cet appareil, sans exiger aucune modification de celui-ci, qui peut être en outre de l'un quelconque de nombreux types actuellement connus. Le dispositif suivant l'invention est ainsi d'application universelle, de réalisation et d'installation peu coûteuse conformément As will be seen in detail below, the use of optical means for detecting the movements of the movable member, and therefore the activity of the measuring device, makes it possible to simply mount these means on this device, without requiring any modification thereof, which may additionally be of any of many currently known types. The device according to the invention is thus of universal application, production and installation inexpensive in accordance
aux buts poursuivis par la présente invention. to the aims of the present invention.
Suivant une caractéristique de la présente invention, l'organe mobile comporte au moins une plage présentant un gradient de densité optique en réflexion et en ce que les moyens optiques sont sensibles aux mouvements de ladite plage à gradient de densité optique pour émettre ledit signal. Les moyens optiques comprennent un émetteur de rayonnement agencé pour éclairer ledit organe mobile et un récepteur sensible à la lumière réfléchie par ledit organe mobile éclairé, agencé pour délivré ledit signal, le niveau de celui-ci variant lorsque ladite plage à gradient de densité passe dans une position prédéterminée. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la According to a characteristic of the present invention, the movable member comprises at least one range having a gradient of optical density in reflection and in that the optical means are sensitive to the movements of said range with gradient of optical density to transmit said signal. The optical means comprise a radiation emitter arranged to illuminate said movable member and a receiver sensitive to the light reflected by said illuminated movable member, arranged to deliver said signal, the level thereof varying when said density gradient range passes through a predetermined position. Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the
description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé description which follows and on examination of the attached drawing
dans lequel: - la figure 1 est une représentation schématique du dispositif suivant l'invention, - la figure 2 représente le cadran d'un compteur d'eau classique et l'implantation d'une partie du dispositif suivant l'invention sur ce cadran, - la figure 3 est un diagramme fonctionnel du dispositif suivant l'invention, - la figure 4 représente des graphes de forme d'onde de signaux, utiles à l'explication du fonctionnement du dispositif suivant l'invention, et - la figure 5 représente l'organigramme d'un programme exécuté par le dispositif suivant l'invention pour diagnostiquer la présence ou l'absence de fuites in which: - Figure 1 is a schematic representation of the device according to the invention, - Figure 2 shows the dial of a conventional water meter and the location of part of the device according to the invention on this dial , - Figure 3 is a functional diagram of the device according to the invention, - Figure 4 shows waveform graphs of signals, useful for explaining the operation of the device according to the invention, and - Figure 5 represents the flowchart of a program executed by the device according to the invention for diagnosing the presence or absence of leaks
dans le réseau surveillé.in the monitored network.
On se réfère à la figure 1 du dessin annexé o l'on a représenté schématiquement le dispositif suivant l'invention, qui se présente extérieurement comme formé d'une petite plaquette 1 raccordée à un boîtier de Referring to Figure 1 of the accompanying drawing o there is shown schematically the device according to the invention, which appears externally as formed of a small plate 1 connected to a housing
commande 2 par un cable électrique 3. control 2 by an electric cable 3.
La plaquette 1 est équipée de moyens optiques de détection constitués par un émetteur de rayonnement 4 et un récepteur 5 d'une fraction de ce rayonnement, réfléchi par un objet mobile, comme on le verra plus loin, l'émetteur et le récepteur étant accolés l'un à l'autre The plate 1 is equipped with optical detection means constituted by a radiation emitter 4 and a receiver 5 of a fraction of this radiation, reflected by a mobile object, as will be seen below, the emitter and the receiver being placed side by side to one another
comme représenté sur la figure 1.as shown in figure 1.
