OA18509A - Station météorologique automatique d'observation, de contrôle et d'alerte, à étalonnage distant, utilisant les technologies GSM/GPRS. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une station météorologique automatique d'observations régulières, de contrôle sur les paramètres et d'alerte utilisant les technologies GSM/GPRS. La station repose sur un socle en béton (20) qui supporte un mât (19) portant le dispositif technique et les différents capteurs, tous connectés à un microcontrôleur (1). Les communications avec les utilisateurs (14) sont assurées par le module GSM/GPRS (2) via un réseau d'antennes GSM (15). La station fournit par SMS, de manière régulière ou à la demande de l'utilisateur (14), les données de température de l'air, de point de rosée, de pression, d'humidité relative, de direction du vent, de force du vent, d'accélération instantanée du vent, de quantité de pluie, de cumul de pluie, d'intensité de pluie, de nombre de pluies enregistrées sur une journée... L'invention fournit aussi les valeurs maximales et minimales de certains de ces paramètres sur une journée, ainsi que les heures d'enregistrement de ces records. Elle reçoit des requêtes par SMS de briefïngs généraux ou spécialisés sur les paramètres, pour l'étalonnage de certains paramètres lorsque ceux-ci dérivent ou pour des réajustements techniques divers. Elle contrôle instantanément les paramètres météorologiques et alerte les utilisateurs (14) lorsqu'un paramètre franchit un seuil critique défini. La station répète ces alertes un nombre de fois en fonction de la dangerosité du seuil franchi. L'invention envoie par ailleurs des messages SMS au début d'une pluie, à la fin et lorsque la quantité de pluie atteint certaines valeurs précises, concourant ainsi au suivi méticuleux des inondations. Des alertes similaires sont envoyées lors des occurrences de phénomènes de brume humide, de brouillard, de rosée, de chasse ou de tempête de poussière.

Description

La présente invention se rapporte au domaine de l’instrumentation météorologique et concerne une station météorologique automatique. Elle concerne plus particulièrement une station météorologique automatique d’observation régulière, de contrôle et d’alerte, à étalonnage distant utilisant les technologies GSM/GPRS, que nous nommerons parfois dans le document par le terme « station ».

Dans ce document, Nous entendrons par technologie GSM (Global System for Mobile communication) toute technologie intégrant une communication des données par SMS (Short Message Service), par appel téléphonique sans fil ou par transmission des données en mode circuit avec un débit de données ne dépassant pas 9,6kbps. La technologie GPRS (General Packet Radio Service) quant à elle intègre une communication des données par SMS, par appel téléphonique sans fil ou par transmission des données en paquets avec un débit de données n’excédant pas 171,2kbps.

Un destinataire automatique est un numéro de téléphone préalablement chargé en mémoire du microcontrôleur, à qui la station envoie de manière automatique les bulletins réguliers d’observation horaire ou semi-horaire, et les alertes SMS instantanées.

Une alerte SMS instantanée est un message envoyé instantanément par la station lorsque certains phénomènes débutent, évoluent ou s’achèvent, ou lorsque certains paramètres franchissent (en amélioration ou en détérioration) des seuils préalablement définis.

Un briefing général est un message envoyé par la station en réponse à une requête SMS de l’utilisateur sur les informations météorologiques qui prévalent au moment de la requête au lieu d’installation de la station. Ce message contient en plus de l’heure, la date et l’indicatif de la station émettrice (le lieu précis d’installation de la station ou un numéro par exemple) qui sont inclus dans tout message émis par la station, on a la température de

Pair, le point de rosée, la pression barométrique, l’humidité relative, la direction et la force du νεηζ la quantité de pluie et le cumul de pluie depuis le début de la journée (OOh).

Un briefing spécifique est un message envoyé par la station en réponse à une requête SMS de l’utilisateur sur les informations météorologiques spécifiques à un paramètre donné, et témoignant de l’évolution de ce paramètre sur une période déterminée (par exemple depuis le début de la journée OOh). '

Il existe plusieurs stations météorologiques automatiques permettant d’effectuer des mesures de paramètres et de les transférer par SMS à un utilisateur ou à un Centre météorologique. On connaît par exemple le document FR2893717, décrivant une station d’observations régulières communicant avec un serveur et/ou des téléphones mobiles en utilisant la technologie GSM. La station possède un ou plusieurs capteurs qui envoient les données mesurées à un l’unité centrale de la station via une connexion filaire ou alors par transmission radio. L’unité centrale de la station utilise des tables de correspondance pour constituer un message sous une forme bien définie et envoie ce message au serveur et aux utilisateurs. Des informations peuvent aussi être envoyées à la station via le serveur, notamment des informations de prévision du temps et des informations sur les paramètres météorologiques que la station ne pourrait observer elle-même (nébulosité, visibilité, types de précipitations...).

