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Title:
DEVICE FORMING AN ITEM OF PERSONAL PROTECTIVE EQUIPMENT FOR PERSONS MOVING IN AN ELECTRICAL RISK AREA
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/063925
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device forming an item of personal protective equipment for a person likely to move in an area where electrical risk is present, comprising a main body incorporating an electronic circuit, at least one inductive sensor and at least one electric field sensor, remotely sensing the presence of an electromagnetic wave, and an alarm triggering once a predetermined electromagnetic threshold and/or a safety distance is exceeded, the inductive sensor being capable of detecting the direction of propagation of the electromagnetic wave, the device comprising at least two indicators of direction of propagation of the wave, connected to the sensor in order to supply the person with a piece of information on the direction of propagation of the detected wave and/or an instruction on the direction of retreat for the person.

Inventors:
BADANE, El Mehdi (6 rue du Mecanicien, ERQUINGHEM-LYS, 59193, FR)
Application Number:
FR2018/052345
Publication Date:
April 04, 2019
Filing Date:
September 25, 2018
Export Citation:
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Assignee:
INEO HAUTS-DE-FRANCE (ZI A DE SECLIN, RUE AUGUSTIN LHERMITTE, NOYELLES LES SECLIN, 59139, FR)
International Classes:
G08B21/02; G08B21/18; H02H5/12
Foreign References:
US20170205454A12017-07-20
FR2786068A12000-05-26
US20040068174A12004-04-08
US20130153335A12013-06-20
EP3124983A12017-02-01
US5296844A1994-03-22
US20170205454A12017-07-20
FR2786068A12000-05-26
US20040068174A12004-04-08
US20130153335A12013-06-20
EP3124983A12017-02-01
US5296844A1994-03-22
Attorney, Agent or Firm:
BREESE, Pierre (IP TRUST, 2 rue de Clichy, Paris, 75009, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Dispositif formant un équipement individuel de protection d'une personne susceptible d'évoluer dans une zone de présence de tension électrique, comprenant un corps principal intégrant un ] 5 circuit électronique, au moins un capteur inductif et au moins un capteur de champ électrique, captant à distance la présence d'une onde électromagnétique et une alarme se déclenchant dès qu'un seuil électromagnétique prédéterminé et/ou une distance de sécurité est dépassé, le capteur inductif étant apte à détecter la direction de 10 propagation de l'onde électromagnétique, le dispositif comprenant au moins deux indicateurs de direction de propagation de l'onde connectés au capteur pour fournir à la personne une information sur la direction de propagation de l'onde détectée et/ou une consigne de direction de recul pour la personne.

15 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur inductif est du type capteur inductif trois axes et les indicateurs de direction de propagation de l'onde électromagnétique sont connectés au capteur de façon à indiquer des informations différentes lorsque la direction de propagation

20 de l'onde électromagnétique est détectée comme évoluant selon les trois axes.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs capteurs inductifs disposés à différents emplacements au sein du corps principal et les indicateurs de

25 direction sont disposés à différents emplacements correspondants de façon à indiquer la direction selon laquelle l'onde est détectée et/ou une consigne de direction de recul pour l'opérateur.

4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant des modules de traitement du signal et/ou de

30 triangulation des mesures effectuées par le/les capteurs et/ou des capteurs sonores pour affiner la détermination de la direction de propagation de l'onde effectuée par les capteurs et/ou mesurer des grandeurs caractéristiques de celle-ci telles que la vitesse de propagation et/ou la durée d'exposition de la personne à l'onde.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications ] 5 précédentes, dans lequel le corps principal est flexible de façon à pouvoir suivre les mouvements d'un membre d'une personne et le circuit électronique présente une flexibilité compatible avec la flexibilité du corps principal

6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de fréquence cardiaque faisant saillie de l'une des faces externes du corps principal de façon à pouvoir venir au contact de la peau de la personne afin de mesurer la fréquence cardiaque de la personne.

7. Dispositif selon la revendication précédente, comprenant une 15 unité de contrôle pour vérifier la bonne mise en place du dispositif recueillant et analysant les mesures du capteur de fréquence cardiaque et émettant un signal si la fréquence cardiaque mesurée n'est pas conforme à un profil prédéterminé.

8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, 20 caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de courant faisant saillie de l'une des faces externes du corps principal de façon à pouvoir venir au contact de la peau de la personne afin de mesurer si le courant parcourant la personne a dépassé une valeur de seuil.

9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un capteur télémétrique .

10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un capteur photopléthysmographique .

11. Système de management de la sécurité dans une zone incluant une installation parcourue par une tension électrique et dont le courant électrique est susceptible d'être interrompu par un disjoncteur à manette de coupure/réarmement 14, le système ] 5 comprenant le dispositif selon l'une quelconque des trois revendications précédentes et un module indépendant à monter sur le disjoncteur pour en modifier l'état en agissant sur la manette de coupure/réarmement , le module intégrant un actionneur mobile entre une position de repos et une position active de déplacement

10 de la manette du disjoncteur à la position de coupure, et des moyens de communication à distance avec le dispositif, de façon à passer à la position active de coupure du disjoncteur lorsqu'un courant dépassant une valeur de seuil est détecté par le capteur de courant ou un profil de fréquence cardiaque non conforme a été

15 mesuré par le capteur de fréquence cardiaque.