A titre d'exemple illustratif et non limitatif, l'émetteur 4 peut être constitué par une diode du type LED émettant un rayonnement infrarouge et le récepteur par un phototransistor sensible au rayonnement de ladite diode. La plaquette 1 est dimensionnée pour pouvoir être fixée, par exemple au moyen d'un adhésif double face, en regard d'un organe mobile 6 visible à travers une vitre de protection du cadran d'affichage d'un compteur d'eau 7 classique, comme représenté en trait interrompu à la figure 2. Un tel cadran comporte couramment une pluralité de disques rotatifs 81,82,83,84 portant des chiffres qui permettent de lire le volume d'eau qui a traversé le compteur, par exemple en vue d'une facturation de ce volume, comme on l'a vu plus haut. Il comporte encore l'organe mobile 6, qui, dans le mode de réalisation représenté à titre illustratif et non limitatif seulement, prend la forme d'un disque rotatif revêtu d'un index 9 sensiblement radial, se détachant optiquement du fond du disque par un fort contraste, ou gradient de densité By way of illustrative and nonlimiting example, the transmitter 4 can be constituted by a diode of the LED type emitting infrared radiation and the receiver by a phototransistor sensitive to the radiation of said diode. The plate 1 is dimensioned to be able to be fixed, for example by means of a double-sided adhesive, opposite a movable member 6 visible through a glass pane protecting the display dial of a conventional water meter 7 , as shown in broken lines in FIG. 2. Such a dial commonly comprises a plurality of rotating disks 81, 82, 83, 84 bearing numbers which make it possible to read the volume of water which has passed through the meter, for example in view billing of this volume, as we saw above. It also includes the movable member 6, which, in the embodiment shown by way of illustration and not limitation only, takes the form of a rotating disc coated with an index 9 substantially radial, optically detaching from the bottom of the disc by strong contrast, or density gradient
optique en réflexion.optics in reflection.
Dès que le réseau (non représenté) situé en aval du compteur 7 débite de l'eau, cet organe 6 est mis en rotation par un mécanisme qui le couple à une turbine (non représentée) traversée par l'eau circulante, cette turbine entraînant également les disques 8 par l'intermédiaire de As soon as the network (not shown) located downstream of the counter 7 delivers water, this member 6 is rotated by a mechanism which couples it to a turbine (not shown) through which the circulating water passes, this turbine driving also 8 discs via
mécanismes de transmission adaptés. suitable transmission mechanisms.
Suivant la présente invention, on dispose la diode 4 par rapport au disque 6 de manière que l'index 9 vienne couper le pinceau de rayonnement infrarouge émis par la diode quand ce disque est mis en rotation par un débit d'eau dans le réseau. Le phototransitor 5 est lui- même disposé par rapport au disque de manière à être sensible à la fraction du rayonnement de la diode qui est réfléchi par celui-ci. La tension de sortie du phototransistor est alors une image de la réflectance de la plage du disque 6 qui est éclairée par la diode 4 et peut donc servir à détecter une variation de cette réflectance due au passage de l'index 9 dans le pinceau de rayonnement émis par la diode 4, et donc un état actif du compteur d'eau 7. On se réfère maintenant au diagramme fonctionnel de la figure 3 qui illustre en plus de détail les moyens According to the present invention, the diode 4 is placed relative to the disc 6 so that the index 9 comes to cut the brush of infrared radiation emitted by the diode when this disc is rotated by a flow of water in the network. The phototransitor 5 is itself arranged relative to the disc so as to be sensitive to the fraction of the radiation from the diode which is reflected by the latter. The output voltage of the phototransistor is then an image of the reflectance of the range of the disc 6 which is lit by the diode 4 and can therefore be used to detect a variation in this reflectance due to the passage of the index finger 9 in the radiation brush. emitted by the diode 4, and therefore an active state of the water meter 7. We now refer to the functional diagram of Figure 3 which illustrates in more detail the means
électroniques incorporés au dispositif suivant l'invention. electronics incorporated in the device according to the invention.
