FR2842696A1 - Systeme de mesure de la qualite d'un environnement et balise locale pour le systeme de mesure - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un système de mesure de la qualité d'un environnement, caractérisé en ce qu'il comprend :- un dispositif de référence (BRC) pour établir une mesure de référence relative à la quantité d'au moins un constituant présent dans l'environnement,- au moins une balise locale (DEPi) pour établir une mesure locale relative à la quantité dudit constituant présent à proximité de la balise locale, et- un central (C) qui est en communication avec le dispositif de référence (BRC) et la balise locale afin de transmettre à la balise locale des données aptes à consolider la mesure locale.L'invention s'applique, entre autres, à la mesure de la qualité de l'air.

Description

SYSTEME DE MESURE DE LA QUALITE D'UN ENVIRONNEMENT

ET BALISE LOCALE POUR LE SYSTEME DE MESURE

Domaine technique et art antérieur L'invention concerne un système de mesure de la qualité d'un environnement. L'invention concerne également une balise locale permettant d'établir une mesure d'au moins un constituant présent à proximité de

la balise locale.

Dans la plupart des pays développés, la législation impose, dans les grandes villes, la mise en place de systèmes de gestion de la qualité de l'air aptes à fournir aux institutions et au public des

informations relatives à la qualité de l'air.

Les mesures portent, selon les stations, sur les oxydes d'azote (NOx), l'ozone (03), le dioxyde de soufre (SO2), le benzène, le toluène et le xylène (BTX), le monoxyde de carbone (CO), les poussières de différentes granulométries (PM1O, PM2,5, fumée noire), etc.. Les métaux comme As, Cd, Ni, Pb et les composés organiques sont, eux, généralement analysés en laboratoire. Les mesures effectuées conduisent à la

formation d'un indice qui traduit la qualité de l'air.

Typiquement, différents niveaux d'indice sont définis pour chaque polluant, en fonction de sa

concentration dans l'air et de la durée d'exposition.

Ces niveaux d'indice varient selon les pays et à titre d'exemple, le tableau ci-dessous donne l'indice français de qualité de l'air (indice ATMO) relatif à quatre types de polluants, à savoir S02, 03, NO2 et les

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poussières. L'indice ATMO varie de 1 à 10 et les seuils correspondants, pour chacun des polluants, sont exprimés en gg/m3 pour une durée T: Indice Seuils S02 Seuils 03 Seuils NO2 Seuils poussières T=1 heure T=1 heure T=1 heure T=1 jour 'Très mauvais ≥600 ≥360 ≥400 ≥125 9 Mauvais 400->599 250->359 275->399 100->124 8 Mauvais 300->399 180->249 200->274 80->99 7 Médiocre 250->299 150->179 165->199 65->79 6 Médiocre 200->249 130->149 135->164 50->64 Moyen 160->199 105->129 110->134 40->49 4 Bon 120->159 80->104 85-109 30->39 3 Bon 80->119 55->79 55->84 20->29 2 Très bon 40->79 30->54 30->54 10->19 1 Très bon 0->39 0->29 0->29 0->9 Les mesures sont effectuées pour une zone dont

l'étendue est typiquement de l'ordre de plusieurs km2.

A l'heure actuelle, un individu qui cherche à connaître le niveau de pollution d'une zone ou d'un quartier peut consulter cette information par l'intermédiaire de différents media (presse, téléphone, réseau internet, etc.). L'information qu'il reçoit est représentative de la zone ou du quartier dans son ensemble. Si un individu est intéressé précisément par le niveau de la pollution qui est proche de lui, l'information qu'il reçoit ne représente pas -sauf exception- ce niveau de pollution. D'autre part, les mesures données par le réseau ne permettent pas à cet individu d'obtenir une évolution en temps réel du

niveau de la pollution qui l'entoure.

Par ailleurs, il apparaît aujourd'hui que les politiques industrielles et environnementales sont de

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plus en plus dépendantes de la perception du public. De ce point de vue, le système actuel de communication des informations relatives à l'environnement ne répond que partiellement à l'attente du public. Il est ainsi difficile pour le public d'appréhender correctement les informations qu'il reçoit, voire même de considérer ces

informations comme crédibles.

L'invention ne présente pas les inconvénients

mentionnés ci-dessus.