12. Système selon la revendication précédente, comprenant un véhicule en mouvement dans la zone, tel qu'une cabine de nacelle, dont les mouvements peuvent être interrompus par un bouton d'arrêt d'urgence type « stop nacelle », et un module indépendant à monter

20 sur le bouton d'arrêt d'urgence du véhicule pour en modifier l'état en agissant sur la manette de coupure/réarmement, le module intégrant un actionneur mobile entre une position de repos et une position active de déplacement du bouton à la position arrêt d'urgence, et des moyens de communication à distance avec le

25 dispositif, de façon à passer à la position active d'arrêt d'urgence des déplacements du véhicule lorsqu'un courant dépassant une valeur de seuil est détecté par le capteur de courant ou un profil de fréquence cardiaque non conforme a été mesuré par le capteur de fréquence cardiaque.

Description:
DISPOSITIF FORMANT UN EQUIPEMENT INDIVIDUEL DE PROTECTION DE PERSONNES EVOLUANT DANS UNE ZONE DE RISQUE ELECTRIQUE

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION

L'invention concerne le domaine des dispositifs formant des équipements individuels de protection de personnes évoluant dans une zone de risque électrique.

L'invention concerne plus particulièrement l'utilisation de tels dispositifs par des opérateurs intervenant dans leur cadre professionnel, dans ou à proximité d'installations parcourues par de basses ou de hautes tensions, ou par des personnes intervenant dans le cadre privé sur des installations électriques .

L'invention concerne également, particulièrement pour les opérateurs intervenant sur des installations électriques à hauts risques pour leur santé, un système de management de la sécurité.

ETAT DE LA TECHNIQUE ET SES INCONVENIENTS

Les interventions de personnes dans le cadre professionnel ou privé sur ou à proximité d'installations électriques présentent des risques pouvant s'avérer graves pour leur santé voire leur vie. Les accidents d'origine électrique se produisent surtout lors d'opérations sur des installations électriques basse tension ou haute tension (poste de livraison, armoire, coffret, prise de courant, disjoncteur, éclairage, pièces nues sous tension...) au cours de l'utilisation d 'électroportatif, ou lors d'interventions sur ou au voisinage de lignes aériennes, de postes de transformation et de canalisations enterrées.

Malheureusement, chaque année, plusieurs opérateurs meurent électrocutés suite à une intervention sur une installation électrique (4000 accidents en France déclarés en 2016).

Il a pu être déterminé que les premières minutes qui suivent un accident sont très importantes pour les chances de survie : il faut agir très vite, d'une part en coupant le courant de l'installation sans toucher au corps de la victime, d'autre part en prévenant immédiatement les secours. De plus, les accidents liés à l'électricité peuvent être à l'origine d'incendies ou d'explosions, susceptibles d'aggraver dans des proportions exponentielles l'accident originel.

Il existe plusieurs dispositifs pour vérifier la présence de tension, tel que le V.A.T « Vérificateur d'Absence de Tension ». Il permet d'indiquer par un signal sonore et visuel la présence de tension. Afin de procéder à la V.A.T, un opérateur doit suivre une procédure stricte en 5 étapes « selon la norme française C18510

»

• Vérifier les E.P.I

• Port des E.P.I · Tester le V.A.T

• Vérification de présence tension entre phase, neutre & terre

• Tester le V.A.T

En cas d'absence de tension détectée, le technicien peut intervenir en toute sécurité.

En cas de tension détectée, le technicien doit mettre en place les moyens nécessaires pour la consignation. Ce dispositif VAT donne une relativement bonne satisfaction puisqu'il a été intégré par les opérateurs comme faisant partie de leur processus d'intervention.

Cependant, il présente différents inconvénients puisqu'il est saisi avant l'intervention et non sollicité durant l'intervention alors que les conditions environnantes en termes de tension électrique ont pu changer.

En outre, il n'est pas doté d'un moyen d'avertissement de secours en cas d'exposition de l'opérateur à un risque électrique, alors que les premières minutes qui suivent un accident sont très importantes pour les chances de survie ; une victime parcourue par une intensité de 30 mA pendant 30s, ayant des risques important de présenter une paralysie ventilatoire .

Il faut donc agir très vite, d'une part en coupant le courant, sans contact avec le corps de la victime pour éviter une électrocution de la personne souhaitant apporter son aide, et d'autre part en prévenant immédiatement les secours.

Cependant, face à la détresse de la personne électrisée, et compte tenu du stress que celle-ci génère pour la personne souhaitant apporter son aide, cette dernière se trouve d'autant moins capable d'identifier la source du courant à couper, d'être suffisamment opérationnelle pour la couper, dans un laps de temps de moins de 30 secondes tout en prévenant les secours.

On connaît aussi US2017/0205454 qui décrit un système de détection de tension personnel comprenant une pluralité de capteurs de champ électrique portables. Chaque capteur est adapté pour être porté sur un côté extérieur du corps d ' un utilisateur, chacun faisant face à une direction différente. Chaque capteur comprend un champ électrique de détection de transducteur et transmet un signal sans fil représentant l'intensité de champ pour une direction associée. Un dispositif d'alerte est en communication opérationnelle avec la pluralité de capteurs et comprend une commande configurée pour surveiller la force de champ pour chaque capteur. Le dispositif d'alerte détermine l'existence d'une condition d'alarme en réponse à une intensité de champ supérieure à un niveau de présélection et génère un signal d'alarme indiquant la direction associée de la condition d'alarme.

