ES1075292U - Device for detection and extinction of forest fires. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositivo para detección y extinción de incendios forestales.Device for detection and extinction of forest fires.
La presente invención, como su propio título indica, se refiere a un dispositivo para detectar, extinguir y prevenir incendios. En principio está destinado a la lucha contra incendios forestales, si bien puede aplicarse a la prevención de incendios en cualquier espacio abierto o cerrado de gran superficie, como puede ser un polígono industrial, una fábrica, etc.The present invention, as its own title indicates, refers to a device to detect, extinguish and prevent fires In principle it is intended for the fight against forest fires, although it can be applied to the prevention of fires in any open or closed space of large area, such as an industrial estate, a factory, etc.
Este dispositivo es del tipo de los que incluyen unos medios de detección del fuego, controlados por una unidad electrónica de control, que pone en funcionamiento unos medios de dispersión de agua u otro producto extintor del fuego en el área circundante al mismo.This device is of the type that includes fire detection means, controlled by a unit control electronics, which puts into operation a means of dispersion of water or other fire extinguishing product in the area surrounding it.
Actualmente la extinción de incendios forestales se efectúa por métodos y con medios tradicionales, a pesar de que existen zonas concretas en las que habitualmente se producen incendios que arrasan grandes superficies de bosque o monte bajo.Currently the extinction of forest fires it is done by traditional methods and means, although there are specific areas where they usually occur fires that devastate large areas of forest or forest low.
Existe algún intento de mejorar y facilitar la extinción, pero no van más allá de prever depósitos de agua en zonas elevadas que puedan ser usados en caso de incendio. Esta previsión constituye estimable ayuda para los equipos humanos de extinción, pero no existen referencias de ningún sistema de funcionamiento autónomo de estas características. En el documento ES-2235604 se describe un sistema de control de incendios basado en serie de aspersores de agua instalados en el área a controlar, con un conducto de agua montado en un árbol, cuyo funcionamiento no está probado y que probablemente resulte de muy difícil implantación.There is some attempt to improve and facilitate the extinction, but do not go beyond providing water deposits in areas high that can be used in case of fire. This forecast it constitutes considerable help for the human teams of extinction, but there are no references of any operating system autonomous of these characteristics. In the document ES-2235604 describes a control system for series-based water sprinkler fires installed in the area to be controlled, with a water pipe mounted on a tree, whose operation is not tested and is probably very difficult implantation
Cuando se trata de áreas de especial interés, por ejemplo viviendas construidas en zonas boscosas sujetas a un riesgo de incendio elevado, como sucede en Los Ángeles (California) o en otras zonas de Australia, se ha estudiado la instalación de unos dispositivos de extinción colocados en una estructura o torre elevada, en la que existe un depósito contenedor de agua, que se proyecta en un área entorno a dicha torre cuando un sistema basado en un ordenador proporciona información de la existencia de un fuego o de peligro inminente de incendio. Un sistema de estas características se ha descrito en el documento EP-0588953 en el que se prevé un aparato destinado a la defensa de incendios en áreas predeterminadas, provisto de medios detectores de la presencia de fuego y del tiempo de llegada del mismo a la zona controlada, para activar medidas tendentes a retardar el fuego.When it comes to areas of special interest, for example homes built in forested areas subject to a high fire risk, as in Los Angeles (California) or in other areas of Australia, the installation of extinguishing devices placed in a structure or tower elevated, in which there is a container water container, which projects in an area around said tower when a system based on a computer it provides information about the existence of a fire or of imminent danger of fire. A system of these features has been described in the document EP-0588953 in which an apparatus intended for fire protection in predetermined areas, provided with means detectors of the presence of fire and the arrival time of the same to the controlled area, to activate measures aimed at retard the fire
El dispositivo de la invención prevé como en el caso anterior su instalación en una torre elevada, que sobresale por encima de la vegetación o de las construcciones circundantes, desde la que se detecta la presencia de fuego y se proyecta un producto extintor en un área de acción circundante a la misma para procurar su extinción, al tiempo que emite señales de aviso a un centro de control advirtiendo de la eventualidad observada y de su evolución. Este dispositivo comprende los siguientes elementos o mecanismos:The device of the invention provides as in the previous case its installation in an elevated tower, which stands out for on top of the vegetation or surrounding buildings, from which detects the presence of fire and projects a product extinguisher in an area of action surrounding it to procure its extinction, while issuing warning signals to a center of control warning of the eventuality observed and its evolution. This device comprises the following elements or mechanisms:
