FR2948219A1

FR2948219A1 - Fire detection device for nuclear center utilized to produce electricity, has electrical power supply network supplying power to digital micro-camera, where data or images of micro-camera are transmitted to control station

Info

Publication number: FR2948219A1
Application number: FR0903556A
Authority: FR
Inventors: Frederic Escalle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-07-20
Filing date: 2009-07-20
Publication date: 2011-01-21
Anticipated expiration: 2029-07-20
Also published as: FR2948219B1

Abstract

The device has a detection chamber for detecting smoke and/or flame by photonic or ionic units. The units are connected to an electric network by a cable. A transmission device transmits an alarm signal to a control station. A set of elements is placed in a case fixed on a flat surface. An electrical power supply network supplies power to a digital micro-camera through a wired link, where data or images of the micro-camera are transmitted to the control station using on-line current carrier technology. An independent claim is also included for a fire alert system comprising a recording unit for recording images or data transmitted by a camera.

Description

La présente invention concerne un dispositif de détection d'incendie perfectionné, ainsi qu'un système d'alerte incendie mettant en oeuvre ledit dispositif. Les dispositifs de détection d'incendie sont très amplement utilisés sur les sites industriels, ainsi que dans tout lieu accueillant du public comme les hôpitaux, les écoles et établissements universitaires, laboratoires de recherche, etc. Ils sont généralement reliés au sein d'un système d'alerte incendie à un poste de commande centralisé. Ces sites comportent donc un réseau de détecteurs qui couvrent différents types de zones de ce site et en particulier des zones à accès réservé ou restreint pour des raisons de sécurité ou de confidentialité : ainsi, une chambre blanche ou un bloc d'opération nécessitent le passage par une zone de décontamination ; sur les sites industriels, les accès à certaines zones de stockage de produits dangereux nécessitent généralement le passage par plusieurs portes ou sas. The present invention relates to an improved fire detection device, as well as a fire alarm system implementing said device. Fire detection devices are widely used on industrial sites, as well as in any public place such as hospitals, schools and universities, research laboratories, etc. They are usually connected within a fire alarm system to a centralized control station. These sites therefore include a network of detectors that cover different types of areas of this site and in particular restricted or restricted access areas for reasons of security or confidentiality: thus, a white room or an operation block require the passage by a decontamination zone; on industrial sites, access to certain hazardous material storage areas generally requires the passage through several doors or airlock.

Dans le cas particulier des centres nucléaires de production d'électricité (CNPE), les détecteurs couvrent les différentes zones de la centrale, quelque soit leur degré de radioactivité, du bâtiment réacteur (zone nucléaire, renfermant notamment le réacteur, le circuit primaire, le générateur de vapeur) aux transformateurs, en passant par la salle des machines (zone non nucléaire, renfermant notamment les groupes turbo alternateurs produisant l'électricité). La superficie couverte par le système d'alerte incendie des CNPE est donc extrêmement étendue, certains détecteurs étant distants de plusieurs centaines de mètres du poste de commande central. En outre, ces détecteurs couvrent des zones à taux de radiations élevés, sans personnel à demeure, qui ne sont accessibles In the particular case of nuclear power generation centers (CNPE), the detectors cover the various zones of the plant, whatever their degree of radioactivity, the reactor building (nuclear zone, containing in particular the reactor, the primary circuit, the steam generator) to the transformers, passing through the engine room (non-nuclear zone, containing in particular the turbo generators producing electricity). The area covered by the fire alarm system of the CNPE is therefore extremely extensive, with some detectors being several hundred meters distant from the central control station. In addition, these detectors cover areas with high radiation levels, without indwelling personnel, which are not accessible.

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- 2 - qu'avec un équipement de protection radiologique approprié et au travers de sas, rendant les temps d'intervention particulièrement longs en cas d'incendie ou de contrôles à effectuer dans ces zones. - 2 - with appropriate radiological protection equipment and through airlocks, making particularly long response times in case of fire or checks to be made in these areas.