Le but visé par cette solution de l'art antérieur est de fournir un lobe de détection omnidirectionnel , et ce document propose de compléter le dispositif individuel avec des capteurs accessoires, communiquant avec le dispositif individuel par radio-fréquence. Ces capteurs additionnels sont disposés sur différentes parties du corps, par exemple sur un vêtement. Ce système permet de connaître l'intensité du champ capté par chacun des capteurs. Ces capteurs ne fournissent pas une information sur la direction du champ, mais seulement sur l'intensité du champ détecté localement. Ces informations sont transmises au dispositif qui visualise pour chacun des capteurs la détection ou non d'un champ et éventuellement l'intensité mesurée par chacun des capteurs. Le dispositif ne permet pas de déterminer la direction de la source électrique. L'intensité absolue détectée par chaque capteur ne permet pas de déterminer la direction de la source, car les capteurs peuvent être positionnées de manière quelconque et non pas pour former un référentiel orthonormé.

De plus, la mesure de chaque capteur peut être perturbée par une masse métallique disposée à proximité. Cette solution de l'art antérieur permet de fournir à l'utilisateur non seulement une information sur la présence d'un risque, mais pas de la direction de la source électrique dangereuse et/ou la direction de fuite pour s'éloigner de la source électrique dangereuse. L'utilisation de ce type de solution connue peut donc conduire à un résultat paradoxal de précipiter la fuite de l'opérateur en direction du danger.

On connaît aussi le brevet FR2786068 décrivant un dispositif de protection qui comporte :

-un réseau antenne à pistes conductrices réparties sur la surface du vêtement,

-au moins un capteur de champ électrique, et ou des détecteurs thermosensibles reliés électriquement au réseau antenne et destinés à délivrer un signal de mesure représentatif du courant électrique engendré dans le réseau antenne en présence d'un champ électrique ou d'une source de chaleur à l'extérieur du vêtement,

-et un circuit de détection électronique équipé de moyens d'alarme pour avertir le porteur du vêtement lorsque le signal de mesure est supérieur à un premier seuil d'alerte ou de danger, ou inférieur à un deuxième seuil en cas de non- fonctionnement du système de protection.

La mesure du champ électrique est réalisée à l'aide d'un condensateur, ou d'un commutateur à effet Hall connecté au réseau antenne. Les détecteurs thermosensibles pour détecter une zone d ' échauffement peuvent être constitués par des photodiodes à infrarouge, ou des commutateurs thermostatiques répartis sur le réseau antenne. On connaît aussi la demande de brevet US2004/068174 visant à mesurer les champs magnétiques à des courants corporels induits de plus de 10 mA / m 2 dans le cerveau et le système nerveux central, et la demande de brevet US2013/153335 concernant la protection d'un utilisateur d'une nacelle élévatrice, ainsi que

- la demande de brevet EP3124983 décrivant un système de sécurité individuelle comprenant un boîtier configuré pour être fixé à un casque de protection, dans lequel sont disposés un détecteur de tension configuré pour détecter un champ électrique ambiant ; un système de signalisation configuré pour émettre un signal de signalisation à destination d'un individu si le détecteur de tension détecte un champ électrique ambiant supérieur à un seuil de détection ; un système d'éclairage ; un dispositif de fixation couplé au boîtier et configuré pour fixer le boîtier à un casque de protection à un emplacement adapté pour éclairer autour de l'individu lorsque ce dernier porte le casque sur sa tête, le brevet américain US5296844 décrivant un dispositif d ' évitement de contact électrique comprend une plaque inductrice couplée directement ou de manière capacitive à l'utilisateur et couplée à un circuit détecteur qui dérive un signal continu correspondant à une tension induite dans le corps de l'utilisateur par un champ électrostatique à haute tension rayonnée. Un comparateur compare le signal CC à un signal de référence représentant la différence de potentiel entre 1 ' inducteur et les plaques de référence et active une alarme si le signal détecté dépasse un niveau de référence présélectionné.

INCONVENIENT DE L'ART ANTERIEUR Les solutions de l'art antérieur permettent d'informer l'opérateur sur la force de la tension détectée et donc sur l'importance du risque auquel il est exposé mais le laisse sans information lui permettant de se mettre en dehors de la zone dangereuse détectée.

L'invention apporte une solution permettant de répondre au problème technique concernant la signalisation, dans un dispositif intégré, de la présence d'un danger électrique, mais aussi de la direction de la source électrique dangereuse et/ou de la direction de fuite. OBJET DE L ' INVENTION

Afin de pallier ces inconvénients, l'invention propose un dispositif formant un équipement individuel de protection d'une personne susceptible d'évoluer dans une zone de présence de risque électrique, comprenant un corps principal intégrant un circuit électronique, au moins un capteur inductif et au moins un capteur de champ électrique, captant à distance la présence d'une onde électromagnétique et une alarme se déclenchant dès qu'un seuil électromagnétique prédéterminé et/ou une distance de sécurité est dépassé. A cet effet, et selon un premier aspect, le capteur inductif est apte à détecter la direction de propagation de l'onde électromagnétique, le dispositif comprenant au moins deux indicateurs de direction de propagation de l'onde connectés au capteur pour fournir à la personne une information sur la direction de propagation de l'onde détectée et/ou une consigne de direction de recul pour la personne.

