INSTALLATION D'UN MODULE TRANSMETTEUR GSM ET D'UNE ALARME SANS FIL (partie 3/3)

## Objectifs et prérequis **Objectifs** : À la fin de cette séance, l’élève sera capable de : 1. Préparer le matériel nécessaire à l’installation d’un transmetteur GSM et d’une alarme sans fil (cas 2). 2. Réaliser la mise sous tension, la configuration initiale et la programmation du transmetteur GSM selon les consignes du fabricant et les normes de sécurité en vigueur au Cameroun. 3. Installer, associer et programmer les détecteurs sans fil de l’alarme (cas 2) en respectant les procédures d’appairage et les seuils de sensibilité. 4. Vérifier le bon fonctionnement du système complet (transmission d’alerte SMS, déclenchement de la sirène, retour d’état) et rédiger un procès‑verbal de mise en service. **Prérequis** : - Connaissances de base en électrotechnique (tension, courant, continuité, protection contre les surtensions). - Maîtrise de la lecture d’un schéma électrique simple et d’un diagramme de câblage. - Notions de sécurité électrique (ISO 12100, NF C 15‑100) et de manipulation des appareils radiofréquence (respect du SAR, distance minimale aux personnes). - Familiarité avec l’utilisation d’un multimètre numérique et d’un tournevis isolé. --- ### Introduction contextualisée Dans les zones urbaines et périurbaines du Cameroun, la sécurisation des habitations et des petits commerces repose de plus en plus sur des systèmes d’alarme sans fil couplés à un transmetteur GSM. Cette technologie permet d’envoyer une alerte SMS ou appel vocal vers un numéro prédéfini en cas d’intrusion, même lorsque la ligne téléphonique fixe est coupée. Le cas 2 étudié ici correspond à une installation où le transmetteur GSM est alimenté séparément (batterie de secours) et où l’alarme sans fil utilise une fréquence de 433 MHz, couramment employée dans les kits disponibles sur le marché local. La maîtrise de la mise en service et de la programmation de ces équipements est indispensable pour garantir une réponse rapide et fiable aux incidents de sécurité. --- ## I. Préparation du matériel et vérifications préalables ### 1. Liste du matériel nécessaire | Élément | Quantité | Spécificité technique | Remarque | |---------|----------|-----------------------|----------| | Transmetteur GSM (module SIM900 ou équivalent) | 1 | Alimentation 9‑12 V DC, antenne externe SMA | Vérifier la présence d’un slot SIM | | Batterie de secours 12 V 7 Ah | 1 | Avec fusible 2 A | Assure l’autonomie en cas de coupure secteur | | Centrale d’alarme sans fil (cas 2) | 1 | Fréquence 433 MHz, 8 zones, sirène intégrée | Notice de programmation fournie | | Détecteurs d’ouverture (porte/fenêtre) | 4 | Contact magnétique, alimentation pile 3 V | À associer à la centrale | | Détecteur de mouvement PIR | 2 | Portée 8 m, angle 110° | Alimentation pile 3 V | | Sirène extérieure (optionnelle) | 1 | 12 V DC, 110 dB | Relais de commande sur la centrale | | Câblage : fils cuivre 1,5 mm², connecteurs rapides, borniers | – | – | Respecter la couleur (rouge = + , noir = –) | | Outils : tournevis isolé, pince à dénuder, multimètre, testeur de continuité, couteau isolé | – | – | Vérifier l’isolement avant chaque manipulation | | Équipement de protection individuelle (EPI) : gants isolants, lunettes de sécurité | – | – | Obligatoire selon le décret n° 2018/045 du MINTP | > **>** Avant toute intervention, couper l’alimentation secteur et vérifier l’absence de tension avec le multimètre (fonction V DC, plage 0‑600 V). ### 2. Vérifications de conformité - Contrôler que le transmetteur GSM possède le marquage CE et le numéro d’agrément de l’ARPT (Autorité de Régulation des Télécommunications du Cameroun). - S’assurer que la centrale d’alarme respecte la norme NF C 15‑100 (section 541.3) concernant les appareils de faible puissance émettant dans les bandes ISM. - Vérifier l’intégrité du boîtier (pas de fissures, joints d’étanchéité intacts) pour garantir l’indice de protection IP 44 minimum en extérieur. --- ## II. Mise en service et programmation du transmetteur GSM ### 1. Installation physique 1. Fixer le transmetteur sur un support métallique relié à la terre (vis M4, rondelle étoile). 