FR2962865A1 - Systeme de gestion d'un ensemble de bornes de distribution d'electricite - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un système de gestion d'un ensemble de bornes mobiles de distribution de courant électrique (1), comportant un serveur (200), comprenant des moyens (203) de commande de l'activation de chacune des bornes (1) et des moyens (203) de contrôle de la consommation des bornes (1), et comprenant des moyens de communication par voie radio (220) avec les bornes (1), en direct et/ou via au moins une passerelle. L'invention permet de disposer d'un système souple et configurable, aisément et rapidement adaptable, tout en assurant un contrôle et une gestion efficace de la distribution, en réduisant les risques de pannes et les défauts de communication, en particulier pour des systèmes pouvant être développés partiellement en extérieur.

Description

Système de gestion d'un ensemble de bornes de distribution d'électricité

La présente invention concerne la distribution de courant électrique et autres fournitures de fluides consommables, tels que du gaz ou du liquide, de façon temporaire et dans des conditions variables, nécessitant des installations évolutives et configurables, et une gestion précise et contrôlée de la distribution, en fonction des besoins. Des systèmes de distribution, mettant en oeuvre des bornes de distribution contrôlées par un dispositif de supervision, sont par exemple mis en oeuvre dans les parcs d'exposition, chaque borne contrôlant l'alimentation d'un stand. Chaque borne est reliée à une artère, ou réseau, de fourniture du fluide considéré et l'exposant souscrit un contrat, c'est-à-dire un abonnement ou un forfait, pour s'y raccorder. L'exploitation d'une borne impose des contraintes importantes. Il faut en effet paramétrer la borne pour autoriser le prélèvement d'électricité ou autre dès que le contrat est souscrit et aussi contrôler que la consommation instantanée n'excède pas la valeur contractuelle et/ou que la consommation totale n'excède pas le montant forfaitaire. Un autre problème qui se pose est la gestion de ces bornes. Pour une question de commodité d'installation de stands de formes diverses, les bornes sont usuellement mobiles. Lorsqu'un salon d'exposition prend fin, elles sont regroupées. Pour le salon suivant, il est utile de connaître le nombre et la position des bornes disponibles. Un autre problème des systèmes de gestion de la distribution d'électricité et autres fluides, dans un parc d'exposition, et plus généralement dans des espaces à configuration variable (campings, marchés, ports,...) est qu'il est nécessaire de pouvoir s'adapter immédiatement aux besoins de chaque utilisateur. Ainsi, dans certains cas, un stand aura une surface importante, et nécessitera une puissance électrique importante. Dans d'autres cas, plusieurs stands de tailles plus réduites seront distribués dans le même espace. Dans d'autres cas encore, une installation en extérieur sera nécessaire. Dans les systèmes connus, les bornes sont généralement reliées à un ordinateur de supervision par un réseau filaire dédié, mettant par exemple en oeuvre un protocole de type Ethernet. Cette approche permet une gestion centralisée, mais est relativement complexe à installer (nécessité de câbler un espace très important, et de prévoir de très nombreux points d'accès), fragile (risque de coupure ou détérioration d'un câble) et impose malgré tout des contraintes fortes en matière de configuration (une borne ne peut être connectée qu'à un point d'accès prévu et identifié à l'avance, ce qui ne permet pas facilement une évolution ou une adaptation de l'installation, notamment en extérieur). Il a été envisagé de faire appel à des systèmes non filaires, mettant en oeuvre le protocole WiFi. Ceci permet de simplifier l'installation, du fait de l'absence de câblage complet. Cependant, un câblage partiel important reste nécessaire, pour relier entre elles la pluralité de bornes WiFi nécessaires. En effet, la portée maximale est relativement réduite, pour des mises en oeuvre dans des parcs d'exposition ou des espaces similaires, et il est nécessaire de prévoir de nombreuses bornes WiFi. De plus, chaque borne WiFi ne peut contrôler efficacement qu'un nombre réduit de bornes de distribution. Les expériences tentées ont montré que de tels systèmes sont mal adaptés en pratique, et que les débits disponibles sont incompatibles avec les applications proposées. En outre, en cas de défaillance ou de brouillage d'une des bornes WiFi, le service est interrompu, ce qui n'est pas acceptable.

Il est donc souhaitable de disposer d'un système souple et configurable, aisément et rapidement adaptable, tout en assurant un contrôle et une gestion efficace de la distribution, en réduisant les risques de pannes et les défauts de communication, en particulier pour des systèmes pouvant être développés partiellement en extérieur.

La présente invention vise à traiter au moins l'un des problèmes ci-dessus.