Seulement cette station n’est qu’une station d’observations régulière, donc fait des observations à des heures fixes. Elle ne procède donc pas au contrôle instantané sur les paramètres météorologiques et n’envoie pas d’alertes immédiats lorsque ces paramètres franchissent des seuils prédéfinis, ou lorsque des phénomènes météorologiques particuliers se déclenchent, évoluenL s’intensifient ou prennent fin (la pluie par exemple)

Certaines stations météorologiques intégrant les technologies GSM/GPRS dans leur fonctionnement envoient des alertes lorsqu’elles observent des changements sur la température, l’humidité relative ou lorsque la pluie commence. Seulement, elles ne permettent généralement pas de suivre la quantité de pluie et d’envoyer des alertes automatiques sur ce paramètre au fur et à mesure que la pluie s’abat, élément important dans le suivi des inondations. Elles n’envoient pas non plus des messages pour signaler les fins de pluies.

Ces stations ne donnent par ailleurs généralement pas d’alertes automatiques sur le point de rosée (important pour la prévision du brouillard, de la brume humide ou de la rosée), l’accélération instantanée du vent (important pour le suivi des lignes de grain et le contrôle des phénomènes liés au soulèvement de la poussière), le nombre de précipitations distinctes de la journée et d’autres données météorologiques qui sont toutes importantes du point de vue opérationnel météorologique. Les paramètres omis sont généralement ceux qui ne relèvent pas de mesures directes sur les capteurs, mais plutôt d’intégration spécifiques de ces mesures directes.

Dans tes Centres opérationnels de prévision du temps, les équipes de météorologistes (prévisionnistes) se relaient Lorsqu’un météorologiste prend le service, il a besoin d’avoir un résumé détaillé de la situation météorologique qui a prévalu plusieurs heures avant sa prise de service. Les solutions actuelles lui permettent d’avoir un bulletin à la demande de la situation météorologique générale qui prévaut au moment de la requête par SMS. Elles n’intègrent pas des bulletins spécifiques paramètres par paramètres, consultables par requête SMS et donnant des détails précis sur les records obtenus sur chaque paramètre et les heures d’enregistrement de ces records sur une période bien déterminée, et d’autres données cruciales pour la prévision du temps.

Le problème des Centres de prévision météorologique est parfois qu’ils assurent la couverture d’un vaste territoire (certains pays du tiers-monde n’ont même généralement qu’un seul Centre de prévision) et doivent surveiller les données d’un grand nombre de stations en même temps. Les météorologistes de ces Centres aimeraient avoir des alertes instantanées dès qu’un phénomène dangereux est observé (et même durant son évolution) à une station ou lorsqu’un paramètre varie et franchit (en amélioration ou en détérioration) un seuil opérationnel pertinent pour la prévision du temps. En outre, ces alertes doivent être répétées un certain nombre de fois en fonction de la gravité de la situation pour être sûr que le météorologiste (qui a une charge de travail énorme) a bien vu l’alerte.

Le problème pour le service de maintenance des stations météorologiques est qu’il peut être amené à déplacer un agent à tout moment où la station a un problème d’allumage ou lorsque la valeur d’un paramètre dérive par rapport à la mesure d’un instrument étalon. Un agent de maintenance peut aussi être envoyé à la station pour ajouter, enlever ou changer un numéro téléphonique (d’envoi automatique de message par la station) destinataire automatique d’observations régulières et d’alertes instantanées provenant de la station. Une station pouvant se trouver dans un continent différent de celui de son Centre d’exploitation et de maintenance (compte tenu du caractère international du GSM), le problème posé ci-dessus peut alourdir sérieusement les charges d’exploitation de la station.

La présente invention vise à combler les manquements et à résoudre les problèmes cités ci-dessus. Elle a pour objet une station météorologique automatique d’observation régulière (horaire ou semi-horaire), de contrôle et d’alerte sur des paramètres et phénomènes météorologiques.

