ALARME DOMESTIQUE FILAIRE

ALARME DOMESTIQUE FILAIRE DOSSIER RESSOURCES Académie de LYON BAC Pro Électrotechnique, Énergie, Équipements Communicants Page 1 sur 15

SOMMAIRE Introduction... page 3/15 Le sous-système : maquette alarme filaire. page 4/15 Etude des détecteurs intrusions... page 5/15 Etude du détecteur incendie... page 9/15 Etude du clavier... page 10/15 Etude de la centrale... page 11/15 Avertisseurs sonores et lumineux page 12/15 Documentation constructeurs... page 14/15 Académie de LYON BAC Pro Électrotechnique, Énergie, Équipements Communicants Page 2 sur 15

1) INTRODUCTION : L installation d un système d alarme dans un logement est de plus en plus généralisée. Le rôle d un système d alarme domestique peut être double alarme intrusion (pénétration d un individu indésirable dans l habitation : cambriolage, agression), alarme technique (incendie, température(s), gaz, inondation... ) Notre système d alarme est constitué des éléments suivants : * la centrale d alarme : c est le cœur du système, composée de circuits électroniques, elle gère les informations envoyées par les détecteurs et autres organes de commande (clavier(s), interrupteur(s) à clé). En fonction de ces informations, la centrale d alarme mettra en fonctionnement des avertisseurs (lumineux Flashs, sonores sirènes) et / ou transmettra un rapport téléphonique à une société de télésurveillance (transmission téléphonique). Du fait de sa grande vulnérabilité, la centrale d alarme est protégée par un coffret métallique. * les détecteurs d intrusion : ce type de détecteur, relié à la centrale d alarme par l intermédiaire de fils électriques, ferme / ouvre un contact électrique dès qu il détecte une tentative de pénétration dans le logement qu il protège ou la présence d un intrus. Fermeture ou ouverture d un contact électrique information transmise à la centrale d alarme. Selon le type de détecteur et son utilisation, les détecteurs d intrusion peuvent être situés à l intérieur ou à l extérieur d une habitation. * les détecteurs techniques : ce type de détecteur, relié à la centrale d alarme par l intermédiaire de fils électriques, ferme / ouvre un contact électrique dès qu il détecte la présence : - de fumée et / ou une température anormalement élevée (détecteur incendie), - la présence d un gaz (détecteur gaz), - la présence d un liquide quelconque (détecteur inondation),... Fermeture ou ouverture d un contact électrique information transmise à la centrale d alarme. * les claviers : ils permettent de dialoguer avec la centrale d alarme permettant ainsi de connaître son état de fonctionnement, de commander sa mise en service et de la paramétrer. * les interrupteurs à clés : ils commandent l armement et le désarmement (activation / désactivation) de la centrale d alarme. * les flashs : avertisseurs lumineux, situés en hauteur (généralement au sommet de l habitation) et difficiles d accès (afin d empêcher toute tentative de sabotage). Lors d une alarme, ils permettent de localiser plus facilement le domicile sujet à une alarme. * les sirènes : avertisseurs sonores, situés en hauteur et difficiles d accès (afin d empêcher toute tentative de sabotage). Lors d une alarme, elles permettent d avertir l environnement (intérieur ou extérieur à l habitation) que le domicile est sujet à une alarme. Toutes les caractéristiques de ces matériels sont consultables dans la documentation technique des constructeurs dans la deuxième partie du dossier. Académie de LYON BAC Pro Électrotechnique, Énergie, Équipements Communicants Page 3 sur 15

DETECTEURS INTRUSION (1)(2)(3)(4) DETECTEURS TECHNIQUES (5) CONTACT OUVERTURE PORTE DU COFFRET(9) INTERRUPTEUR(S) A CLE CENTRALE D ALARME (6) SIRENE(S) FLASH(S) TRANSMISSION TELEPHONIQUE CLAVIER(S) (8) SECTEUR230 V BATTERIE (7) 3 4 5 8 9 1 2 6 7 Académie de LYON BAC Pro Électrotechnique, Énergie, Équipements Communicants Page 4 sur 15

