Dispositif de détection d'incendie dans une enceinte fermée Fire detection device in a closed enclosure
Domaine technique :Technical area :
La présente invention concerne les dispositifs de détection d'incendie et en particulier un dispositif de détection d'incendie dans une enceinte fermée telle qu'une armoire de contrôle d'un atelier ou d'une unité de production dans une usine.The present invention relates to fire detection devices and in particular a fire detection device in a closed enclosure such as a control cabinet in a workshop or a production unit in a factory.
Etat de la technique ;State of the art;
Dans un atelier ou une unité de production, il est classique que l'ensemble des circuits électriques et électroniques de contrôle soient rassemblés dans une armoire de contrôle fermée et souvent étanche, ceci dans le but d'isoler les circuits de l'atmosphère régnant dans l'atelier ou l'unité de production et maintenir ces circuits à l'abri de toute corrosion prématurée, poussière ou acte malveillant.In a workshop or production unit, it is conventional for all of the electrical and electronic control circuits to be assembled in a closed and often sealed control cabinet, in order to isolate the circuits from the atmosphere prevailing in the workshop or production unit and keep these circuits away from premature corrosion, dust or malicious acts.
Une telle armoire de contrôle est généralement munie d'un coffret de détection d'incendie se trouvant à 1 'extérieur de 1 'armoire et chargé de détecter rapidement tout début d'incendie dans l'armoire. Le coffret du type de celui décrit dans FR-A-2.523.455 comporte un moyen d'aspiration de l'air se trouvant dans l'armoire, un ou deux détecteurs de fumée chargés d'analyser 1 'air aspiré dans l'armoire pour y détecter des traces de fumée et au travers desquels est forcé à circuler l'air aspiré par le moyen d'aspiration avant d'être évacué vers l'extérieur, et une unité de contrôle et d'alarme qui déclenche généralement à la fois une alarme sonore et une alarme lumineuse lorsqu'un début d'incendie est détecté.Such a control cabinet is generally provided with a fire detection cabinet located outside the cabinet and responsible for rapidly detecting any start of fire in the cabinet. The box of the type described in FR-A-2,523,455 includes a means of extracting the air from the cabinet, one or two smoke detectors responsible for analyzing the air drawn into the cabinet to detect traces of smoke and through which is forced to circulate the air sucked by the suction means before being discharged to the outside, and a control and alarm unit which generally triggers both an audible alarm and a light alarm when a start of fire is detected.
Malheureusement le détecteur d'incendie mentionné ci- dessus présente deux inconvénients majeurs. D'une part, comme il a été dit précédemment, les armoires de contrôle sont fermées et souvent maintenues étanches et par conséquent, l'aspiration de l'air se trouvant à l'intérieur se fait difficilement ce qui résulte en un mauvais
fonctionnement du dispositif de détection d'incendie. Il a été remédié à cet inconvénient en renvoyant dans 1 'armoire 1 'air qui en a été aspiré dans le but de 1 ' amener au dispositif de détection et d'alarme, tel que décrit dans la demande de brevet européen EP 424 881.Unfortunately, the above-mentioned fire detector has two major drawbacks. On the one hand, as it was said previously, the control cabinets are closed and often kept tight and consequently, the suction of the air inside is difficult to do which results in poor operation of the fire detection device. This drawback has been remedied by returning the air which has been sucked into the cabinet in order to bring it to the detection and alarm device, as described in European patent application EP 424 881.
D'autre part, un tel dispositif de détection doit être sensible à la moindre trace de fumée indiquant un début d'incendie de faible ampleur. Pour ce faire, l'alarme doit donc présenter une grande sensibilité pour son déclenchement, ceci ayant évidemment pour inconvénient la possibilité de déclenchements d'alarme intempestifs. Pour éviter de tels déclenchements intempestifs, les systèmes de détection d' incendie sont quelquefois pourvus de deux détecteurs, comme c'est le cas dans la demande de brevet européen citée ci-dessus ; l'un des deux détecteurs pouvant d'ailleurs servir à confirmer la détection effectuée par l'autre. Malheureusement, un tel système qui présente une plus grande fiabilité évitant des déclenchements intempestifs dans le cas où un des détecteurs est défectueux, ne permet pas une détection de débuts d'incendie à la fois ponctuels (par exemple sur une carte de circuits imprimés) et de très faible importance.On the other hand, such a detection device must be sensitive to the slightest trace of smoke indicating the start of a small fire. To do this, the alarm must therefore have a high sensitivity for its triggering, this obviously having the disadvantage of the possibility of untimely alarm triggers. To avoid such nuisance tripping, fire detection systems are sometimes provided with two detectors, as is the case in the European patent application cited above; one of the two detectors can also be used to confirm the detection carried out by the other. Unfortunately, such a system which has greater reliability avoiding nuisance tripping in the event that one of the detectors is defective, does not allow detection of a fire on the spot that is both specific (for example on a printed circuit board) and of very little importance.