La station permet de mesurer les principaux paramètres météorologiques (température de l’air, pression barométrique, humidité relative, direction et force du vent, quantité de pluie), et d’en déduire des paramètres liés aux mesures (point de rosée, intensité de pluie, cumul de pluie, nombre de pluies distinctes depuis une période donnée, accélération instantanée du vent, extrema des différents paramètres enregistrés sur une période définie).

Ces données sont ensuite transférées par la station à un ou plusieurs numéros de téléphone dans un bulletin régulier horaire, ou spécial à la demande d’un des utilisateurs, en utilisant les technologies GSM/GPRS.

La station envoie aussi des alertes lorsque certains paramètres météorologiques franchissent certains seuils prédéfinis, et lorsque certains phénomènes météorologiques se déclenchent, s’intensifient ou s’achèvent (pluie, rosée, brouillard, brume humide, chasse poussière, tempête de poussière ...).

Il est par ailleurs possible d’étalonner la station à distance en envoyant des codes précis par SMS qui réajusteront les valeurs des paramètres en dérive automatiquement. Des numéros de téléphone destinataires automatiques peuvent aussi être ajoutés, enlevés ou remplacés à distance par SMS. ,

Les données fournies par ces stations sont libellées en langage clair et peuvent donc être comprises par un utilisateur non météorologiste. Ainsi donc, le numéro de téléphone de la station peut être public de manière à ce qu'elle soit interrogée par un grand nombre de personnes pour des briefings généraux ou spécialisés, servant ainsi toute une communauté.

Cette station sera d’une aide précieuse pour les Centres météorologiques des pays en développement en général et des pays d’Afrique en particulier. En effet, les données météorologiques dans ces pays sont rares du fait du coût d’installation et d’entretien des stations à personnel et des stations automatiques. Ce coût élevé est lié au fait que la transmission des données d’observation se fait par des canaux très coûteux et difficiles à entretenir. Compte-tenu de l’importante couverture du réseau GSM (15) dans ces pays, et des solutions opérationnelles apportées par la présente invention, il est possible de densifier à moindre coût le réseau de stations météorologiques et de proposer ainsi des prévisions météorologiques plus fiables dans ces régions.

D’autres avantages de l’invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et qui se réfère aux dessins annexés, donnés à titre illustratif et non limitatif, dans lesquels :

La figure 1 représente l’aspect externe de la station.

La figure 2 représente l’architecture générale du dispositif électronique de la station sous la forme d’un schéma en bloc.

La station possède à sa base un socle en béton (20) supportant tout le dispositif, comme on peut le voir sur la figure 1. Le socle (20) peut être enterré ou non (si on voudrait que la station soit mobile ou pas). Au centre du socle (20) en béton (20) est fixé un mât (19) en fer qui supporte sur son autre extrémité un abri (18), la cage technique (21), la plaque photovoltaïque (13), et deux bras en fer soutenant l’un l’anémomètre (7) et l’autre la girouette (8). La cage technique (21) comporte un compartiment dédié au pluviomètre (9). Les bordures de l’abri (18) (faces extérieures de l’abri) sont constituées de persiennes (16), pour permettre l’aération de l’abri (18), conformément aux prescriptions de Γ0ΜΜ (Organisation Météorologique Mondiale). .

A l’intérieur de la cage technique (21) se trouve un microcontrôleur (1) qui représente le cœur de l’invention. Un microprocesseur peut aussi être utilisé à la place. A s ce microcontrôleur (1) sont reliés les différents capteurs (température de l’air (4), pression barométrique (5), humidité relative (6), anémomètre (7), girouette (8)...), comme on peut le voir sur la figure 2.

Le pluviomètre (9) est relié au microcontrôleur (1) de manière à repérer les mouvements de son auget basculeur par le procédé classique de reed switch.

Un module GSM/GPRS (2) assurant les communications avec l’extérieur (transfert des données) est aussi connecté directement au microcontrôleur (1). Un module RTC (3) est également lié au microcontrôleur (1).

Le module GSM/GPRS (2) et le microcontrôleur (1) sont alimenté en permanence en énergie électrique par une batterie (11), qui est elle-même rechargée en journée par une 15 plaque photovoltaïque ( 13) installée au-dessus de la cage technique (21 ), comme le montre la figure 2.

