FR3085208A1

FR3085208A1 - Supervision enrouleur

Info

Publication number: FR3085208A1
Application number: FR1870957A
Authority: FR
Inventors: Edouard Leclercq; Raphael Ruet
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-08-27
Filing date: 2018-08-27
Publication date: 2020-02-28
Anticipated expiration: 2038-08-27
Also published as: FR3085208B1

Description

Titre de l’invention : Supervision enrouleur [0001] La présente invention concerne un dispositif pour suivre le bon enroulement d’un enrouleur agricole. Ce dispositif permet de superviser un enrouleur mobile ancien ou récent.

[0002] Il n’existe pas, aujourd’hui, de solution pour superviser les enrouleurs déjà fabriqués. Ce qui a pour cause de surconsommer de l’eau ainsi que l’inondation des parcelles de récoltes si l’enrouleur venait à s’arrêter inopinément.

[0003] Certaines marques proposent toutefois, à la commande d’un enrouleur neuf, un système de supervision communicant via liaison cellulaire et suivant une technique de mesure et une fixation différente.

[0004] A cette fin, selon un premier aspect, le dispositif de supervision d’enrouleur selon l’invention comprend un boîtier muni d’un capteur de rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire et d’au moins un organe de raccordement mécanique à un enrouleur, pour mettre en relation le capteur avec l’enrouleur en vue de mesurer la rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire du dispositif, le dispositif comprenant un organe d’acquisition, de stockage et de traitement de données relié aux capteurs et un organe de communication sans fil configuré selon une technologie de communication longue portée (notamment les réseaux « LPWAN » ou loT cellulaires).

[0005] Par ailleurs, des modes de réalisation de l’invention peuvent comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

le dispositif comporte un organe mécanique interchangeable permettant la fixation du dispositif soit sur le bras de force/cardan, soit sur la bobine ou soit sur le chariot de l’enrouleur, le dispositif comporte un organe de verrouillage, permettant le verrouillage de l’organe mécanique du dispositif sur le bras de force/cardan ou sur la bobine ou sur le chariot de l’enrouleur par des aimants et/ou des billes montées sur ressorts ou des colliers acier, le dispositif comporte un organe de géolocalisation relié à l’organe d’acquisition, de stockage et de traitement de données et configuré pour localiser cartographiquement l’enrouleur, le capteur de rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire est configuré pour quantifier la rotation et/ou une vitesse avec une fréquence de mesure comprise entre une milliseconde et une heure, l’organe de géolocalisation est configuré pour mesurer des coordonnées géographiques avec une fréquence de mesure comprise entre une minute et une journée (24 heures). L’organe de géolocalisation peut fonctionner à travers un réseau (notamment par une méthode de triangulation) ou par liaison satellite (notamment par le « GPS » : « Global positioning system »), le dispositif comporte un système d’alerte comprenant au moins l’un parmi : un ensemble de diode(s), un émetteur sonore, un envoi sans fil d’une information ; l’organe d’acquisition, de stockage et de traitement de données étant configuré pour activer le système d’alerte et générer une alerte lorsque le capteur de rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire, mesure le déclenchement ou arrêt d’une rotation ou lorsque l’angle de rotation mesurée est supérieur ou inférieur à un seuil respectif déterminé ou l’accélération mesurée est supérieure ou inférieure à un seuil respectif déterminé ou changement de position géographique.

l’organe d’acquisition, de stockage et de traitement de données est configuré pour stocker et commander l’envoi, par l’organe de communication sans fil, d’une ou des valeurs mesurées de rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire et/ou de position cartographique, l’organe de communication sans fil, est configuré sur des réseaux sans fil conformes à la dénomination « LPWAN » (« LowPower Wide Area Network » dont notamment : la technologie de communication LoRa®, la technologie de communication de la société Sigfox) et/ou sur les réseaux loT cellulaires (notamment la technologie NB-Iot, LTEM), le dispositif comprend un système d’alimentation électrique comprenant au moins l’un parmi : une pile, une batterie, une liaison d’alimentation à un réseau électrique, une source photo-électrique, une récupération d’énergie cinétique, la technologie de communication LoRa® utilise une modulation de fréquence à étalement de spectre et sauts de fréquence permettant notamment la reconstitution des données transmises même lorsqu’elles sont reçues avec un rapport signal-sur-bruit inférieur à 0 dB, opérant sur des bandes de fréquence déterminées, en particulier de 433,0 à 434,79 Mhz, de 863 à 870 Mhz, de 902 à 928 Mhz, de 2400 à 2500Mhz, la technologie de communication de la société Sigfox utilise une modulation de fréquence ou une modulation de phase synthétisant une modulation de fréquence, à bande très étroite (dite « UNB », « Ultra-Narrow Band »), permettant d’obtenir une densité spectrale de puissance importante afin d’augmenter le rapport signal à bruit, opérant sur des bandes de fréquence déterminées, en particulier de 433,0 à 434,79 Mhz, de 863 à 870 Mhz, de 902 à 928 Mhz, de 2400 à 2500 Mhz, la technologie de communication NB-Iot/ LTE-M utilise une modulation DSSS (« Direct-sequence spread spectrum ») permettant d’être plus résistants aux brouillages et aux interférences lors de la transmission ainsi que de permettre à plusieurs équipements de partager la même fréquence porteuse, opérant sur des bandes de fréquences déterminées, en particulier de 703 à 788 Mhz, de 791 821 Mhz, de 832 à

