FR2580100A1 - - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DETECTEUR ANALOGIQUE D'INCENDIE ET UN SYSTEME AVERTISSEUR D'INCENDIE, DE TYPE ANALOGIQUE, UTILISANT UN TEL DETECTEUR. UN TEL DETECTEUR 1 COMPORTE DES MOYENS DE DETECTION 1A DETECTANT SOUS FORME ANALOGIQUE UNE GRANDEUR D'ETAT, DES MOYENS D'ECHANTILLONNAGE 2 ECHANTILLONNANT LE SIGNAL DE SORTIE FOURNI PAR LES MOYENS DE DETECTION, DES MOYENS 6 DE DETERMINATION D'EXISTENCE D'UN INCENDIE QUI DETERMINENT DE FACON PREVISIONNELLE DES DONNEES ULTERIEURES D'UN INCENDIE ET DECLENCHENT LA DELIVRANCE D'UN SIGNAL D'INCENDIE PAR UN DISPOSITIF 11 LORSQUE LES DONNEES PREVISIONNELLES SATISFONT AUX CONDITIONS D'UN INCENDIE. APPLICATION NOTAMMENT AUX SYSTEMES AVERTISSEURS D'INCENDIE DANS DES BATIMENTS.

Description

La présente invention concerne un détecteur ana-

logique d'incendie et un système avertisseur d'incendie uti-

lisant un tel détecteur et qui est à même de prévoir à l'avance des variations ultérieures des données relatives à un incendie sur la base de signaux analogiques, comme par exemple une température ou une densité de fumée provoquée

par un incendie, afin de déterminer l'existence d'un tel in-

cendie. Les systèmes avertisseurs d'incendie classiques uti-

lisent ce qu'on appelle des détecteurs du type fonctionnant en

tout-ou-rien agencés de manière que leurs contacts se fer-

ment lorsqu'ils détectent un incendie et qu'ils transmet-

tent un signal d'incendie à un poste central de signalisa-

tion. Cependant il a été proposé récemment un système aver-

tisseur d'incendie de type analogique dans lequel, au lieu

d'utiliser des détecteurs d'incendie fonctionnant en tout-

ou-rien, on utilise des capteurs analogiques pour détecter

une température ou une densité de fumée provoquée par un in-

cendie, les données de détection étant transmises à un pos-

te central de signalisation sans qu'une détermination de l'existence d'un incendie soit établie dans les détecteurs,

cette détermination étant effectuée, sur la base des don-

nées analogiques de détection, par un traitement par cal-

culs réalisé par l'unité centrale de traitement CPU conte-

nue dans le poste central de signalisation.

Dans ce système avertisseur d'incendie de type ana-

logique, étant donné que la détermination de l'incendie est effectuée par le traitement par programme dans l'unité CPU située dans le poste central de signalisation, le nombre des

fausses alarmes peut être réduit et il est possible de réa-

liser une détection précoce d'un incendie, par rapport au

système avertisseurd'incendie classique utilisant les détec-

teurs d'incendie du type fonctionnant en tout-ou-rien, dans lesquels la détermination de l'incendie est effectuée par

les circuits situés dans les détecteurs.

Cependant ce système avertisseur d'incendie de

type analogique pose également certains problèmes. Plus par-

ticulièrement, bien que le système avertisseur d'incendie de type analogique, qui détermine l'existence d'un incendie dans le poste central de signalisation, puisse assurer une détermination rapide et précise de l'existence d'un incen-

die au moyen de l'unité CPU du poste central de signalisa-

tion, il nécessite une opération d'interrogation ou d'appel consistant à interroger les capteurs analogiques successifs

à partir du poste central de signalisation afin de permet-

tre à chacun d'eux de transmettre sur le champ des données

analogiques. En outre, étant donné que ce système avertis-

seur d'incendie de type analogique ne peut pas être incor-

poré dans le système avertisseur d'incendie classique uti-

lisant les détecteurs d'incendie du type fonctionnant par

tout-ou-rien, il ne peut pas s'appliquer à un système aver-

tisseur d'incendie déjà installé.

En outre il faut noter que, d'une manière géné-

rale, les endroits, qui requièrent une détermination parti-

culièrement précise et rapide d'un incendie au moyen d'un

système avertisseur d'incendie du type analogique, sont li-

mités. En d'autres termes il n'est pas nécessaire d'instal-

ler des capteurs analogiques dans un endroit o on n'utili-

se jamais de feu ou bien dans un endroit o il n'existe ap-

paramment aucun risque de déclenchement d'un incendie, et il n'est pas rentable d'installer les capteurs analogiques en de tels sites pour effectuer une détermination précise

de l'existence d'un incendie. Dans ces endroits, les détec-

teurs d'incendie classiques du type fonctionnant en tout-

ou-rien sont suffisants pour contrôler l'espace. Cependant,

lorsqu'il est nécessaire d'adopter de façon partielle le sys-

tème analogique, il faut retirer le système déjà installé et il faut remplacer complètement l'ensemble du système par

un nouveau système avertisseur d'incendie de type analogi-

que, étant donné que le système analogique ne peut pas être simplement rajouté au système classique. Dans les conditions

actuelles, un problème grave réside dans le fait que le sys-

tème avertisseur d'incendie utilisant des détecteurs d'in-

cendie du type fonctionnant en tout-ou-rien est prédominant.

La présente invention a été mise au point dans le but d'obvier aux problèmes mentionnés ci-dessus et un but

de la présente invention est de fournir un détecteur analo-

gique d'incendie qui soit lui-même capable de réaliser une

détermination précise et rapide de l'existence d'un incen-

die, et un système avertisseur d'incendie, de type analogi-

que, qui soit apte à réaliser la détermination de la présen-

ce d'un incendie sous une forme analogique dans un espace de grandes dimensions ou bien dans un espace o une fausse alarme est susceptible de se produire, tout en permettant l'utilisation d'un système avertisseur d'incendie classique

utilisant des détecteurs du type fonctionnant en tout-ou-

rien.