A cet effet, l'invention concerne tout d'abord un système de gestion d'un ensemble de bornes mobiles de distribution de courant électrique, comprenant chacune des moyens de connexion à un réseau d'alimentation électrique et au moins une prise apte à délivrer du courant électrique à un appareil, et des moyens de contrôle distribution agencés pour commander l'état de moyens de distribution du courant électrique. Selon l'invention, un tel système comporte un serveur, comprenant des moyens de commande de l'activation de chacune des bornes et des moyens de contrôle de la consommation des prises, et comprenant des moyens de communication par voie radio avec les bornes, en direct et/ou via au moins une passerelle, chacune des bornes comprenant : - des moyens radio comprenant des moyens de réception et des moyens d'émission de messages ; - des moyens de traitement de messages radio reçus, délivrés par le serveur, et de commande des moyens de contrôle de distribution en fonction de dits messages reçus contenant des ordres de changement d'état des moyens de distribution ; - des moyens de génération de messages à émettre, en fonction 20 d'informations délivrées par les moyens de contrôle de distribution et destinées au serveur ; - des moyens de répétition, reliés en sortie des moyens de réception et reliés en entrée des moyens d'émission, agencés pour commander une réémission d'un message reçu vers au moins une borne voisine ; 25 - des moyens d'identification et de gestion d'un ensemble d'au moins une borne voisine, pour ainsi former un réseau maillé auto-cicatrisant. Ainsi, comme les bornes peuvent communiquer entre elles et avec le serveur, ce dernier peut établir des liaisons de données avec chacune d'entre elles, directement ou à travers une ou plusieurs bornes servant de répéteur. Le 30 déploiement d'une installation, par exemple pour une manifestation donnée, dans un parc d'exposition, est particulièrement simple. Chaque borne est détectée par au moins une borne voisine déjà installée, et se trouve donc directement intégrée au réseau, en communiquant avec cette ou ces bornes voisines. Il est ainsi aisé de développer un réseau dans des zones nouvelles, y compris en extérieur, sans installation particulière. En effet, ce sont les bornes elles-mêmes qui forment le réseau de communication. Cette approche permet par ailleurs d'obtenir de façon simple un système sûr et fiable. En effet, les bornes sont capables de communiquer avec plusieurs bornes voisines, et donc de changer de voie de communication avec le serveur, en cas de problème. Ainsi, si une borne n'assure plus la répétition des messages, la borne émettrice détecte qu'il y a un problème (elle ne reçoit plus, par exemple, les acquittements requis) et choisit une autre voie de communication, c'est-à-dire une autre borne voisine, pour la ré-émission. On dispose donc de façon très simple d'un réseau auto-cicatrisant, c'est-à-dire que les échanges restent possibles même en cas de défaillance ponctuelle, sans nécessiter de moyens complexes de redondance (cette fonction étant assurée par les bornes elles-mêmes). On notera que la borne peut se présenter sous diverses formes, telles qu'un coffret ou tout autre élément comportant un châssis portant les constituants et, de préférence, une enveloppe protectrice.

Il faut aussi noter que l'invention n'est pas dépendante du service fourni, c'est-à-dire que la borne pourrait être principalement dédiée à des services autres que la fourniture d'électricité, comme évoqué plus haut. En effet, la borne peut avoir vocation de fournir tous les services classiquement disponibles dans une maison, c'est-à-dire les "fluides" consommables et le raccordement à un réseau de transmission de données, le problème étant ici que les raccordements puissent être effectués rapidement et aisément. Avantageusement, chacune des bornes comprend des moyens de localisation de la borne considérée, comportant des moyens d'envoi, périodique et/ou sur demande, d'une information de localisation audit serveur.

Ces moyens d'envoi peuvent bien sûr être communs avec, ou inclus dans, les moyens de génération de messages, l'information de localisation étant transmise dans l'un desdits messages. Le serveur peut ainsi disposer d'une carte à jour de la position des bornes, 5 pour ainsi savoir quelles sont les bornes disponibles dans une zone ou encore pour vérifier que les bornes inutilisées sont rangées. Avantageusement, chacune des bornes comprend un lecteur d'étiquettes de radio-identification, et en ce que des accessoires associés à ladite borne, et notamment des câbles de connectique, portent une étiquette de radio- 10 identification, le lecteur étant agencé pour commander l'envoi, au serveur, de messages radio contenant des informations ainsi lues, de façon à permettre une traçabilité desdits accessoires dans le serveur. Le serveur peut ainsi tenir à jour une table de localisation des divers accessoires, ce qui évite une perte de temps pour se les procurer, en particulier 15 lors de l'installation, et de lutter contre les risques de perte ou de vol. Il peut être prévu que le système comprenne au moins un équipement de transport et/ou de stockage d'un ensemble de bornes. En pareil cas, il est intéressant que chacune des bornes porte une étiquette de radio-identification, et que l'équipement de transport et/ou de stockage 20 comprenne un lecteur d'étiquettes de radio-identification, associé à des moyens de transmission d'informations ainsi lues vers le serveur, permettant ainsi la traçabilité des bornes. Chaque borne que l'on approche de, ou que l'on place dans, l'équipement est ainsi détectée et signalée au serveur, ce qui permet d'éviter de munir les bornes 25 des moyens de localisation évoqués plus haut. On notera toutefois que la borne est localisée de façon relative, c'est-à-dire qu'elle est associée à l'équipement mais que la position de ce dernier n'est pas nécessairement connue, en particulier s'il est mobile. Il est alors intéressant que l'équipement de transport et/ou de stockage 30 comprenne lui-même des moyens de localisation et/ou des moyens radio, récepteurs et émetteurs, d'échange de messages avec le serveur et/ou au moins une des bornes. L'équipement indique ainsi la position des bornes qu'il porte ou contient. Avantageusement, chacune des bornes comprend des moyens de paramétrage, en fonction d'au moins une information transmise par un opérateur, via un support de données dédié, la borne considérée comprenant des moyens de lecture et/ou d'écriture sur ledit support. L'opérateur peut, par exemple, présenter une carte à puce ou une mémoire présentant un port USB, ou tout autre support de données, lisible par contact ou par un transpondeur, de liaison radio courte portée. Un administrateur du système, humain ou électronique, aura préalablement inscrit sur ce support de données des informations permettant d'activer la borne, c'est-à-dire au moins de la réveiller pour qu'elle acquière les informations voulues d'autorisation d'utilisation de la borne, soit en consultant le serveur soit en lisant le support si celui-ci les comporte, et le cas échéant de la configurer. Il peut être prévu que chacune des bornes comprenne des moyens de suivi et/ou de réglage de prestation, par un utilisateur, comprenant au moins un clavier et un écran. En pareil cas, la borne peut faire office de guichet pour l'achat de 20 prestations ou bien permettre de choisir parmi plusieurs modalités de fourniture qui sont offertes, par exemple la tension ou la fréquence du courant. Il est intéressant que chacune des bornes comprenne au moins un afficheur associé à des moyens tampon d'alimentation électrique agencés pour, en cas de disparition de l'alimentation électrique, maintenir fonctionnel l'afficheur. 25 La borne peut ainsi rester partiellement fonctionnelle lorsqu'elle est déconnectée de l'artère réseau d'alimentation et déplacée et temporairement stockée. Pour assurer un bon niveau de disponibilité du système, il est avantageux que le système comprenne au moins une paire de serveurs et/ou au moins une 30 paire de passerelles associées à au moins un serveur, chacun des deux éléments de chaque paire étant agencé pour se substituer à l'autre en cas de défaillance de celui-ci. Il peut être commode qu'au moins certaines des bornes comportent des moyens adaptateurs pour délivrer au moins deux types de courant électrique, tels que des courants tétraphasé, triphasé, biphasé, alternatif ou continu, et/ou au moins un fluide tel que de l'air, de l'eau, un carburant, un gaz, et/ou un service, tel que l'accès à un réseau de téléphone ou le réseau Internet. L'invention concerne aussi une borne d'un système selon l'invention, caractérisée en ce qu'elle comprend : - des moyens radio comprenant des moyens de réception et des moyens d'émission de messages ; - des moyens de traitement de messages radio reçus, délivrés par le serveur, et de commande des moyens de contrôle de distribution en fonction de dits messages reçus contenant des ordres de changement d'état des moyens de 15 distribution ; - des moyens de génération de messages à émettre, en fonction d'informations délivrées par les moyens de contrôle de distribution et destinées audit serveur ; - des moyens de répétition, reliés en sortie des moyens de réception et reliés 20 en entrée des moyens d'émission, agencés pour commander une réémission d'un message reçu vers au moins une borne voisine ; - des moyens d'identification et de gestion d'un ensemble d'au moins une borne voisine, pour ainsi former un réseau maillé auto-cicatrisant. L'invention concerne aussi un équipement de transport et/ou de stockage 25 d'un ensemble de bornes d'un système selon l'invention, comprenant des moyens d'identification et/ou de communication avec lesdites bornes. L'invention concerne en outre un câble, ou un faisceau de câbles, de connexion d'une borne dans un système selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comprend une étiquette de radio-identification apte à être lue par une borne selon 30 l'invention et/ou par un équipement selon l'invention.