862 Mhz, de 1710 à 1785 Mhz, de 1805 à 1880 Mhz, de 1920 à 1980 Mhz, de 2110 à 2170 Mhz, de 2500 à 2570 Mhz, de 2620 à 2690 Mhz, [0006] Il est possible de garantir que chaque rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire capturée par le dispositif correspond à l’enrouleur associé.

[0007] De plus il est possible à partir de l’angle et de chaque rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire capturée par le dispositif, d’en déduire la vitesse de rotation de l’enrouleur.

[0008] Bien entendu si la présente invention est installée sur le bras de force/cardan de l’enrouleur, le dispositif permet grâce à l’angle de rotation du bras de force/cardan de connaître l’angle de rotation de la bobine de l’enrouleur et de son état.

[0009] De plus si la présente invention est installée sur le chariot de l’enrouleur, le dispositif permet grâce à l’accélération du chariot de connaître la vitesse d’enroulement et de son état.

[0010] De même, la présente invention garantit que chaque mesure de position cartographique capturée par le dispositif correspond à la position cartographique de l’enrouleur.

[0011] Ainsi, la présente invention tire-bénéfice du faible coût d’abonnement ou d’utilisation des réseaux étendus à longue portée « LPWAN » / loT cellulaire.

[0012] Le dispositif selon l’invention est particulièrement destiné à la supervision des enrouleurs agricole.

[0013] L’invention concerne également une installation comprenant au moins un enrouleur avec une prise de force/cardan ou une bobine ou un chariot, la prise de force/cardan ou la bobine ou le chariot comprend le dispositif de mesure selon l’une quelconque des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous, le ou au moins un dispositif de mesure étant fixé à ladite prise de force/cardan ou bobine ou le chariot pour mesure la rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire et la géolocalisation de l’enrouleur, l’installation comprenant un organe de réception des données sans fil configuré pour recevoir des données transmises sans fil par l’organe de communication du dispositif de mesure.

[0014] Selon d’autres particularités possibles :

l’organe réception de données comprend au moins l’un parmi : un ordinateur, un serveur, un relais, une interface ou passerelle d’un réseau de communication, un téléphone sans fil, l’organe réception de données est configuré pour traiter les données transmises sans fil par l’organe de communication du dispositif de mesure et éditer et/ou transmettre et/ou afficher ces données, l’organe réception de données est configuré pour générer et transmettre ou afficher une alarme lorsqu’une rotation et/ou accélération débute ou s’arrête et/ou lors d’un changement de position géographique du dispositif.

[0015] L’invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous.

[0016] D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ciaprès, faites en référence aux figures dans lesquelles :

[0017] [fig.l] représente un enrouleur agricole standard dans son ensemble, l’emplacement du bras de force/cardan peut varier selon les fabricants, [0018] [fig.2] représente un exemple d’une vue schématique électrique du dispositif selon l’invention, [0019] [fig.3] représente un exemple d’un mode de fixation mécanique en vue schématique du dispositif selon l’invention, [0020] [fig.4] représente une vue schématique et partielle illustrant un exemple d’une installation munie d’un dispositif de mesure selon l’invention [0021] La [Lig. 1] représente un enrouleur standard dans son ensemble, l’emplacement du bras de force/cardan peut varier selon les fabricants.

[0022] L’enrouleur standard comporte un dispositif d’arrimage du canon pour le transport (101), une butée d’arrêt automatique (102), un canon (103), un chariot (104), un patin (105), un tuyau (106), des bêches d’ancrage(107), un attelage (108), une béquille(109), une alimentation d’eau (111), un réglage de vitesse d’enroulement (112), une tourelle pivotante (113), un régulateur de pression (114), un dispositif de programmation d’irrigation (115), une bobine (116), un dispositif d’enroulement (117), une prise de force pour l’enroulement mécanique du tuyau (110) qui est standard sur la plupart des enrouleurs agricoles (le placement peut varier d’un fabricant ou modèle à l’autre).