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- Un mecanismo lanzador que está situado en la parte superior de dicha torre elevada, repartiendo cuando se activa en la zona periférica un material extintor. Este mecanismo incluye unos medios de impulsión del material extintor existente en un depósito secundario situado en la parte superior de dicha torre hasta unas toberas, desde la que se lanza el material extintor a toda la zona periférica cubierta por el dispositivo;A caster mechanism that is located at the top of said tower elevated, distributing when activated in the peripheral zone a extinguishing material This mechanism includes drive means. of the existing extinguishing material in a secondary tank located in the upper part of said tower to some nozzles, from which launches the extinguishing material to the entire peripheral area covered by the device;
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- Al menos un depósito situado en la base de la torre, preferentemente enterrado en el suelo, en el que se almacena el material extintor. Este depósito es accesible para poder reponer el producto extintor consumido o gastado a través de una válvula de llenado. Dispone así mismo de una conexión y medios de elevación del material extintor hasta el depósito secundario situado en la zona superior de la torre, desde el que se proyecta por las toberas de salida el material extintor impulsado por aire a presión.To the minus a deposit located at the base of the tower, preferably buried in the ground, in which the extinguishing material is stored. This deposit is accessible to replace the extinguishing product consumed or spent through a filling valve. So dispose same of a connection and lifting means of the extinguishing material to the secondary tank located in the upper area of the tower, from which the nozzles are projected extinguishing material driven by pressurized air.
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- Unos medios de detección de incendios, preferentemente situados a la altura de la vegetación o de las construcciones del entorno, consistentes en sensores de infrarrojos y termográficos que perciben las diferencias de temperatura en un área periférica con un radio al menos tan grande como el del campo de acción del mecanismo lanzador.Some fire detection means, preferably located at the height of vegetation or surrounding buildings, consisting of infrared and thermographic sensors that perceive temperature differences in a peripheral area with a radius at less as large as that of the mechanism's field of action pitcher.
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- Unos medios de comunicación con un centro de control de alarmas, al que transmiten el grado de llenado de depósito de material extintor y las incidencias registradas, que almacena también en una caja negra. Así mismo, incluye unos medios de control y activación del mecanismo lanzador y de impulsión del producto extintor desde el depósito de almacenamiento, situado en la base de la torre, hasta el depósito superior y de éste a las toberas del lanzador propiamente dicho, dispuestos en la parte superior de la torre. La energía necesaria para el funcionamiento del dispositivo es generada por unos paneles fotovoltaicos y almacenada en unas baterías, que le proporcionan total autonomía al conjunto de la instalación.Some media with an alarm control center, to which transmit the filling degree of extinguishing material deposit and the recorded incidents, which it also stores in a black box. Likewise, it includes means of control and activation of the mechanism launcher and drive the extinguishing product from the tank storage, located at the base of the tower, to the warehouse superior and from this one to the nozzles of the pitcher proper, arranged at the top of the tower. The necessary energy for the operation of the device is generated by panels photovoltaic and stored in batteries, which provide total autonomy to the whole installation.
El mecanismo lanzador del material extintor a través de las toberas orientables situadas en la zona superior de la torre por las que sale impulsado el material extintor cubriendo un área entorno a la misma, con una cantidad, caudal, velocidad y orientación de salida ajustadas a las necesidades del incendio en cada momento, está formado por un mezclador que comunica con el depósito secundario situado en la parte superior de la torre y con una conducción de aire a presión, generado por una turbina, que actúa como medio impulsor del material extintor. Esta turbina presenta un segundo conducto avocado al depósito primario en el que introduce aire a presión para impulsar el material extintor desde él hasta el depósito secundario situado en la zona superior de la torre.The throwing mechanism of the extinguishing material a through the adjustable nozzles located in the upper area of the tower through which the extinguishing material is propelled covering a area around it, with an amount, flow, speed and exit orientation adjusted to the needs of the fire in Each moment is formed by a mixer that communicates with the secondary tank located at the top of the tower and with a pressurized air line, generated by a turbine, which It acts as a driving medium for the extinguishing material. This turbine it presents a second duct to the primary reservoir in which introduces pressurized air to propel the extinguishing material from it to the secondary tank located in the upper area of the tower.