Le dispositif électrique de la station est constitué d’une plaque photovoltaïque (13), utilisé pour charger la batterie (11). L’énergie capturée par la plaque photovoltaïque (13) étant variable en fonction de l’heure, celle-ci ne peut être directement reliée par câble à la 20 batterie ( 11 ) au risque de détériorer la batterie (11).

Pour remédier à cela, l’énergie venant de la plaque photovoltaïque (13) transitera par un régulateur solaire (12) (comme on peut le voir sur la figure 2) qui aura pour rôle d’envoyer une charge constante à la batterie (11) et de prévenir la décharge de la batterie (11) par courant retour pendant la nuit, quand la plaque photovoltaïque (13) ne fournit 25 qu’un courant quasi-nul.

De la même façon, le microcontrôleur (!) et le module GSM/GPRS (2) ne peuvent pas être directement reliés par câble à la batterie (11) car ces équipements utilisent des tensions et des intensités de courant confinées dans des intervalles précis. Ainsi, en toute prudence, il est mieux de faire transiter le courant issu de la batterie (11) par un convertisseur DC-DC (10) approprié pour être certain que le courant arrivant sur le microcontrôleur (1) et sur le module GSM/GPRS (2) est bien adapté à leur bon fonctionnement.

En cas d’interruption momentanée d’énergie électrique, le module GSM/GPRS (2) ne se rallume pas de manière automatique. I! faut donc prévoir dans le code du microcontrôleur (1) une fonction d’allumage à appeler dans le programme principal pour assurer l’allumage automatique du module GSM/GPRS (2). Cette fonction d’allumage s’écrit en activant des broches précises du microcontrôleur (1), correspondant à l’actiounement du bouton d’allumage externe du module GSM/GPRS (2). Cette technique est bien connue de l’homme de métier.

L’avantage de cette opération est de dispenser le technicien de maintenance de l’une de ses charges qui consiste à se rendre à la station juste pour actionner le bouton power d’allumage externe du module GSM/GPRS (2) en cas d’interruption même brève d’électricité.

Les valeurs de température sont obtenues en permanence par le microcontrôleur (1) en lisant les valeurs sur les broches de connexion du capteur de température (4). En utilisant le procédé de Magnus-Tetens, on retrouve instantanément le point de rosée. Ainsi donc, un contrôle instantané peut être fait sur l’écart entre la température et le point de rosée. Cet écart est fondamental dans la prévision du brouillard, de la brume humide et de la rosée.

Compte tenu de l’importance de la température et du point de rosée dans la prévision du temps, ces deux paramètres sont inclus dans le bulletin météorologique horaire fournis automatiquement par la station. Ils sont également inclus dans les bulletins réponse (briefing généraux ou spécifiques) à une requête spéciale faite par un utilisateur à la station sur le temps qu’il fait.

Les paramètres température de l’air, point de rosée, écart température/point de rosée sont chacun comparés en permanence et les records (maximum et minimum) respectifs de ces paramètres sont conservés, ainsi que les heures d’enregistrement de ces recors. La taille du message SMS étant fixée à 160 caractères, ces records ne figurent ni dans le bulletin régulier, ni dans la requête d’un utilisateur sur le briefing général sur le temps. Pour avoir

ces informations, il faut envoyer par SMS une requête codifiée spéciale pour le briefing spécifique sur la température (la clé étant donnée par le fabricant).

La réponse à ce briefing spécifique sur la température sera constituée des données de : température de l’air, point de rosée, températures maximale et minimale de la journée s (depuis OOh) et l’heure d’enregistrement de ces température, l’écart minimal température/point de rosée et son heure d’enregistrement.

La température et l’écart température/ point de rosée font aussi l’objet d’un contrôle instantané et lorsqu’ils franchissent des seuils spécifiques prédéfinis (en se maintenant pendant un temps donné), en amélioration ou en détérioration, des alertes sont envoyées 10 par SMS. Dans ces messages d’alerte, après le mobile de l’alerte (par exemple température en augmentation et vient de franchir 45°c), suit (dans le même message) un bulletin (briefing général sur les autres paramètres) sur la situation qui prévaut au moment de l’alerte.