On retrouve sur cette figure le boîtier de commande 2, la diode 4 et le phototransistor 5 portés par la plaquette 1, This figure shows the control unit 2, the diode 4 and the phototransistor 5 carried by the plate 1,
le disque 6 et l'index 9.disc 6 and index 9.
Le boîtier de commande comprend des moyens de commande de l'alimentation de la diode électroluminescente 4, des moyens de conformation 11 du signal de sortie du phototransistor 5, des moyens d'analyse de signaux constitués par un microcontrôleur 12 alimenté par le signal de sortie des moyens de conformation 11, et des moyens The control unit comprises means for controlling the supply of the light-emitting diode 4, means for shaping 11 the output signal of the phototransistor 5, means for analyzing signals constituted by a microcontroller 12 supplied by the output signal conforming means 11, and means
d'alimentation électrique 13 des moyens précités. power supply 13 of the aforementioned means.
A titre d'exemple illustratif et non limitatif seulement, les moyens 10 peuvent être constitués par une résistance d'adaptation ou un oscillateur, les moyens 11 par un amplificateur monté en comparateur de manière à délivrer un signal carré tel que ceux illustrés aux graphes de la figure 4, et les moyens 13 par une pile électrique 14 By way of illustrative and nonlimiting example only, the means 10 may be constituted by an adaptation resistor or an oscillator, the means 11 by an amplifier mounted as a comparator so as to deliver a square signal such as those illustrated in the graphs of Figure 4, and the means 13 by an electric battery 14
associée à un régulateur de tension 15. associated with a voltage regulator 15.
On a ainsi pu construire un dispositif suivant l'invention utilisant pour la diode 4, une diode électroluminescente infrarouge type SFH 421-P à montage en surface de la société SIEMENS AG, pour le phototransistor 5, un phototransistor du type 2440-002 à montage en surface de la société HONEYWELL, pour les moyens de conformation 11, un amplificateur du type LM 324, pour le régulateur de tension, le régulateur programmable ADM 666 de la société Analog Devices et pour le microcontrôleur, celui référencé It was thus possible to construct a device according to the invention using for the diode 4, an infrared light-emitting diode type SFH 421-P with surface mounting from the company SIEMENS AG, for the phototransistor 5, a phototransistor of the type 2440-002 with mounting on the surface of the company HONEYWELL, for the shaping means 11, an amplifier of the LM 324 type, for the voltage regulator, the programmable regulator ADM 666 from the company Analog Devices and for the microcontroller, that referenced
SAB 80C515 chez SIEMENS AG.SAB 80C515 at SIEMENS AG.
On trouve encore, sur le boîtier de commande 2, une diode électroluminescente 16 émettant un rayonnement dans le domaine visible et un interrupteur 17 à commande manuelle permettant de connecter cette diode aux bornes du phototransistor, pour un but que l'on décrira plus loin. On explique maintenant le fonctionnement du dispositif suivant l'invention, en liaison avec l'examen des graphes There is also, on the control unit 2, a light-emitting diode 16 emitting radiation in the visible range and a switch 17 with manual control making it possible to connect this diode to the terminals of the phototransistor, for a purpose which will be described later. The operation of the device according to the invention is now explained, in conjunction with the examination of the graphs.
A,B,C, de la figure 4.A, B, C, in Figure 4.