2) ETUDE DES DETECTEURS D INTRUSION Ces détecteurs possèdent deux contacts électriques : - un contact intrusion (contact d alarme : Al), son fonctionnement est spécifique à chaque type de détecteur - un contact d autoprotection (AP) une tentative de sabotage du détecteur provoquera une alarme. Selon le branchement choisi pour relier le détecteur à la centrale d alarme, le contact AP sera ou ne sera pas utilisé. Le contact d autoprotection (AP) fonctionne de la manière suivante, - lorsque le capot du détecteur intrusion est à sa place, celui-ci appuie sur le contact électrique AP le contact est alors fermé, - lorsque le capot du détecteur intrusion est démonté (tentative de sabotage), celui-ci n appuie plus sur le contact électrique AP le contact est alors ouvert. - le contact d autoprotection est aussi appelé TAMPER (dénomination anglaise) - seuls les détecteurs d intrusion possèdent un contact d autoprotection. 2-1-Etude des détecteurs 1 et 4 : VOIR DOCUMENTATION CONSTRUCTEUR Ligne de force de l aimant AIMANT Contact fermé : lames souples en métal magnétique : ILS Ces détecteurs sont utilisés afin de détecter l ouverture d une porte ou d une fenêtre. Ce type de détecteur est situé à l intérieur de l habitation à protéger, ils effectuent une détection périmétrique de l habitation. Technologie / principe de fonctionnement du contact d alarme (Al) : Ce type de détecteur est composé : - d une partie mobile, celle-ci est montée sur la porte ou sur la fenêtre et est constituée d un aimant - d une partie fixe, celle-ci est installée sur le cadre de la porte ou de la fenêtre et est constituée d une ampoule ILS Le terme ILS signifie que c est un Interrupteur à Lame Souple Le fonctionnement de cet interrupteur est le suivant : * Lorsque la porte ou la fenêtre est fermée : la partie mobile (l aimant) est suffisamment près de la partie fixe (l ampoule ILS). La lame souple de l ILS est attirée par le champ magnétique généré par l aimant le contact électrique est fermé. * Lorsque la porte ou la fenêtre est ouverte : la partie mobile (l aimant) n est plus suffisamment près de la partie fixe (l ampoule ILS). La lame souple de l ILS n est plus attirée par le champ magnétique généré par l aimant le contact électrique est ouvert. Localisation des contacts d alarme et d autoprotection : (voir TP 1) Du fait de leur principe de fonctionnement, ce type de détecteur est appelé principalement détecteur magnétique et peut être appelé détecteur ILS ou détecteur d ouverture. Académie de LYON BAC Pro Électrotechnique, Énergie, Équipements Communicants Page 5 sur 15

2-2-Etude des détecteurs 2 et 3 : Technologie / principe de fonctionnement du contact d alarme (Al) : Ce type de détecteur est composé : MIROIR CONTACT D AUTO-PROTECTION : Contact fermé avec le capot en place sinon ouvert LENTILLE CAPTEUR PYROELECTRIQUE VOIR DOCUMENTATION CONSTRUCTEUR Du fait de leur principe de fonctionnement, ce type de détecteur est appelé principalement détecteur infrarouge et peut être appelé détecteur IRP ou détecteur de mouvement. A EVITER : Courants d air directs chauds et/ou froids, fenêtres, petits animaux, sorties d air conditionné, sources de chaleur, soleil direct. A RETENIR : Pas de détection à travers les vitres, performances de détection optimales obtenues en traversant la couverture (zone de détection du détecteur), dans le cas de plusieurs détecteurs installés, optimiser en croisant les couvertures. Académie de LYON BAC Pro Électrotechnique, Énergie, Équipements Communicants Page 6 sur 15