Le but de ce bulletin est de donner au météorologiste ou à l’utilisateur, en plus du 15 paramètre critique, une vue panoramique des autres paramètres, lu* facilitant ainsi la prise de décision dans sa gestion du temps. Ces valeurs sont répétées en fonction de la dangerosité du phénomène ou de la valeur atteinte par le paramètre. Si la dangerosité est moyenne l’alerte est répétée une fois, si elle est forte l’alerte est répétée deux fois et si elle est très forte l’alerte est répétée trois fois. Toutes ces répétitions se font sur dix ( 10) minutes 20 d’intervalle de temps.

Pour répéter ces alertes, dans le code du microcontrôleur (1), il faut introduire un compteur spécial (préalablement initialisé à 0) qui sera chargé de contrôler les répétions et qu’on pourra incrémenter au fur et à mesure des reprises. Le compteur est remis automatiquement à lorsque toutes les alertes sont envoyées ou lorsque la situation revient 25 à la normale. .

Les données de pression barométrique sont instantanément lues par le microcontrôleur (l), inclus dans le bulletin régulier horaire envoyé par la station, et dans les requêtes (générales ou spécialisées) à la demande d’un utilisateur. Les pressions maximale et minimale sont aussi obtenues par un procédé similaire à celui décrit pour les températures, ainsi que les heures d’enregistrement de ces records.

La réponse à la requête pour le briefing spécialisé sur les pressions contient : la pression barométrique du moment de la requête, les pressions maximale et minimale et les heures d’enregistrement de ces records. A l’instar des données de température, les données de pression sont contrôlées instantanément et des alertes sont envoyées automatiquement lorsque la pression augmente ou lorsqu’elle se creuse de manière inquiétante. Ces alertes sont répétées et le procédé de répétition est similaire à celui décrit pour les données de température.

Dans une réalisation particulière de l’invention, on peut utiliser des tables de conversion pour transformer les mesures de pression barométrique lues par la station en pression station, ou en pression ramenée au niveau de la mer, ou en QNH ou encore en QFE d’un terrain donné. Ces mesures de pression sont celles qui sont couramment utilisées en météorologie opérationnelle.

Les données d'humidité relative sont traitées par un procédé similaire à celui décrit sur le traitement des données de pression.

La mesure du vent se fait par la lecture du microcontrôleur (1) de deux appareils distincts : l’anémomètre (7) et la girouette (8). Ces capteurs sont connectés au microcontrôleur (1) par un branchement simple bien connu de l’homme de métier.

La donnée de direction du vent est lue instantanément par le microcontrôleur (1) en établissant une équivalence entre la tension sur la broche analogique de branchement et huit (ou seize selon la précision souhaitée) valeurs de directions définies. Le résultat est donné sous forme de chaînes de caractères indiquant la direction du vent (N, NE, E, SE, S, SW.W.NW).

La force du vent est quant à elle donnée en m/s ou en nœuds (kt), et est aussi lue en permanence par le microcontrôleur (1). De ce fait, nous intégrons ces valeurs chaque minute pour déterminer l’accélération instantanée du vent Cette donnée est importante dans le suivi des systèmes pluvio-orageux car les grains (accélérations subites du vent) enregistrés peuvent être des traceurs du front de rafales dudit système.

La direction et Ja force du vent sont insérées dans le bulletin régulier horaire envoyé par la station aux utilisateurs (Centres météorologiques ou particuliers) et dans la requête de briefing généra! initiée par l’utilisateur. La requête spéciale pour Je briefing spécialisé sur le vent contient : la direction et Ja force du vent au moment de la requête, l’accélération instantanée du vent, les vitesses maximale et minimale du vent depuis une période déterminée (par exemple le début de la journée OOh) ainsi que les heures d’enregistrement de ces records, l’accélération maximale du vent et l’heure d’atteinte de cette valeur.

Un contrôle instantané est aussi fait sur la vitesse et l’accélération du vent et des messages d’alerte sont envoyés avec insistance, en fonction des valeurs atteintes. Ces messages d’alerte contiennent aussi à leur fin un briefing général d’accompagnement pour faciliter la prise de décision du météorologiste ou de l’utilisateur.

