ES2384146A1

ES2384146A1 - Circuito de detección, sistema de detección y método para la construcción de sistemas de detección.

Info

Publication number: ES2384146A1
Application number: ES201030139A
Authority: ES
Inventors: Miguel Ángel Pérez Gandara; Jairo Muñoz Rodríguez
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2012-07-02
Also published as: WO2011096951A1; EP2531985A1; ZA201205544B; US20130021155A1

Abstract

Un circuito de detección a ser utilizado en la detección de situaciones de peligro, que incluye un primer conductor y un segundo conductor. El primer conductor y el segundo conductor están conectados a al menos un dispositivo de activación y a un panel de control del sistema de detección, configurado para la detección de situaciones de peligro. Un dispositivo estabilizador de voltaje que esté configurado para estabilizar el voltaje entre el primer conductor y el segundo conductor. Un método de construcción de un sistema de detección que incluye el conectar un primer conductor y un segundo conductor a al menos un dispositivo de activación a fin de formar un circuito de detección, y la conexión de un dispositivo estabilizador de voltaje al primer conductor y al segundo conductor, en el que el dispositivo estabilizador de voltaje esté configurado a fin de estabilizar un voltaje entre el primer conductor y el segundo conductor. El primer conductor y el segundo conductor están acoplados a un panel de control del sistema de detección, configurado para la detección de situaciones de peligro.

Description

CIRCUITO DE DETECCiÓN, SISTEMA DE DETECCiÓN Y MÉTODO PARA LA CONSTRUCCiÓN DE SISTEMAS DE DETECCiÓN

ANTECEDENTES DEL INVENTO

Campo del invento

Los diseños descritos en este documento se refieren de manera general a los sistemas de detección, y más específicamente, a un circuito de detección, a un sistema de detecci(m y a un método para la construcción de sistemas de
detección destinados a la detección de situaciones de peligro tales como las de incendio o de presencia de humo.

Descripción de la técnica relacionada

Algunas edificaciones cuentan con uno o más sistemas de detección de situaciones de peligro, tales como las de incendio o de presencia de humo. Los sistemas de detección convencionales incluyen uno o más dispositivos de activación. Los dispositivos de activación pueden incluir sensores ' (para la detección de humo, calor y de otras condiciones) o puntos manuales de llamada o estaciones de activación por halado (que son activados manualmente cuando se detecta una situación peligrosa). los sistemas de detección convencionales también incluyen paneles de control, que recopilan la información proveniente de los dispositivos de activación y que informan de situaciones de peligro a uno o más dispositivos de monitoreo, °al personal de monitoreo. Los dispositivos de activación de los sistemas de detección convencionales están dispuestos en uno o más circuitos de detección, en los que cada uno de dichos circuitos incorpora un resistor en el extremo de circuito; dicho resistor controla una intensidad de la corriente y/o una impedancia en el circuito de detección.

los circuitos de detección incluyen una diversidad de cables eléctricos, que interconectan los componentes del circuito de detección. Los cables eléctricos pueden degradarse con el paso del tiempo, lo que podrla aumentar una impedancia de dichos cables. De manera similar, una impedancia de otros componentes de los circuitos de detección podría disminuir o cambiar con el paso del tiempo. Dicho cambio en la impedancia podría reducir la magnitud del voltaje disponible para los componentes del circuito de detección; el cambio en la impedancia, en cumplimiento de ciertas regulaciones, se debe senarar como una condición de falla. Al menos algunos sistemas de detección convencionales no detectan dichos cambios en la impedancia, ni tampoco la reducción en los voltajes de los circuitos de detección. Por lo tanto, al menos algunos componentes de los circuitos de detección podrían funcionar incorrectamente, lo que podría impedir la detección de incendios y de otras condiciones peligrosas.