Exposé de l'invention En effet, l'invention concerne un système de mesure de la qualité d'un environnement. Le système comprend: - un dispositif de référence pour établir une mesure de référence relative à la quantité d'au moins un constituant présent dans l'environnement, - au moins une balise locale pour établir une mesure locale relative à la quantité dudit constituant présent à proximité de la balise locale, et - un central qui communique avec le dispositif de référence et la balise locale afin de transmettre à la balise locale des données de consolidation aptes à

consolider la mesure locale.

Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, le central comprend: - des moyens pour établir une cartographie de niveaux à différentes échelles d'au moins un constituant à partir des mesures effectuées par le dispositif de référence,

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- des moyens pour calculer un facteur de dilution à partir d'au moins une mesure effectuée par une balise locale et de données relatives à ladite cartographie, et - des moyens pour transmettre à la balise locale des données de consolidation obtenues à partir du facteur

de dilution.

L'invention concerne également une balise locale pour la mesure d'au moins une grandeur caractéristique d'un constituant présent dans un environnement, la balise locale comprenant au moins un détecteur apte à délivrer au moins une mesure locale de la grandeur caractéristique du constituant. La balise locale comprend: - des moyens de consolidation d'au moins une mesure locale pour l'obtention d'au moins une mesure locale consolidée, - des moyens d'affichage pour l'affichage de la mesure locale consolidée, et

- - une interface de saisie.

Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les moyens de consolidation comprennent des circuits d'émission/réception aptes à transmettre vers un central au moins une mesure locale et à recevoir au moins une mesure locale consolidée en provenance du central, la mesure locale consolidée en provenance du central étant obtenue sur la base de l'exécution, dans le central, d'un programme de

consolidation appliquée à la mesure locale.

Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, les moyens de consolidation comprennent des circuits

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d'émission/réception aptes à télécharger des données de consolidation et des circuits de traitement pour exécuter localement au moins un programme de consolidation sur la base de la mesure locale et des données de consolidation. Sur la base des mesures consolidées, le système selon l'invention offre avantageusement à chaque individu un service d'aide au comportement et au

jugement quant aux problèmes d'environnement.

Le système se distingue avantageusement, en cot, en performance et en diffusion, de la métrologie

professionnelle connue.

L'objectif de compréhension et d'acceptation par un individu des risques environnementaux passe par une banalisation de l'information que reçoit cet individu. Le système personnalisé de qualification de qualité de l'environnement selon l'invention permet

d'atteindre cet objectif.

Le système fournit une information continue (et non pas seulement événementielle sur crise), indépendante (hors circuit institutionnel), et personnalisée (dans une échelle de temps et d'espace

qui intéresse l'individu).

La sensibilité des mesures donne avantageusement de la relativité aux différentes sources de signaux perçues comme des nuisances (comparaison aux niveaux naturels, variations

géographiques, etc.).

Le système permet, techniquement et économiquement, l'accès pour le plus grand nombre à la mesure de l'environnement (qualité de l'air,

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radioactivité, etc.). Ceci s'effectue par la mise en oeuvre d'une triple rupture avec les réseaux de mesures existants tels que ceux mentionnés plus haut, à savoir - une densification de l'échantillonnage des mesures de pollution, - la production d'une mesure personnelle à l'échelle de l'environnement immédiat d'un individu, - la mise en communication et la consolidation de ces différentes échelles pour acquérir et diffuser une intelligence globale et locale de la pollution et de

son évolution.

Le système selon l'invention permet une qualification de la qualité de l'air. Une grande variété de mesures peuvent ainsi être envisagées, à savoir des mesures de radioactivité, de rayonnement solaire, de polluant, de taux d'allergènes, de taux de pollens, etc. Les systèmes de gestion de la qualité de l'air mis en place dans les différents pays développés et mentionnés ci-dessus imposent une surveillance du niveau général de pollution des villes. Le système selon l'invention détermine les fluctuations locales de la pollution des villes et propose de compléter la surveillance du niveau général de pollution par une aide au comportement de l'individu dans sa relation à l'environnement. La pollution des villes est un champ physique qui contient plusieurs échelles de variation: - 1 km (à cette échelle, le champ physique est très dépendant de la météo),

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- 100 m (c'est l'échelle du quartier, le champ physique est ici très dépendant des sources de pollution), - 10 m (c'est l'environnement proche, le champ physique est très dépendant de la capacité d'évacuation des polluants; par exemple, les rues " canyon " emprisonnent la pollution), 1 m (c'est l'environnement immédiat d'un individu, le champ physique est très dépendant de la localisation de l'individu et des capacités locales de dilution des polluants; par exemple, la proximité des voitures ou la hauteur par rapport au sol sont autant

de facteurs influents).

