INSTALLALLER UN SYSTÈME D'ALARME FILAIRE (partie 3/4)

## Objectifs et prérequis **Objectifs** : À la fin de ce chapitre, l’élève sera capable de : 1. Programmer un système d’alarme filaire en suivant les deux cas d’étude prévus au programme (cas 1 : configuration de base ; cas 2 : fonctions avancées). 2. Identifier, décrire et justifier le choix des équipements d’un système de vidéosurveillance analogique (caméras, moniteurs, enregistreur, câblage). 3. Appliquer les règles de sécurité électrique et de prévention des risques lors de l’installation et de la mise en service. 4. Réaliser un schéma de câblage complet, effectuer les réglages de sensibilité et de temporisation, et rédiger un procès‑verbal de mise en conformité. **Prérequis** : - Connaissances de base en électrotechnique (tension, courant, résistance, loi d’Ohm). - Lecture de schémas unifilaires et de plans d’implantation. - Manipulation sécurisée des outils de base (tournevis, pince à dénuder, multimètre). - Notions de câblage structuré (paires torsadées, câble coaxial RG‑59). --- ## Introduction contextualisée Au Cameroun, la sécurisation des biens et des personnes constitue une préoccupation majeure pour les établissements scolaires, les commerces et les habitations individuelles. Les systèmes d’alarme filaire restent largement répandus en raison de leur fiabilité, de leur faible coût de maintenance et de leur immunité aux interférences radio‑fréquences. Dans le cadre du Probatoire séries MIE, les élèves doivent maîtriser non seulement l’installation physique mais aussi la programmation logique des centrales d’alarme ainsi que l’introduction à la vidéosurveillance analogique, encore très présente dans les petites et moyennes entreprises (PME) du fait de son coût d’acquisition réduit. Ce chapitre s’inscrit dans la logique de l’approche par compétences : l’élève passe de la connaissance théorique à la mise en œuvre pratique, en respectant les normes de sécurité électrique (NF C 15‑100 adaptée au contexte camerounais) et les bonnes pratiques de chantier (port des EPI, vérification de la continuité de terre, etc.). --- ## I. Leçon 11: Programmation du système d’alarme filaire cas1 ### 1.1. Présentation du cas d’étude Le cas 1 concerne une installation type « maison individuelle » équipée d’une centrale d’alarme à 8 zones filaires, d’un clavier de commande, d’une sirène intérieure et d’un transmetteur téléphonique RTC. L’objectif est de configurer la centrale pour : - Activer/désactiver le système via le clavier (code 4 chiffres). - Déclencher l’alarme immédiate en cas d’ouverture d’une porte ou d’une fenêtre (zone 1 à 4). - Générer une alerte différée (30 s) pour les zones de mouvement intérieur (zone 5 à 8). ### 1.2. Notions et définitions clés > **Zone filaire** : circuit fermé constitué d’un détecteur (contact magnétique, capteur PIR) relié à la centrale par deux conducteurs. En état de repos, le circuit est fermé (continuité) ; toute ouverture crée une rupture détectée par la centrale. > **Temporisation d’entrée** : délai après une ouverture de zone permettant à l’utilisateur de désarmer le système avant que l’alarme ne se déclenche. > **Temporisation de sortie** : délai après armement permettant à l’utilisateur de quitter les locaux sans déclencher l’alarme. > **Code utilisateur** : séquence de chiffres (généralement 4) permettant l’armement/désarmement via le clavier. ### 1.3. Étapes de programmation (procédé pas à pas) | Étape | Action sur la centrale | Résultat attendu | |-------|------------------------|------------------| | 1 | Mettre la centrale en mode programmation (appui prolongé sur *PROG*). | LED *PROG* clignote. | | 2 | Saisir le code d’installateur (par défaut 1234). | Accès