Une difficulté rencontrée aujourd'hui est que cette conception du système d'alerte incendie de ces sites avec des zones à accès restreint rend difficile la vérification de l'alerte donnée par un détecteur d'incendie (fumée et/ou flamme), alors que ces derniers sont sources d'un certain nombre de fausses alertes : ainsi, dans le cas des CNPE, une procédure complexe est déclenchée à chaque alerte incendie émise par un détecteur, consistant tout d'abord à vérifier qu'il ne s'agit pas d'une fausse alerte (en effet, un détecteur défectueux émet également une alarme) ; si le signal persiste, il y a ensuite une vérification des permis de feu émis dans cette zone, par exemple pour des travaux de maintenance impliquant des opérations de soudage ou de meulage. Enfin, si aucuns travaux n'ont été identifiés, on envoie une ou plusieurs personnes pour une vérification physique dans la zone ou local en alarme, si les accès sont libres. De telles contraintes sont également rencontrées dans les industries pétrochimiques ou certaines installations médicales, où on ne peut pas être à proximité immédiate de la zone dans laquelle l'alerte incendie s'est déclenchée. Il y a donc un délai extrêmement long jusqu'à confirmation de l'existence ou non d'un départ d'incendie. En cas d'incendie réel, ce délai peut avoir des conséquences importantes, voire dramatiques. Une autre contrainte est que tout remplacement de matériel doit s'effectuer à l'identique ou de manière compatible, nécessairement à l'emplacement même du détecteur précédent, car les bâtiments de ces centres nucléaires de production d'électricité sont sujets à des procédures de certification complexes qui rendent ESCAL1-FR-1_TEXTE DEPOSE_JS/CD A difficulty encountered today is that this design of the fire warning system of these sites with restricted access areas makes it difficult to verify the alert given by a fire detector (smoke and / or flame), while these are sources of a number of false alarms: thus, in the case of CNPEs, a complex procedure is triggered with each fire alarm issued by a detector, consisting first of all in verifying that it is not a false alarm (indeed, a faulty detector also emits an alarm); if the signal persists, there is then a check of the fire permits issued in this zone, for example for maintenance work involving welding or grinding operations. Finally, if no work has been identified, one or more people are sent for a physical verification in the zone or local alarm, if access is free. Such constraints are also encountered in petrochemical industries or some medical facilities, where one can not be in the immediate vicinity of the area in which the fire alarm has occurred. There is therefore an extremely long delay until confirmation of the existence or not of a fire. In the event of a real fire, this delay can have important consequences, even dramatic ones. Another constraint is that any replacement of equipment must be identical or compatible, necessarily at the same location of the previous detector, because the buildings of these nuclear power generation centers are subject to procedures of complex certification that make ESCAL1-FR-1_TEXT DEPOSE_JS / CD

- 3 extrêmement difficile tout nouveau percement dans des matériels qualifiés ou toute modification de maçonnerie dans les bâtis existants. La présente invention vise donc à remédier à ces problèmes en proposant un nouveau dispositif de détection d'incendie qui permette de réduire, voir de rendre quasi nul, le temps écoulé entre la déclaration d'une alarme incendie et le constat de la réalité de l'incendie. Cette action sur le facteur temps entre la détection et l'intervention permet de réduire considérablement des dommages et pertes liés à un incendie. Ceci est réalisé grâce à un contrôle visuel venant doubler les informations des moyens de détection de fumée, tout en utilisant les connectiques existantes notamment d'alimentation électrique. A cet égard, l'invention a pour objet un dispositif de détection d'incendie, comportant une chambre de détection de fumée ou de flamme par des moyens photoniques ou ioniques, lesdits moyens étant reliés par câbles au réseau électrique, le dispositif comportant des moyens de transmission d'un signal d'alarme à un poste de commande et l'ensemble des éléments étant logés dans un boîtier destiné à être fixé sur une surface plane. Ce dispositif est remarquable en ce qu'il comporte au moins une micro-caméra numérique dont l'alimentation électrique est assurée par ladite liaison filaire au réseau électrique et en ce que les flux de données ou images de cette micro-caméra sont transmises par la technologie du courant porteur en ligne au poste de commande. - 3 extremely difficult any new drilling in qualified materials or any modification of masonry in existing frames. The present invention therefore aims at remedying these problems by proposing a new fire detection device which makes it possible to reduce, or even to render virtually zero, the time elapsed between the declaration of a fire alarm and the observation of the reality of the fire. 'fire. This action on the time factor between the detection and the intervention makes it possible to reduce considerably damages and losses related to a fire. This is achieved through a visual control doubling the information of the smoke detection means, while using the existing connectors including power supply. In this regard, the invention relates to a fire detection device comprising a smoke or flame detection chamber by photonic or ionic means, said means being connected by cables to the electrical network, the device comprising means transmission of an alarm signal to a control station and all the elements being housed in a housing intended to be fixed on a flat surface. This device is remarkable in that it comprises at least one digital micro-camera whose power supply is provided by said wired link to the electrical network and in that the data streams or images of this micro-camera are transmitted by the powerline technology in line at the control station.