[0023] La [Lig. 2] et [Lig .3] représentent un exemple du dispositif 208 de mesure de paramètre rotatif et de vitesse de l’enrouleur illustré sur les figures 2 et 3 qui comprend un boîtier 303, un capteur de rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire 207 et peut comporter un dispositif de positionnement cartographique 205. La mécanique du boîtier comporte un orifice 304 démontable (trois modes d’installations possible) qui épouse la forme du bras de force/cardan de l’enrouleur pour mettre en relation rotative le dispositif et le bras de force/cardan 110. En démontant l’orifice 304, il est aussi possible d’installer le dispositif sur la bobine 116 pour mettre en relation rotative le dispositif et la bobine ou installer le dispositif sur le chariot 104 pour mettre en relation l’accélération et le chariot de l’enrouleur. De même, 301 et 302 sont des moyens de verrouillage du dispositif sur le bras de force/cardan, aimants et/ou billes montées sur resorts ou collier acier. De ce fait, le dispositif ne peut se séparer du bras de force/ cardan ou de la bobine ou du charriot sans l’intervention de ΓHomme.

[0024] De plus le dispositif 208, comprend un organe 202 d’acquisition, de stockage et de traitement de données relié aux capteurs et un organe 204 de communication sans fils. L’organe 202 d’acquisition, de stockage et de traitement de données comprend par exemple un ordinateur, un microcontrôleur et/ou microprocesseur.

[0025] L’organe de communication 204 (comprenant une antenne 203) est configuré pour communiquer sans fil selon l’un ou au moins une technologie de communication longue portée et basse consommation (« LPWAN » ou loT cellulaire).

[0026] Ceci permet une mesure simple et efficace dont les résultats peuvent être transmis à longue distance avec un système simple à mettre en œuvre (moins de contraintes d’installation, distance de communication qui n’est plus une barrière) [0027] Le dispositif 208 peut comporter avantageusement un module de position cartographique 205 (pouvant comprendre une antenne 206) relié à l’organe 202 d’acquisition, de stockage et de traitement de données.

[0028] L’organe 202 d’acquisition, de stockage et de traitement de données peut être configuré pour stocker et commander l’envoi, par l’organe 204 de communication sans fil, des valeurs mesurées de rotation, accélération, vitesse angulaire, vitesse, déclenchement et/ou arrêt rotation, position cartographique.

[0029] Le dispositif 208 peut comporter un système d’alerte (alarme) comprenant au moins l’un parmi : un ensemble de diode(s), un émetteur sonore, un envoi sans fil d’une information. En particulier l’organe 202 d’acquisition, de stockage et de traitement de données est configuré pour activer le système d’alerte et générer une alerte notamment lorsque l’enrouleur change d’état (déclenchement et/ou arrêt rotation et/ou changement de vitesse) et/ou changement de position cartographique mesurée par le capteur de rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire et/ou par le module de position cartographique suivant un ou des seuils respectifs déterminés.

[0030] Comme schématisé à la figure 2, le dispositif 208 comprend de préférence un système d’alimentation électrique 201, par exemple au moins l’un parmi : une pile, une batterie, une liaison d’alimentation à un réseau électrique, une source photo-électrique, une récupération d’énergie cinétique. De préférence le dispositif 208 comprend un système de visualisation d’un défaut d’alimentation (lampe clignotante ou autre).

[0031] La Eig. 4 représente un exemple d’utilisation du dispositif de mesure sur un enrouleur agricole. Le dispositif 401 est soit raccordé mécaniquement à la prise de force/cardan 110 soit à la bobine 116 ou soit au charriot 104 de l’enrouleur.

[0032] L’installation comprend au moins un organe 402 et/ou 404 de réception de données sans fil configuré pour recevoir des données transmises sans fil par l’organe de communication 204 du/des dispositifs de mesure. Premier exemple, le dispositif 401 de mesure transmet ses mesures à une antenne d’un réseau « LPWAN » ou lot Cellulaire

402 puis restitue le message à un serveur 407 (« nuage »). Second exemple, le dispositif 401 de mesure transmet ses mesures à une passerelle/serveur 404, puis restitue le message par au moins une connexion Ethernet 405 et/ou une connexion sans fil cellulaire 406 au serveur 407 (« nuage »).

[0033] La mesure en continu de la rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire peut permettre d’en déduire une vitesse de rotation. L’analyse des évolutions de données (rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire) stockées à travers des algorithmes de traitement de données permet d’anticiper un problème. Par exemple il est possible, par comparaison, de détecter une différence de vitesse de rotation entre la vitesse de rotation réelle et la vitesse de rotation programmée sur l’enrouleur. L’invention permet donc de faire aussi de la maintenance préventive.

[0034] Les informations peuvent être stockées localement (dans le dispositif 401) et/ou à distance (ordinateur/serveur/réseau). Les informations peuvent ensuite être traitées de sorte à être mises à disposition de l’utilisateur ou de l’exploitant de l’installation.