au menu de configuration. | | 3 | Sélectionner *ZONES* → *TYPE* → choisir *NC* (normally closed) pour les zones 1‑4. | Les détecteurs sont configurés en contact fermé. | | 4 | Attribuer la *temporisation d’entrée* = 30 s aux zones 5‑8. | Délai avant déclenchement après ouverture. | | 5 | Attribuer la *temporisation de sortie* = 0 s (alarme immédiate) aux zones 1‑4. | Déclenchement immédiat. | | 6 | Définir le *code utilisateur* = 4567. | Possibilité d’armement/désarmement. | | 7 | Activer le *transmetteur téléphonique* → saisir le numéro de la ligne fixe (ex. : 222 33 44). | Envoi d’un appel en cas d’alarme. | | 8 | Quitter le mode programmation (appui sur *EXIT*). | LED *PROG* éteinte, système en veille. | ### 1.4. Exemple d’atelier au lycée technique de Yaoundé Lors d’une séance de travaux pratiques, les élèves ont câblé une maquette représentant une porte d’entrée (contact magnétique) reliée à la zone 1. Après programmation suivant le tableau ci‑dessus, ils ont simulé une ouverture : la sirène s’est déclenchée immédiatement, le transmetteur a composé le numéro programmé et un message vocal préenregistré a été diffusé. Le relevé de la centrale a confirmé le déclenchement de la zone 1 à t = 0 s. ### 1.5. Normes et règles de sécurité - Vérifier la continuité de terre du boîtier de la centrale avant mise sous tension (résistance < 1 Ω). - Utiliser des gaines ICTA pour protéger les conducteurs contre les agressions mécaniques. - Couper l’alimentation principale avant toute intervention sur le câblage (risque de choc électrique). > **Règle de sécurité** : Toujours travailler sous tension nulle (vérifier avec un multimètre en position voltmeter AC 0 V) avant de toucher aux bornes de la centrale. --- ## II. Leçon 12: Programmation du système d’alarme filaire cas2 ### 2.1. Présentation du cas d’étude Le cas 2 porte sur une petite boutique commerciale équipée d’une centrale à 16 zones, d’un clavier LCD, de deux sirènes (intérieure et extérieure), d’un détecteur de fumée et d’un module de gestion d’accès (lecteur de badge). Les fonctionnalités à programmer sont : - Armement partiel (zones périphériques uniquement) pour permettre la présence du personnel pendant les heures d’ouverture. - Gestion d’alerte différée avec verification vidéo (déclenchement d’une caméra analogique associée). - Notification SMS via un transmetteur GSM (en complément du RTC). - Journalisation des événements (horodatage, zone, type). ### 2.2. Notions et définitions clés > **Armement partiel** : mode où seules certaines zones (généralement les périphériques) sont actives, laissant les zones intérieures désactivées pour autoriser le déplacement libre du personnel. > **Module GSM** : dispositif permettant l’envoi de messages texte ou d’appels vocaux via le réseau de téléphonie mobile, utilisé comme secours ou complément du transmetteur RTC. > **Journal d’événements** : mémoire non volatile de la centrale enregistrant chaque changement d’état (ouverture/fermeture de zone, armement/désarmement, défaut d’alimentation). > **Déclencheur croisé** : logique où l’activation d’un détecteur (ex. : fumée) déclenche simultanément une action sur un autre équipement (ex. : mise en marche d’une sirène extérieure et activation d’une caméra). ### 2.3. Étapes de programmation (procédé pas à pas) | Étape | Action | Paramètre | Commentaire | |-------|--------|-----------|-------------| | 1 | Entrer en mode programmation (*PROG* 5 s). | – | LED clignote. | | 2 | Code installateur = 1234. | – | Accès menu. | | 3 | *ZONES* → *TYPE* → zones 1‑8 = NC (contacts portes), zones 9‑12 = NO (détecteurs PIR), zone 13 = NC (détecteur de fumée), zones 14‑16 = NC (lecteur de badge). | – | Configuration des différents