BREVE RESUMEN DEL INVENTO

En uno de los aspectos, se suministra un circuito de detección orientado a la detección de situaciones de peligro. El circuito de detección incorpora un primer conductor, un segundo conductor, y al menos un dispositivo de activación, que está interconectado mediante el primer conductor y el segundo conductor a un panel de control del sistema de detección, configurado para la detección de situaciones de peligro. El circuito de detección también incorpora un dispos~ivo estabilizador de VOltaje, configurado para estabilizar el voltaje entre el primer conductor y el segundo conductor.

En otro de los aspect9s, se suministra un sistema de detección que incluye un panel de control del sistema de detección, que está configurado para la detección de situaciones de peligro, y para mostrar una notificación de dichas condiciones de peligro. El sistema de detección también incluye al menos un circuito de detección interconectado al panel del sistema de detección. El circuito de detección incorpora un primer conductor, un segundo conductor, y al menos un dispositivo de activación, que está interconectado al panel de control del sistema de detección mediante el primer conductor y el segundo conductor. El circuito de detección también incorpora un dispositivo estabilizador de voltaje, configurado para estabilizar el voltaje entre el primer conductor y el segundo conductor.

En un aspecto adicional, se suministra un método para la construcción de un sistema de detección. Se interconecta un primer conductor y un segundo conductor a por lo menos un dispositivo de activación, a fin de crear un circuito de detección; además se interconecta un dispositivo estabilizador de voltaje al primer conductor y al segunda conductor. El dispositivo estabilizador de vaHaje está configurado para estabilizar el voltaje entre el primer conductor y el segundo conductor. El primer conductor y el segundo conductor están

acoplados a un panel de control del sistema de detección, configurado para la detección de situaciones de peligro. Los diseños descritos en este documento suministran un nivel estable de voltaje en el interior de circuito de detección. Dicho voltaje estable en el interior

5 del circuito de detección permite que el sistema de detección detecte una o más fallas o alarmas que pudieran ocurrir en el interior del circuito de detección. El sistema de detección monitorea un nivel de voltaje en el interior del circuito de detección y compara dicho nivel con uno o más umbrales de detección, a fin de determinar si en el circuito de detección está presente una o

lOmas situaciones de falla o de alarma. Además, los diseños descritos en este documento permiten al sistema de detección funcionar en conformidad con uno

o más estándares de seguridad vigentes, y a la vez mantener su compatibilidad con dispositivos de iniciación actuales y/o obsoletos.

15 BREVE DESCRIPCiÓN DE LOS DIBUJOS Las figuras 1-4 muestran diseños de ejemplo de los sistemas y el método descritos en este documento. La figura 1 muestra un diagrama de bloque de un ejemplo de sistema de detección.

20 La figura 2 muestra el diagrama de circuito de un segmento de un ejemplo de interfaz de circuito de detección, y un segmento de un ejemplo de circuito de detección apto para funcionar en conjunto con el sistema de detección mostrado en la figura 1.

La figura 3 muestra un diagrama de bloque de una diversidad de 25 estados de detección, aptos para su uso con el sistema de detección mostrado en la figura 1.

La figura 4 muestra un diagrama de flujo de un ejemplo de método para el monitoreo de un circuito de detección, apto para ser utilizado con el sistema de detección mostrado en la figura 1.

DESCRIPCiÓN DETALLADA DE LA INVENCiÓN

Los diseños descritos en este documento utilizan un dispositivo estabilizador de voltaje a fin de suministrar un voltaje esencialmente estable al interior del circuito de detección de un sistema de detección. El dispositivo

