ES2313850A1 - Sistema de supervision de la integridad de aislamiento en sistemas estancos. - Google Patents
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Abstract
Sistema de supervisión de la integridad del aislamiento en sistemas estancos que comprende, al menos: (a) unos primeros medios de captación, situados en el interior del sistema estanco, que a su vez comprenden: (i) una pluralidad de sensores; (ii) medios de comunicación bidireccional inalámbricos; (iii) medios de control de los sensores y transmisores inalámbricos;y (iv) un subsistema de alimentación autónomo; (b) unos segundos medios de control, que a su vez comprenden medios de comunicación bidireccional inalámbricos de tal forma que operen conjuntamente con los primeros medios de captación y que, además, está conectado a un elemento externo de control de procesamiento de datos y evaluación de la estanqueidad.
Description
Sistema de supervisión de la integridad del
aislamiento en sistemas estancos.
Sistema de supervisión de la integridad del
aislamiento en sistemas estancos aplicable a cualquier edificación
que emplee vidrios de doble capa, especialmente aplicable en la
supervisión de edificaciones con grandes extensiones de fachada de
vidrio con cámara de aislamiento.
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En la actualidad, los autores no conocen que
sistemas equivalentes en uso para la supervisión de la cámara
estanca de los vidrios de doble cámara. Actualmente, se detecta la
ruptura de la estanqueidad mediante inspección visual, por lo que
las pérdidas energéticas asociadas se detectan sólo cuando se
realizan las inspecciones. El sistema propuesto permite conocer
estado de integridad de los paneles de vidrio de una fachada con
alta periodicidad, lo que puede ser de interés sobretodo en
edificaciones con gran extensión de fachada de vidrio.
Por un lado, existen etiquetas de RFID que
permiten identificar de forma perpetua individualmente cada
elemento donde se incorpora la etiqueta. Las dimensiones de estas
etiquetas permiten su integración en compartimentos estancos, pero
no permiten realizar la medida de un parámetro en la cámara
estanca.
Por otra parte, existen sistemas sensores de
humedad/temperatura/etc. que operan controlados por un sistema
electrónico que está alimentado por una batería. Esta necesidad de
mantener el sistema alimentado, normalmente empleando baterías
recargables que requieren su reposición cada pocos años e incluso
meses, ha limitado su uso en sistemas estancos con duración típica
muy prolongada (decenas de años) sin mantenimiento.
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La presente invención consiste en un sistema que
realiza de forma perpetua la supervisión, con comunicación mediante
transmisión inalámbrica, de la integridad del aislamiento en
sistemas estancos transparentes, como es el caso de los vidrios de
doble capa de fachada de edificios. La posibilidad de realizar
este elemento con componentes de pequeñas dimensiones permite su
incorporación en el espacio existente en la capa de aislamiento de
los vidrios. Por otra parte,,el bajo coste de los componentes que
forman este elemento puede permitir su uso de forma extendida. Los
infinitos ciclos de carga y descarga que soporta este sistema de
alimentación, a diferencia de los que emplean baterías, permite que
la duración del elemento sensor sea infinita y que no tengan que
realizarse mantenimientos al estar protegidos por los propios
vidrios que monitorizan.
El sistema está compuesto por dos subsistemas:
(a) un subsistema sensor/emisor, situado en el interior del sistema
estanco transparente, que realiza las medidas de humedad y
temperatura y transmite los resultados, y (b) un subsistema
receptor, que opera en la banda de radiofrecuencia de los emisores
situados en el compartimento estanco y que recibe la información
que éstos envían, y que está conectado a cualquier elemento
electrónico externo de control.
El elemento base del sistema es el subsistema
sensor/transmisor que monitoriza periódicamente o bajo un comando
de. activación los parámetros de interés en el ambiente estanco
(temperatura/humedad...) en el que está situado. La periodicidad de
la medida es configurable, aunque la máxima frecuencia de uso
determina el dimensionado del sistema de captación/almacenamiento
de energía. Para su funcionamiento, este elemento emplea un sistema
de conversión de energía basado en una pequeña célula solar
ultra-fina que recarga durante los periodos de
iluminación un condensador de elevado valor (mayor de 0,1 F) que es
el que suministra la potencia necesaria para la operación del
elemento en los periodos activos. Durante los ciclos de espera
("idle"), el consumo del elemento se minimiza, incrementándose
durante el ciclo de medida y sobretodo durante las transmisiones.
El dimensionado de este elemento se debe hacer en función del ciclo
de medida/transmisión y de las horas de falta de luz en las
condiciones más desfavorables en el uso previsto del sistema. Si el
sistema puede soportar periodos largos sin recepción de datos, como
puede ser el caso de la aplicación prevista, estas especificaciones
de diseño de la alimentación pueden relajarse. Las características
del método de supervisión pueden permitir incluso discontinuidades
debidas a falta de alimentación. Las características inherentes del
sistema que se quiere monitorizar permiten incluso la pérdida de
algunos datos si en los instantes de lectura no se dispone de
suficiente potencia.