détecteurs. | | 4 | *ARMÉMENT* → *PARTIEL* → sélectionner zones 1‑8 uniquement. | – | Armement périphérique. | | 5 | *TEMPO* → *ENTRÉE* → zones 9‑12 = 45 s. | – | Délai pour quitter les locaux après armement partiel. | | 6 | *TEMPO* → *SORTIE* → zones 1‑8 = 0 s (alarme immédiate). | – | Détection immédiate d’intrusion périphérique. | | 7 | *ALERTES* → *SMS* → activer module GSM, saisir numéro destinataire = +237 6 xx xx xx xx. | – | Envoi de SMS en cas d’alarme. | | 8 | *CROISÉ* → zone 13 (fumée) → action = activer sirène extérieure + déclencher entrée vidéo sur voie 1 du multiplexeur. | – | Déclenchement croisé fumée/vidéo. | | 9 | *JOURNAL* → activer enregistrement, capacité = 500 événements. | – | Historique consultable via clavier LCD. | |10| Quitter programmation (*EXIT*). | – | Retour veille. | ### 2.4. Exemple de chantier à Douala Dans une boutique de téléphonie située au quartier Akwa, les élèves ont installé une centrale DSC PowerSeries 16. Après câblage des détecteurs de porte (zones 1‑4) et des détecteurs PIR (zones 5‑8), ils ont programmé l’armement partiel comme indiqué ci‑dessus. Lors d’un test, l’ouverture d’une porte arrière (zone 3) a déclenché immédiatement la sirène intérieure tandis que le déplacement d’un client dans la zone de vente (zone 9) n’a pas provoqué d’alarme grâce au délai d’entrée de 45 s. Le module GSM a envoyé un SMS au propriétaire contenant le texte : « ALARME ZONE 3 – BOUTIQUE AKWA ». ### 2.5. Normes et règles de sécurité - S’assurer que l’alimentation de la centrale provient d’un circuit dédié protégé par un disjoncteur 10 A courbe C. - Le module GSM doit être installé à au moins 30 cm de toute source de chaleur (transformateur, alimentation) pour éviter les interférences thermiques. - Lors de la programmation du déclencheur croisé fumée, vérifier que la centrale respecte la norme NF S 61‑931 (détecteurs de fumée – performances). > **Règle de sécurité** : Toujours couper l’alimentation secteur avant de raccorder ou de débrancher le module GSM afin d’éviter les surtensions sur le réseau de télécommunication. --- ## III. Leçon 13: Présentation des équipements d’un système de vidéosurveillance analogique et étude de leurs caractéristiques cas1 ### 3.1. Présentation du cas d’étude Le cas 1 concerne un petit entrepôt de stockage de matériaux de construction à Bafoussam. Le système choisi est entièrement analogique : quatre caméras CCD / CMOS, un enregistreur numérique hybride (DVR) à 4 voies, un moniteur CRT de 14 pouces, et un câblage coaxial RG‑59 avec alimentation 12 V DC distribuée via un répartiteur d’alimentation. L’objectif est de décrire chaque équipement, ses caractéristiques techniques essentielles (résolution, sensibilité, fréquence d’images, dynamique, consommation) et de justifier le choix en fonction des contraintes du site (éclairage faible, longueur de câble ≤ 200 m, budget limité). ### 3.2. Équipements et caractéristiques | Équipement | Caractéristique principale | Valeur typique (exemple) | Unité | Remarque | |------------|----------------------------|--------------------------|-------|----------| | Caméra analogique (type bullet) | Résolution TVL (lignes de télévision) | 600 | TVL | Plus la valeur est élevée, meilleure netteté. | | | Sensibilité minimale | 0,1 | lux | Capacité à voir en faible éclairage. | | | Vitesse d’obturation | 1/50 – 1/100 000 | s | Ajustable selon la scène. | | | Alimentation | 12 | V DC | Courant typique 150 mA. | | Enregistreur numérique hybride (DVR) | Nombre de voies | 4 | voies | Entrées BNC pour caméras analogiques. | | | Compression vidéo | H.264 | – | Réduit l’espace de stockage. | | | Débit maximal par voie | 2 | Mbps | Dépend de la résolution et du FPS. | | | Capacité