35 estabilizador de voltaje suministra un nivel estable de voltaje al interior del circuito de detección en el estado de no activación del sistema. El sistema de detección monitorea un nivel de voltaje en el circuito de detección, y lo compara con el nivel de voltaje de una diversidad de umbrales de detección. Si el nivel de voltaje aumenta o disminuye en relación a uno o más umbrales de voltaje correspondientes al estado de no activación, el sistema de detección podría determinar que se ha producido una o más fallas o alarmas. De esa forma, el circuito de detección y el dispositivo estabilizador de volfaje permiten que el sistema de detección pueda detectar una diversidad de situaciones de falla o de alarma, tales como una falla de cortocircuito, una alarma, o una falla de interrupción del circuito. Además, el circuito de detección permite que el sistema de detección detecte altos niveles de impedancia en el interior del circuito de detección, que podrían no ser detectados por sistemas de técnicas anteriores. El circuito de detección y el sistema de detección facilitan la conformidad eficiente en cuanto a costos con una o más normativas de seguridad, tales como la norma europea EN54-13 vigente, a la vez que mantiene la compatibilidad con dispositivos de activación actuales y obsoletos. Aunque el sistema de seguridad conforme a lo descrito en este documento incluye uno o más dispositivos de activación, se debe entender que los sistemas y el método descritos aquí podrían incluir todo dispositivo apto que transmita mediciones de condiciones ambientales a sistemas de control configurados para recibir dichas mediciones.

La figura 1 muestra un ejemplo de sistema de detección 100 para el monitoreo de una edificación 102. La edificación 102 puede ser de tipo residencial, comercial o industrial, o de cualquier otro tipo apto. En el diseno de ejemplo, el sistema de detección 100 incluye un panel de control 104 del sistema de detección y al menos un circuito de detección 106. El sistema de detección 100 detecta una o más situaciones de peligro o de emergencia, tales como la presencia de humo ylo incendios en el interior de la edificación 102. Como alternativa, el sistema de detección 100 detecta cualquier otra condición de peligro en el interior de la edificación 102. En uno de los diseños, la edificación incorpora una diversidad de sistemas de detección 100, de paneles de control 104 del sistema de detección, y/o de circuitos de detección 106.

En el diseno de ejemplo, el panel de control 104 del sistema de detección incluye un controlador 108, una pantalla 110, memoria 112, una interfaz 114 del circuito de detección, un módulo de comunicaciones 116, una interfaz de periféricos 118 así como una interfaz de usuario 120, todos

contenidos en un alojamiento 122. El alojamiento 122 también incluye el

circuito de la fuente de potencia (no se muestra) y todo otro componente

correspondiente.

El controlador 108 incluye un procesador que controla el funcionamiento de un panel de control 104 del sistema de detección y/o del sistema de detección 100 mismo. Conforme al uso dado en .este documento, el término

"procesador" se refiere en general a microprocesadores, microcontroladores,

controladores de lógica programable (PLC), computadores de conjuntos de instrucciones reducidos (RISC), matrices programables de puertas (PGA), circuitos integrados especificas de aplicaciones (ASIC) y/o todo otro circuito

programable, y dichos términos se utilizan indistintamente en este documento.

La pantalla 110 es opcional, y si está presente, está acoplada operacionalmente al controlador 108. La pantalla 110 incluye una pantalla de cristal liquido (LCD), un tubo de rayos catódicos (CRT), una pantalla de plasma

y/o cualquier otro tipo apto de dispositivo visual de salida capaz de mostrar información a un usuario.

La memoria 112 incluye, sin limitaciones, todo medio susceptible de lectura por computadoras, tales como unidades de disco duro, unidades de estado sólido, disquetes, unidades de memoria flash, discos compactos, discos

de video digital y/o memorias de acceso no secuencial (RAM).

La interfaz 114 del circuito de detección incluye una diversidad de puertos (no

se muestran) que se conectan a uno o más circuitos de detección 106. La

interfaz 114 del cir,cuito de detección utiliza una diversidad de acondicionadores electrónicos y/o otros mecanismos aptos de acople para interconectar los circuitos de detección 106, Como alternativa, el sistema de detección 100 no

incluye la interfaz 114 del circu~o de detección, y en ese caso los circuitos de detección 106 están acoplados al controlador 108 y/o a otros componentes correspondientes del panel de control 104 del sistema de detección y/o al sistema de detección 100 mismo.

