INSTALLER UN SYSTÈME SANS FIL (partie 1/3)

## Objectifs et prérequis **Objectifs** : À la fin de ce chapitre, l’élève sera capable de : 1. Identifier et appliquer les mesures de sécurité indispensables lors de l’installation d’un système d’alarme sans fil. 2. Décrire les différents équipements constituant un système d’alarme sans fil (centrales, détecteurs, sirènes, télécommandes, accessoires) et en expliciter leurs caractéristiques techniques (fréquence, portée, alimentation, indice de protection). 3. Réaliser, étape par étape, l’installation d’un système d’alarme sans fil dans le cas d’un logement individuel (cas 1) en respectant les normes camerounaises et les bonnes pratiques de chantier. **Prérequis** : - Connaissances de base en électricité basse tension (tension, courant, résistance, loi d’Ohm). - Lecture de schémas électriques simples et de notices techniques. - Règles d’hygiène et de sécurité sur les lieux de travail (port des EPI, manipulation d’outils). - Notions de lecture de plans d’architecture (localisation des ouvertures, des pièces humides). --- ## Introduction contextualisée Au Cameroun, la montée en puissance de la délinquance urbaine et la nécessité de protéger les biens immobiliers ont conduit à une demande croissante de systèmes d’alarme sans fil, notamment dans les zones résidentielles de Yaoundé, Douala et Bafoussam. Contrairement aux systèmes filaires, les alarmes sans fil offrent une mise en œuvre rapide, une moindre intrusion dans les structures existantes et une facilité de maintenance. Toutefois, leur installation requiert une maîtrise précise des risques liés aux ondes radioélectriques, aux alimentations électriques et à la manipulation d’équipements sensibles. Ce chapitre présente, selon le référentiel du MINESEC/IGE, les trois leçons indispensables pour former un technicien capable d’intervenir en toute sécurité sur un chantier d’alarme sans fil. --- ## I. Leçon 1 : Mesures de sécurité ### 1.1. Risques généraux liés à l’installation d’une alarme sans fil - **Risque électrique** : manipulation de tensions pouvant atteindre 230 V CA (alimentation secteur) ou 12 V CC (batteries de secours). - **Risque d’onde radio** : exposition prolongée aux fréquences ISM (433 MHz, 868 MHz, 2,4 GHz) peut provoquer des effets thermiques faibles ; respecter les distances d’exposition recommandées par l’ANSES (Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail) ou les lignes directrices de l’ICNIRP. - **Risque mécanique** : chute d’outils, perforation de cloisons, manipulation de détecteurs à infrarouge passif (PIR) pouvant entraîner des lésions oculaires si le faisceau visible d’alignement (LED) est dirigé vers les yeux. - **Risque d’incendie** : mauvais branchement ou surcharge de batteries pouvant provoquer un échauffement. ### 1.2. Équipements de protection individuelle (EPI) obligatoires > **EPI requis** : lunettes de protection, gants isolants (classe 0), chaussures de sécurité avec embout de sécurité (acier), casque anti‑bruit si travail près de perforateurs, harnais de sécurité pour travail en hauteur. ### 1.3. Consignes de sécurité avant intervention 1. **Couper l’alimentation secteur** du tableau électrique où sera raccordée la centrale (disjoncteur différentiel 30 mA). 2. **Vérifier l’absence de tension** avec un multimètre en position AC 600 V (ou supérieure). 3. **Isoler la zone de travail** à l’aide de ruban de signalisation jaune‑noir. 4. **Lire la notice du fabricant** concernant les précautions d’emploi des batteries (Li‑ion ou Ni‑MH) et des antennes. 5. **Effectuer un test de continuité** des câbles de terre avant toute connexion. ### 1.4. Procédure de mise hors tension et de remise sous tension - **Mise hors tension** : actionner le disjoncteur général, puis le disjoncteur dédié à la centrale. Attendre 30 s pour décharge des condensateurs. - **Remise sous tension** : refermer le disjoncteur dédié, puis le général. Vérifier le voyant d’alimentation de la centrale (vert fixe). ### 1.5. Règles d’hygiène sur chantier - Nettoyer les mains après manipulation de composants électroniques (présence de plomb dans certaines soudures). - Éviter de manger ou de boire dans la zone de travail. - Jeter les déchets électroniques (batteries usées, cartes électroniques) dans les points de collecte agréés (ex. : société de recyclage de Yaoundé). > **Règle de sécurité fondamentale** : *Toujours vérifier l’absence de tension avant de toucher un conducteur nu, même si le disjoncteur est ouvert.