Lorsque la diode 4 est alimentée et que le disque 6 tourne du fait que le compteur 7 est traversé par un courant d'eau, le passage de l'index 9, de couleur sombre, noire par exemple, dans le pinceau de rayonnement infrarouge émis par la diode 4, fait tomber la quantité de lumière réfléchie par le disque vers le phototransistor 5 à un niveau bas, alors que lorsque ce pinceau tombe sur le fond clair du disque la quantité de lumière réfléchie est plus élevée. Après conformation du signal de sortie du phototransistor éclairé par une quantité de lumière variable, le signal qui sort des moyens 11 prend la forme rectangulaire représentée à la figure 4, variant entre un niveau logique 0 et un niveau logique 1 correspondant à la réflectance du fond du disque 6 et de l'index 9 respectivement, ou inversement, suivant le type du When the diode 4 is supplied and the disc 6 rotates due to the fact that the counter 7 is crossed by a stream of water, the passage of the index finger 9, dark in color, black for example, in the brush of emitted infrared radiation by the diode 4, makes fall the quantity of light reflected by the disc towards the phototransistor 5 at a low level, whereas when this brush falls on the light background of the disc the quantity of reflected light is higher. After conformation of the output signal from the phototransistor illuminated by a variable quantity of light, the signal which leaves the means 11 takes the rectangular shape represented in FIG. 4, varying between a logic level 0 and a logic level 1 corresponding to the reflectance of the background. disc 6 and index 9 respectively, or vice versa, depending on the type of
phototransistor 5.phototransistor 5.
La fréquence des impulsions rectangulaires ainsi envoyées au microcontrôleur 12 est fonction de la vitesse de rotation du disque 6. On a représenté à la figure 4, les trains d'impulsions formées pour trois valeurs de débit différentes, soit un débit moyen (graphe A), un débit The frequency of the rectangular pulses thus sent to the microcontroller 12 is a function of the speed of rotation of the disk 6. FIG. 4 shows the pulse trains formed for three different flow values, ie an average flow (graph A) , a flow
faible (graphe B), un débit élevé (graphe C). low (graph B), high throughput (graph C).
Il est clair qu'un débit nul se caractérise alors par le maintien du signal à l'un de ses deux niveaux logiques et que, pendant tout l'intervalle de temps o le débit reste nul, on n'observe aucune commutation du niveau du signal entre ces deux niveaux, puisque le compteur d'eau 7 X est alors inactif et qu'en conséquence le disque 6 reste immobile. Le microcontrôleur 12 sert à surveiller les évolutions temporelles du signal délivré par les moyens de conformation de signal 11, de manière à en tirer un diagnostic quant à l'existence éventuelle d'une fuite dans le réseau de distribution d'eau situé en aval de l'appareil de mesure 7 du débit d'eau absorbé par ce réseau. Pour ce faire, on peut choisir un microcontrôleur incorporant un compteur 18 commandé par les fronts montants, par exemple, des impulsions du signal de sortie des moyens de conformation 11. En variante, le compteur pourrait être It is clear that a zero flow is then characterized by maintaining the signal at one of its two logical levels and that, during the entire time interval where the flow remains zero, there is no switching of the level of the signal between these two levels, since the water meter 7 X is then inactive and that consequently the disc 6 remains stationary. The microcontroller 12 is used to monitor the temporal changes in the signal delivered by the signal conformation means 11, so as to draw a diagnosis therefrom as to the possible existence of a leak in the water distribution network located downstream of the measuring device 7 of the water flow absorbed by this network. To do this, one can choose a microcontroller incorporating a counter 18 controlled by the rising edges, for example, pulses of the output signal of the shaping means 11. Alternatively, the counter could be
extérieur au microcontrôleur et connecté à ce dernier. outside the microcontroller and connected to it.
Le microcontrôleur 12 est dûment programmé pour exécuter une stratégie de diagnostic telle que celle illustrée par l'organigramme de la figure 5, donné à titre d'exemple seulement. De manière générale, comme on l'a indiqué plus haut, cette stratégie consiste à détecter l'absence ou la présence d'une période d'inactivité du capteur 7, d'une durée prédéterminée, à l'intérieur d'un intervalle de temps prédéterminé, pour diagnostiquer la présence ou l'absence, respectivement, d'une fuite dans le The microcontroller 12 is duly programmed to execute a diagnostic strategy such as that illustrated by the flow diagram of FIG. 5, given by way of example only. In general, as indicated above, this strategy consists in detecting the absence or the presence of a period of inactivity of the sensor 7, of a predetermined duration, within an interval of predetermined time, to diagnose the presence or absence, respectively, of a leak in the
réseau surveillé.network monitored.