Exposé de 3 ' invention : Le but de l'invention est donc de fournir un dispositif de détection d'incendie dans une enceinte fermée ou étanche, qui présente une grande fiabilité de fonctionnement évitant un déclenchement intempestif de 1 'alarme tout en permettant la détection de débuts d'incendie de très faible importance.Presentation of the invention: The object of the invention is therefore to provide a fire detection device in a closed or sealed enclosure, which has a high operating reliability avoiding inadvertent triggering of the alarm while allowing detection of very minor fire outbreaks.
L'objet de l'invention est donc un dispositif de détection d'incendie dans une enceinte fermée telle qu'une armoire de contrôle, disposant d'un moyen d'aspiration de l'air de l'enceinte qui refoule l'air dans l'enceinte après qu'il a été analysé en permanence par un moyen de détection de fumée. En outre, le dispositif comprend une unité de contrôle et d'alarme qui déclenche 1 'alarme d'incendie
lorsque le moyen de détection de fumée a détecté des traces de fumée dans l'air de l'enceinte. Le moyen de détection de fumée comprend un premier détecteur recevant l'air aspiré provenant de premiers orifices d'entrée d'air se trouvant à des premiers emplacements de l'enceinte, et un second détecteur recevant 1 ' air aspiré provenant de seconds orifices d'entrée d'air se trouvant à des seconds emplacements de l'enceinte différents des premiers emplacements. L'unité de contrôle et d'alarme comprend des moyens d'alarme pour déclencher l'alarme lorsque l'un des détecteurs a détecté de la fumée dans l'air refoulé dans l'enceinte par le moyen d'aspiration et de refoulement après que cet air a donné lieu à détection de fumée par 1 'autre des détecteurs.The object of the invention is therefore a fire detection device in a closed enclosure such as a control cabinet, having a means of sucking the air from the enclosure which discharges the air into the enclosure after it has been continuously analyzed by a smoke detection means. In addition, the device includes a control and alarm unit which triggers the fire alarm. when the smoke detection means has detected traces of smoke in the air of the enclosure. The smoke detection means comprises a first detector receiving the air drawn in from the first air inlet ports located at first locations of the enclosure, and a second detector receiving the air drawn in from the second air ports air inlet located at second locations of the enclosure different from the first locations. The control and alarm unit comprises alarm means for triggering the alarm when one of the detectors has detected smoke in the air discharged into the enclosure by the suction and discharge means after that this air gave rise to smoke detection by one of the other detectors.
Description brève des figures :Brief description of the figures:
Les buts, objets et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description suivante faite en référence aux dessins dans lesquels : la figure 1 représente schématiquement le mode de réalisation préféré du dispositif de détection d'incendie selon l'invention, la figure 2 représente schématiquement un mode de réalisation de la partie de l'unité de contrôle et d'alarme connectée aux deux détecteurs d'incendie, et la figure 3 représente schématiquement une enceinte disposant de deux dispositifs de détection d'incendie correspondant respectivement aux deux modes de réalisation de l'invention.The aims, objects and characteristics of the invention will emerge more clearly on reading the following description made with reference to the drawings in which: FIG. 1 schematically represents the preferred embodiment of the fire detection device according to the invention, the FIG. 2 schematically represents an embodiment of the part of the control and alarm unit connected to the two fire detectors, and FIG. 3 schematically represents an enclosure having two fire detection devices corresponding respectively to the two embodiments of the invention.
