Fiche de révision : Surveillance des feux de forêt

📋 Plan du Cours

1. La vigie et ses fonctions techniques
2. Mouvement de l’appareil photo
3. Autonomie énergétique du système
4. Signaux analogiques et numériques
5. Codage et opérations logiques
6. Détection et transmission des alertes

📖 1. La vigie et ses fonctions techniques

🔑 Notions clés & Définitions

• Vigie : Poste depuis lequel les pompiers surveillent la forêt et repèrent les départs de feu.

★ À maîtriser

• Depuis une vigie, les pompiers disposent d’une vue dégagée à 360 degrés et peuvent localiser des départs de feu à plus de 20 km.

• Les fonctions techniques de la vigie comprennent : la surélévation et la visibilité, la protection contre les intrusions et les dégradations, le confort climatique et la prévention de la surchauffe, la surveillance automatique à 360°, l’autonomie énergétique, l’intégration dans le paysage

Compléments

• En 2022, les feux de forêt ont détruit 67 000 hectares en France.

• Le système automatisé de surveillance installé sur le toit de la vigie est constitué de deux appareils photo.

📌 La vigie doit permettre une autonomie énergétique de 12 h sans apport solaire et limiter la hauteur du bâtiment à 4,50 m.

📖 2. Mouvement de l’appareil photo

★ À maîtriser

📌 Une translation déplace un objet le long d’une trajectoire, tandis qu’une rotation fait tourner l’objet autour d’un axe fixe.

• L’appareil photo 1 pivote autour d’un axe et effectue donc un mouvement de rotation.

• L’appareil photo démarre à 0°, pivote de 10° et prend une vue à chaque position jusqu’à la prise de vue 18 à 180°, puis revient à son état initial et recommence le cycle.

Compléments

📌 Une translation rectiligne suit une trajectoire droite, tandis qu’une translation curviligne suit une trajectoire courbe.

• Deux secondes s’écoulent entre deux prises de vue consécutives.

📖 3. Autonomie énergétique du système

★ À maîtriser

📐 Formule - La capacité de la batterie est donnée par $Q = I \times t$, où Q est la capacité en A·h, I l’intensité moyenne en A et t la durée d’utilisation en h.

📐 Formule - Pour une consommation totale de 2,4 A et une autonomie de 12 h sans apport solaire, la capacité nécessaire est $Q = 2{,}4 \times 12 = 28{,}8\ \text{Ah}$.

Compléments

• En fonctionnement normal, chaque appareil photo consomme en moyenne 0,7 A et chaque moteur 0,5 A.

📖 4. Signaux analogiques et numériques

🔑 Notions clés & Définitions

• Signal : Information transportée sous forme électrique, lumineuse, mécanique ou sonore.
• Signal analogique : Continu, peut prendre une infinité de valeurs et varie progressivement dans le temps ; il représente généralement un phénomène naturel.
• Signal logique : Ne peut prendre que deux valeurs possibles, généralement 0 et 1, qui correspondent à deux états physiques comme une tension basse et une tension haute.

📝 Points essentiels

• Voici des exemples de signaux analogiques : le son capté par un microphone, la température mesurée par une sonde thermique, la luminosité captée par une cellule photoélectrique, la tension d’une batterie qui diminue progressivement

• Dans le codage logique présenté, 0 correspond à l’absence de courant et 1 à la présence de courant.

💡 Astuce mémo

Analogique : continu ; numérique : deux états, 0 ou 1.

📖 5. Codage et opérations logiques

★ À maîtriser

📌 Un convertisseur analogique-numérique (CAN) convertit un signal analogique en signal numérique, tandis qu’un convertisseur numérique-analogique (CNA) effectue la conversion inverse.

• Un octet contient 8 bits et permet de coder 256 valeurs, de 0 à 255.

• Les opérations logiques principales sont :

  • NON inverse le bit
  • ET vaut 1 seulement si les deux bits valent 1
  • OU vaut 1 si au moins une entrée vaut 1
  • XOR vaut 1 si une seule des deux entrées vaut 1

Compléments

• L’enregistrement audio et le scanner d’image sont des exemples d’utilisation d’un CAN, tandis que les haut-parleurs et les écrans sont des exemples d’utilisation d’un CNA.

• Les unités approximatives de stockage correspondent à :

  • 1 Ko ≈ 1 000 octets
  • 1 Mo ≈ 1 000 000 octets
  • 1 Go ≈ 1 000 000 000 octets
  • 1 To ≈ 1 000 000 000 000 octets

📖 6. Détection et transmission des alertes

★ À maîtriser

• 🔄 La détection d’une anomalie suit ces étapes :
  1. Comparer les images de la même zone prises au cours de cycles différents.
  2. Comparer les valeurs décimales des pixels.
  3. Détecter une anomalie si la variation d’un pixel dépasse 50.
  4. Transmettre une alerte au centre de supervision.

Compléments

• Pour le pixel P, la valeur binaire 11000110 du cycle 1 correspond à 198 et la valeur binaire 01101110 du cycle 2 correspond à 110 ; leur différence est 88, donc supérieure à 50, et une alerte est transmise.

• Le programme initialise l’angle de l’appareil photo à 0 et la détection d’anomalie à 0, répète l’ajout de 10° et la prise de vue jusqu’à 180°, puis transmet une alerte au centre de supervision si la détection vaut 1 ; la surveillance se répète indéfiniment.

💡 Astuce mémo

Écart de pixel supérieur à 50 → anomalie détectée → alerte transmise.