Le réseau selon l'invention est un réseau distribué qui permet d'établir une cartographie de niveaux de pollution à différentes échelles et de

juxtaposer cette cartographie à une mesure locale.

Les balises de mesures locales individuelles, désignées ci-après " détecteur d'environnement personnel " (DEPi), permettent d'acquérir des mesures personnalisées qui prennent en compte des phénomènes locaux comme, par exemple, le facteur de dilution. Les données à échelle locale sont signifiantes en ellesmêmes, par exemple pour suivre des variations spatiales

et/ou temporelles locales d'un niveau de pollution.

Cependant, sans la mise en relation de ces données avec des données provenant d'un réseau global, il n'est pas possible pour un utilisateur d'obtenir une perception d'ensemble lui permettant de se situer correctement dans son environnement. Sans cette mise en relation, les données locales fournissent à l'utilisateur une

aide au comportement limitée.

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Selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention, le milieu qualifié est l'air. De façon plus générale, l'invention s'applique à la qualification de tout type d'environnement gazeux ou même liquide.

Brève description des figure

- les figures lA et 1B représentent deux variantes d'une balise locale selon un premier mode de réalisation de l'invention; - les figures 2A et 2B représentent deux variantes d'une balise locale selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; - la figure 3 représente un exemple de détecteur de balise locale selon l'invention; - la figure 4 représente un exemple de système de

mesure selon l'invention.

Sur toutes les figures, les mêmes repères

désignent les mêmes éléments.

Description détaillée de modes de mise en oeuvre de

l'invention Les figures lA et 1B représentent deux variantes de balise locale selon un premier mode de réalisation de l'invention et les figures 2A et 2B représentent deux variantes de balise locale selon un

deuxième mode de réalisation de l'invention.

Une balise locale DEPi selon l'invention est un dispositif léger fixe ou mobile. Elle produit des données à une échelle locale individuelle. Elle donne

une information consultable en temps réel.

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La balise DEPi comprend un détecteur 1 et un sous-ensemble ou plate-forme 2 comprenant, entre autres, des moyens d'émission/réception 3, un circuit de traitement 4, des moyens d'affichage 5 et une interface de saisie 6 (clavier, écran tactile, commande vocale, etc.). L'alimentation électrique du détecteur 1

peut être fournie par la plate-forme 2.

Selon une première variante de l'invention (cf. figures lA et 2A), le détecteur 1 et la plate-forme 2 sont séparés l'un de l'autre. Le détecteur 1 et la plate-forme 2 communiquent entre eux par des moyens d'émission/réception 8, 9. Un émetteur 8 placé sur le détecteur 1 transmet à un récepteur 9 placé sur la plate-forme 2 un signal 7 représentatif des mesures effectuées. Le signal 7 peut être, par exemple, un signal acoustique, un signal électrique (liaison filaire), un signal infrarouge, un signal électromagnétique VHF ou micro-ondes, etc. Selon une deuxième variante de l'invention (cf. figures 1B et 2B), le détecteur 1 et la plate-forme 2 sont montés sur un même support. Le détecteur 1 peut alors être constitué d'une extension enfichée dans un port externe de la plate-forme 2. Le détecteur peut également être directement intégré avec l'électronique

de la plate-forme 2.

La balise DEPi peut être un dispositif portable par un individu ou un dispositif fixe placé dans des locaux publics ou privés. Il peut également être implanté dans un véhicule automobile, mesurant l'air

intérieur ou extérieur à l'habitacle.

De type mobile, la plate-forme 2 est

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préférentiellement un téléphone cellulaire fonctionnant par exemple selon les protocoles GSM (GSM pour " Global System for Mobile communication. "), ou GPRS (GPRS pour "General Packet Radio Service", ou UMTS (UMTS pour "Universal Mobile Telecommunication System"), dans des réseaux d'opérateurs de téléphonie mobile établis. Ces réseaux permettent en particulier la géolocalisation du détecteur. Dans le cas o la plateforme est un téléphone cellulaire, le détecteur 1 peut également être couplé aux connecteurs de la carte à puce (carte

SIM) du téléphone cellulaire.

Les mesures locales effectuées par le détecteur 1 sont exploitables en tant que telles. Elles permettent de juger de la situation au niveau du détecteur 1. Un programme de traitement de la mesure

locale est exécuté dans les circuits de traitement 4.