Un tel faisceau de câbles peut être réalisé à l'aide d'un bloc adapté pour recevoir et regrouper plusieurs connecteurs, de façon à simplifier et sécuriser les opérations de connexion. L'invention concerne enfin une application d'un système selon l'invention 5 à au moins un des domaines appartenant au groupe comprenant l'alimentation, notamment électrique, en intérieur et/ou en extérieur : - lors d'un événement de type forain ; - dans un parc d'exposition ou un palais des congrès ; - dans un parc de loisirs ; 10 - dans un camping ; - dans un port ; - dans une station-service. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation du système selon l'invention, en référence aux dessins 15 annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique du système à bornes, et - la figure 2 est une représentation schématique d'une des bornes ; - les figures 3A et 3B illustrent schématiquement le principe d'auto- cicatrisation d'un système selon l'invention ; 20 - les figures 4A et 4B sont deux vues d'un chariot de transport et de stockage de bornes, mis en oeuvre dans un système selon l'invention, dans un mode de réalisation ; - les figures 5A et 5B illustrent une structure de prise permettant une connexion efficace aux bornes, dans un mode de réalisation ; 25 - les figures 6A et 6B présentent un exemple de borne pouvant être mis en oeuvre dans le système de la figure 1. La figure 1 représente un système de gestion d'un ensemble de bornes 1 prévues pour assurer la distribution de courant électrique dans un hall d'exposition, un terrain de camping ou autres lieux d'occupation temporaire de 30 parcelles d'une zone (en intérieur et/ou en extérieur) contenant le système.

Le système forme un réseau de transmission d'informations, par voie hertzienne, comprenant une pluralité de noeuds, sous forme de bornes 1 gérées, ici à travers une passerelle 250, par un serveur 200. La figure 2 montre la structure d'un exemple d'une telle borne, également appelée coffret, 1, et les figures 6A et 6B illustrent un exemple d'une telle borne, respectivement de face et de derrière. Sur la figure 6A, on distingue un écran 510, des emplacements 511 pour des fusibles et/ou des interrupteurs. Sur la face arrière (figure 6B) sont prévues quatre prises électriques 512 à 515, et le cas échéant des prises permettant une connexion à un réseau téléphonique 516 et/ou à un réseau informatique 517 (Ethernet par exemple). Comme on le voit sur la figure 2, une borne comprend des éléments de connexion à une artère d'un réseau d'alimentation électrique 100, à savoir un câble 51 et, dans cet exemple, un adaptateur 52 de type de courant fourni à au moins une prise 31 de délivrance du courant électrique à un appareil.

L'adaptateur 52 peut comporter aussi un redresseur avec filtre pour une fourniture de courant continu, par exemple 12 volts ou 48 volts. En sortie du redresseur, il peut être prévu un onduleur de fourniture de tension à une fréquence autre que celle du réseau 100. L'adaptateur 52 peut par exemple délivrer au moins deux types de courant électrique choisis dans le groupe constitué par le courant tétraphasé, le courant triphasé, le courant biphasé, le courant alternatif et le courant continu, et/ou délivrer au moins un fluide tel que de l'air, de l'eau, un carburant, un gaz, et/ou un service, tel que l'accès à un réseau téléphonique ou le réseau Internet. Dans d'autres modes de réalisation, la borne n'assure pas ces traitements sur le courant reçu, les différents types de courant, s'ils sont nécessaires, étant distribués par le réseau 100. La borne 1 comporte en outre des circuits de contrôle de distribution, à savoir, pour chaque prise 31, un circuit de commande d'ouverture / fermeture 33 commandant l'état d'un organe de distribution du courant électrique, ici un interrupteur 32, et un circuit de mesure 34 pour en mesurer la consommation.