Se ha previsto que los sensores de infrarrojos y termográficos direccionales perciban las diferencias de temperatura en zonas concretas del área de acción del mecanismo lanzador, siendo procesados estos datos por la unidad de control del dispositivo, para que en caso de incendio ponga en funcionamiento la turbina y todo el sistema de impulsión de material extintor a través de las toberas dispuestas en la orientación oportuna y con la velocidad necesaria para alcanzar la zona donde se ha detectado el incendio. No es por tanto necesario que el dispositivo actúe en toda su área de influencia cuando se trata de pequeños focos o conatos de incendio.It is planned that the infrared sensors and directional thermographic perceive temperature differences in specific areas of the area of action of the launching mechanism, being processed this data by the device control unit, so that in case of fire start the turbine and the entire fire extinguishing material drive system through the nozzles arranged in the timely orientation and with the speed necessary to reach the area where the fire has been detected. It is therefore not necessary for the device to act in its entire area of influence when it comes to small foci or conatos of fire.
La torre incorpora en la parte superior de la misma una serie de paneles solares que generan energía eléctrica que se acumula en una batería para alimentar la unidad de control del dispositivo y, opcionalmente el motor de accionamiento de la turbina impulsora de aire a presión, que es empleado para traspasar material extintor desde el depósito primario hasta el depósito secundario y para impulsar el material extintor a través de las toberas. De esta forma el dispositivo es totalmente autónomo y no está sujeto a mantenimiento, únicamente será necesario reponer material extintor cuando el depósito de almacenamiento del mismo baje por debajo de un determinado nivel.The tower incorporates at the top of the same a series of solar panels that generate electricity that accumulates in a battery to power the control unit of the device and optionally the turbine drive motor pressurized air impeller, which is used to transfer material extinguisher from the primary tank to the secondary tank and to drive the extinguishing material through the nozzles. This The device is completely autonomous and is not subject to maintenance, it will only be necessary to replace extinguishing material when the storage tank falls below a certain level
La torre incorpora así mismo en la parte superior al menos una antena de transmisión/recepción de señales de radiofrecuencia por medio de las cuales se comanda y/o comunica el dispositivo con un sistema remoto, que recibe datos referentes al estado de la instalación y controla los diversos dispositivos de esta índole que se hayan instalado en una zona determinada a proteger.The tower also incorporates in the part at least one antenna for transmitting / receiving signals from radio frequency by means of which the device with a remote system, which receives data concerning the installation status and controls the various devices of this type that have been installed in a certain area to to protect.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being performing and in order to facilitate the understanding of characteristics of the invention, is attached herein descriptive a set of drawings in which, for illustrative purposes and not limiting, the following has been represented:
La figura 1 muestra una vista en alzado de un dispositivo de esta naturaleza instalado y en funcionamiento sobre un área periférica.Figure 1 shows an elevation view of a device of this nature installed and operating on A peripheral area.
La figura 2 muestra una vista en alzado y sección de este dispositivo a distintas alturas para observar todos los elementos y mecanismos que lo integran.Figure 2 shows an elevation view and section of this device at different heights to observe all the elements and mechanisms that integrate it.
Como se puede observar en las figuras referenciadas el dispositivo de la invención está centralizado en una torre (1) instalada en el terreno a proteger del fuego. Sobre esta torre se instalan el mecanismo lanzador (2) y el sistema de control electrónico. Una vez detectado el incendio se activa de forma automática el sistema de extinción, consistente en lanzar material extintor (5) sobre el área de influencia de la torre (1) y/o sobre la zona concreta en la cual el sistema de control electrónico ha localizado el incendio.As can be seen in the figures referenced the device of the invention is centralized in a tower (1) installed on the ground to protect from fire. On this tower is installed the launching mechanism (2) and the system of electronic control. Once the fire is detected it activates automatically extinguishing system, consisting of launching extinguishing material (5) on the area of influence of the tower (1) and / or over the specific area in which the control system Electronic has located the fire.
Así pues, el conjunto del dispositivo está formado por un mecanismo lanzador (2), un sistema electrónico de control montados sobre una torre con estructura soporte (1) y un material extintor (5).So, the whole device is formed by a launching mechanism (2), an electronic system of control mounted on a tower with support structure (1) and a extinguishing material (5).