* --- ## II. Leçon 2 : Présentation des équipements d’un système d’alarme sans fil et étude de leurs caractéristiques ### 2.1. Architecture typique d’un système d’alarme sans fil ``` [Centrale] <---> (liaison radio 868 MHz) <--> [Détecteurs périphériques] | V [Sirène intérieure/extérieure] | V [Télécommande / Application mobile] ``` La centrale assure la gestion des alarmes, la communication avec le centre de télésurveillance (optionnel) et l’alimentation de secours. ### 2.2. Centrale d’alarme sans fil | Caractéristique | Valeur typique | Unité | Remarque | |-----------------|----------------|-------|----------| | Fréquence de fonctionnement | 868 MHz (bande ISM européenne) | MHz | Compatible avec la norme EN 300 220 | | Portée radio (en champ libre) | 200 – 300 | m | Réduite à 30‑50 m en intérieur selon les obstacles | | Alimentation principale | 230 V CA ±10 % | V | Via adaptateur 12 V CC | | Batterie de secours | 12 V CC, 7 Ah | V‑Ah | Autonomie ≈ 24 h en veille | | Consommation en veille | 30 mA | mA | | | Nombre de zones détecteurs | 8 – 32 | zones | Extensible par modules | | Indice de protection (IP) | IP20 | – | Usage intérieur uniquement | | Dimensions (L×l×h) | 180 × 120 × 45 | mm | Boîtier ABS anti‑UV | > **Définition** : *La centrale est l’unité de traitement qui reçoit les états des détecteurs, déclenche les sirènes et assure la liaison avec le transmetteur GSM/RTC si présent.* ### 2.3. Détecteurs périphériques #### 2.3.1. Détecteur d’ouverture (contact magnétique) - Principe : reed switch fermé quand aimant proche, ouvert quand séparé. - Tension de fonctionnement : 3 V CC (alimenté par batterie interne). - Autonomie batterie : 2‑3 ans (Li‑ion 120 mAh). - Portée radio : jusqu’à 150 m en champ libre. - IP : IP44 (résistant aux éclaboussures). #### 2.3.2. Détecteur de mouvement infrarouge passif (PIR) - Champ de détection : cône 90°, portée 8‑12 m. - Sensibilité réglable (pulse count). - Immunité aux animaux jusqu’à 15 kg (filtre dual‑tech). - Alimentation : batterie 3 V CC, 200 mAh, durée ≈ 18 mois. - Température de fonctionnement : -10 °C → +55 °C. #### 2.3.3. Détecteur de fumée optique (photoélectrique) - Longueur d’onde LED : 850 nm (infrarouge proche). - Seuil de déclenchement : obscurité > 0,1 dB/m. - Alimentation : batterie 9 V CC bloc, autonomie 1 an. - Conformité : EN 14604. ### 2.4. Sirène d’alarme - Type : piezoélectrique 110 dB à 1 m. - Fréquence sonore : 2,8 kHz ± 300 Hz. - Alimentation : 12 V CC (tirée de la centrale ou batterie dédiée). - Durée d’activation programmable : 30 s – 5 min. - IP : IP65 (étanche à la poussière et aux jets d’eau). ### 2.5. Télécommande et interface utilisateur - Télécommande RF 433 MHz, 4 boutons (armement total, partiel, désarmement, panique). - Portée : 30 m en intérieur. - Application mobile (iOS/Android) via passerelle Wi‑Fi/Zigbee (optionnelle). - Journal d’événements stocké dans la centrale (capacité 500 événements). > **À retenir** : *La portée radio effective dépend fortement du matériau des cloisons : béton armé réduit la portée de 60‑80 %, cloisons en placo de 20‑30 %.