Selon l'invention, les mesures locales sont consolidées par des données de consolidation fournies par un réseau extérieur. Les données de consolidation sont relatives à la situation générale de l'environnement (mesures d'ensemble, tendances, etc.). Elles peuvent également

concerner, par exemple, des conseils personnalisés.

Deux modes de réalisation sont possibles pour mettre en oeuvre la consolidation des mesures locales

avec les données de consolidation.

Selon un premier mode de réalisation de l'invention (cf. figures lA, 1B), les données de mesure locale dL sont transmises à un central C, via les moyens d'émission/réception 3. Sur la base des mesures locales et de données de consolidation, un programme de consolidation est exécuté par le central C. Il en

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résulte une information dLc complète en terme d'interprétations circonstanciées (mesure locale

consolidée) qui est transmise à la balise DEPi.

Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention (cf. figures 2A, 2B), le programme de consolidation est exécuté dans la balise locale. Les données de consolidation dR sont alors reçues par la balise, via les moyens d'émission/réception 3. Sur la base des mesures locales et des données de consolidation, le programme de consolidation est exécuté dans les circuits de traitement 4. Il en résulte une information complète en terme d'interprétations circonstanciées. Les programmes de traitement et de consolidation de la mesure locale peuvent être chargés a priori dans un circuit mémoire de la plate-forme 2. Il peuvent également être téléchargés à partir d'un réseau extérieur. Le circuit d'émission/réception 3 permet alors le téléchargement

du programme ainsi que sa mise à jour.

Les mesures locales consolidées s'affichent sur les moyens d'affichage 5. Les mesures locales consolidées permettent avantageusement une appréciation globale en terme d'évolution et, partant, d'aide au comportement. La figure 3 représente un exemple de détecteur de balise selon l'invention. Le détecteur 1 comprend trois microcapteurs chimiques MCA1, MCA2, MCA3 susceptibles de mesurer un même constituant A et trois microcapteurs chimiques MCB1, MCB2, MCB3 susceptibles de mesurer un même constituant B différent de A. Les constituants A et B peuvent être, par exemple, l'un des

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gaz mentionnés précédemment (monoxyde de carbone, ozone, etc.). Une électronique de commande (non représentée sur la figure) assure le fonctionnement du détecteur sur la base de l'un des microcapteurs MCA1, MCA2, MCA3, par exemple le microcapteur MCA1, pour la mesure du constituant A et de l'un des microcapteurs MCB1, MCB2, MCB3, par exemple le microcapteur MCB1, pour la mesure du constituant B. En fonctionnement normal, des cycles de mesures sont alors effectués régulièrement, par exemple toutes les minutes, par les microcapteurs MCA1 et MCB1. Les microcapteurs MCA2, MCA3, MCB2 et MCB3 ne sont pas

utilisés pour faire les mesures.

Sur un rythme plus lent, par exemple une fois par semaine, l'électronique de commande déclenche une procédure d'auto-calibrage. Pour des raisons de commodité, la procédure d'auto-calibrage selon l'invention va maintenant être décrite pour les seuls microcapteurs MCA1 MCA2, MCA3. Il est clair pour l'homme du métier qu'une même procédure d'autocalibrage concerne également les microcapteurs MCB1,

MCB2 et MCB3.

Lors de la procédure d'auto-calibrage, l'électronique de commande déclenche un fonctionnement alterné, d'une part, du microcapteur MCA1 et, d'autre part, de l'un des microcapteurs de réserve MCA2 ou MCA3. Les mesures obtenues sont alors comparées. Si le microcapteur MCA1 délivre des signaux sensiblement différents des signaux délivrés par le microcapteur

MCA2, cela signifie que le microcapteur MCA1 a dérivé.

En dessous d'un certain seuil de dérive, l'électronique

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de commande modifie la courbe d'étalonnage du capteur MCA1 pour l'aligner sur celle du microcapteur MCA2. Un programme de ré-étalonnage est utilisé à cette fin. Audessus du seuil de dérive, un ré-étalonnage n'est plus possible et le microcapteur de mesure du constituant A

devient le microcapteur MCA3.

Avantageusement, un tel système permet de multiplier par deux ou trois la durée de vie d'un

microcapteur par ré-étalonnages successifs.

La figure 4 représente un exemple de système de mesure selon l'invention. Le système est constitué de trois éléments: - un dispositif de référence BRC comprenant au moins une balise collective Bk, - une balise locale personnalisée ou détecteur d'environnement personnel DEPi, - un central C qui est en communication avec le dispositif de référence BRC et la balise locale DEPi afin de transmettre à la balise locale des données

pour l'obtention de mesures locales consolidées.