2. Connecter l’antenne SMA à l’antenne extérieure placée à au moins 2 m du sol, orientée vers le ciel pour optimiser la réception du réseau. 3. Raccorder les fils d’alimentation : rouge au +12 V de la batterie de secours, noir au – (commun). Installer un fusible 2 A en série sur le fil rouge. 4. Vérifier la continuité entre le point de terre du boîtier et la prise de terre de l’installation (résistance < 1 Ω). > **>** Toujours serrer les vis de fixation à un couple de 0,5 Nm afin d’éviter les vibrations qui pourraient desserrer les connexions. ### 2. Mise sous tension et diagnostic initial - Insérer une carte SIM active (abonnement voix/SMS, désactiver le code PIN). - Mettre sous tension la batterie de secours. - Au moyen du multimètre, mesurer la tension aux bornes du module : elle doit être comprise entre 10,8 V et 13,2 V. - Observer les LED du transmetteur : clignotement rapide (recherche réseau), puis clignotement lent (enregistré sur le réseau). ### 3. Programmation via commandes AT Le transmetteur GSM se configure par l’envoi de commandes AT depuis un terminal série (ex. : adaptateur USB‑TTL à 115200 baud). | Étape | Commande AT | Réponse attendue | Action | |-------|-------------|------------------|--------| | Test de communication | `AT` | `OK` | Vérifier le lien série | | Vérifier le niveau de signal | `AT+CSQ` | `+CSQ: <valeur>,99` | Valeur ≥ 15 indique bon signal | | Configurer le numéro d’alerte | `AT+CMGS="+237XXXXXXXX"` | `>` (invitation à saisir le texte) | Saisir le message d’alerte puis terminer par `Ctrl+Z` | | Activer le mode texte SMS | `AT+CMGF=1` | `OK` | Facilite l’écriture des SMS | | Enregistrer le numéro d’urgence en mémoire | `AT+CPBS="SM"`<br>`AT+CPBW=1,"+237XXXXXXXX",129` | `OK` | Stocke le numéro à l’emplacement 1 | | Configurer le rapport d’événement (ex. : intrusion) | `AT+CIEVT=1` | `OK` | Déclenche un SMS lorsqu’une entrée digitale passe à l’état haut | > **>** Après chaque commande, attendre 500 ms avant d’envoyer la suivante pour éviter les débordements de buffer. ### 4. Test de transmission d’alerte - Simuler une intrusion en fermant le contact d’un détecteur d’ouverture relié à l’entrée digitale du transmetteur (via un relais de la centrale). - Vérifier la réception du SMS sur le téléphone destiné (contenu : “ALARME – INTRUSION DETECTEE – ZONE 1”). - Mesurer le délai entre l’événement et la réception du SMS (doit être < 10 s en couverture normale). --- ## III. Mise en service et programmation de l’alarme sans fil (cas 2) ### 1. Installation de la centrale 1. Positionner la centrale à une hauteur de 1,5 m du sol, à l’abri de la lumière directe du soleil et des sources de chaleur. 2. Alimenter la centrale avec le bloc secteur 12 V DC fourni (polarité respectée). 3. Connecter la sortie relais de la centrale à l’entrée digitale du transmetteur GSM (fil jaune vers +12 V, fil noir vers GND). > **>** Toujours vérifier la polarité avant de brancher le relais : inversion peut endommager le module GSM. ### 2. Appairage des détecteurs sans fil - Mettre la centrale en mode d’apprentissage (appui prolongé 5 s sur le bouton “LEARN”). - Actionner le détecteur d’ouverture (ouvrir/fermer la porte) : la centrale émet un bip court et affiche “ZONE 1 APPARIÉE”. - Répéter l’opération pour chaque détecteur (zones 2 à 5 pour les ouvertures, zones 6‑7 pour les PIR). - Vérifier l’état de chaque zone sur l’écran de la centrale (icône verte = présent, rouge = défaut). ### 3. Réglage des paramètres de sensibilité | Paramètre | Valeur recommandée | Méthode de réglage | |-----------|-------------------|--------------------| | Temps d’entrée (delay) | 30 s | Menu → “DELAY ENTRY” → saisir 30 | | Temps de sortie (exit delay) | 60 s | Menu → “DELAY EXIT” → saisir 60 | | Seuil de déclenchement PIR | 2 impulsions/5 s | Menu → “PIR SENSITIVITY” → choisir “Moyen” | | Durée de sirène | 180 s | Menu → “SIREN TIME” → saisir 180 | > **>** Un délai d’entrée trop court augmente le risque de fausses alarmes lors de l’entrée légitime ; un délai trop long réduit l’efficacité de la dissuasion. ### 4. Test fonctionnel complet 1. Activer le mode “ARMÉ” (armement total) via la télécommande ou le clavier de la centrale. 