Les détecteurs IRP : Les détecteurs InfraRouges Passifs sont des détecteurs de mouvement dans un volume (d où le terme aussi employé de détecteur volumétrique). Principe général de fonctionnement : Tout corps «chaud» émet des radiations lumineuses ainsi l être humain avec une température de 25 c à la surface de son corps émet des radiations infrarouges (longueurs d onde comprises entre 1 et 20 μm) Le détecteur IRP détecte les radiations infrarouges émises par les différents corps chauds le détecteur se comporte comme un récepteur d où le terme de passif (récepteur d infrarouges passif, émetteur d infrarouges actif) Un détecteur InfraRouge Passif est un détecteur actif car il nécessite une alimentation électrique pour fonctionner : il faut alimenter les circuits électroniques qui le composent. Le fonctionnement de ce type de détecteur est le suivant : Source d infrarouges (être humain ) Elément optique (lentille de Fresnel, miroir) Capteur pyroélectrique Circuit électronique d analyse Contact d alarme DETECTEUR IRP * l élément optique concentre le rayonnement infrarouge d une zone de détection précise vers un capteur (capteur pyroélectrique). * le capteur pyroélectrique transforme le rayonnement infrarouge en un signal électrique qui va être analysé par un circuit électronique. le capteur pyroélectrique est, généralement, équipé d un filtre optique qui ne laisse passer que certains infrarouges (longueurs d onde comprises entre 7 et 15 μm) afin d optimiser la détection du rayonnement humain. * le circuit électronique d analyse détermine la signature du signal : il détermine si les caractéristiques du signal correspondent au déplacement d un être humain, si tel est le cas fermeture ou ouverture du contact d alarme (selon que le contact est du type NO ou NC). élément optique capteur pyroélectrique le circuit électronique d analyse est situé sur l autre face du circuit imprimé. Le circuit électronique d analyse étant optimisé pour la détection d un être humain, le détecteur IRP est insensible aux variations lentes de température (cycle jour/nuit. ). Le détecteur IRP est en effet sensible aux variations rapides de température situées dans sa zone de détection. Des performances du circuit électronique d analyse vont dépendre les caractéristiques du détecteur (et son coût) : - performances de la détection (moins de déclenchement intempestif) - insensibilité aux animaux domestiques présents dans la zone de détection - protection contre l occultation du détecteur (tentative de neutralisation du détecteur par la pose d un chiffon ou l aspersion de peinture afin de masquer le détecteur). Les détecteurs les moins perfectionnés ne disposent pas de cette protection. Académie de LYON BAC Pro Électrotechnique, Énergie, Équipements Communicants Page 7 sur 15

Rôle de la lentille de Fresnel et du miroir : L élément optique joue un rôle très important dans le fonctionnement du détecteur. Cet élément peut être : - une lentille de Fresnel (nom du physicien français qui a étudié les ondes lumineuses) - un miroir concave (à plusieurs segments). Lentille de Fresnel miroir concave à plusieurs segments Des caractéristiques de ces éléments vont dépendre : - la zone de détection (grand ou petit angle de détection) - la portée du détecteur (de 10 à 60 mètres pour les longues portées) principe de fonctionnement avec une lentille de Fresnel principe de fonctionnement avec un miroir infrarouges infrarouges Capteur pyroélectrique L utilisation d un miroir permet une plus grande souplesse d utilisation pour la détermination de la zone de détection. La pose d un masque sur le miroir ou le montage d une lentille de Fresnel précise permet de caractériser la zone de détection, exemples : Capteur pyroélectrique zone de détection miroir non masqué miroir masqué (détecteur longue portée) zone de détection (couverture) zone de détection Un détecteur InfraRouge Passif doit pour pouvoir fonctionner correctement être positionné de façon à avoir une zone de détection libre de tout obstacle le détecteur IRP ne détecte pas à travers les murs (cas du détecteur à ultrasons). La détection la plus efficace (car la plus précoce) est effectuée lorsque la personne traverse transversalement la zone de détection de détection à prendre en compte pour le positionnement du détecteur. trajet de l individu Académie de LYON BAC Pro Électrotechnique, Énergie, Équipements Communicants Page 8 sur 15

3) ETUDE DU DETECTEUR D INCENDIE N 5 : VOIR DOCUMENTATION CONSTRUCTEUR Technologie / principe de fonctionnement du contact d alarme (Al) : Ces détecteurs sont utilisés afin de détecter la présence de fumée et/ou élévation d une température anormale. Ce type de détecteurs est généralement situé à l intérieur de l habitation à protéger, ils effectuent une détection intérieure de l habitation. Le détecteur incendie ne participant pas à la détection intrusion, celui-ci ne comporte pas de contact d autoprotection. Les détecteurs incendie (cas de notre détecteur) : Détecteur avec le capot protecteur enlevé, chambre non démontée thermistance Récepteur de lumière Emetteur de lumière Chambre enlevée Chambre démontée Formes particulières et présence d une grille pour laisser entrer la fumée et pas la lumière L émetteur et le récepteur ne sont pas en face l un de l autre (présence d un écran) - la détection de température est effectuée à l aide d une thermistance : la thermistance est une résistance dont la valeur ohmique varie en fonction de la température. Un dispositif électronique mesure en permanence la valeur de cette thermistance, dés que cette valeur atteint un certain seuil (correspondant à une valeur de 58 C dans le cas de notre détecteur) déclenchement de l alarme incendie. Académie de LYON BAC Pro Électrotechnique, Énergie, Équipements Communicants Page 9 sur 15