[0035] Ces données peuvent être visualisées sous forme de tableau et de placement sur une carte géographique. Une alerte peut être envoyée sur un téléphone (ou sur un ordinateur) suivant un changement d’état de l’enrouleur (déclenchement et/ou arrêt rotation et/ou changement de vitesse), une valeur de seuil déterminée, un changement de position cartographique.

[0036] L’organe de réception pourra être configuré pour intégrer la visualisation sur un plan cartographique ainsi que les valeurs mesurées du/des dispositifs 401 de mesure (avec numéro d’identification du capteur et le lieu de sa localisation par exemple).

[0037] De préférence les dispositifs 401 de mesure communiquent de façon bidirectionnelle. Ceci leur permettra par exemple de recevoir une information depuis le serveur ou depuis un PC distant. Par exemple une commande pour supprimer une alerte.

Claims

Revendications [Revendication 1] Dispositif de supervision d’enrouleur de paramètre physique de rotation et/ou d’accélération sur un enrouleur comprenant un boîtier 303 muni d’un capteur de rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire 207 et d’au moins un organe de raccordement mécanique interchangeable pour le bras de force/cardans exemple 304 ou pour la bobine ou pour le charriot d’un enrouleur, pour mettre en relation le capteur 207 avec l’enrouleur en vue de mesurer une rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire, le dispositif comprenant un organe d’acquisition 202, de stockage et de traitement de données relié aux capteurs et un organe 204 de communication sans fil configuré selon une technologie de communication longue portée notamment les réseaux « LPWAN » et/ou loT cellulaires. [Revendication 2] Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de géolocalisation 205, soit par une liaison satellite (par exemple « GPS » : « Global Positioning System ») soit par un réseau longue portée « LPWAN » ou loT cellulaires (par exemple par triangulation), relié à l’organe 202 d’acquisition, de stockage et de traitement de données et configuré pour mesurer la position cartographique du dispositif et de l’enrouleur. [Revendication 3] Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comporte un système d’alerte comprenant au moins l’un parmi : un ensemble de diode(s), un émetteur sonore, un envoi sans fil d’une information ; l’organe 202 d’acquisition, de stockage et de traitement de données étant configuré pour activer le système d’alerte et générer une alerte lorsque le capteur de rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire, mesure le déclenchement ou arrêt d’une rotation ou l’angle de rotation mesurée est supérieur ou inférieur à un seuil respectif déterminé ou l’accélération mesurée et supérieur ou inférieur à un seuil respectif déterminé et/ou changement de position géographique. [Revendication 4] Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’organe 202 d’acquisition, de stockage et de traitement de données est configuré pour stocker et commander l’envoi, par l’organe 204 de communication sans fil, d’une ou des valeurs mesurées/calculées de rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire ou vitesse et/ou position cartographique. [Revendication 5] Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé

en ce que le dispositif comprend un système 201 d’alimentation électrique comprenant au moins l’un parmi : une pile, une batterie, une liaison d’alimentation à un réseau électrique, une source photoélectrique, une récupération d’énergie cinétique. [Revendication 6] Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce l’envoi d’une ou des valeurs mesurées ou calculées ou alerte de rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire, vitesse , position cartographique soit transféré par l’organe 204 de communication sans fil configuré sur des réseaux sans fil conformes à la dénomination « LPWAN » (« LowPower Wide Area Network » dont notamment : la technologie de communication LoRa®, la technologie de communication de la société Sigfox) ainsi/ou que les réseaux loT cellulaires (notamment la technologie NB-Iot, LTE-M). [Revendication 7] Installation comprenant au moins un enrouleur caractérisé en ce qu’il ait au moins une prise de force/cardan 110 ou une bobine 116 ou un chariot 104 qui comprend le dispositif 208 de mesure selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, les/au moins un dispositif 208 de mesure étant fixé à ladite prise de force/cardan ou bobine ou chariot pour mesure la rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire et la position géographique du dispositif 208, l’installation comprenant un organe (402, 404) de réception des données sans fil configuré pour recevoir des données transmises sans fil par l’organe 204 de communication du dispositif 208 de mesure. [Revendication 8] Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que l’organe (402, 404, 407) réception de données comprend au moins l’un parmi : un ordinateur, un serveur, un relai, une interface, ou passerelle d’un réseau de communication, un téléphone sans fil. [Revendication 9] Installation selon les revendications 6 et 7, caractérisée en ce que l’organe (402, 404) réception de données est configuré pour traiter les données transmises sans fil par l’organe 204 de communication du dispositif 208 de mesure et/ou éditer et/ou transmettre ou afficher les données. [Revendication 10] Installation selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que l’organe (402, 404, 407) réception de données est configuré pour générer et transmettre ou afficher une alarme lorsque la valeur de la mesure de rotation et/ou accélération et/ou vitesse angulaire est supérieure ou inférieure à un seuil respectif déterminé ou de vitesse et/ou lors d’un changement de position géographique.

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