El módulo de comunicaciones 116 incluye, sin limitaciones, un

controlador de interfaz de red (NIC), un adaptador de red, un

transmisor/receptor, un controlador de interfaz con redes telefónicas públicas

(PSTN), o cualquier otro dispositivo de comunicaciones que perm~ el

funcionamiento del sistema de detección 100 conforme a lo indicado en este documento. El módulo de comunicaciones 116 se comunica en forma remota

con un dispositivo remoto 124 que se encuentra alejado de la edificación 102 Y del panel de control 104 del sistema de detección. En uno de los diseños, si el sistema de detección 100 detecta una situación de peligro, el módulo de

5 comunicaciones 116 transmite una notificación de dicha condición de peligro al dispositivo remoto 124. El dispositivo remoto 124 incluye, sin limitaciones, una empresa de monitoreo de alannas, un departamento de bomberos y/o toda otra organización de respuesta ante emergencias correspondiente.

La interfaz de periféricos 118 incluye una diversidad de puertos (no se

10 muestran) que se conectan a uno o más dispositivos periféricos 126. La interfaz de periféricos 118 utiliza una diversidad de acondicionadores electrónicos y/o mecanismos de acople correspondientes a fin de interconectarse a los dispositivos periféricos 126. Los dispositivos periféricos 126 incluyen, sin limitaciones, uno o más dispositivos de alarma sonora y/o visual, dispositivos

15 de notificación, uno o más dispositivos de supervisión y/o todo otro dispositivo correspondiente que permita que el sistema de detección 100 funcione conforme a lo descrito en este documento.

La interfaz de usuario 120 incluye, sin limitaciones, un teclado,. un teclado auxiliar, un ratón, un dispositivo de señalamiento, una pantalla sensible 20 al tacto y/o un dispositivo de entrada de señales de audio. Los usuarios pueden operar la interfaz de usuario 120 a efectos de programar el panel de control 104 ylo el controlador 108 del sistema de detección, a fin de obtener datos del panel de control 104 del sistema de detección ylo para controlar el funcionamiento del panel de control 104 del sistema de detección ylo el

25 funcionamiento del sistema de detección 100 mismo. En uno de los diseños y a efectos de confonnidad con las normativas, la interfaz de usuario 120 incluye una diversidad de diodos emisores de luz (LEO) o de otros dispositivos emisores de luz, que señalan visualmente una o más condiciones de operación, una o más notificaciones de condiciones de alarma, de falla y/o de

30 peligro, ylo el estado del sistema de detección 100. En el diseño de ejemplo, el sistema de detección 100 incluye una diversidad de circuitos de detección 106 que se agrupan conforme a las zonas

128. El sistema de detección 100 incluye la correspondiente cantidad de zonas

128, y cada zona 128 en particular incluye la correspondiente cantidad de

35 circuitos de detección 106 (también conocidos como circuitos de detección de zonas individuales)_ En el diseño de ejemplo, cada una de las zonas 128 incluye un circuito de detección 106 propio. En uno de los disenos, el sistema de detección 100 incluye una primera zona 130 que tiene un primer circuito de

detección 132 y una segunda zona 134 que tiene un segundo circuito de detección 136.

Cada uno de los circuitos de detección 106 incluye al menos un dispositivo de activación 138, como un sensor, y al menos un componente de extremo del circuito, como un dispositivo estabilizador de voltaje 140, que están interconectados por una diversidad de conductores, tales como un primer

conductor 142 y un segundo conductor 144. Los dispositivos de activación 138 y el dispositivo estabilizador de voltaje 140 están interconectados en paralelo uno con el otro, entre el primer conductor 142 y el segundo conductor 144. Más precisamente, un primer terminal 146 de cada uno de los dispositivos 138 está

acoplado al primer conductor 142, y un segundo terminal 148 de cada uno de los dispositivos de activación 138 está acoplado a un segundo conductor 144. Un primer terminal 150 del dispositivo estabilizador de voltaje 140 está conectado al primer conductor 142 (y de allí al primer terminal 146 de cada uno de los dispositivos de activación 138), y un segundo terminal 152 del dispositivo de activación 140 está coneCtado al segundo conductor 144 (y de allí al segundo terminal 148 de cada uno de los dispositivos de activación 138). Como