Description détaillée de l'invention :Detailed description of the invention:
Comme illustré sur la figure 1, un coffret 10 contenant le dispositif de détection d'incendie conforme à l'invention est placé au dessus d'une enceinte 12 telle qu'une armoire de contrôle située dans un atelier et contenant les circuits électriques et électroniques de contrôle de l'atelier (non montrés).
L'air de l'enceinte est aspiré par les deux tubes ou canalisations 14 et 16 grâce à un moyen d'aspiration tel qu'un ventilateur 18. Les deux tubes 14 et 16 peuvent être arrêtés à n'importe quelle hauteur de l'enceinte 12. Ils sont percés d'orifices calibrés a, b, c pour le tube 14, ou d, e, f pour le tube 16, chargés de prélever l'air dans des "volumes à risques", c'est à dire des parties de l'armoire contenant des circuits sensibles ou des parties vitales de l'ensemble des circuits de l'armoire. L'ouverture des orifices des tubes 14 et 16 peut être différente selon le niveau de "risque" du volume à surveiller.As illustrated in FIG. 1, a box 10 containing the fire detection device according to the invention is placed above an enclosure 12 such as a control cabinet located in a workshop and containing the electrical and electronic circuits workshop control (not shown). The air from the enclosure is sucked in by the two tubes or pipes 14 and 16 by means of a suction means such as a fan 18. The two tubes 14 and 16 can be stopped at any height of the enclosure 12. They are pierced with calibrated orifices a, b, c for the tube 14, or d, e, f for the tube 16, responsible for taking the air in "volumes at risk", that is to say parts of the cabinet containing sensitive circuits or vital parts of all the circuits in the cabinet. The opening of the orifices of the tubes 14 and 16 may be different depending on the level of "risk" of the volume to be monitored.
L'air aspiré par les tubes 14 et 16 au moyen du ventilateur 18 passe dans des détecteurs de fumée 20 et 22 qui peuvent être du type optique, ionique ou de tout autre type. Puis l'air qui vient d'être analysé par les détecteurs 20 et 22 est renvoyé dans l'enceinte 12 par le ventilateur 18. Par conséquent, le fait que l'armoire 12 soit fermée ou même étanche ne présente aucun inconvénient pour le dispositif de détection dans la mesure où l'air circule en circuit fermé et ne crée pas de dépression ou surpression préjudiciable à son bon fonctionnement.The air sucked through the tubes 14 and 16 by means of the fan 18 passes through smoke detectors 20 and 22 which may be of the optical, ionic or any other type. Then the air which has just been analyzed by the detectors 20 and 22 is returned to the enclosure 12 by the fan 18. Consequently, the fact that the cabinet 12 is closed or even sealed presents no disadvantage for the device. detection insofar as the air circulates in a closed circuit and does not create vacuum or overpressure detrimental to its proper functioning.
Une unité de contrôle et d'alarme 24 est connectée aux deux détecteurs de fumée 20 et 22. L'unité d'alarme 24 dispose d'une alarme sonore et/ou d'une alarme lumineuse (non montrées) qui sont déclenchées lorsque l'unité reçoit des informations des deux détecteurs de fumée 20 et 22 comme expliqué ci-après.A control and alarm unit 24 is connected to the two smoke detectors 20 and 22. The alarm unit 24 has an audible alarm and / or a light alarm (not shown) which are triggered when the The unit receives information from the two smoke detectors 20 and 22 as explained below.