Tras realizar una medida, que puede ser
periódica o bajo demanda, el elemento sensor puede transmitirla
inmediatamente mediante radiofrecuencia, dependiendo de cómo se
configure su modo de operación, o hacerlo sólo en determinadas
condiciones para minimizar el uso de la energía almacenada; puede
así configurarse para que transmita tras cada medida o sólo a si se
produce una alarma (violación de parámetros mínimos). El sensor
puede transmitir con bajo ciclo de trabajo (típicamente durante
milisegundos cada periodo de horas/minutos) ya que no se considera
necesaria una mayor frecuencia de refresco de la información para
la aplicación o en el instante que se le pide. En cada ráfaga de
transmisión incluye un identificador propio elemento junto con los
datos que ha medido. Para la comunicación se emplea una banda de uso
común, con bajo ciclo de uso para respetar la reglamentación típica
de esas bandas, y un esquema de modulación sencillo (ASK, FM) para
abaratar costes. Las transmisiones van precedidas de una pequeña
espera pseudos-aleatoria para intentar evitar
colisiones de elementos que reciban la orden de transmitir de forma
simultánea durante una fase de configuración.
El otro componente del sistema es un subsistema
receptor -al menos uno- que procesa la información de todos los
elementos sensores que están en su radio de cobertura
(típicamente, unas centenas de metros en espacio abierto,
dependiendo de las características de potencia de
transmisión/sensibilidad/pérdidas). Este elemento escucha de forma
permanente y está conectado a la red y al sistema informático de
gestión de la edificación. Este elemento filtra y procesa las
transmisiones correspondientes a los distintos
sensores/transmisores de su entorno y desestima las espurias que
emiten otros elementos que puedan operar en la banda (abierta) de
operación. Aunque el sistema no es inmune a las colisiones, la
posible re-transmisión periódica de los datos,
permite su filtrado y procesado en el elemento receptor que
descartaría aquellas que han colisionado y hace un seguimiento de
las transmisiones de cada sensor, permitiendo la evaluación del
estado a partir de sucesivas medidas. A partir de los datos de
evolución de la humedad relativa, se pueden detectar fugas en el
aislamiento del compartimento estanco.
Un tercer componente puede permitir el disparo
de la medida e incluso la configuración del modo de operación del
elemento sensor. Esta activación se realiza en proximidad del
elemento a programar mediante transmisión en una frecuencia
específica (de momento se ha probado con baja frecuencia - LF a 125
kHz y en RF-UHF a 868 MHz) o mediante comunicación
en infrarrojo (IR) empleando una codificación de la información. La
primera opción evita tener que enfocar el haz al elemento sensor,
como ocurre en IR, aunque también podría enfocarse.
Los parámetros de configuración/operación del
sistema tales como ciclo de trabajo/transmisión, modo de operación
(continuo/alarmas),... se pueden diseñar en función de las
especificaciones.
El sistema propuesto se puede considerar como
una etiqueta RFID inteligente ya que, además de comunicar su
'identificación, añade la funcionalidad de poder realizar medidas
de uno o más parámetros de interés para realizar la supervisión y
transmitir inalámbricamente ambas informaciones. Dado que el
sistema de monitorización propuesto no requiere frecuencia de
muestreo elevada, puede operar con ciclos de trabajo muy pequeños
por lo que la demanda de energía para los ciclos de trabajo
previstos se puede cubrir con sistemas que obtienen la energía del
ambiente. El uso de energía ambiental para alimentar un sistema,
que por diseño consume poca energía, permite prever una duración
perpetua del mismo.
La integración del sistema propuesto en el
sistema de control del edificio permite mejorar la monitorización
del mismo. Además, se prevé un coste muy bajo de los elementos
sensores/transmisores si se fabrican en gran cantidad, por lo que no
debe suponer un incremento significativo de costes del producto
final.
Sistema de supervisión de la integridad del
aislamiento en sistemas que comprende, al menos:
(a) unos primeros medios de captación, situados
en el interior del sistema estanco, que a su vez comprenden:
- (i)
- una pluralidad de sensores;
- (ii)
- medios de comunicación bidireccional inalámbricos;
- (iii)
- medios de control de los- sensores y transmisores inalámbricos; y
- (iv)
- un subsistema de alimentación autónomo;
(b) unos segundos medios de control, que a su
vez comprenden medios de comunicación bidireccional inalámbricos
de tal forma que operen conjuntamente con los primeros medios de
captación y que, además, está conectado a un elemento externo de
control de procesamiento de datos y evaluación de la
estanqueidad.
Los sensores son unos seleccionados de un grupo
compuesto por:
- sensores de humedad;
- sensores de temperatura; y
- cualquier otro sensor que permita evaluar la
estanqueidad a través de algún cambio en una propiedad física
medible.
Los medios de comunicación bidireccional
inalámbricos son medios de comunicación por radiofrecuencia en esta
realización preferente.