Afin d'atteindre cet objectif, le détecteur d'in-

cendie analogique conforme à la présente invention comprend

des moyens formant capteur pour détecter, sous forme ana-

logique, un ou plusieurs types de grandeurs d'état, qui va-

rient dans le cas de la présence d'un incencie, des moyens d'échantillonnage servant à échantillonner les signaux de sortie de détection délivrés par les moyens formant capteur,

avec une période prédéterminée, et des moyens de détermina-

tion de la présence d'un incendie, qui prévoient d'avance des variations futures des données de l'incendie à partir

des données d'échantillonnage et délivrent un signal de sor-

tie de détermination de l'incendie lorsque les données pré-

visionnelles satisfont à des conditions prédéterminées pour un incendie. Le système avertisseur d'incendie analogique conforme à la présente invention comporte un poste central de signalisation, une pluralité de détecteurs d'incendie du type fonctionnant en tout-ou-rien, raccordés à un couple de lignes d'alimentation en énergie/de transmission de signaux

qui partent du poste central de signalisation, de telle sor-

te que ces lignes de signalisation sont court-circuitées sur une faible impédance lorsque la valeur d'une grandeur d'état, qui a varié par suite de la présence d'un incendie, dépasse une valeur de seuil, et un détecteur d'incendie intelligent installé dans des zones spécifiques, o s'étendent les li- gnes de transmission de signaux, comme par exemple dans une

zone importante de contrôle ou une zone o une fausse alar-

me est susceptible d'apparaltre, et qui est apte à court-

circuiter lesdites lignes sur une faible impédance lors -

qu'une valeur prédite d'une grandeur ultérieur d'état va-

riant par suite de la présence d'un incendie satisfait à des

conditions d'incendie prédéterminées, ledit détecteur d'in-

cendie intelligent étant le détecteur d'incendie analogique qui comporte en outre un circuit de commutation servant à

court-circuiter les lignes d'alimentation en énergie/de si-

gnalisation en les raccordant sur une faible impédance, sur la base du signal de sortie de détermination de la présence d'un incendie, délivré par lesdits moyens de détermination

de la présence de l'incendie.

D'autres caractéristiques et avantages de la pré-

sente invention ressortiront de la description donnée ci-

après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est un schéma-bloc d'un détecteur analogique d'incendie utilisable dans une première forme de réalisation de la présente invention;

- la figure 2 est un schéma-bloc d'un système aver-

tisseur d'incendie analogique utilisant le détecteur de la figure 1; - la figure 3 est une vue explicative montrant le calcul de moyenne des données, - la figure 4 est une vue explicative montrant la relation entre le niveau de départ de calcul du capteur et le niveau de danger utilisé pour la détermination de la présence d'un incendie par le poste central de signalisation;

- la figure 5 est un organigramme du traitement per-

mettant de déterminer la présence d'un incendie; - les figures 6 et 7 sont des vues explicatives illustrant le traitement effectué à titre de protection en l'absence d'un incendie; - la figure 8 est une vue explicative du calcul prévisionnel au moyen d'une fonction de type quadratique; - la figure 9 est une vue explicative indiquant le temps requis pour atteindre un niveau de risque; - la figure 10 est un schémabloc d'une seconde forme de réalisation d'un détecteur d'incendie analogique utilisable dans la présente invention; - la figure 11 est un schéma-bloc d'une seconde

forme de réalisation d'un système avertisseur d'incendie ana-

logique conforme à la présente invention;

- la figure 12 est une troisième forme d'un dé-

tecteur d'incendie analogique utilisable dans la présente invention; - la figure 13 est un organigramme du traitement

de déterminationde la présence d'un incendie dans le détec-

teur d'incendie de la figure 12; et

- la figure 14 est un graphique montrant la déter-

mination de l'existence d'un incendie, réalisée par le dé-

tecteur de la figure 12.

La figure 1 représente un schéma-bloc d'une forme

de réalisation d'un détecteur analogique d'incendie confor-

me à la présente invention.

Ce détecteur analogique d'incendie lest désigné sous l'appellation de détecteur intelligent. On va tout d'abord décrire l'agencement de ce détecteur intelligent

d'incendie 1. La référence la désigne une section du détec-

teur analogique qui détecte, sous forme analogique, une va-

riation d'unegrandeur d'état, comme par exemple une tempé-

rature, une densité de fumée, une teneur en gaz Co, etc, produite par un incendie. La référence 2 désigne un circuit

d'échantillonnage qui échantillonne, avec une période pré-

déterminée, des signaux de détection analogiques délivrés

par la section la du capteur analogique. La référence 3 dé-

signe un convertisseur analogique/numérique qui convertit les données d'échantillonnage en des données numériques. Les données d'incendie converties en données numériques par le convertisseur analogique/numérique 3 sont envoyées à une sec- tion 5 de calcul de la moyenne. Cette section 5 de calcul de la moyenne effectue le calcul de la moyenne mobile et

le calcul de la moyenne simple des données d'échantillonna-

ge. De façon plus spécifique, comme cela est illustré sur

la figure 2, les valeurs moyennes (MOYENNE) de trois don-

nées d'échantillonnage obtenues successivement sont calcu-

lées successivement, puis les valeurs moyennes simples de six données fournies par le calcul de la moyenne mobile sont

calculées de manière & fournir une donnée devant être trans-

mise au poste central de signalisation. Ce traitement de cal-

cul de la moyenne incluant le calcul d'une moyenne mobile et le calcul d'une moyenne simple, agit à la manière d'un

filtre numérique passe-bas servant à éliminer les composan-

tes harmoniques d'ordre supérieur produites par les compo-

santes de la fréquence fondamentale propres à la températu-

re ou la fumée d'un incendie, contenues dans les signaux de

détection analogique. Au moyen de ce filtre numérique passe-

bas, il est possible de reproduire fidèlement un signal

d'origine. En outre pour la section 5 de calcul de la moyen-

ne il suffit d'effectuer le calcul de la moyenne uniquement sur la base de la moyenne mobile étant donné que le filtre numérique peut effectuer uniquement le calcul de la moyenne mobile.