L'interrupteur 32, ou le circuit de mesure 34, comporte un détecteur de surintensité par rapport à un seuil haut, pour alors commander une disjonction, à travers éventuellement le circuit de commande 33. Il peut toutefois être prévu que le seuil haut soit réglable, c'est-à-dire que sont offerts plusieurs seuils hauts. En outre, une temporisation de la disjonction peut être prévue. A cet effet, un circuit intégré peut être prévu pour mesurer la puissance aux bornes d'un élément résistif série pour commander l'ouverture de l'interrupteur 32, et cette puissance peut être modulée par une commande externe pour ainsi régler le seuil.

Une première possibilité est de prévoir l'élément résistif monté en série sur une ou plusieurs phases pour en mesurer la différence de potentiel et en déduire le courant équivalent. Une seconde possibilité est de mesurer le courant via un transformateur de courant avec ou sans ouverture de la ou des phases. La tension et le courant sont mesurés par un dispositif analogique alimentant un dispositif numérique agencé pour mesurer les déphasages, les puissances en étant alors calculées. Le serveur 200, comprend des circuits 203 de commande de l'activation de chacune des bornes 1 et de contrôle de la consommation des prises 31, et comprend des circuits 220 de communication avec les bornes 1. Les circuits de communication 220 peuvent faire appel à des circuits radio de la passerelle 250 ou comporter eux-mêmes de tels circuits, la passerelle 250, éventuellement intégrée dans le serveur 200, servant à adapter des formats de messages entre le réseau radio et un format interne du serveur 200. Pour communiquer, chacune des bornes 1 comprend en outre : - un ensemble radio 20, comprenant des circuits de réception radio 21 et des circuits d'émission radio 22 de messages ; - des circuits (ici une unité centrale 3) de traitement de messages radio reçus, délivrés par le serveur 200, et de commande des circuits de contrôle de distribution 33, 34 en fonction de dits messages reçus contenant des ordres de changement d'état des organes de distribution 32 ; - des circuits (ici l'unité centrale 3) de génération de messages à émettre, en fonction d'informations délivrées par les circuits de contrôle de distribution 33, 34 et destinées au serveur 200 ; - des moyens de répétition 23, 24, reliés en sortie des circuits de réception radio 21 et reliés en entrée des circuits d'émission radio 22, agencés pour commander une réémission d'un message reçu vers au moins une borne 1 dite voisine, c'est-à-dire à portée radio ; - des circuits 15 d'identification et de gestion d'un ensemble constitué par au moins une autre borne 1 voisine.

Ces moyens permettent de former un réseau maillé auto-cicatrisant, comme illustré par les figures 3A et 3B. Sur la figure 3A, on a représenté une pluralité de bornes la à 1f, aptes à communiquer entre-elles, avec la passerelle 250 et/ou des routeurs 110 et 111. Le réseau s'est construit progressivement, au fur et à mesure de l'implantation des stands, dans l'exemple d'un hall d'exposition. Ainsi, lors de son installation, la borne la a détecté la présence, dans son voisinage, de la borne lb, et c'est appairée (41) avec elle. Celle-ci est appairée (42) avec la borne lc, elle-même en liaison (43) avec la passerelle 250. Ainsi, sans développement physique de réseau, ni planification ou programmation particulière, la borne la peut entrer en communication avec le serveur 200. Des routeurs 10, 11 peuvent être prévus, notamment lorsque les distances entre deux bornes, ou entre une borne 1f et la passerelle 250, sont trop importantes. Une passerelle de redondance 251 et/ou un serveur de redondance 201 peuvent être prévus, pour prendre le relais, de façon transparente, en cas de défaillance de la passerelle 250 et/ou du serveur 200. En cas de défaillance du routeur 11 (figure 3B) la liaison 44 avec la passerelle 250 n'est plus assurée, et les bornes le et 1f ne peuvent plus communiquer avec le serveur 200. Dans ce cas, le mécanisme d'auto-cicatrisation se met en oeuvre automatiquement dans les bornes le et 1 f La borne 1f détecte la défaillance, et en informe la borne le. Celles-ci cherchent une autre voie, qui est créé par le routeur 110, qui créé une liaison 45 avec la borne la. Ainsi, les bornes le et 1f sont à nouveau en liaison avec le serveur 200. La défaillance est palliée de la même façon si elle apparaît sur une borne (1f par exemple, sur la figure 3B). De même, la liaison 45 nouvellement créée peut être une liaison entre bornes, si la borne la est suffisamment proche de la borne le. Des mécanismes de gestion de redondances et/ou de luttes contre les transmissions multiples d'un même message peuvent être mis en place. Les communications se font par exemple selon la norme IEEE 802.15.4 (ZigBee®), qui limite la consommation.

Pour assurer les fonctions ci-dessus, la borne 1 comporte ladite unité centrale 3 comprenant un microprocesseur 10 synchronisé par une base de temps 11 et associé à une mémoire de travail RA1VI référencée 12. Le microprocesseur 10 est piloté par une mémoire de programme 13, qui lui permet d'assurer ses diverses fonctions. On peut ainsi citer la gestion des échanges de messages avec le serveur 200, avec réception de messages d'activation de la borne 1 et de messages de personnalisation de celle-ci selon l'utilisateur prévu, et, en sens inverse, émission de messages de télémesure concernant par exemple la consommation des diverses prises 31. Il faut aussi citer la gestion de réémissions de messages vers des bornes à portée radio ou vers le serveur 200.