Los medios de control de los sensores y
transmisores inalámbricos de los primeros medios de captación y
emisión comprenden, al menos:
(a) un circuito de activación de la secuencia de
medida y transmisión, compuesto a su vez por circuitos adicionales
de activación del proceso de medida y transmisión, mediante la
detección de una señal remota de disparo;
(b) un elemento de disparo, que detecta los
comandos de activación enviados por los segundos medios de control,
de tal formó que permita la operación tanto en modo de espera o
sleep y que, al recibirlo, activa los primeros medios de
captación; y
(c) un microcontrolador que controla los
sensores y la comunicación.
La activación del proceso de media en los
primeros medios de captación y emisión es periódica o bien de una
única vez.
El subsistema de alimentación autónomo
comprende:
- una célula solar;
- unos elementos de regulación; y
- un elemento de acumulación de la energía
generada, preferentemente un condensador con una capacidad igual o
mayor a 0,1 Faradio.
Claims (8)
1. Sistema de supervisión de la integridad del
aislamiento en sistemas caracterizado porque comprende, al
menos:
(a) unos primeros medios de captación, situados
en el interior del sistema estanco, que a su vez comprenden:
- (i)
- una pluralidad de sensores;
- (ii)
- medios de comunicación bidireccional inalámbricos;
- (iii)
- medios de control de los sensores y transmisores inalámbricos; y
- (iv)
- un subsistema de alimentación autónomo;
(b) unos segundos medios de control, que a su
vez comprenden medios de comunicación bidireccional inalámbricos de
tal forma que operen conjuntamente con los primeros medios de
captación y que, además, está conectado a un elemento externo de
control de procesamiento de datos y evaluación de la
estanqueidad.
2. Sistema según la reivindicación 1
caracterizado porque los sensores son unos seleccionados de
un grupo compuesto por:
- sensores de humedad;
- sensores de temperatura; y
- cualquier otro sensor que permita evaluar la
estanqueidad a través de algún cambio en una propiedad física
medible.
3. Sistema según la reivindicación 1 y 2
caracterizado porque los medios de comunicación
bidireccional inalámbricos son medios de comunicación por
radiofrecuencia.
4. Sistema según las reivindicaciones 1 a 3
caracterizado porque los medios de control de los sensores y
transmisores inalámbricos de los primeros medios de captación y
emisión comprenden, al menos:
(a) un circuito de activación de la secuencia de
medida y transmisión, compuesto a su vez por circuitos adicionales
de activación del proceso de medida y transmisión, mediante la
detección de una señal remota de disparo;
(b) un elemento de disparo, que detecta los
comandos de activación enviados por los segundos medios de control,
de tal forma que permita la operación tanto en modo de espera o
sleep y que, al recibirlo, activa los primeros medios de
captación; y
(c) un microcontrolador que controla los
sensores y la comunicación.
5. Sistema según reivindicación 4
caracterizado porque la activación del proceso de media en
los primeros medios de captación y emisión es periódica.
6. Sistema según reivindicación 4
caracterizado porque la activación del proceso de media en
los primeros medios de captación y emisión es de una única vez.
7. Sistema según reivindicación 1
caracterizado porque el subsistema de alimentación autónomo
comprende:
- una célula solar;
- unos elementos de regulación; y
- un elemento de acumulación de la energía
generada.
8. Sistema según reivindicación 7
caracterizado porque el elemento de acumulación de la
energía generada es un condensador con una capacidad igual o mayor
a 0,1 Faradio.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200801017A ES2313850A1 (es) | 2008-04-10 | 2008-04-10 | Sistema de supervision de la integridad de aislamiento en sistemas estancos. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200801017A ES2313850A1 (es) | 2008-04-10 | 2008-04-10 | Sistema de supervision de la integridad de aislamiento en sistemas estancos. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2313850A1 true ES2313850A1 (es) | 2009-03-01 |
Family
ID=40365184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200801017A Pending ES2313850A1 (es) | 2008-04-10 | 2008-04-10 | Sistema de supervision de la integridad de aislamiento en sistemas estancos. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2313850A1 (es) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004025237A1 (en) * | 2002-09-12 | 2004-03-25 | Saes Getters S.P.A. | Wireless wire vacuum sensor and vacuum panel |
| WO2007099407A2 (en) * | 2005-12-12 | 2007-09-07 | Gas Sensor Solutions | Non-invasive gas monitoring for manufactured multiple paned glass units |
| DE102006042426A1 (de) * | 2006-09-09 | 2008-03-27 | Va-Q-Tec Ag | Vorrichtung zur berührungslosen Kontrolle von Vakuumdämmplatten mittels RFID-Technik |
-
2008
- 2008-04-10 ES ES200801017A patent/ES2313850A1/es active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE102006042426A1 (de) * | 2006-09-09 | 2008-03-27 | Va-Q-Tec Ag | Vorrichtung zur berührungslosen Kontrolle von Vakuumdämmplatten mittels RFID-Technik |
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