- Etant donné que les signaux de détection analo-

giques sont soumis à un échantillonnage, la probabilité que des parasites impulsionnels soit pris pour des données

d'échantillonnage, est réduite. En outre, même si les para-

sites impulsionnels sont inclus dans les données d'échantil-

lonnage, on peut réaliser une suppression suffisante du pa-

rasitage'au moyen du calcul de la moyenne.

Sur la figure 1, la référence 6 désigne une sec-

tion de détermination prévisionnelle d'un incendie qui dé-

clenche le calcul prévisionnel sur la base du signal de sor-

tie du niveau H délivré par un comparateur 7 lors du dépas-

sement d'un niveau prédéterminé de démarrage du calcul ré- glé par une source de tension de référence 8 du comparateur 7, qui est introduit avec un signal de sortie délivré par

la section 5 de calcul de la moyenne. En outre cette sec-

tion 6 de détermination prévisionnelle possède une fonction

de mémoire, qui régénère et mémorise les données du cap-

teur pour que la section 5 de calcul de la moyenne effec-

tue son calcul. Les données prévisionnelles délivrées par la section 6 de détermination prévisionnelle d'un incendie

sont en outre envoyée à un comparateur 9. Dans ce compara-

teur 9, une valeur de seuil servant à déterminer que la don-

née prévisionnelle est en réalité un incendie, est réglée au moyen d'une source de tension de référence 10. Lorsque

la donnée prévisionnelle dépasse le niveau de seuil déter-

miné par la source de tension de référence 10, un signal de sortie de détermination de l'existence d'un feu est produit

en tant que signal de sortie de niveau H du comparateur 9.

Le signal de sortie délivré par la section 6 de détermina-

tion prévisionnelled'unincendie est envoyé à une section 11

délivrant un signal de présence d'un incendie et cette sec-

tion 11 branche un élément de commutation sur la base du si-

gnal de sortie de détermination de la présence d'un incen-

die de manière à envoyer un signal d'incendie en faisant cir-

culer un courant d'alarme dans la ligne de signalisation partant du poste central de signalisation. La section 11 de

délivrance d'un signal d'incendie peut, sinon, être d'un ty-

pe transmettant un signal d'incendie sous la forme d'un si-

gnal de réponse à l'interrogation effectuée à partir du pos-

te central de signalisation. La référence 12 est un stabi-

lisateur de tension qui est alimenté en énergie à partir du poste central de signalisation de manière à appliquer une

tension constante aux circuits respectifs.

La figure 2 est une vue explicative montant l'en-

semble de la structure d'un système avertisseur d'incendie analogique conforme à la présente invention. On va tout d'abord en décrire la constitution. La référence 21 désigne

un poste central de signalisation. Deux lignes d'alimenta-

tion en énergie/de transmission de signaux, constituées par

une ligne de transmission de signaux 22a, 22b et par une li-

gne commune 23 partent du poste central de signalisation 21 de manière à s'étendre dans chaque zone de contrôle, par

exemple la zone de contrôle de chaque étage.

Entre la ligne de transmission de signaux 22a et la ligne commune 23 se trouvent raccordés en parallèle, une pluralité de détecteurs d'incendie de type tout-ou-rien 24,

pour chacune des zones de contrôle. Uné résistance termina-

le 26 est raccordée à l'extrémité de la ligne de transmis-

sion de signaux. En outre dans un emplacement important com-

me par exemple une salle d'ordinateurs, etc ou dans un es-

pace tel qu'une usine o une fausse alarme est susceptible de se produire, ces zones faisant partie de l'espace dans lequel la ligne 22a de transmission de signaux est prévue,

un détecteur d'incendie intelligent 25 est branché en paral-

lèle entre la ligne 22a de transmission de signaux et la li-

gne commune 23, d'une manière semblable au détecteur d'in-

cendie du type fonctionnant en tout-ou-rien 24. De telles connexions du détecteur d'incendie du type fonctionnant en tout-ou-rien 24 et des détecteurs intelligents d'incendie

sont également établies pour la ligne 22b de transmis-

sion de signaux.

- Le détecteur d'incendie du type fonctionnant en

tout-ou-rien 24 ferme ces contacts de commutation de maniè-

re à court-circuiter la ligne de transmission de signaux 22a

ou 22b et la ligne commune 23 sur une faible impédance, lors-

qu'un signal de détection d'une variation du phénomène phy-

sique provoqué par un incendie, comme par exemple une tem-

pérature ou une densité de fumée, dépasse la valeur de seuil

fixe. Lors de la commutation du détecteur d'incendie du ty-

pe fonctionnant en tout-ou-rien 24, le poste central de si-

gnalisation 21 détecte un accroissement du courant circu-

lant entre la ligne 22a, 22b de transmission de signaux et

la ligne commune 23 et déclenche une alarme d'incendie.

D'autre part le détecteur d'incendie intelligent

peut être essentiellement identique au détecteur analo-

gique d'incendie 1 de la figure 1, mais contient en lui une unité centrale de traitement CPU comme cela va être décrit de façon plus détaillée plus loin, de manière à déterminer

s'il existe un incendie ou non et à établir un court-circui-

tage entre la ligne 22a, 22b de transmission de signaux et la ligne commune 23 sur une faible impedance, lorsqu'il est établi qu'il existe un incendie, sous l'action du circuit de commutation comme dans le cas du détecteur d'incendie du type fonctionnant en tout-ou-rien, de manière à envoyer un signal d'incendie au poste central de signalisation 21. De façon plus spécifique le circuit de commutation 11 servant

de section de délivrance d'un signal d'incendie, joue le rô-

le d'une interface pour le raccordement du détecteur intel-

ligent d'incendie 25 à la ligne de transmission de signaux du système avertisseur d'incendie classique. Le circuit de commutation 11l commute des redresseurs contrôlés SCR ou des systèmes analogues, qui sont incorporés en lui, lorsqu'un

signal d'incendie est délivré par la section 6 de détermi-

nation prévisionnelle d'un incendie, de manière à établir

un court-circuit sur une faible impédance entre les deux li-

gnes d'alimentation en énergie/de transmission de signaux

partant du poste central de signalisation 21.