Comme on l'a fait observer plus haut, dans un réseau domestique de distribution d'eau, les consommateurs d'eau, As noted above, in a domestic water system, water consumers,
évier, baignoire, piscine, dispositif d'arrosage, etc... sink, bathtub, swimming pool, watering device, etc ...
fonctionnent rarement plus que quelques heures d'affilée. rarely work more than a few hours at a stretch.
Sur un horizon de temps de 24 heures, par exemple, il existe pratiquement toujours des moments o tous les consommateurs d'eau sont coupés. En l'absence de fuite dans le réseau, le compteur d'eau 7 reste alors complètement inactif pendant ces moments, et on n'observe aucun changement d'état du compteur 18 du microcontrôleur 12. Au contraire, la présence d'une fuite, généralement de faible débit, provoque une commutation lente et continue du compteur 18, y compris lorsque tous les consommateurs d'eau, à plus fort débit, sont inactifs. C'est la détection d'une telle commutation lente et continue (provoquant des changements d'état du compteur 18) qui est significative de la présence d'une fuite dans le réseau. Si donc lors d'un test de changement d'état du compteur 18 d'une durée relativement courte, de quelques minutes par exemple, on n'observe aucun changement d'état du compteur alors que la présence d'une fuite en aurait assurément provoqué au moins un, on peut diagnostiquer avec assurance que, lors de ce test, aucun consommateur d'eau n'était activé et qu'aucune fuite n'était présente dans le réseau domestique surveillé. Il est alors inutile de réitérer ce test rapidement car la probabilité pour qu'une telle fuite apparaisse immédiatement après le test est faible. On peut mettre alors le dispositif en état de veille afin de minimiser la consommation d'énergie, et donc On a 24-hour time horizon, for example, there are almost always times when all consumers of water are turned off. In the absence of a leak in the network, the water meter 7 then remains completely inactive during these moments, and no change in state of the counter 18 of the microcontroller 12 is observed. On the contrary, the presence of a leak , generally of low flow, causes a slow and continuous switching of the meter 18, even when all the water consumers, at higher flow, are inactive. It is the detection of such a slow and continuous switching (causing changes of state of the counter 18) which is significant of the presence of a leak in the network. If therefore during a test of change of state of the counter 18 of a relatively short duration, of a few minutes for example, no change of state of the counter is observed while the presence of a leak would certainly have caused at least one, it can be confidently diagnosed that, during this test, no water consumer was activated and that no leak was present in the monitored household network. It is then unnecessary to repeat this test quickly because the probability of such a leak appearing immediately after the test is low. We can then put the device in standby to minimize energy consumption, and therefore
de ménager la pile 14 qui l'alimente. to spare the battery 14 which supplies it.
Cette mise en état de veille du dispositif peut s'opérer par une commande appropriée du régulateur 15, par exemple, et pour un intervalle de temps prédéterminé, fixé par la décharge d'un condensateur dans un circuit RC par This putting the device into standby mode can be effected by an appropriate control of the regulator 15, for example, and for a predetermined time interval, fixed by the discharge of a capacitor in an RC circuit by
exemple, comme cela est bien connu.example, as is well known.
En variante, le dispositif suivant l'invention pourrait être équipé d'un circuit intégré 19 dit "calendrier électronique" tel que celui référencé PCF 8583 dans les catalogues de la société Philips. Un tel calendrier peut être programmé de manière à commander l'activation ou la mise en veille du dispositif, par une commande appropriée du régulateur de courant. L'utilisation d'un tel calendrier permet de commander une activation du dispositif à un moment de la journée o les consommateurs d'eau sont normalement inactifs, vers 2 heures du matin par exemple. En l'absence de fuite, le test est alors très bref et le dispositif est rapidement remis en état de veille, ce qui est favorable du point de vue économie d'énergie électrique. On peut ainsi accroître la durée de vie de la Alternatively, the device according to the invention could be equipped with an integrated circuit 19 called "electronic calendar" such as that referenced PCF 8583 in the catalogs of the company Philips. Such a calendar can be programmed so as to control the activation or the standby of the device, by an appropriate command of the current regulator. The use of such a calendar makes it possible to control an activation of the device at a time of the day when the water consumers are normally inactive, around 2 am for example. In the absence of a leak, the test is then very brief and the device is quickly put back into standby state, which is favorable from the point of view of saving electrical energy. This can increase the life of the
pile 14.stack 14.