En supposant que 1 'air prélevé dans le volume à risques se trouvant à proximité de l'ouverture 14-c contienne de la fumée, cet air analysé par le détecteur de fumée 20 entraîne un signal de pré-alarme de la part de l'unité d'alarme 24. Mais cette pré-alarme doit être confirmée car il pourrait s'agir d'une fausse alerte du détecteur 20. L'air qui a été analysé par le détecteur 20 est soufflé par le ventilateur 18 dans l'enceinte 12. Cet air est aspiré à nouveau, mais cette fois-ci à 16-d, 16-e ou 16-f, puis analysé par le détecteur de fumée 22. Il y a
donc véritablement une confirmation d'alarme par le déclenchement de deux détecteurs placés sur deux chemins différents de l'air aspiré. Si l'air contient véritablement de la fumée, celle-ci est détectée et un deuxième signal reçu par l'unité d'alarme 24 vient confirmer le signal de pré-alarme. L'alarme (visuelle et sonore) est alors déclenchée par cette dernière. L'information est fiable, confirmée, et ne peut provenir que d'une détection réelle de fumée. Le temps de réaction entre la détection par un détecteur de fumée et sa confirmation est très court, inférieur à quelques secondes.Assuming that the air taken from the risk volume located near the opening 14-c contains smoke, this air analyzed by the smoke detector 20 causes a pre-alarm signal from the alarm unit 24. However, this pre-alarm must be confirmed because it could be a false alarm by the detector 20. The air which has been analyzed by the detector 20 is blown by the fan 18 in the enclosure. 12. This air is sucked in again, but this time at 16-d, 16-e or 16-f, then analyzed by the smoke detector 22. There are therefore truly an alarm confirmation by the triggering of two detectors placed on two different paths of the intake air. If the air does contain smoke, this is detected and a second signal received by the alarm unit 24 confirms the pre-alarm signal. The alarm (visual and audible) is then triggered by the latter. The information is reliable, confirmed, and can only come from an actual detection of smoke. The reaction time between detection by a smoke detector and its confirmation is very short, less than a few seconds.
Il est possible que l'enceinte comporte des zones dites à risques particuliers telles que la zone 30, en d'autres termes des zones à haut risque qu'il est bon de surveiller plus particulièrement. Dans ce cas, on peut relier cette zone 30 à un ou plusieurs trous 14b et 14c par un ou plusieurs tubes capillaires 32 et 34, de sorte que tout début d'incendie dans la zone 30 sera très rapidement détecté par le détecteur de fumée 20 et un signal de pré- alarme qui sera confirmé une fois que l'air contenant de la fumée aura été renvoyé dans l'enceinte par le ventilateur 18, puis aspiré par le tube 16. On voit donc que le dispositif de l'invention peut être adapté facilement à chaque cas, sans démontage, mais seulement par le raccordement de capillaires dans les zones à risques particuliers.It is possible that the enclosure includes so-called special risk zones such as zone 30, in other words high risk zones which it is good to monitor more particularly. In this case, this zone 30 can be connected to one or more holes 14b and 14c by one or more capillary tubes 32 and 34, so that any start of fire in the zone 30 will be very quickly detected by the smoke detector 20 and a pre-alarm signal which will be confirmed once the air containing smoke has been returned to the enclosure by the fan 18, then sucked in by the tube 16. It can therefore be seen that the device of the invention can be easily adapted to each case, without disassembly, but only by connecting capillaries in areas with particular risks.
Pour le déclenchement de l'alarme, l'unité de contrôle et d'alarme 24 peut se présenter de la façon illustrée schématiquement sur la figure 3. Lorsque le détecteur 20 détecte la présence de fumée dans l'air aspiré, un contact 36 est fermé, ce qui permet à un courant de s'écouler à partir du point de tension V dans une résistance de faible valeur 38. La tension à la borne supérieure de la résistance 38 s'élève et s'applique à l'entrée 40 d'un comparateur 42 dont la deuxième entrée 44 est alimentée par une tension prise au point de jonction d'une résistance fixe 46 et d'une résistance variable 48.