Par micro-caméra, on désigne dans la présente invention une caméra de taille centimétrique, de préférence inférieure, exploitant des capteurs numériques notamment de taille millimétrique. Une telle micro-caméra numérique peut être réduite à un capteur numérique associé à un objectif ESCALI-FR-1_TEXTE DEPOSE_JS/CD 2948219 - 4 - et une unité de traitement et/ou de transmission du signal reçu par le capteur. Ces éléments, peu encombrants, peuvent avantageusement être intégrés au boitier du dispositif de détection d'incendie ou bien être placés dans un boîtier 5 indépendant, relié au boîtier principal. On comprend bien l'avantage de ce dispositif de conception astucieuse qui permet à un opérateur à distance de vérifier de visu par les images retransmises que le signal de détection de fumée transmis par le détecteur 10 corresponde bien à un départ de feu et n'est pas une fausse alerte. En outre, grâce à l'utilisation de la technologie de courant porteur en ligne, les signaux de la caméra sont retransmis en utilisant l'infrastructure existante et ne nécessitent pas la pose de nouveaux câbles. En effet, le 15 recours à une transmission des données dans le spectre électromagnétique n'est pas envisageable dans la plupart des installations surveillées, soit pour des problèmes de fiabilité du fait des épaisseurs importantes des parois des bâtiments (cas par exemple des CNPE) ou du fait de 20 restrictions, en environnement médical notamment, afin de ne pas perturber le bon fonctionnement d'autres appareils. Selon une première variante de l'invention, le capteur de la micro caméra est du type CCD. Selon une seconde variante de l'invention, le capteur 25 de la micro caméra est du type CMOS. Selon une troisième variante, le capteur de la micro- caméra pourra être du type thermique soit en équipant les capteurs CCD ou CMOS d'un filtre, soit en utilisant un détecteur du type micro-bolomètre non refroidi, par exemple 30 un micro-bolomètre à oxyde de vanadium. On obtient ainsi une imagerie infrarouge qui peut permettre d'affiner la détection d'incendie en cas de fortes fumées, mais également d'assurer l'anonymat des personnes, lorsque le capteur d'incendie est placé dans des lieux accessibles au ESCAL1-FR-1_TEXTE DEPOSE_JS/CD 2948219 - 5 - public tels que hôpitaux, administrations, hôtels, etc. On pourra avantageusement exploiter des capteurs numériques monochromes et/ou ayant une faible résolution (par exemple 600 x 480 pixels) et/ou un débit d'images ou 5 de données peu élevé (quelques images par seconde) afin d'optimiser les coûts du dispositif de détection. Selon une autre caractéristique, la caméra est équipée d'un objectif panoramique. De manière avantageuse, le capteur numérique et 10 l'objectif sont implantés sur la face avant du boitier renfermant les éléments de détection d'incendie, c'est-à-dire la face opposée à la surface plane sur laquelle ledit boitier est fixé. Dans une autre variante de conception, les éléments 15 de la micro-caméra peuvent être déportés par rapport au boîtier principal renfermant les