Dans cet exemple, la borne 1 comprend des circuits 61 de localisation de la borne 1, comportant des circuits 62 d'envoi, périodique et/ou sur demande, d'une information de dite localisation du serveur 200. Les moyens de localisation peuvent être de divers types. On peut par exemple prévoir un récepteur de signaux d'un réseau satellitaire, GPS ou autre, ou encore un récepteur de signaux d'émetteurs locaux. En un pareil cas de triangulation, on peut effectuer des comparaisons des niveaux relatifs reçus, ou bien une détection d'un angle d'azimut de chacun ou encore mesurer un retard relatif entre les signaux reçus. Dans ce dernier cas, la borne peut émettre des signaux radio de sondage (PING) que vont recevoir au moins trois balises émettrices-réceptrices. Les balises y répondent avec une même latence, de reconnaissance du signal reçu, si bien que les deux écarts de retards entre la première réponse reçue et les deux suivantes indiquent les deux écarts des distances. Si besoin est, le retard absolu d'aller et retour, entre le signal PING et chaque réponse, permet de déterminer la distance de la borne à chaque balise, puisque ce retard absolu représente la somme dudit temps de latence, du temps de propagation du signal PING et du même temps de propagation de la réponse. La vitesse de propagation des ondes radio dans l'air étant connue, on peut donc en déduire les trois distances aux balises. La borne 1 comprend ici un lecteur 71 d'étiquettes d'identification 72, ici par radio courte portée avec transpondeur (RFID), prévu pour que des accessoires associés à la borne 1, par exemple des câbles amovibles de connectique 73 portant une telle étiquette de radio-identification 72, soient ainsi repérés, et identifiés, le lecteur 71 commandant l'envoi, au serveur 200, de messages radio contenant des informations ainsi lues, de façon à permettre une traçabilité des câbles 73 ou autres dans le serveur 200. A cet effet, le lecteur 71 transmet ses informations à l'unité centrale 3 pour qu'elle engendre un message les contenant et en commande l'envoi au serveur 200. Dans cet exemple, le système comprend une pluralité d'au moins un équipement 300 de transport et/ou de stockage d'un ensemble de bornes 1, c'est-à-20 dire un chariot ou une aire de stockage. La borne 1 porte elle-même une étiquette d'identification 75, ici par radio, et l'équipement de transport et/ou de stockage 300 comprend un lecteur 371 d'étiquettes de radio-identification 75, associé à des circuits de transmission d'informations ainsi lues vers le serveur 200, permettant ainsi la traçabilité des 25 bornes 1. L'équipement de transport et/ou de stockage 300 comprend des circuits de localisation 361 et/ou des circuits radio 320, comprenant un récepteur 321 et un émetteur 322, d'échange de messages avec le serveur 200 et/ou au moins une des bornes 1.

Un exemple d'un tel équipement de transport et/ou de stockage 300 est illustré par les figures 4A et 4B. Il s'agit ici d'un chariot, monté sur roues, comprenant une multiplicité de logements 41, configurés pour recevoir chacun une borne 42, et la maintenir (de façon à éviter les chocs et les chutes lors du transport). Selon les cas, on peut prévoir un appairage entre une borne et un logement (chaque borne ayant sa place réservée, de façon à faciliter la gestion) ou un stockage libre, associée le cas échéant avec un suivi dynamique, à l'aide des étiquettes communiquantes équipant les bornes. Dans ce cas, lorsqu'une borne 42 est placée dans un logement 41, le chariot détecte sa présence, et peut en informer le serveur. Inversement, lorsqu'une borne est retirée, une information de retrait, éventuellement liée à une information de localisation, est transmise au serveur. Ce chariot permet ainsi au serveur de savoir en permanence le nombre et la position des bornes disponibles. Dans certains modes de réalisation, le serveur peut ainsi décider de diriger le chariot le plus proche d'un site nécessitant une borne vers ce site. Comme indiqué précédemment, divers équipements, et notamment des câbles, peuvent également être munis d'étiquettes. Dans ce cas, le chariot peut également gérer leur présence de la même façon que les bornes.

Ces câbles sont généralement des câbles de gros diamètre, apte à délivrer des puissances importantes. Leur coût est important, et il est donc souhaitable de lutter contre les risques de perte ou de vol. C'est pour cette raison qu'il est proposé, dans certains modes de réalisation, de les équiper d'étiquettes communiquantes, permettant selon les cas de gérer leur stockage (par exemple dans les chariots) et/ou leur mise en oeuvre avec une borne. Notamment, lorsqu'un câble est branché à une borne, celle-ci peut lire son étiquette et informer le serveur qu'il est équipé de ce câble spécifique, identifié par son étiquette. Par ailleurs, la mise en oeuvre d'une alimentation, c'est-à-dire la connexion complète d'une borne, suppose généralement le branchement de plusieurs câbles, par exemple cinq, équipés chacun d'un connecteur. Ceci multiplie les manipulations, et génère des risques de mauvaises connexions (il faut bien sûr que chaque connecteur soit associé à la bonne entrée sur la borne). En outre, les nombreuses manipulations introduisent un risque de détérioration des connecteurs.