On se réfère maintenant à l'organigramme de la figure 5 pour décrire la stratégie décrite ci-dessus, dans une mise en oeuvre donnée à titre d'exemple illustratif et non Reference is now made to the flow diagram of FIG. 5 to describe the strategy described above, in an implementation given by way of illustrative example and not
limitatif seulement.restrictive only.
Après une étape 20 d'initialisation, le microcontrôleur lit à l'étape 21 l'état du compteur 18, de manière à pouvoir détecter d'éventuels changements ultérieurs de cet état. A l'étape 22, le microcontrôleur exécute un test de changement d'état d'une durée courte prédéterminée, par exemple 5 minutes. Si aucun changement d'état n'est détecté pendant cette durée, c'est qu'aucun consommateur d'eau n'est actionné et que le réseau domestique n'est affecté d'aucune fuite. On passe alors à l'étape 29 o le dispositif est mis en état de veille pour économiser l'énergie de la pile, pendant une période de temps assez After an initialization step 20, the microcontroller reads the state of the counter 18 in step 21, so as to be able to detect possible subsequent changes in this state. In step 22, the microcontroller performs a state change test of a short predetermined duration, for example 5 minutes. If no change of state is detected during this period, it means that no water consumer is activated and that the domestic network is not affected by any leak. We then go to step 29 where the device is put in standby state to save battery energy, for a fairly long period of time.
longue, par exemple de 12 heures.long, for example 12 hours.
Si au moins un changement d'état est détecté à l'étape 22, ce changement peut être attribué soit à l'activation d'un consommateur d'eau branché sur le réseau surveillé, soit à une fuite. Pour lever cette indétermination, on répète le test de changement d'état, éventuellement pendant les quatre heures suivantes (étapes 23 à 26). Si alors une inactivité totale de l'appareil de mesure de débit 7 est relevée pendant 5 minutes au moins, on fait passer le If at least one change of state is detected in step 22, this change can be attributed either to the activation of a water consumer connected to the monitored network, or to a leak. To remove this indeterminacy, the change of state test is repeated, possibly for the next four hours (steps 23 to 26). If then a total inactivity of the flow measurement device 7 is noted for at least 5 minutes, the
dispositif en état de veille.device in standby state.
Dans le cas contraire, et étant supposé qu'aucun consommateur d'eau n'est susceptible de fonctionner pendant quatre heures d'affilée (cette durée pouvant d'ailleurs être modifiée pour adapter le dispositif aux conditions locales d'utilisation de l'eau du réseau), il faut en conclure que l'absence totale d'inactivité du compteur d'eau 7 est due à une fuite du réseau (étape 27). Un signal 1! Otherwise, and assuming that no water consumer is likely to operate for four hours in a row (this duration can also be modified to adapt the device to local conditions of water use network), it must be concluded that the total absence of inactivity of the water meter 7 is due to a network leak (step 27). A signal 1!
d'alarme est alors émis (étape 28) par le microcontrôleur. alarm is then issued (step 28) by the microcontroller.
En variante, ce signal peut activer une électrovanne de fermeture de l'alimentation du réseau, pour limiter le As a variant, this signal can activate a solenoid valve for closing the mains supply, to limit the
volume d'eau perdu par la fuite.volume of water lost by the leak.
