STATION DE TELECOMMUNICATION POUR ZONES DESERTIQUES ET/OU ISOLEES.
La présente invention a pour objet une station de télécommunication du type comprenant au moins un pylône équipé de moyens de réception et de transmission de signaux hertziens, ainsi qu'un local renfermant les équipements radios spécifiques, ladite station présentant en outre une structure et des moyens permettant son implantation au sein de zones géographiques difficiles d'accès et/ou très isolées.
A l'heure actuelle, il existe encore dans le monde de nombreuses régions, notamment désertiques ou montagneuses, ne comprenant ni routes ni infrastructures électriques, et où l'installation de relais ou de bases de télécommunication classiques est fortement freinée, particulièrement en raison du coût élevé qu'une telle entreprise impliquerait.
En effet, la construction de ce type de stations implique généralement une série d'opérations lourdes, aussi bien au niveau de l'acheminement des matériaux et des machines utilisées, qu'au niveau de la préparation du site ainsi que la construction proprement dite, qui nécessite souvent plusieurs mois et la présence d'une main d'oeuvre importante.
Si ces contraintes sont tout à fait envisageables et supportables dans les lieux habités et riches en infrastructures, on comprendra aisément qu'elles représentent des handicaps majeurs dans le cadre d'une installation en zones lointaines et isolées.
On connaît ainsi par le document GB 2.076.036 une station de télécommunication disposée en hauteur pour n'être accessible qu'aux personnes autorisées. Etant donné la hauteur d'une telle installation, il est obligatoirement nécessaire de faire
reposer celle-ci sur des fondations solides, ce qui limite les lieux d'implantation.
En outre, le fonctionnement des stations de télécommunication classiques est également tributaire, en général, de la proximité d'un réseau électrique, apte à être utilisé comme source d'énergie. Et l'absence ou la présence d'un tel réseau constitue aujourd'hui encore un des critères prépondérants dans le choix d'un emplacement pour l'implantation d'une station.
On connaît également des dispositifs autonomes de contrôle pour des installations isolées, comportant, sur une structure de conception simple, des moyens de télécommunication pour assurer la maintenance desdites installations. Le document US 6.058.299 décrit ainsi un dispositif de contrôle d'un puits de gaz naturel, comprenant des moyens de mesure des caractéristiques de la production dudit puits, et des moyens de transmissions desdites mesures. Cependant les caractéristiques de la structure de ce dispositif qui présente des dimensions de l'ordre du mètre, ne pourraient pas être utilisées pour la réalisation de la structure d'une station de télécommunication dont les dimensions sont de l'ordre de plusieurs dizaines de mètres.
La présente invention a pour but de pallier les divers problèmes précités, et de permettre à des zones isolées d'être raccordées aux moyens de transmission d'informations mondiaux, en proposant une station de télécommunication totalement autonome, capable de fonctionner indépendamment d'un réseau électrique, et pouvant être rapidement et facilement installée, sans nécessiter de machines ou de main d'oeuvre importante et apte à résister à des climats pouvant présenter des conditions extrêmes .
La station de télécommunication pour zones désertiques et/ou isolées selon l'invention est du type présentant une structure
métallique comprenant au moins un pylône équipé de moyens d'émission et de réception de signaux, un local pour entreposer des équipements radios spécifiques, et des moyens d'alimentation autonome, et elle se caractérise essentiellement en ce que ladite structure est constituée d'éléments autoportants préfabriqués, solidarisables par emboîtement et boulonnage, en sorte que ladite structure soit apte à être déployée directement sur le sol.
Selon une caractéristique additionnelle de la station de télécommunication selon l'invention, les moyens d'alimentation autonome consistent en un générateur solaire.
Dans une forme de réalisation préférentielle, le générateur solaire est constitué d'une pluralité de panneaux photovoltalques orientables reliés à des batteries au plomb, d'une armoire de commande et de protection, d'un coffret de couplage et d'un automate de gestion.
Selon une autre caractéristique additionnelle de la station de télécommunication selon l'invention, elle comprend des sources complémentaires d'alimentation en énergie, du type microturbines, ou éoliennes.
Selon un mode de réalisation particulier de la station de télécommunication selon l'invention, il comporte au moins une éolienne disposée intérieurement à la structure du pylône.
Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de la station de télécommunication selon l'invention, la structure présente un châssis en fer galvanisé à chaud, prévu apte à supporter le pylône, le local, et les moyens d'alimentation autonome.
Selon une autre caractéristique, le châssis est apte à être légèrement enterré après nivellement du sol, et posé sur un lit de sable dressé de niveau.
Selon une caractéristique additionnelle, le châssis repose aux quatre coins sur des plaques en fer galvanisé lui assurant une bonne assise et permettant un réglage de l'installation.