La figure 4 illustre la relation entre les niveaux de seuil utilisés pour la détermination d'un incendie et le niveau analogique. Pour la détermination d'un incendie, un niveau de démarrage de calcul servant à faire démarrer le calcul prévisionnel au moyen de l'approximation par une fonction et un niveau de danger permettant d'obtenir, sur la base du résultat du calcul prévisionnel, un intervalle de temps restant avant d'attendre le niveau d'un incendie, sont réglés. Le niveau de danger est déterminé sur la base d'une température ou d'une densité de fumée de conditions

d'environnement o aucune personne humaine n'est présente.

La figure 5 est un organigramme illustrant un exem-

ple du processus de traitement de détermination de la pré-

sence d'un incendie, qui est exécuté par la section 6 de dé-

termination prévisionnelle d'un incendie fournie par le dé-

tecteur intelligent d'incendie 25. Dans cet organigramme on

a représenté à titre d'exemple le traitement par calcul pré-

visionnel au moyen de l'approximation par une fonction.

Le traitement par calcul prévisionnel pour la dé-

termination de la présence d'un incendie inclut ce qui suit:

a. élimination d'harmoniques supérieurs par cal-

cul de la moyenne, b. traitement de protection empêchant une alarme dans le cas de l'absence d'un incendie, c. calcul prévisionnel d'un incendie conformément

à l'approximation au moyen d'une fonction.

Tout d'abord, au niveau du bloc 26, les données de détection délivrées par le capteur analogique la sont échantillonnées par le circuit d'échantillonnage 2 et font l'objet d'un calcul de la moyenne au niveau du bloc 27. Dans

le bloc 28 on vérifie si la donnée de moyenne la plus récen-

te a dépassé le niveau de démarrage du calcul, c'est-à-

dire le signal d'entrée de niveau H délivré par le compara-

teur 7 a été introduit, comme représenté sur la figure 4.

La section 6 de détermination prévisionnelle d'un incendie mémorise successivement des données de capteurs,

par exemple 20 données LD1 à LD20 de capteurs avec la fonc-

tion de mémorisation mentionnée ci-dessus pour le traite-

ment par calcul au moyen de l'approximation par une fonc-

tion. Si la dernière donnée de capteur LD20 reçue dépasse le niveau de démarrage du calcul, le processus passe au bloc

29 pour le traitement de protection dans le cas o il n'exis-

te pas d'incendie.

La figure 6 illustre les segments de droite possé-

dant des pentes yl à y3, à titre d'exemples de détection. Dans ce cas la pente yl est négative et les pentes y2 et y3 sont positives. En ce qui concerne les pentes positives y2 et y3, on vérifie si elles sont supérieures à une pente yk prédéterminée ou non et on compte le nombre n des pentes d'une valeur supérieure à la pente yk. Lorsque le nombre n

des pentes supérieures à la pente yk dépasse deux comme re-

présenté sur la figure 6, il est établi qu'il existe un ris-

que d'incendie et le traitement passe au pas suivant 30 de manière à déclencher le calcul prévisionnel au moyen d'une

approximation fonctionnelle.

D'autre part, comme cela est représenté sur la figure 7, lorsque le nombre n des pentes supérieures à la

pente yk est inférieur à deux, il est établi que la varia-

* tion des données est due à la fumée d'une cigarette, etc, et aucun calcul prévisionnel au moyen de l'approximation

à l'aide d'une fonction n'est exécuté.

Les données qui sont soumises au traitement de protection dans le cas o il n'existe pas d'incendie, dans le bloc 29, sont soumises au calcul prévisionnel dans le bloc 30. Lors de ce calcul prévisionnel, une variation de

la température ou de la densité de fumée dans le temps, pro-

voquée par un incendie, est obtenue de façon approchée par y = ax2 + bx + c - et on obtient les valeurs des coefficients a, b et c de la fonction quadratique représentée sur la figure 8, qui sont obtenues à partir des 20 données LD1 à LD20 obtenues lors

du calcul de la moyenne. Les coefficients a, b et c sont ob-

tenus par calcul d'équations simultanées formées de déter-

minants au moyen de la méthode des moindres carrés, confor-

mément à la méthode de Gauss-Jordan.

Lorsque l'on obtient les coefficients a, b et c,

on peut déterminer le lieu de variation ultérieure de don-

nées comme cela est représenté sur la figure 9.

C'est pourquoi, dans le bloc 31 suivant, on ob-

tient une durée tr qui est l'intervalle de temps requis pour atteindre le niveau de danger, sur la base de la fonction

quadratique de la figure 8 et un intervalle de temps prévi-

sionnel Tpu qui reste,à l'instant actuel tn,pour atteindre

le niveau de danger, est calculé.

Dans le bloc de décision 32, étant donné que plus le temps subsistant avant d'atteindre le niveau de danger est bref, plus le risque d'un incendie effectif est élevé, on compare le temps par exemple à un temps seuil de 800 s, et si ce temps est inférieur à 800 s, il est établi qu'il existe un incendie et une alarme d'incendie est déclenchée

dans le bloc 33.

Le traitement par calcul prévisionnel est effec-

tué de façon semblable dans l'exemple de la figure 1. Cepen-

dant, dans la présente forme de réalisation, on utilise une

approximation par une fonction quadratique, mais on peut éga-

lement utilisé une approximation au moyen d'une fonction li-

néaire.

La figure 10 représente un schéma-bloc d'une au-

tre forme de réalisation du détecteur d'incendie intelli-

gent pouvant être utilisé dans la présente invention. Sous

la forme de la figure 2, le détecteur d'incendie intelli -

gent 21 délivre simplement un signal de détection d'incen-

die sous la forme tout-ou-rien, au poste central de signa-

lisation, tandis que, sous cette forme, un signal unique re-

présentant une adresse du détecteur d'incendie intelligent

peut être émis.