Pour réduire ces risques, il est proposé, selon un aspect optionnel, de mettre en oeuvre un bloc de connexion, par exemple sous la forme illustrée par les figures 5A et 5B. Un tel bloc peut être associé à un faisceau de câbles (cinq, dans ce mode de réalisation), pour former une prise (ou une « sur-prise ») présentant cinq logements 51, aptes à recevoir chacun l'un des connecteurs. Ce bloc peut être réalisé sous la forme de deux demi-coques 52, 53 assemblées par exemple par vissage ou clippage, de façon à ne nécessiter aucun démontage des connecteurs. Un détrompeur 54, correspondant ici à la partie inférieure du bloc, peut être prévu, et correspondre à un logement correspondant sur la borne. Ainsi, il est aisé d'assurer en une seule opération la connexion des cinq câbles, sans risque d'erreur de branchement. En outre, les demi-coques offrent une surface importante, facilitant les manipulations, et sont dessinées de façon à réduire les risques d'électrocution et/ou de détérioration des différents connecteurs. Le bloc de connexion peut par ailleurs porter une étiquette communiquante. Dans ce cas, on identifie le faisceau de cinq câbles, et non chaque câble, ce qui facilite la gestion, et réduit le nombre d'étiquettes. On décrit ci-après plus en détail une borne 1. Certains aspects peuvent être mis en oeuvre, de façon similaire, sur un chariot ou un autre équipement destiné à être gérer par le système de l'invention. La borne 1 comprend en outre des circuits de paramétrage 16, en fonction d'au moins une information transmise par un opérateur habilité, via un support de données 85 dédié, la borne 1 comprenant des circuits 81 de lecture et/ou d'écriture sur le support 85. Le support de données 85 est par exemple une clé USB, ou une carte à puce, qui a été paramétrée par le gestionnaire du système lors de l'établissement d'un contrat de mise à disposition de la borne. L'unité centrale 3 reçoit ainsi les informations d'abonnement voulues pour, par exemple, commander le réglage du seuil maximal de courant ou pour comparer une valeur de forfait de consommation à une valeur courante de consommation cumulée. Pour la personnaliser de façon plus fine, et pour parer à une panne des autres médias, la borne 1 peut comprendre des circuits 91 de réglage de prestation, par un utilisateur, comprenant un ensemble de circuits de relations homme-machine comportant un clavier 92 de saisie de paramètres de personnalisation et un écran 93 d'affichage de la saisie et de présentation d'un menu déroulant. La borne 1 peut comprendre en outre un afficheur 95, qui peut être l'afficheur 93, associé à des organes tampon d'alimentation électrique 96 agencés pour, en cas de disparition de l'alimentation électrique, maintenir fonctionnel l'afficheur 95. Il s'agit par exemple d'une pile ou batterie de secours. Pour assurer une bonne disponibilité, le système peut comprendre une paire de serveurs 200 et/ou au moins une paire de dites passerelles 250 de liaison d'un même serveur 200 avec le réseau radio, chacun des deux éléments de chaque paire étant agencé pour se substituer à l'autre en cas de défaillance de celui-ci. La détection de la défaillance de l'un des organes 250, 200 ci-dessus s'effectue, par exemple, par envoi cyclique de messages de l'organe au repos vers l'organe actif, ce dernier devant y répondre par un message ou par une action détectée par l'organe au repos. Inversement, il peut être prévu que l'organe actif teste de même que l'organe au repos reste fonctionnel. L'architecture fonctionnelle du système ayant ainsi été définie, quelques exemples de procédés de localisation des bornes 1 (autre que la méthode possible consistant à équiper chaque borne d'un récepteur de type GPS) par le serveur 200 vont être exposés.

La localisation autonome de chaque borne ayant été exposée ci-dessus, les procédés ci-dessous concernent une localisation ne nécessitant pas de balises de positions connues. Selon un premier procédé, le serveur 200 émet un premier message d'interrogation de présence de balises 1, destiné à être réémis par la ou les balises 1 réceptrices. Le message d'interrogation comporte un champ contenant un nombre N spécifiant le nombre de répétitions, c'est-à-dire de réémissions par des bornes 1 successives, par exemple 2. Chaque borne 1 réémet le message après avoir décrémenté d'une unité ce nombre N de rémissions autorisées. Ainsi, sur la figure 1, où huit bornes 1 sont repérées de façon continue par les références la à 1h, les bornes la et le sont supposées être les seules à se trouver dans le champ de couverture radio de la passerelle 250. Ces bornes la et le vont alors chacune réémettre le message primaire, avec une valeur N = 1 dans le champ de valeur de répétition. Le message second de la borne la va atteindre en retour la passerelle 250, amont, ainsi que, par exemple, les bornes "aval" lb et 1f. Le même message second de la borne le va, par exemple, atteindre la borne aval 1f et, éventuellement, la borne la, de "même" niveau (récepteur du premier message). On notera en effet que les récepteurs 21 et émetteurs 22 des diverses bornes 1 peuvent être de sensibilités et/ou respectivement puissances différentes, c'est-à-dire que la borne le se trouve dans le champ de couverture radio de la borne la mais que l'inverse n'est pas forcément vérifié avec le niveau voulu de qualité de transmission. La borne la identifie le message second, par exemple par comparaison avec des données horodatrices contenues dans ce type de message, et peut décider d'inhiber toute deuxième réémission, a priori inutile. Les bornes lb et 1f réémettent un message tierce, avec une valeur N = 0 dans le champ de valeur de répétition. Le message de la borne lb est par exemple reçu par les bornes le et 1g et celui de la borne 1f est par exemple reçu par la borne 1g. La valeur N = 0 ci-dessus, conjuguée avec le fait ne n'avoir reçu qu'une seule fois le message, indique aux bornes 1c et 1g qu'elles sont chacune en extrémité d'un troisième maillon d'une branche partant de la passerelle 250. Les bornes ld et 1h sont donc hors portée si N <= 2. Les bornes 1c et 1g émettent alors un message contenant cette information, message qui est relayé, par exemple une seule fois, par chaque borne 1 qui le reçoit, si bien que sa propagation s'effectue comme celle d'une ondulation circulaire s'élargissant à la surface de l'eau, pour ainsi couvrir tout le réseau et donc atteindre le serveur 200 à travers la passerelle 250. Le message en retour peut aussi comporter des identifiants introduits, dans les messages second et tierce, par les bornes la, lb, le et 1f qui ont servi de répéteur vers l'aval. Ces identifiants peuvent aussi être associés au nombre N courant contenu dans le message reçu. Ainsi, la borne la pourra fournir, dans son message second, son identifiant et spécifier que N valait 2 dans le message reçu, ce qui est toutefois implicite puisque le message second qu'elle émet contient N = 1. Il peut aussi être prévu, contrairement à ce qui été indiqué plus haut pour la borne la, que chaque borne 1 puisse réémettre plusieurs fois un message d'interrogation, avec, à chaque fois, les informations ci-dessus, d'identification et d'indication de la valeur N du ou des messages reçus, descendants d'un même message primaire.