de stockage interne | 1 | To | Extensible via eSATA. | | | Fréquence d’images (fps) | 25 | images/s | Norme PAL. | | Moniteur CRT | Taille d’écran | 14 | pouces | Résolution 800×600. | | | Entrée vidéo | BNC (composite) | – | Compatible avec sortie DVR. | | Câble coaxial RG‑59 | Atténuation à 5 MHz | 6,8 | dB/100 m | Limite la longueur maximale. | | | Impédance caractéristique | 75 | Ω | Standard vidéo. | | | Blindage | tresse cuivre + feuille aluminium | – | Réduit les interférences. | | Répartiteur d’alimentation 12 V | Courant de sortie total | 2 | A | Alimente jusqu’à 4 caméras (150 mA chacune). | | | Protection contre surtension | fusible 2 A | – | Coupure en cas de surcharge. | ### 3.3. Principe de fonctionnement 1. **Capture** : la caméra convertit la scène lumineuse en signal vidéo analogique (norme PAL, 625 lignes, 25 ips). 2. **Transmission** : le signal voyage via le câble RG‑59 vers le DVR ; l’atténuation est compensée par l’amplificateur intégré du DVR. 3. **Enregistrement** : le DVR échantillonne le signal analogique, le compresse en H.264 et l’écrit sur le disque dur. 4. **Affichage** : le moniteur reconstitue le signal vidéo en temps réel pour la surveillance directe. 5. **Alimentation** : le répartiteur fournit du 12 V continu à chaque caméra ; la chute de tension due à la longueur du câble est négligeable (< 0,5 V) pour ≤ 200 m avec un calibre 20 AWG. ### 3.4. Exemple de dimensionnement de l’alimentation Chaque caméra consomme 150 mA à 12 V → puissance = 1,8 W. Pour 4 caméras : I_total = 4 × 0,15 A = 0,6 A. On choisit un répartiteur délivrant 2 A afin d’avoir une marge de sécurité (facteur ≈ 3,3). Chute de tension sur 200 m de RG‑59 (section 0,5 mm²) ≈ 0,06 V → négligeable. > **Formule** : \( P = V \times I \) (W) ; \( I_{total} = n \times I_{cam} \) ### 3.5. Normes et règles de sécurité spécifiques à la vidéosurveillance analogique - Le câblage coaxial doit être posé dans des goulottes séparées des câbles d’alimentation 230 V afin d’éviter les couplages inductifs (interférences 50 Hz). - Les points de connexion BNC doivent être sertis avec une pince à sertir adaptée ; une mauvaise connexion provoque des réflexions de signal et des images fantômes. - Le DVR doit être installé dans un local ventilé (température < 35 °C) pour éviter la surchauffe du disque dur. - Lors de l’alimentation 12 V, utiliser un fusible de protection adapté au courant total prévu (ex. : 2 A pour 4 caméras). > **Règle de sécurité** : Toujours vérifier la continuité du blindage du câble coaxial avec un ohmmètre avant de le raccorder au DVR afin de s’assurer qu’il n’y a pas de court‑circuit vers la masse. ### 3.6. Exercice pratique d’atelier (lycée technique de Ngaoundéré) Les élèves ont installé deux caméras bullet 600 TVL orientées vers les portes de chargement et deux caméras dôme 420 TVL couvrant l’allée centrale. Après raccordement au DVR 4 voies, ils ont réglé la sensibilité de chaque caméra à 0,2 lux (mode nuit) et vérifié l’image sur le moniteur CRT. Ils ont ensuite enregistré 10 minutes de séquence, lu le fichier sur le DVR et confirmé que le débit moyen était de 1,6 Mbps par voie, correspondant à environ 0,12 Go pour 10 minutes (soit environ 0,72 Go par heure et par voie, soit environ 2,9 Go pour l’heure d’enregistrement sur les 4 voies). --- ## Synthèse du chapitre - **Programmation cas1** : configuration de base d’une centrale 8 zones (type maison) : zones NC, temporisation d’entrée/sortie, code utilisateur, transmetteur RTC. - **Programmation cas2** : fonctions avancées d’une centrale 16 zones (commerce) : armement partiel, temporisation différée, module GSM, déclencheur croisé fumée/vidéo, journal d’événements. - **Vidéosurveillance analogique