La résistance 48 est ajustée pour que la tension sur l'entrée 40 soit supérieure à la tension sur l'entrée 44 de sorte que le comparateur 42 fournisse un signal à un moyen de pré-alarme 50 qui peut être lumineux ou sonore. Lorsqu'il y a confirmation de l'incendie par le détecteur 22, un contact 52 est fermé. Ainsi, un courant vient s'ajouter au courant dû à la fermeture précédente du contact 36 dans la résistance 38. La somme des deux courants permet à la tension à la borne supérieure de la résistance 38 de s'élever davantage, ce qui permet d'appliquer une tension à la première entrée 54 du comparateur 56 plus élevée qu'avec le seul contact 36 fermé. Cette tension plus élevée sur l'entrée 54 dépasse alors la tension appliquée à la deuxième entrée 58 du comparateur 56 prise à la connexion entre une résistance fixe 60 et une résistance variable 62. la sortie du comparateur 56 fournit alors un signal à un moyen d'alarme confirmée 64 qui peut être lumineux ou sonore.For the triggering of the alarm, the control and alarm unit 24 can be presented in the manner schematically illustrated in FIG. 3. When the detector 20 detects the presence of smoke in the aspirated air, a contact 36 is closed, which allows a current to flow from the voltage point V into a low value resistor 38. The voltage at the upper terminal of the resistor 38 rises and applies to the input 40 d a comparator 42, the second input 44 of which is supplied by a voltage taken at the junction point of a fixed resistor 46 and a variable resistor 48. The resistor 48 is adjusted so that the voltage on the input 40 is greater than the voltage on the input 44 so that the comparator 42 provides a signal to a pre-alarm means 50 which can be light or sound. When the fire 22 is confirmed by the detector, a contact 52 is closed. Thus, a current is added to the current due to the previous closure of the contact 36 in the resistor 38. The sum of the two currents allows the voltage at the upper terminal of the resistor 38 to rise further, which allows d apply a higher voltage to the first input 54 of the comparator 56 than with the single contact 36 closed. This higher voltage on input 54 then exceeds the voltage applied to the second input 58 of comparator 56 taken at the connection between a fixed resistor 60 and a variable resistor 62. the output of comparator 56 then provides a signal to a means d 'confirmed alarm 64 which can be light or audible.
Lorsque les contacts 36 et 52 sont ouverts (absence de détection de fumée), il existe tout de même un courant de surveillance de ligne s'écoulant dans la résistance 38 par l'intermédiaire de la résistance 66. Comme ce courant est très faible, la tension à la borne de la résistance 38 est très faible mais fournit quand même une tension sur la première entrée 68 d'un comparateur 70, plus élevée que la tension sur la deuxième entrée due à la connexion entre une résistance fixe 74 et une résistance variable 76. La sortie du comparateur est fournie à un moyen de surveillance de ligne 78 (par exemple un cadran). Les contacts 36 et 52 des détecteurs 20 et 22 peuvent être réalisés par des thyristors qui, lorsqu'ils deviennent conducteurs, sont équivalents à des contacts fermés. On doit noter qu'une intervention humaine est nécessaire pour bloquer à nouveau les thyristors, donc ouvrir les contacts. En d'autres termes, la pré-alarme aussi bien que l'alarme ne peuvent se déclencher à nouveau qu'après avoir été restaurées dans leur état inactif.
Le dispositif qui vient d'être décrit présente l'avantage d'être utilisable de façon autonome en utilisant une simple alimentation 24 volts continue, sans y adjoindre une centrale de détection onéreuse. De façon à être sûr que le dispositif est toujours en bon état de fonctionnement, il faut s'assurer que l'air est correctement aspiré à partir de l'enceinte. Il est en effet prévisible que les ouvertures a, b, c du tube 14 ou d, e, f du tube 16 viennent à se boucher partiellement par encrassement dû par exemple à une accumulation de poussières. C'est pour cela qu'on prévoit un détecteur de débit 26 ou 28 à l'entrée de chaque détecteur de fumée. Si l'aspiration se fait mal, le débit d'air dans le tube diminue et passe au dessous d'un seuil au delà duquel le fonctionnement du dispositif de détection n'a plus l'efficacité requise. Chaque détecteur de débit 26 ou 28 est connecté à 1 'unité de contrôle et d'alarme 24 pour qu'un signal d'alerte soit également déclenché si le débit dans un des tubes vient à passer au dessous du seuil fatidique.When the contacts 36 and 52 are open (absence of smoke detection), there is still a line monitoring current flowing in the resistor 38 via the resistor 66. As this current is very low, the voltage at the terminal of the resistor 38 is very low but still provides a voltage on the first input 68 of a comparator 70, higher than the voltage on the second input due to the connection between a fixed resistor 74 and a resistor variable 76. The output of the comparator is supplied to a line monitoring means 78 (for example a dial). The contacts 36 and 52 of the detectors 20 and 22 can be produced by thyristors which, when they become conductive, are equivalent to closed contacts. It should be noted that human intervention is necessary to block the thyristors again, so open the contacts. In other words, both the pre-alarm and the alarm can only be triggered again after being restored to their inactive state. The device which has just been described has the advantage of being usable independently by using a simple 24 volt DC power supply, without adding an expensive detection center. In order to be sure that the device is still in good working order, it must be ensured that the air is correctly sucked from the enclosure. It is indeed foreseeable that the openings a, b, c of the tube 14 or d, e, f of the tube 16 become partially blocked by fouling due for example to an accumulation of dust. This is why a flow detector 26 or 28 is provided at the inlet of each smoke detector. If the suction is poor, the air flow in the tube decreases and drops below a threshold beyond which the operation of the detection device no longer has the required efficiency. Each flow detector 26 or 28 is connected to one control and alarm unit 24 so that an alert signal is also triggered if the flow in one of the tubes falls below the fateful threshold.