La section 19 du capteur analogique, la section 6 de détermination prévisionnelle d'un incendie, la section 11 de délivrance d'un signal d'incendie et le stabilisateur de tension 12 sont essentiellement les mêmes que ceux de la

figure 2, mais une seule section 36 de transmission de si-

gnaux est raccordée en supplément en série avec la section

11 de délivrance d'un signal d'incendie. Le signal de sor-

tie de détermination d'un incendie délivré par la section 6 de détermination prévisionnelle d'un incendie actionne si- multanément non seulement le circuit de commutation 11, mais

également la section 36 de délivrance d'un signal unique.

Cette section 36 envoie un signal unique possédant une fré-

quence affectée de façon préliminaire ou un signal d'adres-

se en tant que signal de code au poste central de signali-

sation. Le poste central de signalisation reçoit le signal

de détection d'incendie émis par la section 11 de délivran-

ce d'un signal d'incendie et reçoit simultanément le signal

unique pour afficher une zone de déclenchement d'un incen-

die. La figure 11 représente un système avertisseur d'incendie analogique dans lequel l'ensemble du détecteur

d'incendie est raccordé entre les lignes 22a, 22b d'alimen-

tation en énergie/de transmission de signaux sont des détec-

teurs analogiques d'incendie 1, 25, 35 de la présente in-

vention. Sur la figure, la référence 37 désigne une résis-

tance terminale servant à détecter un débranchement possi-

ble des lignes.

La figure 12 représente un schéma-bloc montrant une autre forme de réalisation d'un détecteur analogique

d'incendie. Sous cette forme le détecteur analogique d'in-

cendie, une détermination prévisionnelle d'un incendie est effectuée sur la base de modification de divers phénomènes

physiques provoqués par un incendie.

Sur la figure 12, les références la à in sont des capteurs analogiques qui- sont adaptés chacun de manière à détecter différentes variations de grandeurs d'état sous l'action d'un feu, par exemple une température, une densité

de fumée, une teneur de gaz CO. Le signal de sortie de dé-

tection délivré par les capteurs analogiques la à in est en-

voyé à un circuit d'échantillonnage 2, est transformé en une donnée numérique par un condensateur analogique/numérique 3 et est en outre envoyé à une-section 6 de détermination prévisionnelle d'un incendie. Cette section 6 comporte une section 38 de calcul prévisionnel d'un vecteur, qui établit une prévision de variations ultérieures de données à partir du vecteur formé par n types différents de données d'incen-

die, et une section 39 de détermination d'un vecteur, qui

détermine un incendie lorsque les données du vecteur calcu-

lées de façon prévisionnelle dépasse un niveau de valeur de

seuil réglé dans un espace à n dimensions.

On va décrire ci-après le principe de la déter-

mination d'un incendie conformément à la présente forme de réalisation. Si n types de grandeurs d'état particulières à

un incendie devant être détecté par les capteurs analogi-

ques la à In sont supposées être représentées par xl, x2,...

xn, et si l'on considère un espace à n dimensions avec les grandeurs d'état xl à xn en tant qu'ordonnées ou abscisses, le vecteur synthétique X dans l'espace à n dimensions peut être exprimé par X = xlil + x2i2 +...+ xnin

dans laquelle ij (j = 1, 2,....n) représente un vecteur uni-

té dans les directions de coordonnées respectives. Si un élé-

ment de temps t est inclus dans le vecteur synthétique X, ce vecteur synthétique X varie dans l'espace à n dimensions conformément au développement de l'incendie et le lieu de l'extrémité du vecteur synthétique X indique une variation

de l'environnement. Par conséquent les conditions de l'en-

vironnement associées à l'incendie peuvent être exprimées

par le vecteur X(t) dans l'espace à n dimensions.

Dans l'espaoeà n dimensions déterminé par les n variations physiques, le niveau de danger, c'est-à-dire un

niveau pour lequel il sera difficile à une personne de res-

ter et qui doit être détecté, peut être réglé comme étant une surface fermée par l'espace à n dimensions. La surface fermée dans l'espace à n dimensions, qui définit le niveau de danger, est-exprimée par la formule suivante f (xl, x2,... xn) = 0 Dans ce cas, lorsque l'extrémité du vecteur X dé- terminé par la grandeur d'état xl à xn franchit la surface fermée, on peut supposer que l'incendie a atteint le niveau

de danger.

Si la surface fermée f (xl,...,xn) = O est une surface tridimensionnelle ellipsoidale, la formule (2) peut être exprimée par: (alxl2 + a2x22 + a3x32) - 1 = 0 Si les constantes al à an sont incluses dans xl

à xn et sont normalisées comme étant xl à xn, la surface fer-

mée représentant le niveau de danger peut être considérée comme une surface tridimensionnelle sphérique de rayon r, qui peut être exprimée par:

(x12 + x22 + x32) - r2 = 0.

En d'autres termes les constantes al à an peuvent être modifiées de manière à évaluer les données analogiques

la à In pour réaliser la détection optimale de l'incendie.

Une fois que l'on a réglé la surface fermée n-

dimensionnelle pour déterminer le niveau de danger, on intro-

duit la grandeur d'état xl(t) à Xn(t), détectée à l'instant

t, à la place des xl à xn indiqués ci-dessus. Lorsquela con-

dition f (xi (t)) > O

est satisfaite, l'extrémité du vecteur X franchit la surfa-

ce fermée comme cela est indiqué par la formule indiquée ci-

dessus et se trouve hors de cette surface fermé et par con-

séquent on peut établir que les conditions d'un incendie dé-

passent le niveau de danger.

Afin de prévoir l'avance de la position future du vecteur X à n dimensions, sous forme linéaire, on calcule la pente ( XX/ at)t du vecteur X(t) à l'instant présent tO

par rapport à l'instant t et prolonge le vecteur X(t) con-

formément à cette pente de sorte que l'on peut prévoir o se situera l'extrémité du vecteur X après l'intervalle de

temps prédéterminé.