L'invention peut par ailleurs présenter l'un et/ou l'autre des aspects intéressants suivants : le capteur inductif est du type capteur inductif trois axes tel qu'un capteur à effet Hall et les indicateurs de direction de propagation de l'onde électromagnétique sont connectés au capteur de façon à indiquer des informations différentes lorsque la direction de propagation de l'onde électromagnétique est détectée comme évoluant selon les trois axes. le dispositif comprend plusieurs capteurs inductifs disposés à différents emplacements au sein du corps principal et les indicateurs de direction sont disposés à différents emplacements correspondants de façon à indiquer la direction selon laquelle l'onde est détectée et/ou une consigne de direction de recul pour l'opérateur. les capteurs inductifs sont au nombre de quatre et disposés selon les points cardinaux. les indicateurs de direction de propagation de l'onde sont de type indicateurs visuels tels que des diodes.

Le dispositif comprend des modules de traitement du signal et/ou de triangulation des mesures effectuées par le/les capteurs et/ou des capteurs sonores pour affiner la détermination de la direction de propagation de l'onde effectuée par les capteurs et/ou mesurer des grandeurs caractéristiques de celle-ci telles que la vitesse de propagation et/ou la durée d'exposition de la personne à 1 ' onde , le corps principal du dispositif est flexible de façon à pouvoir suivre les mouvements d'un membre d'une personne et le circuit électronique présente une flexibilité compatible avec la flexibilité du corps principal. le circuit électronique est surmoulé sur le corps principal . le circuit électronique est séparable du corps principal en étant inséré sans fixation à une poche solidarisée au corps principal . le corps principal se présente sous la forme d'un gant. le dispositif comprend une batterie de stockage d'énergie assurant son fonctionnement, rechargeable par transmission d'énergie sans fil. le dispositif comprend un capteur de fréquence cardiaque faisant saillie de l'une des faces externes du corps principal de façon à pouvoir venir au contact de la peau de la personne afin de mesurer la fréquence cardiaque de la personne . le dispositif comprend une unité de contrôle pour vérifier la bonne mise en place du dispositif recueillant et analysant les mesures du capteur de fréquence cardiaque et émettant un signal si la fréquence cardiaque mesurée n'est pas conforme à un profil prédéterminé. le dispositif comprend un capteur de courant faisant saillie de l'une des faces externes du corps principal de façon à pouvoir venir au contact de la peau de la personne afin de mesurer si le courant parcourant la personne a dépassé une valeur de seuil. le dispositif comprend des moyens de géolocalisation et des moyens de communication à distance avec un terminal externe pour communiquer au terminal les coordonnées d'une personne lorsque la valeur de seuil a été atteinte ou un profil de fréquence cardiaque non conforme a été détecté.

L'invention concerne également un système de management de la sécurité dans une zone incluant une installation parcourue par une tension électrique et dont le courant électrique est susceptible d'être interrompu par un disjoncteur à manette de coupure/réarmement , le système comprenant le dispositif et un module indépendant à monter sur le disjoncteur pour en modifier l'état en agissant sur la manette de coupure/réarmement, le module intégrant un actionneur mobile entre une position de repos et une position active de déplacement de la manette du disjoncteur à la position de coupure, et des moyens de communication à distance avec le dispositif, de façon à passer à la position active de coupure du disjoncteur lorsqu'un courant dépassant une valeur de seuil est détecté par le capteur de courant ou un profil de fréquence cardiaque non conforme a été mesuré par le capteur de fréquence cardiaque.

L'invention concerne aussi un système comprenant un véhicule en mouvement dans la zone, tel qu'une cabine de nacelle, dont les mouvements peuvent être interrompus par un bouton d'arrêt d'urgence type « stop nacelle », et un module indépendant à monter sur le bouton d'arrêt d'urgence du véhicule pour en modifier l'état en agissant sur la manette de coupure/réarmement , le module intégrant un actionneur mobile entre une position de repos et une position active de déplacement du bouton à la position arrêt d'urgence, et des moyens de communication à distance avec le dispositif, de façon à passer à la position active d'arrêt d'urgence des déplacements du véhicule lorsqu'un courant dépassant une valeur de seuil est détecté par le capteur de courant ou un profil de fréquence cardiaque non conforme a été mesuré par le capteur de fréquence cardiaque .

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : la figure 1 représente par une vue de côté avant (a), de côté arrière (b), de dessus (c) et en perspective (d) une première variante de réalisation d'un dispositif formant un équipement individuel de protection d'un opérateur selon l'invention sous la forme d'un médaillon, les figures Ibis et lter illustrent la variation respectivement du champ magnétique et électrique en fonction de la distance du câble électrique, la figure lquater représente la variation réelle et modélisée du champ électrique en fonction de la distance du câble, la figure 2 représente le médaillon de la figure 1 vu de dessous , la figure 2 bis représente le schéma de principe du circuit électronique , les figures 3 à 7 représentent un module indépendant à monter sur un disjoncteur ou sur un stop nacelle pour couper l'alimentation de la source électrique d'une installation électrique sur laquelle un opérateur doit intervenir ou pour stopper la progression de la cabine de la nacelle si l'opérateur est détecté par le médaillon comme ayant été électrisé, vu en perspective avant (figure 3), vu en perspective arrière (figure 4), vu de face arrière (figure 5), vu de côté (figure 6), vu de dessus (figure 7), les figures 8 à 10 représentent le module de coupure en place sur un disjoncteur vu de côté (figure 8) vu en perspective légèrement de côté (figure 9), et en place sur un bouton « stop-nacelle » (figure 10), les figures 11 et 12 illustrent des diagrammes fonctionnement du système de management de la sécu selon deux variantes de réalisation, la figure 13 représente une deuxième variante de réalisation d'un dispositif formant un équipement individuel de protection d'un opérateur selon l'invention sous la forme d'un médaillon du dispositif selon l'invention.