L'unité de contrôle et d'alarme 24 peut être équipée de tous les moyens nécessaires pour les commandes : extinction automatique, coupure de la ventilation, protection anti-sabotage, anti-effraction et sécurité de fonctionnement des détecteurs et du ventilateur.The control and alarm unit 24 can be equipped with all the means necessary for the commands: automatic shutdown, ventilation shutdown, anti-sabotage, burglary protection and operating safety of the detectors and the fan.
Le dispositif de détection qui vient d'être décrit en référence à la figure 1 est réversible. En effet, il suffit d'inverser le sens de rotation du ventilateur pour que l'air soit aspiré à partir du ventilateur 18 et soufflé dans l'enceinte au moyen des tubes 14 et 16. Dans ce cas, l'alarme confirmée arrive plus tôt que dans le cas précédent. Cette configuration est particulièrement efficace si on ne souhaite pas prélever d'air de façon précise dans des volumes à risques ou si l'armoire ne comporte pas de parties devant être surveillées plus particulièrement. Les tubes peuvent donc être arrêtés ouverts dès leur pénétration dans l'enceinte.
On peut d'ailleurs prévoir d'utiliser une combinaison d'un dispositif de détection selon le premier mode de réalisation illustré sur la figure 1 et d'un dispositif de détection à aspiration inversée tel qu'il vient d'être mentionné, comme représenté sur la figure 3. Dans ce cas, à la sensibilité du premier dispositif de détection 80 comportant des tubes longs disposant de plusieurs ouvertures pour les volumes à risques, on ajoute la rapidité de détection du deuxième dispositif de détection 82 comportant des tubes courts, d'où une très grande fiabilité de la combinaison des deux dispositifs. Dans cette combinaison, on peut prévoir que les informations de sortie soient connectées à volonté suivant un ET ou un OU permettant toutes confirmations, temporisations et commandes les plus appropriées en matière de sécurité.The detection device which has just been described with reference to FIG. 1 is reversible. Indeed, it suffices to reverse the direction of rotation of the fan so that the air is sucked in from the fan 18 and blown into the enclosure by means of the tubes 14 and 16. In this case, the confirmed alarm arrives more earlier than in the previous case. This configuration is particularly effective if you do not want to sample air precisely in risky volumes or if the cabinet does not have parts to be monitored more particularly. The tubes can therefore be stopped open as soon as they enter the enclosure. We can also plan to use a combination of a detection device according to the first embodiment illustrated in FIG. 1 and of a reverse suction detection device as just mentioned, as shown in FIG. 3. In this case, to the sensitivity of the first detection device 80 comprising long tubes having several openings for volumes at risk, the detection speed of the second detection device 82 comprising short tubes is added, d '' where a very high reliability of the combination of the two devices. In this combination, it can be provided that the output information is connected at will according to an AND or an OR allowing all the most appropriate confirmations, timers and commands in terms of security.
Le dispositif de détection selon l'invention, du fait de son circuit fermé de ventilation, peut donc être utilisé pour la détection d'incendie dans des enceintes nécessitant d'être entièrement étanches pour que les circuits se trouvant à 1 ' intérieur soient totalement isolés de l'atmosphère extérieure. Ainsi, un tel dispositif est particulièrement approprié pour être utilisé dans les armoires de salles blanches ou autres milieux très protégés, notamment dans des armoires et milieux anti- déflagrants.
The detection device according to the invention, because of its closed ventilation circuit, can therefore be used for the detection of fire in enclosures that need to be completely sealed so that the circuits located inside are completely isolated. from the outside atmosphere. Thus, such a device is particularly suitable for use in the cabinets of clean rooms or other highly protected environments, in particular in explosion-proof cabinets and environments.