2. Ouvrir une porte équipée d’un détecteur d’ouverture : la centrale doit déclencher le compte à rebours de sortie (60 s). 3. Après expiration du délai, la sirène intérieure retentit et le relais de la centrale ferme le contact vers le transmetteur GSM. 4. Vérifier la réception du SMS d’alerte (comme décrit en II‑4). 5. Désactiver l’alarme en entrant le code utilisateur (ex. : 1234) avant la fin du délai d’entrée pour confirmer que le système accepte la désactivation. ### 5. Consignation du procès‑verbal de mise en service Le document doit contenir : - Date, lieu, nom du technicien, références du matériel (marque, modèle, numéro de série). - Résultats des tests de continuité, d’isolement et de mesure de tension. - Captures d’écran ou photos du niveau de signal GSM (≥ -85 dBm). - Liste des zones appariées avec leurs états. - Temps de réponse mesuré (événement → SMS). - Signature du technicien et du responsable du site. > **>** Le procès‑verbal constitue une preuve de conformité aux exigences du décret n° 2019/012 du MINTP relatif aux installations de sécurité privée. --- ## Synthèse du chapitre - **Matériel** : transmetteur GSM (alimentation batterie de secours), centrale d’alarme sans fil 433 MHz, détecteurs d’ouverture et PIR, câblage, EPI. - **Sécurité** : couper l’alimentation, vérifier l’absence de tension, utiliser fusible, respecter la polarité, mettre à la terre le boîtier. - **Mise en service GSM** : insertion SIM, vérification tension (10,8‑13,2 V), niveau de signal (`AT+CSQ` ≥ 15), programmation AT (numéro d’alerte, mode texte, enregistrement numéro, déclenchement SMS). - **Mise en service alarme sans fil** : alimentation centrale, mode apprentissage, appairage détecteurs, réglage délais et sensibilité, test d’armement/désarmement, vérification relais vers GSM. - **Validation** : mesure délai événement‑SMS (< 10 s), contrôle sirène, rédaction du procès‑verbal avec références matérielles et résultats de tests. - **Documents à conserver** : notice technique, schéma de câblage, procès‑verbal, copie de la carte SIM activée, registre de maintenance. --- ## Glossaire - **Transmetteur GSM** : module électronique permettant l’envoi et la réception de données (SMS, appel) via le réseau de téléphonie mobile. - **Centrale d’alarme** : unité de traitement qui reçoit les signaux des détecteurs, commande la sirène et peut activer des sorties relais. - **Détecteur d’ouverture** : capteur magnétique qui détecte l’écartement entre deux parties (porte/fenêtre). - **Détecteur PIR** : capteur infrarouge passif qui mesure les variations de chaleur dues au mouvement d’un corps humain. - **Mode AT** : ensemble de commandes texte utilisées pour configurer les modules GSM/GPRS. - **Relais** : composant électromécanique qui permet de commander un circuit de puissance à l’aide d’un signal de faible puissance. - **Délai d’entrée** : temps imparti pour désactiver l’alarme après l’ouverture d’une porte protégée avant que la sirène ne se déclenche. - **Délai de sortie** : temps pendant lequel l’utilisateur peut quitter le site après avoir armé l’alarme sans déclencher une fausse alerte. - **Niveau de signal (RSSI)** : mesure de la puissance du signal reçu par le module GSM, exprimée en dBm (plus proche de 0 = meilleur). - **Fusible de protection** : dispositif qui interrompt le circuit en cas de dépassement du courant nominal, protégeant ainsi les équipements. - **Indice de protection (IP)** : code définissant le degré d’étanchéité d’un boîtier contre les corps solides et les liquides (ex. : IP44). - **Procès‑verbal de mise en service** : document officiel attestant que l’installation a été testée, fonctionne conformément aux spécifications et respecte la réglementation. --- ## Exercices d'application corrigés ### Exercice 1 – Configuration du numéro d’alerte **Consigne** : Vous devez programmer le transmetteur GSM pour qu’il envoie un SMS d’alerte au numéro +237 6 90 12 34 56 lorsqu’une zone 3 (détecteur d’ouverture) passe à l’état haut. Écrire la séquence de commandes AT nécessaires, en supposant que le module répond déjà `OK` à la commande de test `AT`. **Corrigé** : 1. `AT` → `OK` (vérif lien) 2. `AT+CMGF=1` → `OK` (mode texte) 3. `AT+CMGS="+237690123456"` → `>` (invitation à saisir le texte) 4. Saisir le message : `ALERTE – INTRUSION ZONE 3` puis appuyer sur `Ctrl+Z` (équivalent à `0x1A`). 