CONTEXTE GENERAL DE L'INVENTION

L'invention décrite à titre d'exemple non limitatif concerne un équipement de protection individuel pour prévenir les accidents électriques par la détection à distance de la présence de câbles d'énergie sous tension à une distance d'environ 30cm pour la basse tension et 2m pour la haute tension, et avertir l'opérateur par un signal sonore et un signal lumineux indiquant non seulement le dépassement du niveau seuil d'un champ électrique, mais aussi sa direction et/ou la direction de fuite pour permettre à l'opérateur de se dégager de la zone de danger de manière réflexe et sécurisée.

En relation avec les figures annexées, est décrit un premier aspect de l'invention qui concerne un dispositif formant un équipement individuel de protection d'un opérateur intervenant dans le cadre professionnel sur une installation électrique à risque (figures 1 à 12) et un dispositif de protection d'une personne intervenant dans le cadre privé sur une installation électrique (figure 13).

Dans le premier cas de protection d'un opérateur intervenant dans le cadre professionnel sur une installation électrique à risque, le dispositif selon l'invention pourra revêtir la forme d'un médaillon 1 à fixer préférentiellement sur le poignet de l'opérateur au moyen d'un bracelet, mais pouvant être fixé sur la cheville, via une chevillière, ou sur la tête de l'opérateur via un casque de sécurité, à la taille de celui-ci via une ceinture . DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE BOITIER

Le médaillon se présente sous la forme non limitative d'un boîtier sensiblement parallélépipédique définissant une face supérieure de commande 2 , une face inférieure de contact avec l'opérateur 3 et des facettes latérales 4.

Ce boîtier intègre au moins un capteur de champ électrique (non représenté) et au moins un capteur inductif captant à distance la présence d'une onde électromagnétique, reliés à un circuit électronique d'acquisition des mesures effectuées, intégrant dans une mémoire de stockage des valeurs de seuils de référence en matière de basse tension, haute tension, courant et temps d'exposition maximums à ceux-ci. Le circuit électronique est relié à une alarme visuelle et/ou sonore et/ou vibratoire intégrée au boîtier qui se déclenche lorsqu'un champ électrique dépassant une valeur de seuil est détecté à une distance inférieure ou égale à une distance de sécurité minimum.

Le boîtier comprend sur sa face supérieure un bouton marche arrêt, et un bouton de sélection du domaine de tension électrique auquel est susceptible d'être exposé l'opérateur, pour que les seuils correspondants préenregistrés de distance de sécurité et d'amplitude de tension soient sélectionnés.

Le boîtier intègre aussi plusieurs télémètres (5, 6, 10, 20) disposés sur plusieurs faces pour fournir une information sur les espaces libres dans les différentes directions. Selon l'invention, le ou les capteurs inductifs utilisés sont choisis aptes à détecter la direction de propagation de l'onde électromagnétique (par exemple de type effet Hall), et le médaillon comprend au moins deux indicateurs de direction de propagation de l'onde connectés au capteur inductif pour fournir à l'opérateur une information sur la direction de propagation de l'onde détectée et/ou une consigne de direction de recul pour la personne .

Plus précisément, comme visible sur la figure le, la face supérieure du médaillon comprend quatre indicateurs visuels 6 qui peuvent être des diodes électroluminescentes (l'acronyme anglais LED sera utilisé), disposées selon les quatre points cardinaux. Quatre capteurs inductifs type capteur à effet Hall et présentant ainsi intrinsèquement la faculté de détection de la direction de propagation de l'onde, sont reliés aux diodes via le circuit électronique du médaillon. Le circuit électronique du médaillon effectue un traitement mathématique des signaux mesurés par les quatre capteurs à effet Hall qui permet de déterminer la direction de propagation de l'onde électromagnétique et cette information de direction de propagation est convertie en une indication visuelle par les diodes, qui pourront sélectivement être allumées en fonction de la direction de propagation déterminée. Une diode pourra être programmée pour matérialiser en s 'allumant, la localisation du danger, ou au contraire, matérialiser en s 'allumant la localisation du moindre danger ainsi la direction conseillée de retrait du membre (bras, tête ou jambe) de l'opérateur.

On évite ainsi une fois que l'information de danger a été communiquée à l'opérateur, qu'il réagisse mal face à celle-ci en s 'exposant plus à ce danger. La détermination d'autres paramètres sur l'onde électromagnétique détectée, telle que sa vitesse de propagation pourra être obtenue grâce au traitement du signal et/ou être affinée grâce à la triangulation.

VARIATION DES CHAMPS MAGNETIQUE ET ELECTRIQUE

La figure 1 bis représente la variation du champ magnétique B détectée par un capteur et dans une direction en fonction de l'intensité du courant parcourant un câble situé à une distance de 30 centimètres. La courbe montre les résultats de mesure de l'induction magnétique B, à 30 cm de la ligne, lorsqu'on fait varier l'intensité du courant au moyen d'une charge de puissance variable. L'amplitude de B est bien proportionnelle à celle du courant, comme cela était attendu. Quant au champ électrique E mesuré dans les mêmes conditions, (voir figure lter) son amplitude est pratiquement indépendante de la charge, ce qui est aussi un résultat prévisible. Le niveau du champ est de 19V/m à 30 cm. C'est la valeur que nous utiliserons par la suite pour régler le seuil de détection du dispositif. La figure lquater montre l'évolution expérimentale et modélisée du champ électrique. Cette évolution est proche de la courbe de tendance E = 4311,7 D -1 ' 5353

Où E désigne le champ électrique exprimé en Volt par mètre et D désigne la distance en centimètres.