En faisant varier le nombre ci-dessus du champ de répétitions autorisées, le serveur 200 peut ainsi dresser, par "cercles" successifs, une carte de la topographie du réseau de bornes 1, c'est-à-dire leurs distances "radiales" (nombre de maillons en s'écartant du serveur 200). On conçoit toutefois qu'il reste une certaine imprécision dans les positions des bornes 1, car les distances entre elles sont imprécises : le serveur 200 sait uniquement que certaines sont dans la zone de couverture radio de N maillons. Toutefois, par les informations d'identifiants, associées au rang de la borne considérée dans le processus de retransmission du message d'interrogation, le serveur 200 dispose aussi d'indications de distance "circonférentielle" ou périphérique, puisque la borne le, du premier niveau, indique qu'elle se trouve dans le champ d'émission radio de la borne la. De même, l'absence d'une indication symétrique de la part de la borne la indique que ces deux bornes la et le sont probablement en limite de portée mutuelle, la borne la étant légèrement plus puissante en émission ou la borne le étant un peu plus sensible. Le serveur 200 peut ainsi, connaissant la portée nominale des liaisons radio, déterminer une valeur approximative de distance entre les bornes la et le. On conçoit que ce type d'informations peut se présenter pour d'autres bornes 1, si bien que le serveur 200 peut ainsi estimer des distances entre plusieurs des bornes 1 : bornes à portée radio mutuelle, ou mutuellement hors de portée, ou en limite de portée.

L'exposé ci-dessus montre que le système est résistant aux pannes puisque les bornes de niveau 1, c'est-à-dire les bornes la et le, en liaison avec la passerelle 250, peuvent se substituer l'une à l'autre en cas de défaillance de l'une. Ainsi, en cas de défaillance de la borne la, la borne le assure la liaison avec la borne 1f qui, elle-même, est en liaison, directe ou indirecte, avec les autres bornes 1. Le système est donc fonctionnel auto-cicatrisant. Il peut aussi être prévu que les bornes 1 puissent, elles aussi, envoyer de tels messages d'interrogation, c'est-à-dire que la borne 1 considérée se trouve être le centre de diffusion du message primaire. Elle peut ainsi, tout comme le serveur 200, estimer des distances radiales et périphériques des autres bornes 1.

L'ensemble des diverses cartographies ainsi établies par les bornes 1, en divers points du réseau, peut être transmis au serveur 200, pour corréler ces informations afin d'affiner sa propre carte. En variante, le procédé d'envoi de messages à nombre N déterminé de répétitions peut être mis en oeuvre sur un réseau filaire maillé, sachant toutefois que l'incertitude ci-dessus de portée radio disparaît donc, c'est-à-dire que tout noeud peut donc communiquer avec ses voisins. Encore en variante, le procédé d'envoi de tels messages est appliqué sur un réseau filaire linéaire, par exemple purement linéaire ou en étoile ou en boucle. Là encore, le nombre N permettra de savoir combien de maillons séparent le serveur 200 de chacune des bornes 1. Les identifiants ci-dessus des bornes 1 ré-émettrices permettent ainsi de confirmer leurs positions relatives, c'est-à-dire le fait qu'elles sont à une "distance", exprimée en nombre de maillons N, inférieure à celle des bornes 1 d'extrémité pour un nombre N d'origine donné.

Encore en variante, il peut être prévu que chaque borne 1 ait connaissance de ses bornes 1 voisines. En pareil cas, la borne 1h, périphérique, ayant à envoyer un message au serveur 200, l'envoie à la borne 1g avec une indication que le destinataire est le serveur 200. Le message est ainsi répété par les bornes 1g puis 1f puis le. Le serveur 200 envoie un accusé de réception par le même trajet, qui constitue une branche. En cas d'absence de réception d'un accusé de réception pendant un délai prédéterminé, la borne 1h réémet le message par un trajet de secours, ici vers la borne 1 d. Cette dernière l'achemine alors par la branche constituée par les bornes 1c, lb, la. Les deux branches sont ainsi rebouclées. Là encore, il y a donc auto-cicatrisation fonctionnelle du réseau. Encore en variante, il peut être prévu que toute borne 1 venant d'être raccordée à l'artère réseau 100, ou activée par un utilisateur, émette spontanément un message de naissance. Ce message est transmis au serveur 200 par répétition dans les bornes 1 plus proches de celui-ci, avec ajout de leur identifiant et indication du rang de répétition, indication qui peut se limiter à une valeur horodatrice. Le serveur 200 peut ainsi compléter sa carte. Il peut être prévu l'émission cyclique de messages "d'existence" par chaque borne 1, la non réception du message d'une borne 1 indiquant sa disparition fonctionnelle.20