- la détection de fumée est effectuée par l intermédiaire d un dispositif photoélectrique (détecteur photoélectrique) qui détecte l opacité de la lumière présente dans une chambre de mesure : Récepteur de lumière Récepteur de lumière Emetteur de lumière Emetteur de lumière Chambre de mesure sans présence de fumée Chambre de mesure avec présence de fumée * la chambre de mesure est conçue de façon à laisser pénétrer la fumée mais pas la lumière ambiante. * en l absence de fumée, le récepteur de lumière voit une faible quantité de lumière émise par l émetteur de lumière * en présence de fumée, celle-ci provoque une dispersion de la lumière dans la chambre (augmentation de l opacité de la lumière) augmentation de la lumière reçue par le récepteur détection par le dispositif électronique de mesure d où la génération d une alarme. Le détecteur incendie est un détecteur actif car il nécessite une alimentation électrique : il faut alimenter les circuits électroniques qui le composent. La chambre de mesure doit être «propre», pour cela il faut régulièrement la nettoyer ou la changer (une fois par an : préconisation constructeur). 4) ETUDE DU CLAVIER : Rôle du clavier : Le clavier permet de dialoguer avec la centrale d alarme : - affichage d informations (écran LCD ou voyants) - de commander l armement de la centrale d alarme (mise en ou hors service du système d alarme) à l aide des codes maître et utilisateurs - de configurer l alarme à l aide d un code installateur (certaines fonctions), des codes maître et utilisateurs (autres fonctions). VOIR DOCUMENTATION CONSTRUCTEUR Académie de LYON BAC Pro Électrotechnique, Énergie, Équipements Communicants Page 10 sur 15

5) ETUDE DE LA CENTRALE D ALARME Rôle de la centrale : VOIR DOCUMENTATION CONSTRUCTEUR La centrale d alarme est le cœur d un système d alarme, elle gère par l intermédiaire d un microprocesseur les informations envoyées par les différentes boucles du système (détecteur + fils le reliant à la centrale : constituent une boucle). Selon ces informations et la mise en service armée par l utilisateur, la centrale d alarme déclenchera des alarmes (sorties : avertisseurs sonores et / ou lumineux ainsi que l émission de transmission téléphonique vers le centre de télésurveillance auquel elle est reliée). Remarque 1 : - armé : la centrale d alarme est en permanence sous tension, lorsqu elle est armée cela signifie que le système d alarme (centrale + détecteurs) est actif une tentative d intrusion déclenchera une alarme. - temporisation : toute centrale d alarme possède une temporisation de sortie ou d entrée selon où se trouve l utilisateur de ce système (à l intérieur ou à l extérieur de l habitation). Cette temporisation permet d armer ou de désarmer la centrale d alarme à l aide du clavier lors de l entrée ou de la sortie du propriétaire de l habitation. - boucles inhibées : l ensemble détecteur + fils le reliant à la centrale d alarme forme une boucle de détection Boucle de détection détecteur Fils électriques Centrale d alarme Cette boucle peut être en défaut (suite à une tentative d intrusion ou de sabotage ou autre. Lorsqu une boucle est en défaut, elle empêche l armement de la centrale d alarme (une partie de l habitation n étant plus protégée). Néanmoins l utilisateur sachant cela peut quand même prendre la décision d armer la centrale : les boucles en défaut seront alors inhibées (ces boucles ne seront pas prises en compte par la centrale d alarme, seules les boucles n étant pas en défaut seront activées seule une partie de l habitation sera protégée). Remarque 2: * nombre d utilisateur : chaque utilisateur de l alarme possède son propre code pour armer / désarmer la centrale d alarme. Il est ainsi possible de savoir les dernières opérations effectuées sur la centrale par les différents utilisateurs (voir historique). Remarque 3 : * historique : la centrale d alarme enregistre de façon chronologique (en fonction du temps) les dernières opérations effectuées par les différents utilisateurs. Ce type d enregistrement est appelé historique et peut être consulté par n importe quel utilisateur. * transmetteur (téléphonique) : appareil électronique permettant de communiquer des informations par l intermédiaire d une ligne téléphone. Protocoles digitaux transmission d informations numériques (pas de message vocal enregistré). * type de boucle : voir suite du TP. Académie de LYON BAC Pro Électrotechnique, Énergie, Équipements Communicants Page 11 sur 15