De façon plus spécifique, on peut obtenir de fa- çon approchée le vecteur X (tO + ta) au bout de ta secondes à partir de l'instant actuel tO, comme suit: x(tO + ta) = X(tO) + ta(OX/ct)to La pente (DX/àt)t peut être obtenue en formant la différence entre la position du vecteur X(tO - At) à un

instant qui est antérieur, d'un intervalle de temps prédé-

terminé t par rapport à l'instant actuel tO et la posi-

tion (Xt) du vecteur, de la manière suivante: (X/t)t0 = X(t0)-X(t0-.6T) /Mt

Si l'on exprime cette formule au moyen des varia-

tions physiques respectives xl à xn, on obtient ce qui suit xl(tO+ta) =xl(tO)+ta(;X1/Ot) to xn(tO+ta)=xn(tO)+ta(<Xn/Dt)to

Les pentes de données fournies par les capteur ana-

logiques respectifs la à In peuvent être exprimées de la ma-

nière suivante: (Oxl/út)to=xl(tO)-xl(tO-Àt)/At (Q x2/ t)t0=x2(tO)-x2(tO6t)/aT (Dxn/Pt)to=xn(tO)-xn(tO-bt)/àt si i = 1, 2...n, xi(tO + ta) = xi + ta(âxi/et)t0 (âxi/)t) t=xi(tO)-xi(tO-4t)/at Si l'on calcule les données moyennes courantes LD1M, LD2m...LDnm à l'instant actuel to0, on peut exprimer

comme indiqué ci-après la grandeur d'état des différents cap-

teurs la à in au bout d'un intervalle de temps prédéterminé ta: xl m+ M=LDlm-MAt(<xl/ât)t0 x2m+M=LD2m+M&t(<x2/t)to xn =m+MLDnm+MAt(xn/t)t0 (ta = Mbt) Les pentes sont exprimées comme indiqué ci-après: (;xl/àt) t=LD mLDlm-1 /ât to m m-l (Px2/It) t=LD2 -LD2 /At to_ M- (Dxn/4t) t0=LDn -LDnm /et La section 38 de calcul prévisionnel du vecteur

réduit la position du point de l'extrémité du vecteur syn-

xn+M mM thétique X moyennant l'utilisation des données xl, x2m+ M+M 15... xnmM apres l'intervalle de temps prédéterminé ta, qui

a été calculé comme décrit ci-dessus. De façon plus spéci-

fique, ces données sont introduites dans l'équation prédé-

terminée de la surface fermée f(x)D afin de calculer les va-

leurs. Si l'équation est prédéterminée sous la forme: f(x)D = (al(xl)2 + a2(x2)2 +... +an(xn)2)- 1 la surface fermée f(xm+M)D correspondant à cette relation est calculée de la manière indiquée ci-après, au bout de

l'écoulement d'un intervalle de temps prédéterminé t & par-

a tir de l'instant présent t: f(xm+M)D = (al(xl m+M)2 + a2(x2m+M)2 +... + an(xnm+M)2) - 1 M+M D.m+M Etant donné que xi dans la formule ci-dessus contient un élément de temps, les positions des extrémités des vecteurs synthétiques X obtenus par synthétisation des valeurs ultérieures à partir des données respectives sont représentées en fonction de la surface fermée prédéterminée

f(x)D 0.

La section 39 de détermination du vecteur déter-

mine si l'extrémité du vecteur synthétique X se situe à l'in-

térieur ou à l'extérieur de la surface fermée f(x)D = 0,lors-

que al(xlm+M)2 +a2(x2m+M)2+... +an(xn m+M)2 -

et délivre un signal de sortie à la section 11 de délivran-

ce d'un signal d'incendie.

Afin d'obtenir de façon approchée la position de l'extrémité du vecteur synthétique X conformément à une fonc-

tion quadratique, on peut utiliser l'approximation quadra-

tique et les coefficients différentiels suivants: X(tO+ta)=X(tO)+ta(OX/èt) to+ta2 (2X/t2)to /2 (2 X/êt2)tO= X(tO)-2X(tO-at)+X(tO-2bt)/àt2 La prévision du vecteur peut être réalisée de la

même manière que l'approximation à n (trois ou plus) degrés.

La figure 13 est un organigramme illustrant la

détermination d'un incendie exécuté par la section 38 de cal-

cul prévisionnel du vecteur et par la section 39 de déter-

mination du vecteur, de la figure 12.

Sur la figure 13, on échantillonne n types de don-

nées analogiques différentes et on leur fait subir ensuite, dans le bloc 40, un calcul de moyenne afin de supprimer les

parasites, ce qui permet d'obtenir différents types de va-

leurs de grandeurs d'états xl, x2,... xn, qui sont carac-

téristique d'un incendie respectivement pour chacun des cap-

teurs la à ln.

Ultérieurement, dans le bloc 41, on exécute un calcul prévisionnel d'un élément de vecteur xi (tO+tr) au

bout d'un intervalle de temps tr.

Une fois que le calcul prévisionnel de l'élément de vecteur xi(tO+tr) au bout de l'intervalle de temps tr compté par rapport à l'instant actuel tO a été exécuté, le

traitement passe au bloc 42 et un calcul prévisionnel du vec-

teur est exécuté pour savoir si le vecteur prédit X(tO+tr) dépasse la surface courbe fermée f(xl, x2,...xn) = 0, réglé préalablement dans l'espace à n dimensions pour indiquer le

niveau de danger.

de façon plus spécifique les éléments de vecteurs xl(t0+tr) à xn(tO+tr) au boutde l'intervalle de temps tr, que l'on a obtenus dans le bloc 41, sont introduits dans f(xl, x2,...xn) de manière à obtenir les valeurs de cette

expression. -

Ensuite, dans le bloc 43, on détermine si les va-

leurs de f(xl, x2,...xn) fournies par le vecteur prévision- nel au bout de l'intervalle de temps tr et qu'on a obtenues

dans le bloc 42 sont supérieures ou non à zéro. Si le vec-

teur prévisionnel dépasse la surface courbe fermée indiquant le niveau de danger, la valeur calculée dans le bloc 42 et

positive et supérieure à zéro, tandis que si le vecteur pré-

visionnel n'atteint pas la surface courbe fermée indiquant

le niveau de danger, la valeur calculée est négative et in-

férieure à- zéro. C'est pourquoi, s'il est établi dans le bloc 43 que la valeur calculée est supérieure à zéro, ceci détermine le fait que le vecteur prévisionnel au bout de l'intervalle de temps tr atteint la surface courbe fermée indiquant le niveau de danger et un signal d'incendie est

délivré au niveau du bloc 44.