5. Le module renvoie `+CMGS: <référence>` puis `OK`. > **>** Toujours terminer la saisie du SMS par `Ctrl+Z` pour que le module l’envoie effectivement. ### Exercice 2 – Calcul du délai de sortie nécessaire **Consigne** : Une habitation possède une porte principale située à 4 m du tableau d’alarme. L’utilisateur marche à une vitesse moyenne de 1,2 m/s. Quel délai de sortie (en secondes) doit-on programmer pour permettre à l’utilisateur de quitter les lieux sans déclencher la sirène, en ajoutant une marge de sécurité de 30 % ? **Corrigé** : - Temps de trajet = distance / vitesse = 4 m / 1,2 m/s = 3,33 s. - Marge de sécurité = 30 % de 3,33 s = 0,30 × 3,33 = 1,00 s. - Délai de sortie = 3,33 s + 1,00 s = 4,33 s → on arrondit à la valeur supérieure autorisée par la centrale (généralement par pas de 5 s). - On programme donc **5 s** de délai de sortie. > **>** Il est préférable de choisir le délai le plus proche supérieur afin d’éviter tout risque de déclenchement prématuré. ### Exercice 3 – Vérification de la continuité de mise à la terre **Consigne** : Après avoir fixé le boîtier du transmetteur GSM sur un support métallique, vous mesurez une résistance de 0,8 Ω entre le point de fixation et la prise de terre de l’installation. Cette valeur est-elle conforme aux exigences de sécurité ? Justifiez votre réponse. **Corrigé** : - Selon la norme NF C 15‑100, la résistance de mise à la terre d’un équipement doit être inférieure à 1 Ω pour garantir une dissipation efficace des courants de défaut. - La valeur mesurée (0,8 Ω) est donc **conforme**. - Toutefois, il convient de vérifier que la connexion est bien serrée (couple de 0,5 Nm) et que le point de terre n’est pas soumis à la corrosion. > **>** Une résistance de terre > 1 Ω nécessite de reprendre la connexion (ajouter une bride de terre ou améliorer l’électrode de terre). --- ## Erreurs fréquentes et règles de sécurité | N° | Erreur fréquente | Conséquence | Règle de prévention / bonne pratique | |----|------------------|-------------|--------------------------------------| | 1 | Oublier d’insérer la carte SIM ou de désactiver son code PIN | Le transmetteur ne peut pas se connecter au réseau → aucune alerte SMS | Vérifier la présence de la SIM et désactiver le PIN avant la première mise sous tension (commande `AT+CLCK="SC",0,"1234"` si nécessaire). | | 2 | Inverser la polarité de l’alimentation du relais entre la centrale et le transmetteur GSM | Détérioration du module GSM (court‑circuit interne) | Toujours repérer les fils : rouge = +12 V, noir = GND ; utiliser un multimètre en continuité avant de brancher. | | 3 | Régler le délai d’entrée à moins de 5 s alors que l’utilisateur met plus de 10 s pour entrer | Déclenchement intempestif de la sirène lors d’une entrée légitime | Respecter un délai d’entrée minimal de 10 s en milieu domestique ; ajuster selon les observations sur le terrain. | | 4 | Négliger de vérifier le niveau de signal GSM avant de fermer le chantier | Risque d’échec de transmission d’alerte en zone couverte faiblesse | Mesurer le RSSI avec `AT+CSQ` ; accepter uniquement les valeurs ≥ 15 (équivalent à ≥ -85 dBm). En dessous, repositionner l’antenne ou utiliser un répéteur. | | 5 | Utiliser un tournevis non isolé pour serrer les vis du boîtier sous tension | Risque de choc électrique ou de court‑circuit | Toujours travailler hors tension ; utiliser des outils isolés (classe II) et porter des gants isolants. | | 6 | Omettre de noter le numéro de série du transmetteur dans le procès‑verbal | Difficulté de traçabilité en cas de défaut ou de rappel produit | Inclure systématiquement le numéro de série, la référence du firmware et la date d’installation dans le document de mise en service. | --- *Fin du cours.*