alternativa, cada uno de los circuitos de detección 106 de cada zona 128 podría tener cualquier otra configuración apta. Los dispositivos de activación 138 se encuentran alejados del panel de

control 104 del sistema de detección. Los dispositivos de activación 138

incluyen, sin limitaciones, detectores de humo, detectores de calor, detectores de flujo de agua, detectores de monóxido de carbono, ylo todo otro dispositivo

apto que permita que el sistema de detección 100 funcione conforme a lo

descrito en este documento. Cuando alguna condición ambiental medida supera un umbral predefinido o satisface de alguna manera una condición de detección, los dispositivos de activación 138 envían notificaciones de detección, tales como magnitudes predefinidas de intensidad de corriente o de

impedancia al panel de control 104 del sistema de detección. Por ejemplo, si el

dispositivo de activación 138 es un detector de humo, una condición de detección podrfa incluir la detección de una concentración predefinida de partfculas en un volumen predefinido de aire. Como alternativa o complemento,

los dispositivos de activación 138 pueden incluir uno o más dispositivos de

activación de activación manual (también conocidos como puntos manuales de

llamada o estaciones de activación por halado) que transmiten la notificación

de detección al panel de control 104 del sistema de detección cuando un

5: usuario acciona el dispositivo de activación. En el diseño de ejemplo, los

dispositivos de activación 138 están configurados en general para funcionar

como interruptores o relés. Además, cada uno de los circuitos de los

dispositivos de activación 138 incluyen un resistor en serie (no se muestra) que

controla la intensidad de la corriente transmitida a través del dispositivo de

JO: activación 138 cuando se satisface una condición de detección. El dispositivo

de activación 138 funciona de manera similar a un interruptor cerrado cuando

se cumple la condición de detección, y aumenta de manera tangible o habilita

el flujo de un nivel de intensidad de corriente que pasa a través del primer

conductor 142 al segundo conductor 144 mediante el dispositivo de activación

15: 138. La corriente que Huye por el dispositivo de activación 138 genera un

voltaje entre los extremos del resistor en serie. El controlador 108 y/o el panel

de control 104 del sistema de detección detecta el nivel de intensidad de

corriente y/o de voltaje y determina que el dispositivo de activación 138 generó

una alarma. Si no se satisface una condición de' detección, el dispositivo de

20: activación 138 funciona de manera similar a un interruptor abierto, y reduce o

impide de manera tangible que fluya un cierto nivel de intensidad de corriente a

través del primer conductor 142 al segundo conductor 144 a través del

dispositivo de activación 138. De tal manera, se produce un flujo de corriente a

través del dispositivo estabilizador de voltaje 140 en la forma descrita de

25: manera más completa en este documento.

En el diseño de ejemplo, el dispositivo estabilizador de voltaje 140

incorpora un diodo lener. En uno de los diseños, se coloca un resistor (no se

muestra) en la interfaz 114 del circuito de detección del panel de control 104

de.1 sistema de detección, que está interconectado en serie con el dispositivo

30: estabilizador de vo~aje 140 a fin de controlar la intensidad de la corriente

mediante un dispositivo estabilizador de voltaje 140 con el uso del primer

conductor 142. En un diseño alterno, el dispositivo estabilizador de voltaje 140

incluye un diodo de avalancha, un amplificador operacional acoplado a un

diodo y/o cualquier otro componente correspondiente que permita que el

35: sistema de detección 100 funcione conforme a lo descrito en este documento.

Durante la operación, el panel de control 104 suministra un voltaje, por

ejemplo, de 24 Voltios (V) de corriente continua (CC), a los circuitos de detección 106. El panel de control 104 y/o el controlador 108 del sistema de

detección monitorea cada uno de los circuitos de detección 106 mediante la 5 interfaz 114 del circuito de detección, por ejemplo, mediante el monitoreo de un voltaje, de una corriente, ylo de una impedancia en el circuito de detección 106,

en el primer conductor 142, y/o en el segundo conductor 144. El panel de control 104 y/o el controlador 108 del sistema de detección detecta la magnitud del vo~aje recibido del primer conductor 142 y determina si el dispositivo de