La figure 14 est une vue explicative dans un sys-

tème de coordonnées, montrant la détermination d'un incen-

die sur la base du calcul prévisionnel d'un vecteur, qui est exécuté conformément à l'organigramme de la figure 13, en

rapport avec deux grandeurs analogiques, à savoir la tempé-

rature et la densité de fumée. Par exemple si le niveau de danger de la température est supposé égal à 100 C et que le niveau de danger de la densité de fumée est supposé égal à

% m d'extinction, on règle d'avance par exemple un ni-

veau de danger sectoriel D repéré par une ligne en trait plein à l'intérieur d'une zone de niveaux de danger- absolu

repérée par une ligne en trait mixte.

Dans un tel espace bidimensionnel rapporté à la

température et à la densité de fumée, si le vecteur à l'ins-

tant actuel tO est supposé être X(t0), on calcule de façon prévisionnelle le vecteur X(tO+tr) au bout de l'intervalle de temps tr à partir de l'instant actuel tO. Si le vecteur calculé de façon prévisionnelle X(tO+ tr) dépasse le niveau

de danger D comme cela est représenté, ce fait est détermi-

né comme étant la présence d'un incendie et un signal d'in-

cendie est délivré. Si le vecteur X(tO+tr) n'atteint pas le niveau de danger D, aucun signal d'incendie n'est délivré, et le calcul prévisionnel du vecteur sur la base des données

d'échantillonnage ultérieures continue & être exécuté.

Bien que le traitement de détermination de la pré-

sence d'un incendie soit effectué grâce au calcul prévision-

nel réalisé au moyen de l'approximation fonctionnelle dans

les formes de réalisation précédentes, la présente inven-

tion ne s'y trouve pas limitée et le traitement de détermi-

nation de la présence d'un incendie peut, sinon, être réa-

lisé au moyen d'une commande programmée appropriée.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1. Détecteur analogique d'incendie, caractérisé en ce qu'il comporte

- des moyens formant capteur (la) servant à dé-

tecter, sous forme analogique, un ou plusieurs types de gran-

deurs d'état qui varient dans le cas de la présence d'un in-

cendie, - des moyens d'échantillonnage (2) servant à échantillonner les signaux de sortie de détection délivrés

par les moyens formant capteur, avec une période prédéter-

minée, et, - des moyens (6) de détermination de la présence

d'un incendie, qui réalisent une détermination prévision-

nelle de variations ultérieures dE données d'un incendie à

partir des données d'échantillonnage et produisent un si-

gnal de sortie de détermination de la présence d'un incen-

die lorsque les données prévisionnelles satisfont à des con-

ditions prédéterminées d'un incendie.

2. Détecteur analogique d'incendie selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens (6) de détermination de la présence d'un incendie déterminent de façon prévisionnelle une variation d'une donnée liée à un

incendie, au moyen d'une approximation à l'aide d'une fonc-

tion.

3. Détecteur analogique d'incendie selon la re-

vendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en ou-

tre des moyens de commande de l'envoi de données, qui

inhibent l'envoi des données d'échantillonnage auxdits mo-

* yens (6) de détermination de la présence d'un incendie lors-

que lesdites données sont inférieures à une valeur prédéter-

minée et autorisent l'envoi desdites données auxdits moyens (6) de détermination de la présence d'un incendie lorsque

ces données dépassent ladite valeur prédéterminée.

4. Détecteur analogique d'incendie selon la re-

vendication 3, caractérisé en ce qu'un niveau de démarrage des calculs est prévu pour la détermination de la présence

d'un incendie dans les moyens de détermination (6).

5. Détecteur analogique d'incendie selon la re-

vendication 3, caractérisé en ce que la valeur prédétermi-

née des données d'échantillonnage est un niveau de seuil du

capteur, qui est défini de manière à réaliser une réduc-

tion des signaux de bruits parasites.

6. Détecteur analogique d'incendie selon la re-

vendication 3, caractérisé en ce qu'un niveau de démarrage des calculs est prévu pour la détermination de la présence d'un incendie réalisée par les moyens de détermination (6)

et que la valeur prédéterminée des données d'échantillonna-

ge est le seuil du capteur, défini pour réaliser une réduc-

tion des signaux de bruits parasites.

7. Détecteur analogique d'incendie selon l'une

quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il

comporte en outre des moyens (5) servant à réaliser le cal-

cul d'une moyenne et que lesdits moyens (6) de détermina-

tion de la présence d'un incendie déterminent de façon prévisionnelle une variation des données de l'incendie sur

la base des données de calcul de la moyenne.

8. Détecteur analogique d'incendie selon l'une

quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il

est branché entre deux lignes d'alimentation en énergie/de

transmission de signaux (22a, 22b) et qu'il comporte en ou-

tre un circuit (11) formant section de délivrance d'un si-

gnal d'incendie, apte à établir un court-circuit entre les lignes de transmission de signaux, sur la base du signal de

sortie délivré par les moyens de détermination (6), de ma-

nière à émettre un signal.

9. Détecteur analogique d'incendie selon la re-

vendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une section (36) d'envoi d'un signal unique servant à envoyer, par l'intermédiaire des lignes de transmission de signaux

(22a, 22b), un signal unique possédant une fréquence affec-

tée de façon préliminaire ou un signal d'adresse lors de la

délivrance d'un signal par la section (11) délivrant un si-

gnal d'incendie.

10. Détecteur analogique d'incendie selon l'une

des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits mo-

yens (6) de détermination de l'existence d'un incendie com-

prennent en outre une section (38) de calcul prévisionnel d'un vecteur, servant à déterminer de façon prévisionnelle

une donnée ultérieure d'un incendie à partir du vecteur for-

mé par les différents types de données d'échantillonnage, et une section (39) de détermination d'un vecteur, apte à produire un signal de sortie de détermination d'un incendie

lorsque la donnée du vecteur, déterminée de façon prévision-

nelle, dépasse un niveau prédéterminé réglé préalablement

dans un espace vectoriel donné à plusieurs dimensions.