Par ailleurs, de sorte à permettre une implantation en régions à climats extrêmes, la station de télécommunication selon l'invention se caractérise aussi en ce que le local est équipé d'une climatisation apte à réguler la température en fonction des valeurs limites admises par les équipements spécifiques entreposés .
Selon une autre caractéristique avantageuse, la station de télécommunication selon l'invention comprend des moyens aptes à donner l'alarme en cas de dysfonctionnement de l'installation.
Selon une caractéristique additionnelle, la station de télécommunication selon l'invention comprend des moyens de contrôle de présence sur le site, et une clôture interdisant l'accès à des personnes non autorisées.
Les avantages et les caractéristiques de la station de télécommunication selon l'invention ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif.
Dans le dessin annexé :
La figure 1 représente une vue en perspective d'une station de télécommunication selon l'invention,
La figure 2 représente une vue en élévation de la même station de télécommunication,
La figure 3 représente une vue de dessus de la même station de télécommunication.
La figure 4 représente une vue en élévation d'une partie d'une variante de la même station de télécommunication.
En référence à ces figures on peut voir une station de télécommunication selon l'invention, spécialement étudiée et conçue pour relier aux réseaux mondiaux existants, des régions jusque là tenues à l'écart en raison de leur caractère isolé, ou parce qu'elles sont difficiles d'accès et présentent des climats rudes.
Une telle station de télécommunication comprend une structure 1 et, classiquement, au moins un pylône 2 de télécommunication, équipé des différentes antennes nécessaires à la réception et à la transmission de signaux radios, ainsi qu'un local 3 dans lequel est entreposée une série d'équipements radios spécifiques.
La station de télécommunication comprend des moyens d'alimentation autonomes, tels que, par exemple, un générateur solaire apte à utiliser l'énergie solaire.
A titre d'exemple le générateur solaire est de préférence conçu pour délivrer une puissance moyenne de 1400 watts, sous 48 volts en courant continu.
Il est constitué d'une pluralité de panneaux photovoltaïques 4, comprenant des modules solaires mono ou poly-cristallins. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, les panneaux photovoltaïques 4 sont pilotés par des dispositifs
mécaniques permettant leur inclinaison, de 15 degrés à 50 degrés, et de cinq degrés en 5 degrés.
Cette inclinaison est fonction du positionnement de la station par rapport à l'équateur et permet aux panneaux photovoltaïques 4 d'emmagasiner l'énergie solaire de manière optimale.
Par ailleurs, le générateur solaire comprend également deux régulateurs de tension en redondance, et deux batteries compactes au plomb de 2500Ah.
Ces dernières sont à faible autodécharge et à faible entretien, et permettent d'assurer une autonomie de l'ordre de sept jours à la puissance nominale.
Un convertisseur onduleur DC/AC est prévu apte à fournir le courant alternatif 220V nécessaire au fonctionnement des différents dispositifs et installations techniques nécessaires au fonctionnement de la station.
D'autre part, deux armoires de commande, un coffret de couplage et un automate de gestion garantissent la disponibilité de l'alimentation électrique.
II est à noter que la station offre la possibilité de recevoir, notamment dans le cadre de sites à forte consommation électrique, d'autres sources d'alimentation en énergie, telles que des éoliennes ou des micro-turbines, par exemple.
La structure 1 de la station de télécommunication est constituée d'éléments autoportants solidarisables par emboîtement, légers et faciles à transporter, afin de permettre une installation rapide et aisée.
L'ensemble des éléments constitutifs de la structure 1 est préfabriqué en usine, pour être déployé directement sur le sol,
sans nécessiter de préparations lourdes, telles que fondations, massifs en béton, et l'utilisation de grues etc ...
La structure 1 sera, en fait, légèrement enterrée, entre 5 et 20cm, après nivellement du sol, et posée sur un lit de sable dressé de niveau.
Ainsi, la structure 1 comporte notamment un châssis métallique 5 en forme de cadre, qui repose sur des plaques 8 en fer galvanisé, une à chaque coin pour assurer une bonne assise.
Le châssis 5 est prévu apte à supporter le pylône 2, le local 3, ainsi qu'une charpente 6 constituée d'un assemblage de poutres 60 verticales et horizontales, et destinée à porter les panneaux photovoltaïques 4.
Le châssis 5 est raccordé à un réseau de masse constitué d'un mailiage en feuillard et enrobé dans le sable de réglage. Aux quatre coins du maillage, quatre rubans de feuillard sont connectés au châssis métallique 5.
Par ailleurs, deux autres rubans sont connectés au pylône 2 et au local 3, via des plaques de terre.