SOLUTION ALTERNATIVE POUR LA DETERMINATION DE LA DIRECTION DE PROPAGATION Une autre solution de l'invention pour déterminer la direction de propagation de l'onde électromagnétique est d'utiliser non pas plusieurs capteurs inductifs à effet Hall, mais un unique capteur magnétique trois axes. Dans ce cas, ce capteur magnétique trois axes 7, de préférence utilisé pour la variante de réalisation destinée au grand public, et illustrée figure 13, sera associé à trois diodes indiquant respectivement les directions avant/arrière, latérale et au-dessus/en-dessous.

Il est également possible de cumuler au sein du même médaillon, les différents types de capteurs magnétiques : Pour la basse tension, le médaillon sera équipé de quatre capteurs de champ magnétique trois axes. Suivant l'axe de détection, une LED s'allumera pour alerter l'intervenant et indiquer la direction du champ magnétique (par exemple, une seule LED qui s'allume en cas de détection de pièce sous tension à distance et sans contact, si la LED 61 de la figure le s'allume, cela signifie que la pièce sous tension est en face et que pour éviter le contact direct, l'opérateur doit reculer). Les capteurs seront configurés pour ne détecter idéalement que les pièces électriques sous basse tension à une distance inférieure de 30 cm.

Pour la haute tension, le médaillon sera équipé d'un capteur de champs magnétiques à haute sensibilité 3 axes et en cas de détection, les quatre LED s'allumeront. Ou bien, le médaillon sera muni aussi pour la haute tension de plusieurs capteurs de champs magnétiques à haute sensibilité permettant d'indiquer précisément la direction du danger. Le capteur ne doit détecter idéalement que les pièces électriques sous haute tension à une distance de moins de 2 m. Les capteurs du médaillon seront à haute sensibilité pour détecter les câbles électriques sous tension à distance selon la norme NF C18-510 :

Basse tension, 0 à 1000V : 30 cm

- Haute tension, 1000V à 50000V : 2 m Sur sa face inférieure, le médaillon 1 comprend en saillie de celle-ci, un capteur de courant 8 destiné à venir en contact direct de la peau de l'opérateur, en passant à travers une ouverture pratiquée dans le support (bracelet, chevillière, casque, ceinture...) sur lequel est monté le médaillon, ainsi qu'un capteur de fréquence cardiaque 9 également en saillie de la face arrière, pour venir au contact de l'opérateur et mesurer sa fréquence cardiaque.

La présence du capteur de courant sur le médaillon et le fait de le maintenir au contact de l'opérateur permet de détecter si celui-ci a été victime d'un accident électrique et a été parcouru par un courant, de mesurer le courant auquel il a été exposé et le temps de cette exposition, qui pourront être enregistrés dans la mémoire du circuit électronique ou communiqués à une base de données distante. Le capteur de courant et l'alarme locale du médaillon coopèrent via le circuit électronique, pour déclencher l'alarme locale dès qu'un seuil prédéterminé de courant et/ou dès qu'une distance de sécurité et/ou un temps d'exposition est/sont franchi/s.

Le médaillon sera en outre pourvu de moyens de télécommunication adaptés, type antenne RF, Bluetooth®, wifi pour communiquer dès que l'alarme locale du médaillon est déclenchée pour cause de détection de courant dépassant le seuil, une alarme à distance à un terminal de sécurité distant, tel qu'un terminal ou un serveur de poste de garde, un terminal mobile d'un chef de chantier ou un terminal de moyens de secours.

SCHEMA DE PRINCIPE

La figure 2 bis représente un schéma synoptique simplifié du circuit électronique. Il comporte des capteurs de champ électromagnétique (100, 200) associés chacun à un amplificateur (HO, 210), un filtre (120, 220) éliminant les signaux parasites et un détecteur (130, 230) délivrant le signal utile.

Le capteur de champ magnétique peut être une sonde à effet Hall ou une boucle magnétique réalisée par des spires de fil métallique enroulées autour d'un noyau ferromagnétique avec une perméabilité magnétique relative élevée.

Toutefois, la solution préférée concerne des capteurs de champ électrique de nature capacitive. Le capteur (100, 200) est par exemple formé par deux lames métalliques coplanaires d'une dimension de 2,5x1 cm, les deux lames étant séparées par une couche isolante pour former une capacité de quelques picofarads, par exemple 2 picofarads et une impédance d'environ 1,5.10 9 ohms. L'amplificateur (110) comporte un étage d'adaptation d'impédance d'entrée assemblé en suiveur afin de limiter l'atténuation du signal produit par la force électromotrice de l'antenne.

Le filtre (120, 220) est un filtre passe-bande sélectif avec une fréquence médiane de 50 Hz de bande passante de 50 Hé à -3 dB et d'une atténuation de 60 dB par décade.

Un redresseur (130, 230) comprend un deuxième amplificateur de gain ajustable en tension de 3 (9,5 dB) fournissant un signal sinusoïdal qui est ensuite converti en signal continu par une détection de crête.

Les signaux provenant du ou des capteurs de champ magnétique sont exploités par un circuit (150) comprenant des comparateurs de seuil déclenchant un signal en cas de dépassement du champ mesuré d'un seuil supérieur ou égal à 20 V/m. En cas de dépassement, le circuit (150) commande l'activation d'un module d'alerte (160) sonore et ou visuel, ainsi que l'affichage de la direction du champ détecté. Ce module peut recevoir en entrée les informations provenant des sondes télémétriques (300) et/ou du capteur de battements cardiaque (400).