Le bon fonctionnement du dispositif suivant l'invention est conditionné par une mise en repérage précise de la plaquette 1 qui porte l'émetteur 4 et le récepteur 5, au-dessus de l'index 9 du disque 6. Pour obtenir cette mise en repérage précise, lors de la mise en place de la plaquette 1 sur la vitre du cadran du compteur d'eau 7, on branche la diode électroluminescente 16 (voir figure 3) aux bornes du récepteur 5 en appuyant sur l'interrupteur 17. On fait alors glisser la plaquette 1 sur la vitre du cadran du compteur, après avoir établi un débit d'eau à travers celui-ci, jusqu'à obtenir une émission lumineuse clignotante d'intensité maximale de la diode 16, significative de ce que le phototransistor est bien centré sur l'axe du pinceau de rayonnement réfléchi par le disque The proper functioning of the device according to the invention is conditioned by a precise tracking of the plate 1 which carries the transmitter 4 and the receiver 5, above the index 9 of the disc 6. To obtain this tracking specifies, when placing the plate 1 on the window of the dial of the water meter 7, connect the light-emitting diode 16 (see FIG. 3) to the terminals of the receiver 5 by pressing the switch 17. We do then slide the plate 1 on the glass of the dial of the meter, after having established a water flow through it, until obtaining a flashing light emission of maximum intensity of the diode 16, significant of what the phototransistor is well centered on the axis of the radiation brush reflected by the disc
6 et par l'index 9 qu'il porte.6 and by the index 9 which it carries.
Avantageusement, le microcontrôleur est équipé de moyens pour tester l'état de la pile 14 et pour émettre un signal d'alerte quand la tension délivrée par celle-ci Advantageously, the microcontroller is equipped with means for testing the state of the battery 14 and for emitting an alert signal when the voltage delivered by the latter
tombe en dessous d'un niveau bas prédéterminé. falls below a predetermined low level.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que l'invention est applicable à la surveillance d'un réseau de distribution d'un fluide Of course, the invention is not limited to the embodiment described and shown which has been given only by way of example. Thus the invention is applicable to the monitoring of a fluid distribution network
quelconque, liquide ou gazeux, et non pas seulement d'eau. any liquid or gas, not just water.
De même, l'invention est applicable à des réseaux comportant des compteurs d'eau légèrement différents ce celui représenté, dans lesquels le disque rotatif 6 à index 9 est remplacé par un disque du type stroboscopique par exemple, ou encore par un organe non rotatif, mais mobile, oscillant par exemple, pour autant que la mobilité de cet organe puisse être détectée par des moyens optiques. Ces derniers peuvent eux-mêmes être constitués par tout dispositif photosensible réalisé en circuit intégré plutôt que composé d'éléments discrets par exemple, capable de Likewise, the invention is applicable to networks comprising slightly different water meters to that shown, in which the rotary disc 6 with index 9 is replaced by a disc of the stroboscopic type for example, or also by a non-rotating member. , but mobile, oscillating for example, provided that the mobility of this member can be detected by optical means. The latter can themselves be constituted by any photosensitive device produced in integrated circuit rather than composed of discrete elements for example, capable of
détecter un mouvement de l'organe mobile surveillé. detecting a movement of the mobile organ being monitored.
Il apparaît maintenant que l'invention permet bien d'atteindre les buts poursuivis, à savoir réaliser un dispositif de détection de fuites dans un réseau de distribution de fluide, adaptable aisément notamment aux réseaux domestiques de distribution d'eau, et pouvant être réalisé aux bas coûts actuels des fabrications de fort It now appears that the invention makes it possible to achieve the aims pursued, namely to realize a device for detecting leaks in a fluid distribution network, easily adaptable in particular to domestic water distribution networks, and which can be realized in current low manufacturing costs
volume de matériels électroniques. volume of electronic equipment.
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CN117928693B (en) * | 2024-03-22 | 2024-05-24 | 西安旌旗电子股份有限公司 | Water gauge bearing capacity leakproofness detection device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2778459B1 (en) | 2000-07-21 |
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