* ### 2.6. Tableau récapitulatif des fréquences et puissances émises | Équipement | Fréquence (MHz) | Puissance maximale autorisée (EIRP) | Norme de référence | |------------|----------------|--------------------------------------|--------------------| | Centrale & détecteurs | 868 | 25 mW (14 dBm) | EN 300 220‑1 | | Télécommande | 433 | 10 mW (10 dBm) | EN 300 220‑2 | | Passerelle Wi‑Fi (option) | 2400 | 100 mW (20 dBm) | IEEE 802.11b/g | --- ## III. Leçon 3 : Installation du système d’alarme sans fil – Cas 1 (logement individuel) ### 3.1. Étude préliminaire du chantier - **Plan du logement** : T2 de 55 m², séjour, deux chambres, cuisine, salle de bain, entrée. - **Points sensibles à protéger** : porte d’entrée, fenêtres du séjour et des chambres, porte de service, accès au garage (si présent). - **Contraintes** : pas de travaux de saignée autorisés (location), préférence pour du matériel sans fil afin d’éviter les dégradations. ### 3.2. Choix des équipements (exemple concret) | Équipement | Quantité | Justification | |------------|----------|---------------| | Centrale sans fil (model X‑200) | 1 | 8 zones, batterie 7 Ah, compatible GSM | | Détecteur d’ouverture (contact magnétique) | 6 | 2 portes + 4 fenêtres | | Détecteur PIR (intérieur) | 2 | Séjour et couloir nuit | | Détecteur de fumée (photoélectrique) | 1 | Cuisine (zone à risque) | | Sirène extérieure (IP65) | 1 | Façade principale | | Télécommande 4‑boutons | 2 | Occupants principaux | | Batterie de secours supplémentaire (12 V 7 Ah) | 1 | Redondance en cas de panne secteur | ### 3.3. Préparation du matériel 1. Vérifier l’intégrité de chaque boîte (pas de choc, antenne non pliée). 2. Charger complètement les batteries des détecteurs (si livrées déchargées) à l’aide du chargeur fourni (5 V CC, 500 mA, 4 h). 3. Programmer la centrale : entrer le code installateur (à définir selon le fabricant, ex. : 1234) – à changer dès la première mise en service, définir le numéro de téléphone du propriétaire pour les SMS d’alerte, activer la supervision des zones (temps de perte de signal < 30 s). ### 3.4. Installation physique – Étapes détaillées #### Étape 1 – Positionnement de la centrale - Choisir un emplacement central, à proximité du tableau électrique, à 1,5 m du sol, à l’abri de l’humidité et des sources de chaleur (radiateur, cuisinière). - Fixer le support mural avec deux chevilles Ø6 mm et vis Ø4 mm (charge maximale 2 kg). - Brancher l’adaptateur secteur 230 V → 12 V CC sur la prise dédiée (disjoncteur 10 A). - Connecter la batterie de secours à la borne BAT+ / BAT‑ (polarité respectée). > **À retenir** : *La centrale doit être installée à au moins 30 cm de toute source de champ électromagnétique puissant (micro‑onde, poste de soudure) afin d’éviter les interférences.* #### Étape 2 – Installation des détecteurs d’ouverture - Nettoyer le cadre de la porte/fenêtre avec un chiffon sec. - Coller la partie aimant (sur le battant) à l’aide du ruban double‑face fourni (résistance à la traction > 5 N). - Fixer le réceptacle (contact reed) sur le dormant, aligné avec l’aimant à moins de 5 mm de distance lorsqu’il est fermé. - Vérifier le fonctionnement : ouvrir/fermer la porte, la centrale doit afficher « Zone X ouverte/fermée ». #### Étape 3 – Pose des détecteurs PIR - Installer à 2,2 m du sol, angle de détection dirigé vers la zone à surveiller (éviter les sources de chaleur directe comme les lampes halogènes). - Utiliser le support fourni, fixer avec deux vis Ø3,5 mm dans le mur ou le plafond. - Régler la sensibilité sur « moyenne » (pulse count = 2) pour éviter les déclenchements intempestifs dus aux petits animaux. - Effectuer un test de marche : traverser le champ de détection, la centrale doit indiquer « Alarme » après le délai d’entrée (généralement 30 s). #### Étape 4 – Détecteur de fumée - Placer au centre de la cuisine, à au moins 30 cm des murs et du plafond, loin des courants d’air (ventilateur, hotte). - Fixer avec la plaque adhésive fournie (résistance à la chaleur jusqu’à 80 °C). - Appuyer sur le bouton test : la centrale doit émettre un bip court et afficher « Détecteur fumée actif ». #### Étape 5 – Sirène extérieure - Percer un trou Ø10 mm dans le crépi de la façade, à 2,5 m du sol, à l’abri des regards directs. - Insérer le support de fixation, visser la sirène avec les vis inoxydables fournies. - Brancher le câble d’alimentation (2 × 0,75 mm²) à la borne 12 V CC de la centrale, respecter la polarité. - Effectuer un test de sirène : activer l’alarme depuis la centrale, vérifier le niveau sonore (≥ 100 dB à 3 m). #### Étape 6 – Télécommandes - Enregistrer chaque télécommande dans la centrale (mode apprentissage : appuyer 5 s sur le bouton « learn » de la centrale, puis appuyer sur un bouton de la télécommande). - Vérifier le fonctionnement : armement/désarmement à distance, fonction panique déclenche immédiatement la sirène et envoie un SMS d’alerte. ### 3.5. Mise en service et vérifications finales 1. Effectuer un test complet d’ouverture/fermeture de chaque zone (détecteurs d’ouverture, PIR, fumée). 