10 activación 138 has satisfecho alguna condición de detección (es decir, que un dispositivo de activación se haya Pdisparado"). Si se disparó el dispositivo de

activación 138, el panel de control 104 y/o el controlador 108 del sistema de

detección determina e implementa la respuesta correspondiente a la condición

de detección satisfecha. Por ejemplo, el panel de control 104 y/o el controlador

15 108 del sistema de detección genera una o más alarmas mediante el accionamiento de uno o más dispositivos periféricos 126, inicia una llamada ylo una transmisión de datos a un dispositivo remoto 124 a través del módulo de comunicaciones 116, muestra en la pantalla 110 una notificación de la condición de detección satisfecha ylo en la interfaz de usuario 120, ylo genera

20 cualquier respuesta correspondiente. Si el panel de control 104 y/o el

controlador 108 del sistema de detección determina que no se disparó ninguno

de los dispositivos de activación 138, el panel de control 104 y/o el controlador

108 del sistema de detección continúan monitoreando los circuitos de detección

106.

25 la figura 2 muestra un diagrama de circuito de un segmento de la interfaz 114 del circuito de detección del panel de control 104 del sistema de detección (mostrado en la figura 1) y un segmento del circuito de detección 106 mismo. En el diseno de ejemplo, la interfaz 114 del circuito de detección incluye un dispositivo de protección de corriente inversa 202 conectado a una fuente

30 de potencia 204 y a un resistor de polarización a negativo (pull-up) 206. Como

altemativa, el dispositivo de protección de corriente inversa 202, la fuente de

potencia 204, y/o el resistor de polarización a negativo 206 están incorporados

a una sección distinta del panel de control 104 del sistema de detección, al circuito de detección 106, ylo a cualquier otro circuito o sistema apto.

35 En el diseño de ejemplo, la fuente de potencia 204 suministra unos 24

Voltios (V) de corriente continua (CC) al circuito de detección 106, Y está

conectado al circuito de la fuente de potencia del panel de control 104 del

sistema de detección. Como alternativa, la fuente de potencia 204 suministra

un cierto nivel de potencia eléctrica, voltaje y/o intensidad de corriente al

5: circuito de detección 106. El dispositivo de protección de corriente inversa 202

facilita la protección de la fuente de potencia 204 contra daños causados por la

corriente que fluye desde el resistor de polarización a negativo 206 hasta la

fuente de potencia 204. El dispositivo de protección de corriente inversa 202 es

un diodo, como un diodo Schottky, y/o otro dispositivo apto. Se selecciona el

JO: resistor de polarización a negativo 206 en función de configurar los umbrales

correctos de detección al conectarse al circuito de detección 106. En uno de los

diseños, el resistor de polarización a negativo 206 es de unos 390 Ohmios.

Como alternativa, la resistencia del resistor de polarización a negativo 206 tiene

cualquier otro valor apto. El resistor 206 está conectado al primer conductor

15: 142 .

. El primer conductor 142 y el segundo conductor 144 muestran

características de resistencia en el circuito 106 que se representan por la

respectiva resistencia 208 del primer conductor y la resistencia 210 del

segundo conductor. Los valores de la resistencia 208 del primer conductor y de

20: la resistencia 210 del segundo conductor varían con base en, por ejemplo, el

calibre y o el material del primer conductor 142 ylo del segundo conductor 144.

En uno de los diseños, la resistencia 208 del primer conductor y la resistencia

210 del segundo conductor son individualmente menores de 100 Ohmios, como

por ejemplo, menores de 50 Ohmios. Conforme al uso dado en este

25: documento, los términos "resistencia" e "imped¡~mcia" se usan indistintamente

dado que el sistema de detección 100 y/o el circuito de detección 106

funcionan con voltajes CC de magnitud sustancial. Como alternativa, el sistema

de detección 100 y/o el circuito de detección 106 funcionan con corriente

alterna (CA) de voltajes sustanciales, y en esos casos se reemplaza

30: "resistencia" por Kimpedancia" cuando corresponda.