De façon générale, dans la suite de la

description, une balise (individuelle DEPi ou

collective Bk) possède, en tout ou partie, les caractéristiques suivantes: - elle délivre des mesures (mesures de polluants chimiques tels que l'ozone (03), le monoxyde de carbone (CO), les oxydes d'azote (NOx), les oxydes de soufre (SOx), du pouvoir oxydant, de poussières, de pollens, de radioactivité alpha, bêta, gamma, radon, etc.) permettant de quantifier des paramètres d'environnement pour un individu ou une ville par

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différents types de dispositifs (filtres, pompes, micro-capteurs etc.), elle constitue un outil communiquant permettant d'émettre vers un ou plusieurs centraux des signaux représentatifs des mesures effectuées, traitées ou non, sa localisation, son identifiant, permettant de recevoir des ordres de mesures, des programmes, des informations restituables, des informations pour le bon fonctionnement (test, etc.), les communications s'effectuant par des liaisons téléphoniques filaires, ou VHF, ou JR, ou par des protocoles GSM, GPRS, UMTS,Bluetooth, etc.; - elle est un outil localisable permettant de déterminer la géolocalisation de la mesure (position x, y, z) par des systèmes de triangularisation GSM, par GPS,... ou de façon interactive et l'instant t de la mesure; - elle comprend un affichage permettant une lecture des informations des capteurs en ligne ou après traitement par le central, à l'aide d'un écran à cristaux liquides, par alarme sonore, etc.; - elle comprend une interface permettant un contrôle, une saisie, une interrogation locale à l'aide d'un clavier, d'un système tactile ou vocal, etc.; - elle permet de traiter des données primaires (filtrages, moyennes, seuils, comparaisons, contrôles de validité, etc.), de dérouler des séquences et des programmes, de mettre en forme des données, le

traitement étant effectué par microprocesseur.

Le dispositif de référence collective BRC qui met en réseau des balises collectives Bk donne une

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représentation du signal de pollution utilisable comme

référence pour la mesure de pollution locale.

Les balises collectives Bk sont des balises

déployables, par exemple, à une centaine d'exemplaires.

Elles délivrent des données sur la pollution à une

échelle collective.

Une balise collective Bk peut être implantée sur un support assurant son alimentation. Le support peut être fixe (matériel urbain) ou mobile (véhicule non dédié tel que bus, taxi, véhicules utilitaires). La technique du support mobile permet avantageusement d'acquérir des informations là o la densité de population est élevée. La balise collective fournit des informations pouvant concerner une grande variété de

polluants (NOx, S02, 03, radon, etc.).

L'utilisation de balises collectives mobiles est un facteur important pour optimiser l'échantillonnage des mesures dans l'espace et dans le temps. Une mesure de bonne qualité sera donnée, par exemple, par une balise collective mobile qui sera passée, il y moins d'une heure, près de l'endroit o la balise individuelle fait la mesure (typiquement à moins

d'un km).

La balise collective accède au central C, par exemple par la fonction GSM, pour délivrer un service complet à l'utilisateur en terme d'interprétations circonstanciées de la mesure et de connaissances complémentaires (situation générale de l'environnement, tendances, conseils personnalisés, tests de bon fonctionnement, etc.). La pertinence du résultat de mesure est obtenue par la consolidation de la mesure

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locale de la balise DEPi concernée et des informations

du réseau BRC à grande échelle.

Le central C pilote et gère les communications

avec le réseau BRC et la balise locale DEPi.

Le central C reçoit des données dBRC provenant du dispositif de référence BRC et des données dDEPi (dL, etc.) provenant de la balise DEPi. Il émet vers la balise DEPi des données de consolidation dC aptes à

consolider la mesure locale (dLc, dR, etc.).

Les données dBRC comprennent tout ou partie des données mesurées par l'ensemble des balises Bk du dispositif de référence. Selon un perfectionnement de l'invention, les données dBRC comprennent également les mesures effectuées par un ensemble de balises portables DEPj d'autres utilisateurs j (jÉi). Les balises Bk sont généralement aptes à mesurer un grand nombre de constituants présents dans l'atmosphère tels que 03, CO, NOx, SOx, les poussières, les pollens, la radioactivité alpha, bêta, gamma, le radon, etc. Le central C peut également recevoir des données publiques ou privées dP issues, par exemple, de réseaux institutionnels et permettant d'évaluer des tendances (données relatives au trafic routier, aux informations

météo, etc.).