On notera que la charpente 6 porte les panneaux photovoltaïques 4 par l'intermédiaire de supports 13 conçus aptes à permettre le passage du vent, de sorte à éviter l'arrachage des panneaux photovoltaïques 4 en cas de fortes rafales.
Le pylône 2 est réalisé à partir d'une série de membrures 7 boulonnables entre elles, et peut présenter, selon les besoins, une hauteur de 24, 30 ou 36 mètres, pour un poids total d'environ 4 tonnes.
Le pylône 2 est prévu apte à résister à des vents violents, et il donc fixé sur deux fers du châssis métallique 5, au travers d'une série de points de liaison.
De manière particulièrement avantageuse, tous les éléments constitutifs de la structure sont prévus aptes à être assemblés entre eux par boulonnage.
Par ailleurs, le pylône 2 est équipé avec un certain nombre d'accessoires classiques, tels que notamment, des antennes GSM, des "microwaves", des plate-formes de travail 9 et des plateformes de repos 10, ou encore une échelle intérieure.
Les équipements sont, en outre, protégés de la foudre par un paratonnerre 11 placé sur le pylône 2 et relié aux réseaux de terre et de masse maillée.
Il est également prévu un système de balisage rouge et blanc diurne, ainsi qu'un balisage nocturne comprenant deux lampes dont une en redondance.
Selon une autre caractéristique de la station de télécommunication 1, le local 3 se présente sous la forme d'une enceinte compacte, monobloc ou venant du rapprochement de deux parties.
Les parois et la toiture du local 3 sont réalisées à partir de panneaux bicouches renfermant un isolant thermique, tel que par exemple, de la mousse polyuréthane à haute densité. Ils sont, par ailleurs, recouverts d'une tôle d'acier pré-laqué.
Il comprend, outre les équipements radios classiques, les armoires de commande et de couplage du générateur solaire, les batteries, une auto protection et un système de télésurveillance.
Par ailleurs, le local 3 est également pourvu d'une climatisation apte à réguler la température en fonction des valeurs limites admises par les équipements spécifiques entreposés, s'échelonnant par exemple entre 5°C et 40°C, dont le fonctionnement est limité en durée pendant les périodes d'ensoleillement correspondant à une surproduction du générateur solaire.
Selon une autre caractéristique, la station de télécommunication comprend également des moyens permettant de déclencher une alarme en cas de dysfonctionnement de l'installation ou de dérives éventuelles des paramètres.
Ainsi, une alarme peut être déclenchée par exemple en cas d'incendie, en cas de détection d'un défaut de batterie, ou encore en cas de détection de valeurs anormales de tension.
D'autre part, la station est également équipée de moyens de contrôle d'accès, tels qu'une clôture métallique 12 et de moyens de contrôle de présence, tels que des radars de proximité, reliés à un système d'alarme.
L'ensemble des informations liées à la supervision de la station de télécommunication peut être retransmis, si nécessaire, vers un ordinateur central de télésurveillance placé à distance, de sorte à permettre une intervention sur place sans délai.
En référence à la figure 4, on peut voir le pylône 2 d'une station de télécommunication, équipé d'éoliennes 20. Ces éoliennes 20 sont disposées à l'intérieur de la structure du pylône 2, c'est-à-dire entre les membrures 7, en sorte d'y être protégées. Chacune de ces éoliennes 20 comprend un rotor 21 portant des pales 22 et monté en libre pivotement selon un axe vertical au sommet d'un mât 23, tandis qu'une dérive 24 assure 1' orientation.
Ainsi qu'il ressort clairement de ce qui précède, la présente invention permet une implantation rapide d'une station de télécommunication dans des zones jusque là inaccessibles, grâce à la mise en œuvre de moyens préfabriqués, transportables en containers standardisés, deux peuvent suffire, par tous les moyens de transport ordinaires, y compris l'hélicoptère, et pouvant être assemblés dans un délai très court avec un coût relativement réduit.
En effet, les opérations de mise en œuvre ne comportent que peu d'étapes dont les principales sont la préparation du terrain, la mise en place du réseau de masse et l'assemblage du châssis métallique 5, la mise en place du local 3 et le montage du pylône 2 avec ses accessoires, la pose des antennes et des câbles coaxiaux, la mise en œuvre des panneaux photovoltaïques 4 et des batteries, la pose de la clôture et les raccordements.
Ces opérations ne nécessitent pas d'engins ou de machines volumineuses difficiles à déplacer et peuvent être accomplies par un nombre réduit d'ouvriers.
D'autre part, tel que prévu par la présente invention, la station de télécommunication présente également un certain nombre de caractéristiques permettant son implantation dans des régions géographiques soumises à des conditions climatiques difficiles, telles que des températures extrêmes et des vents violents.