Les données de pluie sont recueillies par le microcontrôleur (1) en comptant le nombre de battements de l’auget basculeur du pluviomètre (9). Les godets de l’auget étant de capacité connue, la quantité de pluie est lue instantanément en millimètre. En associant un compteur approprié dans le code du microcontrôleur (I), on recueille aussi le cumul de pluie depuis le début de la journée (OOh).

Dans le bulletin régulier envoyé par la station aux utilisateurs ( 14) et dans la requête de briefing général initiée par l’utilisateur (14) figurent la quantité de pluie au moment de l’émission du message et le cumul de pluie depuis OOh. Cette dernière donnée permet au météorologiste de connaître l’état du sol et d’intégrer cela dans les prévisions (de pluie, de poussière, d’inondation,...).

Dès le déclenchement d’une pluie, les quantités de pluie sont rapportées sur un temps bien déterminé, permettant ainsi d’avoir l’intensité de la pluie qui s’abat. Cette donnée est un élément fondamental de prise de décision et d’alerte dans le suivi des inondations. Le nombre de pluies distinctes de la journée est aussi enregistré en introduisant un compteur dédié dans le code du microcontrôleur (1).

Les fins de pluie sont aussi signalées par SMS par la station et sont déterminées par une cessation de battement de l’auget du pluviomètre (9) pendant un temps bien déterminé (trente (30) minutes par exemple).

Les réponses aux requêtes de briefings spécialisés pluie contiennent : la quantité de pluie (s’il y en a au moment de l’émission du message), le cumul de pluie depuis OOh, le nombre de pluies enregistrées depuis OOh, l’intensité de pluie (s’il y en a au moment de l’émission du message), l'intensité maximale de pluie de la journée et l’heure d’enregistrement de ce record.

Au début d’une pluie, au premier battement de l’auget du pluviomètre (9), un message d’alerte SMS est envoyé, suivi d’un bulletin de briefing général de la situation du moment. Au second battement de l’auget, un second SMS de confirmation de pluie est envoyé sous la même forme que le précédent, incluant en plus l’intensité de la pluie.

Ensuite, après un nombre déterminé de millimètres de pluie, un message est envoyé par la station sous la forme précédente pour renseigner l’utilisateur (météorologiste par exemple) sur l’évolution de la pluie afin que ce dernier prenne les mesures qu’il faut.

Pour contrôler ces précipitations, des compteurs dédiés doivent être introduits dans le code du microcontrôleur (1) et ceux-ci doivent être réinitialisés à la fin de la pluie. Le compteur contrôlant le cumul de précipitation doit être réinitialisé à la fin de la journée. Seulement, avant d’initialiser ce dernier compteur, on conserve les valeurs de cumuls journaliers de pluie.

Par permutation circulaire sur les variables de cumul de pluie, on peut conserver les données hebdomadaires ou mensuelles de pluie. On pourrait aussi conserver les données agrégées de cumul de pluie sur des périodes déterminées.

Ainsi donc, dans une réalisation particulière de l’invention, la station pourrait envoyer des alertes automatiques à la fin d'une période (quelques jours, une ou plusieurs semaine(s), un ou plusieurs mois...) sur les cumuls de précipitations enregistrés durant ladite période. Ces données pourraient aussi être obtenues par requête spécifique de l’utilisateur (14). .

Dans une réalisation de l’invention, la station envoi des messages d’alerte au brouillard, à la rosée et à la brume humide. En effet, lorsque la température est très proche du point de rosée (différence absolue inférieure à 0,5°c par exemple) et se maintient dans cette situation pendant un temps déterminé (dix (10) minutes par exemple), et l’humidité relative devient et se maintient à un niveau très élevée (en fonction du lieu considéré par le fabricant ou du lieu où la station sera installée), on fait un test sur la force du vent en ce moment. Ainsi, si les vents sont calmes (force inférieure à 2kt), alors la station envoie un message d’alerte à la rosée. Si les valeurs de force du vent sont comprises entre 2kt et 4kt, alors la station envoie un message d’alerte au brouillard. Si les valeurs de vent sont strictement supérieures à 4kt, alors la station envoie des messages d’alerte à la brume humide.