éléments de détection d'incendie et être reliés à ce dernier par un câble d'alimentation électrique permettant également de transmettre les images recueillies par la caméra.By micro-camera is meant in the present invention a camera centimeter size, preferably smaller, using digital sensors including millimeter size. Such a digital micro-camera can be reduced to a digital sensor associated with a goal ESCALI-FR-1_TEXT_JS / CD 2948219 - 4 - and a processing unit and / or transmission of the signal received by the sensor. These elements, compact, can advantageously be integrated into the housing of the fire detection device or be placed in an independent housing 5, connected to the main housing. The advantage of this clever design device which allows a remote operator to verify visually by the retransmitted images that the smoke detection signal transmitted by the detector 10 corresponds to a fire departure and is not not a false alarm. In addition, thanks to the use of power line technology in line, the camera signals are retransmitted using the existing infrastructure and do not require the installation of new cables. Indeed, the use of a transmission of data in the electromagnetic spectrum is not possible in most of the monitored installations, either for reliability problems due to the large thicknesses of the walls of buildings (for example CNPE) or because of 20 restrictions, in medical environment in particular, so as not to disrupt the operation of other devices. According to a first variant of the invention, the sensor of the micro camera is of the CCD type. According to a second variant of the invention, the sensor 25 of the micro-camera is of the CMOS type. According to a third variant, the sensor of the micro-camera may be of the thermal type either by equipping the CCD or CMOS sensors with a filter, or by using a detector of the uncooled micro-bolometer type, for example a micro-bolometer. with vanadium oxide. Infrared imaging is thus obtained, which can be used to refine fire detection in case of heavy smoke, but also to ensure the anonymity of people, when the fire sensor is placed in places accessible to ESCAL1-EN -1_TEXTE DEPOSE_JS / CD 2948219 - 5 - such as hospitals, administrations, hotels, etc. Monochromatic and / or low resolution digital sensors (for example 600 x 480 pixels) and / or a low image or data rate (a few frames per second) can advantageously be exploited in order to optimize the costs of the image. detection device. According to another characteristic, the camera is equipped with a panoramic lens. Advantageously, the digital sensor and the lens are located on the front face of the housing enclosing the fire detection elements, that is to say the face opposite to the flat surface on which said housing is fixed. In another variant of design, the elements 15 of the micro-camera can be deported with respect to the main housing enclosing the fire detection elements and be connected thereto by a power supply cable also for transmitting the images. collected by the camera.