La torre (1) es la encargada de dar soporte al lanzador, al sistema de control y proporcionar la altura necesaria para el lanzamiento del material extintor por encima de la vegetación o de las construcciones existentes en la zona. Esta torre preferentemente se mimetizará para su camuflaje con el entorno y se situará en puntos estratégicos repartidos por la zona a proteger, preferentemente elevaciones del terreno que faciliten el alcance del material extintor a zonas alejadas, y que tengan un acceso con un vehículo para poder reponer el material extintor en los depósitos de almacenamiento.The tower (1) is responsible for supporting the launcher, to the control system and provide the necessary height for the release of the extinguishing material above the vegetation or existing buildings in the area. This tower preferably it will be mimicked for camouflage with the environment and it will place in strategic points distributed by the zone to protect, preferably land elevations that facilitate the reach of the extinguishing material to remote areas, and having access with a vehicle to be able to replace the extinguishing material in the tanks of storage.
El dispositivo prevé el uso de un material o agente extintor que puede estar en distintos estados, sólido, líquido, gas, combinaciones de entre ellos e incluso puede venir encapsulado en vehículos de formas iguales o variadas. Se utiliza para proteger las zonas no incendiadas y sofocar las ya incendiadas. El material se almacena en el depósito primario (3) situado en la base de la torre (1), el cual ha de tener la capacidad suficiente como para proteger y sofocar incendios en toda el área para el que esta calculado. La carga del material extintor se realiza a través de válvula de llenado (17). El agente extintor es un producto biodegradable, por cuestiones medioambientales.The device provides for the use of a material or extinguishing agent that can be in different states, solid, liquid, gas, combinations of them and may even come encapsulated in vehicles of the same or varied forms. Used to protect non-burning areas and suffocate those already burned. The material is stored in the primary tank (3) located in the tower base (1), which must have sufficient capacity as to protect and put out fires throughout the area for which It is calculated. The loading of the extinguishing material is done through filling valve (17). The extinguishing agent is a product Biodegradable, for environmental reasons.
Este dispositivo extintor es autónomo y funciona de forma automática. Una vez que se ha detectado una pequeña llama por los detectores de calor (4) situados en la torre (1) a una altura por encima de la vegetación o de las edificaciones existentes, la unidad de control procesa la información en función de un algoritmo que discrimina la información determinando la necesidad de activar un sector de extinción. Para ello el sistema de control enciende el motor (15) para comenzar a comprimir aire en la turbina (11). El aire comprimido circula por la conducción de alta presión (12) saliendo por el conducto de impulsión (13) empujando el material extintor a través del conducto de expulsión (8) a los depósitos secundarios (9). Una vez que alcanza un nivel mínimo, en estos depósitos se mezcla con el aire de alta presión en el servomecanismo mezclador y dosificador (14), saliendo por la tobera orientable (10) el material extintor junto con el aire a presión, en la orientación y con la velocidad necesaria para alcanzar la zona donde se ha detectado el incendio. Se continúa procesando la información de los detectores de calor (4) para comprobar la evolución del fuego, el sistema va regulando las salidas para ajustarse al fuego, de forma que si aparece un foco u otra zona de incendio activa un nuevo sector a cubrir o regula uno que esté en funcionamiento para extinguirlo igualmente.This extinguishing device is autonomous and works automatically Once a small flame has been detected by the heat detectors (4) located in the tower (1) at a height above the vegetation or buildings existing, the control unit processes the information based on of an algorithm that discriminates the information by determining the need to activate an extinction sector. For this the system of control starts the engine (15) to start compressing air in the turbine (11). Compressed air circulates through high conduction pressure (12) coming out of the discharge duct (13) pushing the extinguishing material through the ejection duct (8) to the secondary deposits (9). Once it reaches a minimum level, in these deposits mixes with the high pressure air in the mixer and dosing servomechanism (14), coming out of the nozzle adjustable (10) the extinguishing material together with the pressurized air, in the orientation and with the speed necessary to reach the area where the fire has been detected. The processing continues information of heat detectors (4) to check the evolution of fire, the system regulates the outputs for adjust to fire, so if a spotlight or other area appears fire activates a new sector to cover or regulates one that is in operation to extinguish it equally.
Una vez que ha transcurrido un tiempo sin detectar fuego, el sistema se para ahorrando recursos y energía. Quedando activo y vigilando todo su perímetro de detección en búsqueda de un nuevo foco.Once a time has elapsed without detect fire, the system stops saving resources and energy. Being active and monitoring its entire detection perimeter in Search for a new focus.