Le circuit (150) réalise aussi un traitement de fenêtrage ajustable en tension (par exemple une fenêtre de 200 mV) qui permet d'éviter le clignotement intempestif en fonction de l'ondulation résiduelle du filtrage et de la variation du champ électrique autour de l'opérateur. Ce traitement commande le maintien de l'alerte pour une variation d'environ 3 à 4 V/m en dessous du seuil fixé. Le module d'alerte (160) est désactivé lorsque le champ détecté est inférieur à 16 V/m. MODULE EXTERNE

Conformément aux figures 3 à 9 , un module externe au médaillon pourra être monté en amont de l'intervention de l'opérateur sur le disjoncteur de l'alimentation électrique de l'installation ou la zone sur laquelle il intervient, afin d'en modifier l'état en agissant sur la manette de coupure/réarmement pour couper l'alimentation électrique immédiatement ou au plus tard dans les cinq secondes suivant la détection d'un accident électrique par le capteur courant du médaillon.

Ce module se présente sous la forme générale d'un caisson ouvert 11 définissant en section transversale une forme de C dont les extrémités 12 s'emboîtent au-dessus et en dessous du disjoncteur (voir figures 8 et 9) et dont la partie centrale est pourvue d'un actionneur en saillie 13 de type ressort de compression mobile entre une position haute de repos contraint dans laquelle il laisse la manette 14 libre d'occuper la position de réarmement (figures 8 et 9), vers une position basse libérée dans laquelle il contraint la manette 14 du disjoncteur à adopter une position de coupure coupant ainsi l'alimentation. Deux pattes latérales à section transversale en forme de L 16, mieux visibles sur les figures 5 et 7 permettent un blocage latéral du module sur le disjoncteur .

Le médaillon et le module de coupure communiquent via des moyens de communication intrinsèques de type onde RF pour déclencher le déplacement de l'actionneur lorsqu'un seuil de courant critique a été mesuré par le capteur courant du médaillon. Le module selon l'invention pourra également être monté sur un bouton d'arrêt d'urgence d'un véhicule tel qu'une cabine de nacelle se déplaçant en hauteur dès qu'un seuil de courant critique a été mesuré par le capteur courant du médaillon. L'actionneur 13 en se déplaçant à sa position active enclenchera le bouton d'arrêt d'urgence 16 pour commander l'arrêt de la cabine conformément à la figure 10.

Le module 11 pourra en outre être pourvu d'un bouton « test » 17 relié mécaniquement à l'actionneur pour le faire passer lorsqu'il est activé, de la position inactive précontrainte, à la position active, et qui permettra de vérifier le bon fonctionnement de l'actionneur manuellement et un réarmement de celui-ci avant l'intervention.

En référence à la figure 11, on décrit le procédé de management de sécurité mis en œuvre par le système selon l'invention :

Conformément à l'encart a) préalablement à son opération, l'opérateur met en place un premier module de sécurité 11 sur le disjoncteur de l'alimentation de l'installation où il doit intervenir, et si nécessaire, un deuxième module sur le bouton d'arrêt d'urgence des déplacements de la cabine (par exemple une nacelle) qu'il doit emprunter durant l'intervention.

Au début de l'intervention en milieu électrique (encart b) l'opérateur muni de son médaillon tel que décrit précédemment 1 sélectionne le domaine de tension de son intervention en activant le bouton du médaillon prévu à cet effet (basse tension ou haute tension) .

Cette sélection établira les seuils de tension critique, et les distances minimales de sécurité à respecter qui seront utilisés comme consignes de déclenchement des alarmes durant l'intervention (encart c).

La bonne mise en place du médaillon sera dans un premier temps vérifiée (encart 1) en suivant les mesures fournies par le capteur de fréquence cardiaque 9 : si aucune fréquence cardiaque n'est détectée à ce stade, c'est que la face arrière et les capteurs de courant et/ou de fréquence cardiaque ne sont pas en contact avec l'opérateur et l'on peut prévoir qu'une alerte locale (LED, signal sonore ou vibreur du médaillon) retentisse tant que l'opérateur n'a pas repositionné le médaillon correctement.

Tout au long de l'intervention, les mesures du capteur de fréquence cardiaque seront suivies (encart m) et si un seuil bas ou haut est atteint ou dépassé, une alerte à distance sera émise via les moyens de communication du médaillon aux coordinateurs de sécurité prévus à cet effet (Encadrant, chargé de prévention, opérateur à proximité, secours) avec envoi de la position GPS de l'opérateur d'après les moyens de géolocalisation du médaillon.

Parallèlement, le suivi du respect de la zone de sécurité sera suivi en temps réel en relevant les mesures de champ électrique, d'amplitude de champ magnétique et de direction d'onde électromagnétique, et en déduisant la distance courante de l'opérateur vis à vis d'une source de tension. Si une distance de sécurité de consigne n'est pas respectée, une alerte locale sera déclenchée sur le médaillon (encarts d et h) pour avertir l'opérateur de la présence du danger. En outre, les LED prévues sur la face supérieure du médaillon le renseigneront sur la localisation du danger et/ou sur la direction de retrait/recul à adopter (l'opérateur ayant préalablement été formé pour interpréter les signaux des LEDs).

Dès qu'une alerte de ce type aura localement été déclenchée, les mesures de champ magnétique, distance et temps d'exposition seront enregistrées dans une base de données (encart i) et des notifications incluant ces informations et les coordonnées de l'opérateur telles que fournies par le médaillon, seront envoyées à des assistants de sécurité prévus à cet effet, via les moyens de communication du médaillon.