Lorsqu’il faut ajouter, remplacer ou retrancher un numéro de destination automatique à distance dans la station, un message SMS lui est adressée (à la station) contenant un mot clé préalablement défini pour l’ajout, le retranchement ou le remplacement de numéro. Dans les cas d’ajout et de remplacement, le message contient aussi le nom de variable du numéro (de type tableau de caractères) qui est préalablement intégré en mémoire du microcontrôleur (I) et le nouveau numéro de destination automatique. Dans le microcontrôleur (1) l'ancien numéro sera alors ajouté ou remplacé par le numéro envoyé. Dans le cas du retranchement, le numéro associé à la variable à modifiée est remplacé par xxxxx, supprimant ainsi le numéro précédent dans cette variable.

Ce procédé est très avantageux pour l’équipe de maintenance car la station est ainsi contrôlée à distance et les manipulations se faisant par envoie de message.

Lorsqu’un paramètre dérive de sa valeur vraie, le capteur de mesure dudit paramètre doit être étalonné. Cette opération consiste à corriger les valeurs envoyées par la station, de manière à les faire coïncider avec celles fournies par un instrument étalon.

La station peut être étalonnée à distance par envoie d’un message approprié, permettant de corriger le paramètre défaillant. Si par exemple la pression barométrique délivrée par la station est supérieure d’un (01) hPa de la valeur vraie, il suffit d’envoyer un message à la station contenant un mot clé préalablement défini pour la correction de pression. La station à la réception de ce mot clé réduit automatiquement la variable d’affichage de la pression d’une valeur définie de pression.

Ainsi, la station a par exemple des mots clés d’ajout ou de réduction de pression barométrique de lhPa, 0,1 hPa, 0,01hPa... Pour corriger les valeurs de pression barométrique, on envoie donc des messages successifs à la station pour que la combinaison d’instructions sous-jacentes ramène la valeur de pression barométrique à la valeur vraie.

Tous les autres paramètres sont étalonnés à distance par le même procédé que celui décrit pour la pression barométrique.

Dans une réalisation particulière de l’invention, il est possible d’envoyer des alertes aux phénomènes liés au soulèvement de poussière. En effeL pour savoir si on n’a enregistré aucune pluie sur une période déterminée, il suffit de vérifier que le cumul de pluie sur cette période est nul. Compte tenu de la région d’installation de la station, un grain qui se maintien même sur quelques minutes peut entraîner un soulèvement de poussière surtout si on n’a pas enregistré de pluies depuis plusieurs jours.

Ainsi, en fonction du fabricant et du lieu d’installation de la station (Sahel, déserts, savanes, régions arides...), la station après avoir envoyé l’alerte portant sur l’accélération du vent (lorsqu’il franchit un seuil prédéfini), envoie une autre alerte liée au phénomène de poussière. En fonction de la vitesse atteinte par le vent, l’alerte sera pour une brume de poussière, pour la chasse poussière ou pour la tempête de poussière.

Lorsqu’une requête (de briefing général, de briefing spécialisé) est envoyée par message à la station, le microcontrôleur (1) de la station récupère le numéro de téléphone de l’envoyeur, déchiffre le message caractère par caractère et prépare la réponse si le numéro est autorisé au type de requête envoyée. Le cas échéant, il y a collecte des informations sollicitées dans le microcontrôleur (1), constitution avec ces informations d’un message de type chaîne de caractère et appel de la fonction d’envoi de messages en précisant le numéro de l’envoyeur préenregistré. Tout ceci se fait en utilisant les commandes AT et des fonctions bien connues de l’homme de métier.

Dans une autre réalisation de l’invention, les données de la station peuvent être transférées directement sur internet car la station à travers son module GSM/GPRS (2) peut se connecter à une base de données, à un serveur ou à un site internet ou tout autre canal compatible au GSM/GPRS, pour directement y transférer ses observations et alertes. Les requêtes pour les briefings généraux et spécialisés peuvent aussi directement provenir de ces canaux et la station répondant par la même voie. .