cas1** : équipements (caméras CCD/CMS, DVR 4 voies, moniteur CRT, câble RG‑59, répartiteur 12 V) ; caractéristiques clés (résolution TVL, sensibilité lux, débit Mbps, atténuation dB/100 m) ; règles de sécurité (séparation des câbles, fusible, ventilation, continuité du blindage). - **Sécurité commune** : mise hors tension avant intervention, vérification de continuité de terre, utilisation d’EPI, respect des normes NF C 15‑100 et NF S 61‑931. --- ## Glossaire > **Zone filaire** : circuit fermé reliant un détecteur à la centrale d’alarme, état de repos = continuité. > **Temporisation d’entrée** : délai après une ouverture de zone permettant à l’utilisateur de désarmer le système avant que l’alarme ne se déclenche. > **Temporisation de sortie** : délai après armement permettant à l’utilisateur de quitter les locaux sans déclencher l’alarme. > **Armement partiel** : mode où seules certaines zones (généralement périphériques) sont actives. > **Module GSM** : dispositif permettant l’envoi de SMS ou d’appels via le réseau mobile, utilisé comme secours du transmetteur RTC. > **Journal d’événements** : mémoire non volatile enregistrant horodatage, type et zone de chaque changement d’état du système. > **Déclencheur croisé** : logique où l’activation d’un détecteur déclenche une action sur un autre équipement (ex. : fumée → sirène + caméra). > **Résolution TVL** : nombre de lignes de télévision qu’une caméra analogique peut distinguer, mesure de la netteté de l’image. > **Sensibilité (lux)** : niveau d’éclairement minimal auquel une caméra produit une image utilisable. > **Atténuation (dB/100 m)** : perte de signal subie par un câble coaxial sur une distance de 100 m, fonction de la fréquence. > **Impédance caractéristique (Ω)** : résistance apparente d’une ligne de transmission destinée à éviter les réflexions de signal. > **Répartiteur d’alimentation** : dispositif qui distribue une tension continue (12 V) à plusieurs charges tout en assurant une protection contre les surcharges. > **H.264** : norme de compression vidéo utilisée par les DVR numériques pour réduire le débit tout en présumant une bonne qualité d’image. > **PAL** : norme vidéo analogique utilisée en Afrique (625 lignes, 25 images par seconde). --- ## Exercices d'application corrigés ### Exercice 1 – Programmation cas1 (maison) **Consigne** : Une maison possède 6 zones : zones 1‑2 (portes d’entrée), zones 3‑4 (fenêtres), zones 5‑6 (détecteurs PIR intérieur). Vous devez programmer la centrale de façon à : - Déclencher immédiatement l’alarme en cas d’ouverture d’une porte ou d’une fenêtre. - Appliquer une temporisation d’entrée de 20 s pour les détecteurs PIR. - Utiliser le code utilisateur 9876. - Activer le transmetteur RTC vers le numéro 237 6 55 55 55. **Corrigé** : 1. Mettre la centrale en mode programmation (PROG 5 s). 2. Code installateur = 1234. 3. Zones 1‑4 → TYPE = NC (contacts portes/fenêtres). 4. Zones 5‑6 → TYPE = NC (PIR). 5. TEMPO → ENTRÉE = 20 s pour zones 5‑6. 6. TEMPO → SORTIE = 0 s pour zones 1‑4. 7. CODE UTILISATEUR = 9876. 8. TRANSMETTEUR → RTC → NUMÉRO = 237 6 55 55 55. 9. QUITTER programmation (EXIT). **Vérification** : Après armement, ouvrir une porte (zone 2) déclenche la sirène immédiatement ; ouvrir une zone PIR (zone 5) après 20 s déclenche l’alarme. Le transmetteur compose le numéro indiqué. ### Exercice 2 – Dimensionnement de l’alimentation vidéo **Consigne** : Un système de vidéosurveillance analogique comporte 5 caméras chacune consommant 180 mA à 12 V. Déterminer le courant minimal que doit fournir le répartiteur d’alimentation et vérifier que la chute de tension sur 150 m de câble RG‑59 (section 0,5 mm²) reste inférieure à 0,5 V. **Corrigé** : - Courant total : \( I_{total}=5 \times 0,180\;A = 0,90\;A \). - On choisit un répartiteur délivrant au moins 1,2 A (marge 30 %). - Résistance du conducteur cuivre : \( \rho = 1,68\times10^{-8}\;\Omega·m \). - Section : \( S = 0,5\;mm² = 0,5\times10^{-6}\;m² \). - Résistance pour 150 m (aller‑retour = 300 m) : \( R = \rho \frac{L}{S} = 1,68\times10^{-8} \times \frac{300}{0,5\times10^{-6}} = 10,08\;\Omega \). - Chute de tension : \( \Delta V = I \times R = 0,90 \times 10,08 \approx 9,07\;V \). Cette valeur dépasse largement 0,5 V ; donc la section 0,5 mm² est insuffisante pour 150 m avec 5 caméras. - Pour obtenir \( \Delta V < 0,5\;V \) avec \( I=0,90\;A \), il faut \( R < 0,5/0,90 = 0,556\;\Omega \). - Section nécessaire : \( S = \rho \frac{L}{R} = 1,68\times10^{-8} \times \frac{300}{0,556} \approx 9,06\times10^{-6}\;m² = 9,06\;mm² \). - On choisira donc un câble d’alimentation de section 10 mm² (ou deux conducteurs en parallèle de 5 mm² chacun) pour limiter la chute de tension sous 0,5 V. ### Exercice 3 – Détection de fumée et déclencheur croisé **Consigne** : Dans une boutique, la zone 13 est reliée à un détecteur de fumée de type optique. Vous devez programmer la centrale afin que, en cas de détection de fumée, la sirène extérieure se déclenche immédiatement et que la voie 1 du DVR commence l’enregistrement. **Corrigé** : 1. Entrer en mode programmation. 2. Code installateur = 1234. 3. Zone 13 → TYPE = NC (détecteur de fumée normalement fermé). 4. ALERTES → SORTIE → ASSIGNER SIRENE EXTÉRIEURE À ZONE 13 (activation immédiate). 5. CROISÉ → ZONE 13 → ACTION = ACTIVER VOIE 1 DVR (enregistrement). 6. QUITTER programmation. **Vérification** : Lors d’un test de fumée, la centrale détecte l’ouverture du contact (zone 13), active la sirène extérieure sans délai et indique au DVR de commencer l’enregistrement sur la voie 1. --- ## Erreurs fréquentes et règles de sécurité | N° | Erreur fréquente | Conséquence | Règle de prévention / bonne pratique | |----|------------------|-------------|--------------------------------------| | 1 | Oublier de mettre la centrale hors tension avant de modifier le câblage. | Risque de choc électrique ou de détérioration des composants. | Toujours couper l’alimentation secteur et vérifier l’absence de tension avec un multimètre avant toute intervention. | | 2 | Utiliser un câble d’alimentation de section trop faible pour la distance souhaitée. | Chute de tension importante → caméras sous‑alimentées, images noires ou instables. | Calculer la chute de tension avec \( \Delta V = I \times R \) et choisir une section suffisante (≥ 10 mm² pour > 0,5 A sur 150 m). | | 3 | Sertir mal le connecteur BNC (blindage non connecté). | Réflexions de signal, images fantômes, perte de contraste. | Sertir avec une pince adaptée, vérifier la continuité du blindage et l’absence de court‑circuit vers le noyau. | | 4 | Programmer une temporisation d’entrée trop courte pour les zones PIR lors d’un armement partiel. | Déclenchements intempestifs lors du déplacement du personnel légitime. | Respecter un délai d’entrée d’au moins 15‑20 s pour les zones de mouvement intérieur, selon la taille du local. | | 5 | Installer le DVR dans un espace non ventilé (placard fermé). | Surchauffe du disque dur, perte d’enregistrement, réduction de la durée de vie. | Placer le DVR dans un endroit avec circulation d’air, température ambiante < 35 °C, prévoir un dégagement d’au moins 5 cm autour de l’appareil. | | 6 | Omettre de mettre un fusible de protection sur l’alimentation 12 V des caméras. | Court‑circuit pouvant endommager le répartiteur ou provoquer un incendie. | Installer un fusible adapté (ex. : 2 A pour 4 caméras de 150 mA chacune) en amont du répartiteur. | --- *Fin du cours.*