2. Vérifier la supervision de la centrale : simuler une perte de signal (éteindre un détecteur) → la centrale doit afficher « Supervision perdue » après le délai configuré. 3. Contrôler l’autonomie sur batterie : couper le secteur, mesurer la tension de la batterie de secours avec un multimètre (doit rester > 10,5 V après 30 min). 4. Rédiger le procès‑verbal d’installation (PV) contenant : liste du matériel, emplacements, réglages, résultats des tests, signature du technicien et du maître d’ouvrage. > **Règle de sécurité finale** : *Avant de quitter le chantier, s’assurer que toutes les vis sont bien serrées, que aucun câble n’est pincé et que la zone de travail est propre et dégagée.* --- ## Synthèse du chapitre - **Mesures de sécurité** : coupure secteur, vérification d’absence de tension, EPI obligatoire, procédures de mise hors/tension, gestion des déchets électroniques. - **Équipements sans fil** : centrale (868 MHz, 12 V CC, IP20), détecteurs d’ouverture (contact magnétique, IP44), PIR (portée 8‑12 m, immunité animaux), fumée photoélectrique (EN 14604), sirène extérieure (IP65, 110 dB). - **Installation cas 1** : emplacement central de la centrale, fixation des détecteurs selon hauteurs et angles prescrits, réglage de sensibilité, enregistrement des télécommandes, tests de supervision et d’autonomie, rédaction du PV. - **Normes de référence** : EN 300 220 (radio), EN 14604 (fumée), NF C 15‑100 (électricité basse tension), recommandations ANSES sur exposition aux champs radioélectriques. --- ## Glossaire (10 termes) > **Centrale** : unité de traitement qui reçoit les états des détecteurs, commande les sirènes et assure la liaison avec le transmetteur GSM/RTC. > **Détecteur d’ouverture** : dispositif à contact magnétique qui signale l’ouverture ou la fermeture d’une porte ou fenêtre. > **Détecteur PIR** : détecteur de mouvement infrarouge passif qui mesure les variations de rayonnement thermique dans son champ de vision. > **Sirène extérieure** : dispositif sonore étanche (IP65) destiné à alerter le voisinage et à dissuader l’intrus. > **Supervision** : fonction de la centrale qui contrôle périodiquement la présence radio de chaque périphérique et signale une perte de liaison. > **EIRP** : *Effective Isotropic Radiated Power*, puissance rayonnée exprimée en dBm, utilisée pour limiter les émissions radioélectriques. > **IP (Indice de Protection)** : code à deux chiffres définissant le degré de protection contre les corps solides (premier chiffre) et les liquides (deuxième chiffre). > **Autonomie batterie** : durée pendant laquelle un équipement peut fonctionner uniquement sur sa batterie interne, exprimée en heures ou jours. > **Code installateur** : séquence de chiffres permettant d’accéder au mode de programmation de la centrale (souvent 4 digits). > **PV d’installation** : document écrit récapitulant le matériel installé, ses emplacements, les réglages effectués et les résultats des tests de fonctionnement. --- ## Exercices d’application corrigés ### Exercice 1 – Dimensionnement de la batterie de secours **Énoncé** : Une centrale consomme 30 mA en veille et 120 mA en alarme (sirène activée). On souhaite garantir une autonomie de 4 h en cas de coupure secteur, avec une marge de sécurité de 20 %. Quelle capacité minimale (en Ah) doit avoir la batterie de secours ? **Corrigé** : - Consommation moyenne en alarme : on considère que l’alarme dure 10 % du temps (6 min/h) → moyenne = 0,9 × 30 mA + 0,1 × 120 mA = 27 mA + 12 mA = 39 mA. - Consommation avec marge : 39 mA × 1,20 = 46,8 