El sistema permite la activación local o remota de forma manual, en casos que se prevea que el fuego puede alcanzar las zonas a cubrir aunque todavía esté fuera del alcance del sistema. En este caso el programa residente en la unidad de control ordena activar la extinción en todas las zonas, cubriendo así todas las zonas dentro del área de cobertura del sistema, actuando de forma preventiva para evitar que el fuego se propague por esta zona que ha quedado cubierta de una capa de material extintor.The system allows local or remote activation manually, in cases where it is anticipated that the fire can reach the areas to be covered even if it is still out of reach system. In this case the program resident in the control unit orders to activate extinction in all areas, thus covering all the areas within the coverage area of the system, acting as preventive way to prevent fire from spreading through this area which has been covered with a layer of extinguishing material.
En la zona superior de la torre (1) se dispone de unos paneles fotovoltaicos (6) que generan energía eléctrica que se almacena en una batería, preferentemente situada en la base de dicha torre, con la cual se alimenta la unidad de control de la instalación y preferentemente el motor (15) de accionamiento de la turbina (11). Así mismo en la cúspide de la torre (1) se instala al menos una antena (7) de comunicaciones vía radiofrecuencia, para proporcionar información en tiempo real que permita cuantificar el estado del incendio, su magnitud y evolución en el tiempo de forma remota, que puede utilizarse por el operativo contra-incendios.In the upper area of the tower (1) it is arranged of photovoltaic panels (6) that generate electrical energy that it is stored in a battery, preferably located at the base of said tower, with which the control unit of the installation and preferably the motor (15) driving the turbine (11). Also at the top of the tower (1) it is installed at minus a radio frequency communications antenna (7), for provide real-time information that allows quantifying the state of the fire, its magnitude and evolution over time remote, which can be used by the operative fire protection.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.Once nature is sufficiently described of the invention, as well as a preferred embodiment, for the appropriate purposes that the materials, form, size and arrangement of the elements described may be modified, as long as this does not imply an alteration of the essential features of the invention claimed in continuation.
Claims (6)
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- superiormente un mecanismo lanzador (2) que reparte, cuando se activa, en la zona periférica un material extintor (5), que incluye unos medios de impulsión del material extintor desde un depósito secundario (9), situado en la zona superior de dicha torre, hasta unas toberas (10) desde la que se lanza el material extintor (5) a toda la zona periférica cubierta por el dispositivo;superiorly a throwing mechanism (2) which distributes, when activated, in the peripheral zone a material fire extinguisher (5), which includes means for driving the material fire extinguisher from a secondary tank (9), located in the area top of said tower, to some nozzles (10) from which launches the extinguishing material (5) to the entire covered peripheral area by device;
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- al menos un depósito (3) situado en la base de la torre (1), preferentemente enterrado en el suelo, en el que se almacena el material extintor (5), provisto de una válvula de llenado, así como de una conexión y medios de elevación del material extintor hasta el depósito secundario (9) situado en la zona superior de la torre (1);to the minus a tank (3) located at the base of the tower (1), preferably buried in the ground, in which the extinguishing material (5), provided with a filling valve, as well as of a connection and lifting means of the extinguishing material to the secondary tank (9) located in the upper area of the tower (one);
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- unos medios de detección de incendios (4), preferentemente situados a la altura de la vegetación o de las construcciones del entorno; que incorporan sensores de infrarrojos y termográficos que perciben las diferencias de temperatura en un área periférica con un radio al menos tan grande como el del campo de acción del mecanismo lanzador (2);some fire detection means (4), preferably located at the height of vegetation or surrounding buildings; that incorporate infrared and thermographic sensors that perceive the temperature differences in a peripheral area with a radius at less as large as the field of action of the throwing mechanism (2);
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- unos medios de comunicación y registro del funcionamiento del dispositivo, así como de control y activación del mecanismo lanzador (2), que incluyen los medios de impulsión del producto extintor desde el depósito (3), situado en la base de la torre (1), hasta el depósito superior (9) y de éste a las toberas (10) del lanzador propiamente dicho, dispuestos en la parte superior de la torre (1); que preferentemente funcionan con la energía eléctrica generada por unos paneles fotovoltaicos (6), que almacenada en unas baterías proporciona autonomía al conjunto de la instalación.some media and record of the operation of the device, as well as control and activation of the launcher mechanism (2), which include the driving means of the extinguishing product from the tank (3), located at the base of the tower (1), to the upper tank (9) and from this to the nozzles (10) of the pitcher proper, arranged in the upper part of the tower (1); which preferably work with the electrical energy generated by photovoltaic panels (6), which stored in batteries provides autonomy to the whole installation.
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