La présente invention est particulièrement avantageuse car elle intègre la technologie GSM qui a une importante couverture y compris dans les pays pauvres. Le coût relativement faible de sa réalisation et l’intégration d’un mode d’entretien à distance permet d’envisager, dans les pays du tiers-monde, une densification du réseau météorologique, avec des stations incorporant des options de recherche avancées de contrôle et d’alerte.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS

   1) Station météorologique automatique d’observations régulières, de contrôle et d’alerte, utilisant les technologies GSM/GPRS, mobile, autonome en énergie électrique, caractérisée en ce qu’elle possède des capteurs de température, de pression barométrique, d’hygrométrie, d’un anémomètre, d’une girouette, d’un pluviomètre, d’un module GSM/GPRS, d’un module RTC tous connectés à un microcontrôleur.
2. 2) Station météorologique selon la revendication 1 caractérisée en ce qu’elle fournit par SMS ou par tout moyen de transmission des données compatible aux technologies GSM/GPRS, les données de température de Pair, de point de rosée, de pression barométrique, d’humidité relative, de direction du vent, de vitesse du vent, d’accélération instantanée du vent, de quantité de pluie, de cumul journaliers de pluie, d’intensité de pluie et d’autres, à des utilisateurs distants.
3. 3) Station météorologique selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce qu’elle fournit, par SMS ou par tout moyen de transmission des données compatible aux technologies GSM/GPRS, pour les données de température de l’air, de pression barométrique, d’écart température/point de rosée, d’humidité relative, de vitesse du vent, d’accélération instantanée du vent, d’intensité de pluie, les valeurs maximale et minimale de la journée avec les heures d’enregistrement de ces records.
4. 4) Station météorologique selon les revendications précédentes caractérisée en ce qu’elle fournit le nombre de pluies distinctes enregistrées sur une période définie.
5. 5) Station météorologique selon les revendications 1,2 et 3 caractérisée en ce qu’elle permet d’envoyer par SMS ou par tout autre moyen de communication compatible avec les technologies GSM/GPRS, les données de pression station, de pression ramenée au niveau de la mer, de QNH et de QFE d’une plateforme donnée.
6. 6) Station météorologique selon les revendications 1,2 et 3 caractérisée en ce que les paramètres température de l’air, humidité relative, pression barométrique, pression station, pression ramenée au niveau de la mer, QNH et QFE puissent être étalonnée à distance par envoie de message approprié.
7. 7) Station météorologique selon la revendication 1 caractérisée en ce qu’on puisse ajouter, enlever, ou remplacer les numéros de téléphone de destinataires automatiques à distance par envoie de message approprié.
8. 8) Station météorologique selon les revendications 1,2 et 3 caractérisée en ce qu’elle contrôle instantanément les données de température de l’air, d’écart température/ point de rosée, de pression barométrique, d’humidité relative, de vitesse du vent, d’accélération instantanée du vent dans le microcontrôleur et envoie des alertes lorsque ces paramètres franchissent en amélioration ou en détérioration des seuils bien définis; ces alertes sont répétées un nombre de fois fonction de la dangerosité du seuil franchi.
9. 9) Station météorologique automatique selon l’une des revendications précédente caractérisée en ce qu’elle permet de repérer et d’alerter les destinataires automatiques sur les phénomènes de rosée, de brouillard et de brume humide au lieu de son installation en envoyant des messages appropriés.
10. 10) Station météorologique automatique selon l’une des revendications précédentes caractérisée en ce qu’elle permet de repérer les phénomènes de brume de poussière, de chasse poussière ou de tempête de poussière et d’en informer immédiatement les destinataires automatiques en envoyant des messages appropriés.
11. 11) Station météorologique selon les revendications précédentes caractérisée en ce qu’elle envoie des alertes par SMS ou par tout autre moyen de communication compatible avec les technologies GSM/GPRS, au début et à la fin des pluies, et qu’elle envoie des alertes pendant la pluie lorsque la quantité de pluie enregistrée franchit des seuils spécifiques donnés.
12. 12) Station météorologique automatique selon les revendications précédentes caractérisée en ce qu’elle permet d’envoyer par SMS ou par tout autre moyen de communication compatible avec les technologies GSM/GPRS, les cumuls de précipitations sur une période bien déterminée (quelques jours, une ou plusieurs semaines, un ou plusieurs mois, une ou plusieurs années), enregistrés au lieu d’installation de la station.
13. 13) Station météorologique automatique selon les revendications précédentes caractérisée en ce qu’elle reçoit des requêtes émises par des utilisateurs par SMS, pour des briefings météorologiques généraux ou pour des briefings spécialisés relatifs à chacun des paramètres.
14. 14) Station météorologique automatique selon l’ur.e quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu’elle reçoit des requêtes par toute voie de communication compatible aux technologies GSM/GPRS et répond si nécessaire à ces requêtes par la même voie que celle de la réception.