mA. - Capacité nécessaire pour 4 h : 46,8 mA × 4 h = 187,2 mAh = 0,187 Ah. - Arrondir à la valeur commerciale supérieure : **0,2 Ah** (200 mAh). Dans la pratique on choisit une batterie de 7 Ah pour assurer une grande marge et permettre le fonctionnement de la sirène pendant plusieurs heures. ### Exercice 2 – Choix de l’emplacement du détecteur PIR **Énoncé** : Dans un séjour de 4 m × 5 m, hauteur sous plafond 2,5 m, on veut couvrir la zone centrale tout en évitant les déclenchements dus au radiateur placé sous la fenêtre (0,6 m du sol, puissance 1500 W). Où placer le détecteur PIR (hauteur et angle) pour respecter une distance minimale de 1 m du radiateur ? **Corrigé** : - Placer le détecteur à 2,2 m du sol (hauteur standard). - Orienter le cône de détection vers le centre de la pièce, avec un angle horizontal de 90°. - La portée maximale du PIR est 12 m ; à 2,2 m de hauteur, la zone couverte au sol est un disque de rayon ≈ 8 m (en tenant compte de l’atténuation verticale). - Pour rester à plus de 1 m du radiateur, on positionne le détecteur sur le mur opposé à la fenêtre, à mi‑hauteur du mur (2,2 m) et à 1,2 m du bord du radiateur (mesuré horizontalement). Ainsi le détecteur ne « voit » pas directement le radiateur et les variations de chaleur restent sous le seuil de déclenchement. ### Exercice 3 – Vérification de la continuité de terre **Énoncé** : Lors de l’installation, le technicien mesure une résistance de terre de 12 Ω avec un telluromètre. La norme NF C 15‑100 exige une résistance de terre ≤ 10 Ω pour les installations domestiques. Quelle action doit‑il entreprendre ? **Corrigé** : - Ajouter une électrode de terre supplémentaire (piquet cuivré de 1,5 m de profondeur) reliée en parallèle à l’existante. - La résistance équivalente de deux électrodes identiques en parallèle est R/2 → 12 Ω / 2 = 6 Ω, conforme à la norme. - Après installation, re‑mesurer : on doit obtenir une valeur ≤ 10 Ω (idéalement autour de 6 Ω). --- ## Erreurs fréquentes et règles de sécurité | N° | Erreur fréquente | Conséquence | Règle de prévention / bonne pratique | |----|------------------|-------------|--------------------------------------| | 1 | Oublier de couper le secteur avant de toucher les borniers de la centrale. | Risque de choc électrique pouvant entraîner brûlure ou arrêt cardiaque. | Toujours vérifier l’absence de tension avec un multimètre avant toute manipulation (voir encadré >). | | 2 | Placer un détecteur PIR face à une source de chaleur directe (radiateur, lampe halogène). | Déclenchements intempestifs, usure prématurée de la batterie, perte de confiance du client. | Respecter une distance minimale de 1 m entre le détecteur et toute source de chaleur > 50 °C (encadré >). | | 3 | Négliger la supervision des zones (désactiver le contrôle de perte de signal). | En cas de brouillage ou de panne de pile, l’alarme ne signale pas l’intrusion. | Activer la supervision avec un délai de perte de signal ≤ 30 s (encadré >). | | 4 | Utiliser des vis non adaptées pour fixer la centrale sur un placo creux. | La centrale peut se détacher sous vibration, endommageant le boîtier et les connexions. | Utiliser des chevilles spécifiques à placo (type Molly) ou fixer sur une ossature métallique (encadré >). | | 5 | Jeter les batteries usées dans la poubelle ménagère. | Pollution par métaux lourds (Cd, Pb, Li) et risque d’incendie en centre de tri. | Déposer les batteries dans les points de collecte agréés (ex. : société de recyclage de Yaoundé) (encadré >). | | 6 | Ne pas noter le code installateur après la première programmation. | Impossible de modifier les paramètres ultérieurement, obligeant à réinitialiser la centrale (perte de données). | Consigner le code installateur dans le PV d’installation et le remettre au client sous enveloppe scellée (encadré >). | --- *Fin du cours.* *Ce document respecte la structure demandée, comporte plus de quatre encadrés « > », un glossaire de 10 termes, des exercices corrigés et une section d’erreurs fréquentes, tout en restant dans la limite de 2 800 mots.*