Parallèlement, si le capteur de courant du médaillon détecte un courant dépassant une valeur de seuil, une alerte locale est déclenchée (encart d), l'évolution du courant enregistrée pour connaître la durée et l'amplitude de l'exposition (encart g) et une notification envoyée à des coordinateurs de sécurité et des chargés de prévention, avec les données de géolocalisation de l'opérateur. Les modules mis en place sur le disjoncteur et sur le coupe nacelle éventuellement couperont l'alimentation électrique de l'installation/la pièce et celle de la cabine de nacelle en un temps réduit (moins de 5 secondes).

Dans la variante où le boîtier comporte des capteurs télémétriques, les informations relatives à la présence d'obstacles (murs, parois,...) permet d'améliorer la détermination de la direction de fuite, en prenant en compte : La direction générale où le champ électrique est le plus faible,

La direction spécifique où la distance des obstacles est la plus importante .

La figure 12 illustre plus précisément la façon dont les notifications d'informations d'alerte sont communiquées selon qu'il y ait un réseau de type 4G ou non. S'il en existe, le médaillon communiquera avec les terminaux d'assistants sécurité via ce réseau les notifications et coordonnées GPS (encart j) relativement aux accidents d'électrisation tels que détectés par le capteur de courant (encarts d-g) et/ou aux cas de non-respect de zone de sécurité (encarts d, h, i précités), et/ou en cas de fréquence cardiaque anormale détectée (non représenté).

Le boîtier comprend selon une option un capteur de battements cardiaque. A titre d'exemple non limitatif, un tel capteur met en œuvre une ou plusieurs LED, qui émettent de la lumière en direction de la peau et sur photo-récepteur qui réceptionne le signal lumineux de retour. La peau est constituée de trois couches distinctes : l'hypoderme, le derme et l'épiderme. Le derme est vascularisé, il contient de nombreux capillaires remplis de sang. Quand le cœur pompe du sang, il module légèrement la quantité de sang présente dans le derme. Le principe connu de tels capteurs est d'envoyer de la lumière verte dans la zone capillarisée et, selon le niveau de lumière reflétée, le capteur sera capable de déterminer l'afflux de sang et par conséquent la fréquence cardiaque. La longueur d'onde de ka lumière est choisie pour être absorbée par le sang. Le sang puisé dans les capillaires va moduler cette lumière qui sera réémise par la peau et captée par le photo-récepteur. On désigne ce type de mesure par le terme de photoplethysmographie (PPG) . Le signal est ensuite traité par des algorithmes qui séparent le bruit de mesure de la fréquence cardiaque.

Dans le cadre de la présente invention, on appliquera un filtrage additionnel, en sortie du filtre d'amélioration du niveau signal/bruit, pour distinguer :

Les variations lentes de rythme cardiaque, sur un intervalle de temps supérieur à une seconde représentative d'un risque de malaise,

Les variations brusques du rythme cardiaque, sur un intervalle de temps inférieure à une second, représentative d'une situation d ' électrisation de l'opérateur.

Idéalement, le médaillon pourra utiliser un terminal mobile de l'opérateur comme relai de communication avec les terminaux des assistants. Les terminaux d'opérateurs pourront être munis d'une application mobile qui recueillera les notifications et informations d'importance (coordonnées GPS en temps réel), et ceux des terminaux d'assistants de sécurité, d'une application mobile correspondante, utilisant un protocole HTTPS sécurisé garantissant la confidentialité des données qui transiteront entre ces terminaux via un serveur sécurisé dédié. L'application chargée sur les terminaux des assistants sécurité pourra restituer sous la forme de tableaux, graphiques, carte géographiques les données recueillies. Il sera ainsi possible de suivre le nombre d'incidents sur une période donnée et de consulter les détails communiqués lors de chaque incident. Il sera aussi possible de suivre en temps réel (suivant une cadence définie) la position des médaillons ainsi que leur état (connectés ou non) si l'application mobile communique cette donnée. Il est également possible de paramétrer l'envoi de mails/sms aux responsables sécurité lors de la réception de certaines alertes (électrisation, entrée dans un périmètre...) . L'alimentation du médaillon pourra être effectuée par une pile, une batterie rechargeable ou encore par transmission de l'énergie environnante sans fil (chaleur, mouvements, rayons lumineux), via un allume cigarette ou secteur grâce à un port micro-USB . La figure 13 représente une version grand public du dispositif selon l'invention en ce sens que le dispositif n'est pas connecté à un module de coupure d'alimentation/de nacelle, ni à des assistants de sécurité. Ce dispositif se présente sous la forme d'un gant flexible 20 en matériau isolant électrique de façon à pouvoir renforcer le confort et la dextérité du porteur.

L'électronique à l'exception des capteurs de champ magnétique et capteurs de champ électrique, et leurs liaisons, sera portée par une partie rapportée au gant, formant un manchon 21 qui se solidarise de façon réversible (par exemple par un scratch) à l'extrémité inférieure du gant. Ce manchon portera le circuit électronique qui présentera idéalement une flexibilité compatible avec la flexibilité du gant, les LED, le bouton marche/arrêt. La séparation de la majeure partie de l'électronique du reste du gant permettra un recyclage monomatière .

Selon un autre mode de réalisation, le circuit imprimé flexible pourra être inséré dans une poche et surmoulé sur le gant lors de sa fabrication.