Le central C constitue ainsi un ensemble d'informations consolidées sur la base de l'ensemble des données dBRC, dDEPj (jÉi) et dP. Il est alors possible d'établir une base de données dynamique

relative à la cartographie des niveaux de pollution.

L'échantillonnage de balises est préférentiellement choisi suffisamment dense pour être pertinent par

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rapport aux variations dans le temps et/ou dans

l'espace du champ de pollution physique.

Le central C constitue également, sur une durée limitée, par exemple une durée d'une dizaine de minutes, une base de données " physiques " constituée de données d'intérêt obtenues directement ou par corrélation dans les unités physiques pertinentes avec un contrôle de cohérence et un rejet des données douteuses. Des filtres de rejet sont spécifiés à cette

fin.

A partir de la base de données " physiques ", le central C construit la cartographie des niveaux de pollution à différentes échelles et effectue des extrapolations sur les tendances temporelles et/ou

spatiales.

Lorsqu'un utilisateur interroge son mobile DEPi, ce dernier transmet vers le central C sa localisation ainsi qu'une mesure effectuée localement par le mobile dDEPi. A partir de la localisation de la mesure locale et de la cartographie de niveaux, le central C établit un facteur de dilution pour chaque

constituant mesuré par la balise DEPi.

Le central C reçoit l'ensemble des mesures effectuées par les balises Bk et qui sont relatives à une grande quantité de constituants. Il est donc également possible, pour le central C, de transférer vers la balise portable DEPi des données relatives à des constituants qui ne sont pas mesurés localement par

la balise DEPi.

Le central C est ainsi apte à estimer la concentration locale d'un constituant X présent dans

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l'environnement de la balise DEPi et non mesuré par la balise DEPi. Cette estimation est calculée à partir de la connaissance du facteur de dilution présent dans l'environnement de la balise DEPi et de mesures collectives effectuées sur le constituant X. Cette estimation peut être transférée à la balise locale. Les mesures locales effectuées par la balise DEPi sont alors relatives à un constituant Y différent de X. Le central C détermine le facteur de dilution relatif à la position de l'individu équipé de la balise portable DEPi à partir de la cartographie de niveaux de Y et de la mesure locale de Y. La connaissance du facteur de dilution permet alors de déduire la concentration CX du constituant X présent au niveau de la balise DEPi. Les données de consolidation dC transmises à la balise portable DEPi peuvent alors contenir des données représentatives de la concentration CX ainsi déterminée. De façon plus générale, les données de consolidation dC aptes à consolider la mesure locale peuvent contenir les données de mesure consolidées dLc calculées dans le central C (cf. le premier mode de réalisation, figures lA et 1B). Elles peuvent également contenir les données de consolidation dR mentionnées précédemment (cf. le deuxième mode de réalisation, figure 2A et 2B), des données consolidées sur la qualité de l'environnement personnel, des données de

comparaison, de tendances, ainsi que de conseils.

Selon un perfectionnement de l'invention, la balise portable DEPi mesure également des paramètres d'environnement tels que la température, la pression et

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l'humidité. Ces mesures sont utiles à l'interprétation des signaux et ont une valeur informative pour l'utilisateur. Elles peuvent être transmises à l'utilisateur. Un détecteur 1 comprend au moins un microcapteur. A titre d'exemples non limitatifs, un microcapteur selon l'invention mesure un ou des gaz oxydants, et/ou un ou des gaz réducteurs, et/ou du monoxyde de carbone (CO), et/ou un rayonnement gamma pertinent pour la détection de radon, et/ou la température, et/ou l'hydrométrie, etc. Selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention, l'indicateur de pollutionatmosphérique locale est donné par la mesure du pouvoir oxydant

(simplicité, pertinence, cot).

Le pouvoir oxydant est une grandeur mesurable, indicatrice de la présence, à différents niveaux de concentration, de gaz polluants dans l'air atmosphérique. Le pouvoir oxydant est une fonction monotone des concentrations des gaz polluants tels que, par exemple, le dioxyde d'azote, le dioxyde de soufre, l'ozone, le monoxyde de carbone, que ces gaz soient présents seuls ou en mélange dans l'air. Dans le cas d'un mélange de gaz, le pouvoir oxydant est une combinaison des pouvoirs oxydants des différents gaz

polluants présents dans le mélange.