6) LES AVERTISSEURS SONORES / LES AVERTISSEURS LUMINEUX : En cas d alarme suite à une détection intrusion ou technique, le système d alarme peut selon la configuration installée : - prévenir un centre de télésurveillance transmission téléphonique - prévenir l environnement intérieur ou extérieur à l aide d un avertisseur sonore ou lumineux (l avertisseur sonore attirant l attention de l environnement et l avertisseur lumineux permettant la localisation du lieu sujet à une alarme). haut-parleur à chambre de compression Les avertisseurs sonores : Ils sont de deux types : - les haut-parleurs à chambre de compression : c est uniquement un reproducteur de son, il doit donc pour fonctionner être associé au dispositif électronique adéquat. - la sirène est un appareil autonome qui possède le reproducteur de son et l électronique générant le signal à amplifier. Un système d alarme, bien conçu, doit comporter deux sirènes : - une sirène intérieure afin de perturber le comportement du cambrioleur (pas de contrainte particulière de fonctionnement). - une sirène extérieure afin d alerter le voisinage (elle doit être capable de supporter les contraintes de fonctionnement en extérieur : humidité, pluie. ). Les avertisseurs lumineux : combiné (sirène / flash) boîtier plastique L intensité sonore des avertisseurs est telle qu une exposition prolongée peut léser l ouie humaine. combiné (sirène / flash) boîtier métallique La fréquence du signal produit est généralement proche de 4 khz, domaine de fréquences où l oreille humaine est la plus sensible. Outre la nécessité d une autorisation préfectorale, un avertisseur sonore extérieur ne doit pas fonctionner plus de trois minutes. L avertisseur lumineux ou flash du fait de son fonctionnement est, généralement, constitué d un tube à éclat au xénon (luminosité plus importante et usure moins importante qu une lampe à incandescence). L avertisseur lumineux ne générant pas la même gêne que l avertisseur sonore, sa durée de fonctionnement n est pas limitée. La fréquence de fonctionnement du flash est, généralement, voisine de l'hertz. L usage de la couleur bleue n est pas autorisé, celle-ci étant réservée au service de sécurité. Académie de LYON BAC Pro Électrotechnique, Énergie, Équipements Communicants Page 12 sur 15

Les combinés : Un même boîtier comporte une sirène (avertisseur sonore) et un flash (avertisseur lumineux). Ce boîtier, conçu pour un usage extérieur peut être métallique ou plastique selon la résistance mécanique souhaitée. L emploi de combiné tend à se généraliser pour le particulier. Fonctionnement d une sirène ou d un combiné : Centrale d alarme Signal de commande ( + de blocage ) Logique de commande Sirène alimentation Chargeur / batterie Flash (Combiné) )commande Sirène / combiné Ces avertisseurs ont les caractéristiques suivantes : - ils sont autoalimentés ils comportent une source d énergie interne (sous la forme d une batterie) en cas de coupure d alimentation. - ils sont auto-protégés une tentative d ouverture de leur boîtier provoque leur déclenchement - leur déclenchement s effectue par la disparition du signal de commande (apparition d un 0 V) : * en l absence de détection, le signal de commande a la valeur suivante : 12 V pas de déclenchement de l avertisseur. * en présence d une détection, le signal de commande prend la valeur suivante : 0 V déclenchement de l avertisseur. Ce mode de commande fait qu en cas de tentative de sabotage des fils reliant l avertisseur et la centrale d alarme (coupure des fils) apparition d un 0 V déclenchement de l avertisseur. Ce mode de commande fait que le signal de commande est aussi appelé «+ de blocage» (de l avertisseur). Académie de LYON BAC Pro Électrotechnique, Énergie, Équipements Communicants Page 13 sur 15

ALARME DOMESTIQUE FILAIRE DOCUMENTATION CONSTRUCTEURS Académie de LYON BAC Pro Électrotechnique, Énergie, Équipements Communicants Page 14 sur 15

Mettre dans la documentation constructeurs les photocopies suivantes : (voir besoin TPN 1) - BECUWE détecteur d ouverture magnétique (ILS) IM9700 - DETECTION SYSTEMS (notices dans les emballages des appareils) - Détecteur infrarouge passif à miroir DS303E - Détecteur infrarouge passif à lentille DS940T - Détecteur de fumée et température DS284TH - Centrale d alarme (document général) DS7060 FRA - Centrale d alarme (notice d utilisation DS7060 FRA - Centrale d alarme (notice d installation) DS7060 FRA - pas de matériel sirène et flash pour le moment (voir maquette à monter) Académie de LYON BAC Pro Électrotechnique, Énergie, Équipements Communicants Page 15 sur 15