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Système de gestion d'un ensemble de bornes mobiles de distribution de courant électrique (1), comprenant chacune des moyens (51, 52) de connexion à un réseau d'alimentation électrique (100) et au moins une prise (31) apte à délivrer du courant électrique à un appareil, et des moyens de contrôle distribution (33) agencés pour commander l'état de moyens (32) de distribution du courant électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un serveur (200), comprenant des moyens (203) de commande de l'activation de chacune des bornes (1) et des moyens (203) de contrôle de la consommation des prises (31), et comprenant des moyens de communication par voie radio (220) avec les bornes (1), en direct et/ou via au moins une passerelle, et en ce que chacune des bornes (1) comprend : - des moyens radio (20, 21, 22) comprenant des moyens de réception radio (21) et des moyens d'émission radio (22) de messages ; - des moyens (3) de traitement de messages radio reçus, délivrés par le serveur (200), et de commande des moyens de contrôle de distribution (33, 34) en fonction de dits messages reçus contenant des ordres de changement d'état des moyens de distribution (32) ; - des moyens (3) de génération de messages à émettre, en fonction d'informations délivrées par les moyens de contrôle de distribution (33, 34) et destinées au serveur (200) ; - des moyens de répétition (23, 24), reliés en sortie des moyens de réception radio (21) et reliés en entrée des moyens d'émission radio (22), agencés pour commander une réémission d'un message reçu vers au moins une borne (1) voisine ; - des moyens (15) d'identification et/ou de gestion d'un ensemble d'au moins une borne (1) voisine.
2. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des bornes (1) comprend des moyens (61) de localisation de la borne (1) considérée, comportant des moyens (62) d'envoi, périodique et/ou sur demande, d'une information de dite localisation audit serveur (200).
3. 3. Système selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chacune desdites bornes (1) comprend un lecteur (71) d'étiquettes de radio-identification, et en ce que des accessoires (73) associés à ladite borne (1), et notamment des câbles de connectique, portent une étiquette de radio-identification (72), le lecteur (71) étant agencé pour commander l'envoi, au serveur (200), de messages radio contenant des informations ainsi lues, de façon à permettre une traçabilité desdits accessoires (73) dans le serveur (200).
4. 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un équipement (300) de transport et/ou de stockage d'un ensemble de bornes (1).
5. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacune des bornes (1) porte une étiquette de radio-identification (75), et en ce que l'équipement de transport et/ou de stockage (300) comprend un lecteur (371) d'étiquettes de radio-identification, associé à des moyens de transmission d'informations ainsi lues vers le serveur (200), permettant ainsi la traçabilité des bornes (1).
6. 6. Système selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'équipement de transport et/ou de stockage (300) comprend des moyens de localisation (361) et/ou des moyens radio (320), récepteurs (321) et émetteurs (322), d'échange de messages avec le serveur (200) et/ou au moins une des bornes (1).
7. 7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chacune des bornes (1) comprend des moyens de paramétrage (16), en fonction d'au moins une information transmise par un opérateur, via un support de données (85) dédié, la borne (1) considérée comprenant des moyens (81) de lecture et/ou d'écriture sur ledit support (85).
8. 8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chacune des bornes (1) comprend des moyens (91) de réglage de prestation, par un utilisateur, comprenant au moins un clavier (92) et un écran (93).
9. 9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chacune des bornes (1) comprend au moins un afficheur (95) associé à des moyens tampon d'alimentation électrique (96) agencés pour, en cas de disparition de l'alimentation électrique, maintenir fonctionnel l'afficheur (95).
10. 10. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une paire de dits serveurs (200) et/ou au moins une paire de passerelles (250) associées à au moins un dit serveur (200), chacun des deux éléments de chaque paire étant agencé pour se substituer à l'autre en cas de défaillance de celui-ci.
11. 11. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'au moins certaines des bornes comportent des moyens adaptateurs (52) pour délivrer au moins deux types de courant électrique, tels que des courants tétraphasé, triphasé, biphasé, alternatif ou continu, et/ou au moins un fluide tel que de l'air, de l'eau, un carburant, un gaz, et/ou un service, tel que l'accès à un réseau de téléphone ou le réseau Internet.
12. 12. Borne d'un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend : - des moyens radio (20, 21, 22) comprenant des moyens de réception radio (21) et des moyens d'émission radio (22) de messages ; - des moyens (3) de traitement de messages radio reçus, délivrés par le serveur (200), et de commande des moyens de contrôle de distribution (33, 34) en fonction de dits messages reçus contenant des ordres de changement d'état des moyens de distribution (32) ; - des moyens (3) de génération de messages à émettre, en fonction d'informations délivrées par les moyens de contrôle de distribution (33, 34) et destinées audit serveur (200) ;- des moyens de répétition (23, 24), reliés en sortie des moyens de réception radio (21) et reliés en entrée des moyens d'émission radio (22), agencés pour commander une réémission d'un message reçu vers au moins une borne (1) voisine ; - des moyens (15) d'identification et de gestion d'un ensemble d'au moins une borne (1) voisine, pour ainsi former un réseau maillé auto-cicatrisant.
13. 13. Equipement de transport et/ou de stockage d'un ensemble de bornes (1) d'un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, comprenant des moyens d'identification et/ou de communication avec lesdites bornes.
14. 14. Câble (73) ou faisceau de câbles de connexion d'une borne (1) dans un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 1l, caractérisé en ce qu'il comprend une étiquette de radio-identification (72) apte à être lue par une borne (1) selon la revendication 12 et/ou par un équipement selon la revendication 13.
15. 15. Application d'un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 à au moins un des domaines appartenant au groupe comprenant l'alimentation, notamment électrique, en intérieur et/ou en extérieur : - lors d'un événement de type forain ; - dans un parc d'exposition ou un palais des congrès ; - dans un parc de loisirs ; - dans un camping ; - dans un port ; - dans une station-service.