Le pouvoir oxydant mesure la capacité d'un mélange gazeux contenant un ou des gaz polluants à modifier l'état de surface d'un matériau judicieusement

choisi pour être utilisé en tant que composant réactif.

Dans les dispositifs de mesure proposés selon

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l'invention, le pouvoir oxydant d'un gaz polluant reste une fonction monotone de la concentration du gaz dans toute la gamme de concentrations spécifiées. Les signaux générés correspondants sont, de ce fait, pour chaque gaz polluant, une fonction monotone de sa concentration. Le tableau ci-dessous est un exemple représentatif de l'avantage qu'il y a à utiliser le pouvoir oxydant comme indicateur de pollution selon

l'invention.

Pour des raisons de simplicité, le système de mesure de qualité de l'environnement selon l'exemple choisi comprend une seule balise Bi, un central C et

une balise portable DEPi.

Bi DEPi

P(A, B, C) 100 50

CA 80 XA =40

CB 10 XB= 5

CC 10 XB= 5

UTILISATION DU POUVOIR OXYDANT COMME INDICATEUR DE POLLUTION

La balise de référence Bl mesure le pouvoir oxydant P(A, B, C) relatif à un mélange de trois gaz A, B, C ainsi que les concentrations individuelles CA, CB, CC de chacun des trois gaz A, B, C. Les mesures de P(A, B, C), CA, CB et CC effectuées par la balise Bi donnent respectivement, par exemple, 100, 80, 10 et 10. La mesure locale de P(A, B, C) effectuée par la balise DEPi donne 50, il est alors possible de déduire les concentrations locales XA, XB, XC des constituants

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respectifs A, B, C qui existent au niveau de la balise locale DEPi, à savoir 40, 5, 5. Les concentrations locales XA, XB, XC sont ainsi calculées par le central

C et transmises à la balise portable DEPi.

Avantageusement, le choix du pouvoir oxydant comme indicateur de pollution permet à un utilisateur local de connaître, sur la base d'une seule mesure effectuée localement, un ensemble d'informations locales qui, sans cela, nécessiteraient plusieurs

mesures locales supplémentaires.

De façon générale, les gaz sont classés en deux catégories, les gaz oxydants et les gaz réducteurs, selon qu'ils conduisent à des signaux mesurés fonction monotone croissante ou décroissante de leur pouvoir oxydant. Ces deux catégories de gaz peuvent contribuer

à l'indicateur de pouvoir oxydant d'un mélange gazeux.

Dans le système de mesure de la qualité de l'air proposé selon l'invention, la quantification du pouvoir oxydant d'un mélange gazeux repose préférentiellement sur un ensemble de mesures, au minimum deux, permettant

de discriminer les deux catégories de gaz.

Le système repose alors sur l'utilisation de plusieurs capteurs et/ou de plusieurs modes d'exploitation des capteurs afin de mesurer au minimum deux séries de signaux induits, respectivement, par les

gaz oxydants et par les gaz réducteurs.

A titre d'exemple, les matériaux dont l'état de surface dépend du pouvoir oxydant de l'air ambiant, peuvent être des semi-conducteurs constitués d'un oxyde métallique, d'un mélange d'oxydes métalliques ou de toute autre combinaison d'oxydes métalliques et d'un

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autre constituant. En présence d'un mélange gazeux contenant des gaz polluants, l'état de surface des matériaux précités est modifié par sorption des gaz et/ou par réactions chimiques (notamment par réaction d'oxydo-réduction) entre les gaz et le matériau. Préférentiellement, le dispositif de mesure de la qualité de l'air intègre deux catégories de capteurs, des capteurs mettant en òuvre des oxydes métalliques semiconducteurs réactifs vis-à-vis de gaz oxydants et des capteurs mettant en oeuvre des oxydes métalliques semi-conducteurs réactifs vis-à-vis de gaz réducteurs. L'interprétation des signaux de mesure issus du détecteur 1 est obtenue par calibration et apprentissage expérimental. L'utilisation d'un nombre de capteurs identiques supérieur à 2 améliore la robustesse du calibrage. La figure 2 représente un exemple de détecteur selon l'invention apte à réaliser

la calibration du détecteur.