20 L'avantage de cette variante est qu'elle permet d'optimiser l'angle de vue de la caméra en fonction de la zone à couvrir. Dans une configuration à deux caméras reliées à un détecteur, on pourra ainsi avoir une première caméra 25 implantée en vision panoramique dans le boîtier principal et une seconde caméra déportée, par exemple sur un mur adjacent, à faible hauteur du sol, ce qui permettra d'avoir une bonne visibilité de la zone à surveiller même en cas de fortes fumées.The advantage of this variant is that it makes it possible to optimize the angle of view of the camera as a function of the area to be covered. In a configuration with two cameras connected to a detector, it will thus be possible to have a first camera 25 implanted in panoramic vision in the main housing and a second remote camera, for example on an adjacent wall, at low height of the ground, which will allow have good visibility of the area to be monitored even in case of heavy smoke.

30 L'invention a également pour objet un système d'alerte incendie mettant en ouvre un ensemble de dispositifs de détection d'incendie selon l'invention. Ce système d'alerte incendie est remarquable en ce qu'il comporte des moyens d'enregistrement des images ou des flux ESCALI-FR-1_TEXTE DEPOSE_JS/CD 2948219 - 6 - de données émises par les caméras des dispositifs. Ces moyens d'enregistrement peuvent être analogiques (signal vidéo enregistré sur bandes magnétiques) ou numériques (flux de données ou images sur une unité de 5 stockage physique de type disque dur d'ordinateur ou mémoire flash). Un exemple de dispositif d'enregistrement numérique d'images émises par un réseau de caméras numériques pouvant être appliqué au système d'alerte incendie de la présente 10 invention est décrit dans le brevet français publié sous le numéro FR 2875926. Grâce à ces moyens d'enregistrement, il sera possible de conserver une trace des événements ayant précédé un départ de feu. En outre, en cas de destruction rapide d'un 15 dispositif par les flammes, les images enregistrées permettront de confirmer l'existence d'un incendie dans le local où le dispositif détruit était placé. On comprend bien que l'invention peut être mise en œuvre sur toute nouvelle installation d'un système de 20 détection d'incendie mais peut également venir en substitution d'installations existantes à moderniser ou à remettre en état. Il va de soi que si le dispositif et le système selon l'invention trouveront une application particulièrement 25 préférée à la lutte contre les incendies dans les centres nucléaires de production d'électricité, il ne s'agit que d'un exemple particulier non limitatif des domaines d'application de l'invention. Ainsi, le dispositif et le système selon l'invention pourront être mis en œuvre dans 30 tout type d'installation à accès restreint ou complexe, tels qu'industries à risques, hôpitaux, hôtelleries, lieux publics, transports publics. ESCALI-FR-1_TEXTE DEPOSE_JS/CD The invention also relates to a fire alarm system implementing a set of fire detection devices according to the invention. This fire alarm system is remarkable in that it includes means for recording the images or flows of data transmitted by the cameras of the devices. SUMMARY OF THE INVENTION These recording means may be analog (video signal recorded on magnetic tapes) or digital (data streams or images on a physical storage unit such as a computer hard disk or flash memory). An example of a digital image recording device emitted by a digital camera network that can be applied to the fire warning system of the present invention is described in the French patent published under the number FR 2875926. It will be possible to keep a record of the events that preceded a fire. In addition, in case of rapid destruction of a device by the flames, the recorded images will confirm the existence of a fire in the room where the destroyed device was placed. It will be understood that the invention may be implemented on any new installation of a fire detection system but may also replace existing installations to be modernized or repaired. It goes without saying that if the device and the system according to the invention will find a particularly preferred application in the fight against fires in nuclear power generation centers, this is only a particular non-limiting example. fields of application of the invention. Thus, the device and the system according to the invention can be implemented in any type of installation restricted or complex access, such as risky industries, hospitals, hotels, public places, public transport. ESCALI-EN-1_TEXT DEPOSE_JS / CD

Claims

CLAIMS1 - Fire detection device, comprising a smoke and / or flame detection chamber by photonic or ionic means, said means being connected by cable to the electrical network, the device comprising means for transmitting a signal of alarm at a control station and all the elements being housed in a housing intended to be fixed on a flat surface and having a front face characterized in that it comprises at least one digital micro-camera whose power supply is provided by said wired link to the power grid and that the data streams or images of this micro-camera are transmitted by the power line technology in line to the control station.

2 - Device according to the preceding claim characterized in that the sensor of the micro-camera is of the CCD type.

3 - Device according to claim 1 characterized in that the sensor of the micro-camera is of the CMOS type.

4 - Device according to any one of the preceding claims characterized in that the micro-camera is provided with an infrared filter.

5 - Device according to claim 1, characterized in that the sensor is a micro-bolometer uncooled. 30

6 - Device according to any one of the preceding claims characterized in that the micro-camera is provided with a panoramic lens. ESCALI-EN-1_TEXT DEPOSE_JS / CD - 8

7 - Device according to any one of the preceding claims characterized in that a micro-camera is located in the front face of said housing.

8 - Device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a micro-camera is placed in a remote housing, connected by a power cable to the housing enclosing the smoke detection means and / or flame.

9 - Fire alarm system using a set of fire detection devices according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means for recording the images or data streams emitted by the cameras devices. ESCAL1-EN-1_TEXT DEPOSE_JS / CD