11. Système avertisseur d'incendie, caractérisé en ce qu'il comporte - un poste central de signalisation (21),

- une pluralité de détecteurs analogiques d'in-

cendie (24) raccordés à un couple de lignes d'alimentation en énergie/de transmission de signaux (22a, 22b) partant du poste central, - lesdits détecteurs analogiques d'incendie (24) comprenant chacun un capteur (la) servant à détecter sous forme analogique ume ou plusieurs types de grandeurs d'état, qui varient dans le cas de la présence d'un incendie, des moyens d'échantillonnage (2) servant à échantillonner, avec

une période prédéterminée,les signaux de sortie de détec-

tion délivrés par les moyens formant capteur, et des mo-

yens (6) de détermination de l'existence d'un incendie, qui

déterminent de façon prévisionnelle des variations ultérieu-

res des données de l'incendie à partir des données échantil-

lonnées et délivrent un signal de sortie de détermination

de l'existence d'un incendie lorsque les données prévision-

nelles satisfont à des conditions prédéterminées pour l'in-

cendie.

12. Système avertisseur d'incendie, caractérisé en ce qu'il comporte: - un poste central de signalisation (21), - une pluralité de détecteurs d'incendie du type fonctionnant en tout-ou-rien (24) raccordésà un couple de lignes d'alimentation en énergie/de transmission de signaux (22a, 22b) partant dudit poste central de signalisation, de telle sorte que les lignes de transmission de signaux sont court- circuitées sur une faible impédance lorsque la valeur d'une grandeur d'état modifiée en raison de la présence d'un incendie dépasse une valeur de seuil, et

- un détecteur d'incendie intelligent (25) ins-

tallé dans des zones spécifiques, o les lignes de transmis-

sion de signaux sont disposées, comme par exemple une zone de contrôle importante ou une zone dans laquelle une fausse alarme est susceptible de se produire, et qui est apte à court-circuiter lesdites lignes sur une faible impédance lorsqu'une valeur prévue d'une variation ultérieure d'une grandeur d'état sous l'effet d'un incendie satisfait à des conditions prédéterminées pour un incendie,

- ledit détecteur d'incendie intelligent (25) com-

prenant un ou plusieurs moyens formant capteurs (la) ser-

vant à détecter, sous forme analogique, un ou plusieurs ty-

pes de grandeurs d'état qui varient en raison de la présen-

ce d'un incendie, des moyens d'échantillonnage (2) servant

à échantillonner, avec une période prédéterminée, les si-

gnaux de sortie de détection délivrés par les moyens for-

mant capteurs, des moyens (6) de détermination d'un incen-

die, qui déterminent de façon prévisionnelle des variations ultérieures des données d'un incendie à partir des données

d'échantillonnage et produisent un signal de sortie de dé-

termination de la présence d'un incendie lorsque les don-

nées prévisionnelles satisfont à des conditions prédétermi-

nées pour un incendie, et une section (11) de délivrance d'un signal d'incendie, qui sert à réaliser un court-circuit

entre lesdites lignes d'alimentation en énergie/de trans-

mission de signaux sur une faible impédance, sur la base du

signal de sortie de détermination d'un incendie.

13. Système avertisseur d'incendie selon la re-

vendication 12, caractérisé en ce que lesdits moyens de dé-

termination (6) du détecteur d'incendie intelligent (25) dé-

terminent de façon prévisionnelle une variation des données de l'incendie au moyen d'une approximation à l'aide d'une

fonction.

14. Système avertisseur d'incendie selon l'une

des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que ledit dé-

tecteur d'incendie intelligent (25) comprend en outre des

moyens de commande de la transmission de données, qui inhi-

bent la transmission des données d'échantillonnage en direc-

tion desdits moyens (6) de détermination de la présence d'un

incendie lorsque lesdites données sont inférieures à une va-

leur prédéterminée et permetentla transmission desdites don-

nées en direction desdits moyens de détermination (6) lors-

que lesdites données dépassent une valeur prédéterminée.

15. Détecteur analogique d'incendie selon la re-

vendication 14, caractérisé en ce que un niveau de démarra-

ge des calculs est prévu pour la détermination de la présen-

ce d'un incendie par les moyens de détermination (6).

16. Détecteur analogique d'incendie selon la re-

vendication 14, caractérisé en ce que la valeur prédétermi-

née des données d'échantillonnage est un niveau de seuil de capteur, qui est défini pour réaliser une réduction des

signaux de bruits parasites.

17. Détecteur analogique d'incendie selon la re-

vendication 14, caractérisé en ce qu'un niveau de démarrage des calculs est prévu pour la détermination de la présence d'un incendie par les moyens de détermination (6) et que la valeur prédéterminée des données d'échantillonnage est un

niveau de seuil du capteur, qui est défini de manière à réa-

liser une réduction des signaux de bruits parasites.

18. Système avertisseur d'incendie selon l'une

quelconque des revendications 12 à 17, caractérisé en ce que

ledit détecteur d'incendie intelligent (25) comporte en ou-

tre des moyens (50) servant à réaliser le calcul d'une mo-

yenne et que lesdits moyens (6) de détermination de la pré-

sence d'un incendie déterminet defaçon prévisionnelle une variation des données de l'incendie sur la base des données

de calcul de la moyenne.

19. Système avertisseur d'incendie selon l'une

des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que lesdits

moyens (6) de détermination de l'existence d'un incendie,

qui sont contenus dans ledit détecteur d'incendie intelli-

gent (25), comprennent en outre une section (38) de calcul

prévisionnel d'un vecteur, servant à déterminer de façon pré-

visionnelle des données ultérieures d'un incendie à partir

d'un vecteur formé par différents types de données d'échan-

tillonnage, et une section (39) de détermination du vecteur, apte à produire un signal de sortie de détermination d'un incendie lorsque les données prévisionnelles représentées

par le vecteur dépassent un niveau prédéterminé réglé préa-

lablement dans un espace vectoriel donné à plusieurs dimen-

sions.