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Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Système de mesure de la qualité d'un environnement, caractérisé en ce qu'il comprend: - un dispositif de référence (BRC) pour établir une mesure de référence relative à la quantité d'au moins un constituant présent dans l'environnement, - au moins une balise locale (DEPi) pour établir une mesure locale relative à la quantité dudit constituant présent à proximité de la balise locale, et - un central (C) qui communique avec le dispositif de référence (BRC) et la balise locale afin de transmettre à la balise locale des données de consolidation (dC) aptes à consolider la mesure locale.

2. Système de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le central (C) comprend: - des moyens pour établir une cartographie de niveaux à différentes échelles d'au moins un constituant à partir des mesures effectuées par le dispositif de référence (BRC), - des moyens pour calculer un facteur de dilution à partir d'au moins une mesure effectuée par une balise locale (DEPi) et de données relatives à ladite cartographie, et - des moyens pour transmettre à la balise locale (DEPi) des données de consolidation obtenues à partir du

facteur de dilution.

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3. Système de mesure selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de référence est constitué d'au moins une balise collective fixe ou

mobile (Bk) distante de la balise locale.

4. Système de mesure selon l'une quelconque

des revendications précédentes, caractérisé en ce que

le dispositif de référence comprend au moins une balise locale supplémentaire (DEPj) distante de la balise

locale (DEPi).

5. Système de mesure selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la balise

locale est une balise selon l'une quelconque des

revendications 6 à 15.

6. Balise locale (DEPi) pour la mesure d'au moins une grandeur caractéristique d'un constituant présent dans un environnement, la balise locale comprenant au moins un détecteur (1) apte à délivrer au moins une mesure locale de la grandeur caractéristique, caractérisée en ce qu'il comprend: - des moyens de consolidation (3, 4) d'au moins une mesure locale pour l'obtention d'au moins une mesure locale consolidée, - des moyens d'affichage (5) pour l'affichage de la mesure locale consolidée, et

- une interface de saisie (6).

7. Balise locale selon le revendication 6, caractérisée en ce que les moyens de consolidation de

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mesure locale comprennent des circuits d'émission/réception (3) aptes à transmettre vers un central (C) au moins une mesure locale et à recevoir au moins une mesure locale consolidée (dLc) en provenance du central, la mesure locale consolidée en provenance du central étant obtenue sur la base de l'exécution, dans le central (C), d'un programme de consolidation

appliqué à la mesure locale.

8. Balise locale selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens de consolidation comprennent des circuits d'émission/réception (3) aptes à télécharger des données de consolidation (dR) et des circuits de traitement (4) pour exécuter localement au moins un programme de consolidation sur la base de la

mesure locale et des données de consolidation.

9. Balise locale selon l'une quelconque des

revendications 6 à 8, caractérisée en ce que les moyens

de consolidation (3, 4), les moyens d'affichage (5) et l'interface de saisie (6) sont rassemblés dans un sousensemble (2) physiquement séparé du détecteur (1) et en ce que le détecteur (1) et le sous-ensemble (2) communiquent entre eux par des moyens

d'émission/réception (8, 9).

10. Balise locale selon l'une quelconque des

revendications 6 à 8, caractérisée en ce que les moyens

de consolidation (3, 4), les moyens d'affichage (5) et l'interface de saisie (6) sont rassemblés dans un même

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sous-ensemble (2) et en ce que le détecteur (1)

s'enfiche dans un port externe du sous-ensemble (2).

11. Balise locale selon l'une quelconque des

revendications 6 à 8, caractérisée en ce que les moyens

de consolidation (3, 4), les moyens d'affichage (5) et l'interface de saisie (6) sont rassemblés dans l'électronique d'un même sous-ensemble (2) et en ce que le détecteur (1) est directement intégré dans

l'électronique du sous-ensemble (2).

12. Balise locale selon l'une quelconque des

revendications 9 à 11, caractérisée en ce que le sousensemble (2) est un téléphone cellulaire.

13. Balise locale selon l'une quelconque des

revendications 6 à 12, caractérisée en ce que le

détecteur (1) comprend au moins un microcapteur pour la

mesure du pouvoir oxydant de l'environnement.

14. Balise locale selon la revendication 13, caractérisée en ce que le microcapteur pour la mesure du pouvoir oxydant est à base d'oxydes métalliques semi-conducteurs.

15. Balise locale selon l'une quelconque des

revendications 13 ou 14, caractérisée en ce que le

détecteur (1) comprend au moins un microcapteur (MCA1, MCA2, MCA3) sous la forme d'au moins un oxyde métallique semi-conducteur réactif vis-à-vis de gaz

réducteurs ou de gaz oxydants.

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