Durante el funcionamiento, la fuente de potencia 204 suministra un voltaje, de

unos 24 VCC, al circuito de detección 106. El voltaje disminuye por la calda de

voltaje entre los extremos del dispositivo de protección de corriente inversa 202

y por la calda de voltaje entre los extremos del resistor de polarización a

35: negativo 206; el voltaje remanente polariza en sentido inverso el dispositivo

estabilizador de voltaje 140. El dispositivo estabilizador de voltaje 140 se

selecciona de modo que su voltaje de disrupción en sentido inverso, como un diodo Zener, sea el apto para la detección de valores de alta impedancia en el

circuito de detección 106. En el diseño de ejemplo, el voltaje de disrupción en

sentido inverso es de unos 18 V. Como alternativa, se selecciona cualquier otro voltaje apto de disrupción en sentido inverso que permita que los dispositivos de activación 138 funcionen correctamente. Si la fuente de potencia 204 polariza a la inversa el dispositivo estabilizador de voltaje 140 a un nivel de voltaje por encima del voltaje de disrupción en sentido inverso, se transmite corriente a través del dispositivo estabilizador de voltaje 140 y se suministra un voltaje sustancialmente estable al circuito de detección 106. Si el voltaje de polarización a la inversa desciende por debajo del voltaje de disrupción en sentido inverso, el dispositivo estabilizador de voltaje 140 interrumpe el paso de corriente de manera tangible y no suministra un voltaje sustancialmente estable

al circuito de detección 106.

la figura 3 muestra una diversidad de ejemplos de estados de detección 300 aptos para el uso con el sistema de detección 100 (mostrado en la figura 1) Y con el circuito de detección 106 (mostrado en la figura. 2). En el diseño de ejemplo, el panel de control 104 del sistema de detección (mostrado en la figura 1) mide un voltaje (denominada a partir de ahora como "el voltaje de detección") entre el primer conductor 142 y el segundo conduelor 144 (ambos mostrados en la figura 1) Y compara el voltaje de detección con una diversidad de umbrales de detección 302 a fin de detenminar un estado de detección 300 del circuito de detección 106. Confonme al uso dado en este documento, el

término "el estado de detección" se refiere a un modo lógico de operación en el

que el sistema 100 opera si el voltaje de detección cruza un umbral de detección particular 302. Aunque la figura 3 muestra cinco estados de detección (310, 213, 314, 316 Y 318) Y cuatro umbrales de detección (320, 322, 324 Y 326), toda cantidad apta para estados de detección 300 ylo de umbrales de detección 302 se puede utilizar con el sistema de detección 100.

En el diseño de ejemplo, los umbrales de detección 302 y los estados de

detección 300 están ordenados según niveles crecientes en una escala de

voltaje 304. la escala de voltaje 304 abarca un rango desde el ;"Inimo de VOltaje 306 al máximo de voltaje 308. El mínimo de voltaje 306 es igual a unos O V ylo aproximadamente igual al potencial de tierra. El máximo de voltaje es

igual a unos 24 V y/o aproximadamente igual al nivel de voltaje suministrado

por la fuente de potencia 204 (mostrado en la figura 2). Como alternativa. el

minimo de voltaje 306 y/o el máximo de vo~aje 308 pueden ser iguales a

cualquier voHaje apto.

5: En el diseño de ejemplo. los estados de detección 300 incluyen el

estado 310 de falla por cortocircuito, el estado 312 de alarma, el estado 314 de

falla de impedancia, el estado 316 de no activación y el estado 318 de falla de

interrupción en el circuito. El sistema de detección 100 entra al estado 310 de

falla por cortocircuito si el voltaje de detección se encuentra entre el mínimo de

10: voltaje 306 y el primer umbral de detección 320. Por ejemplo, el sistema de

detección 100 entra al estado 310 de falla por cortocircuito si se detecta un

cortocircuito en el circuito de detección 106. Si ocurre un cortocircuito en el

circuito de detección 106, la corriente fluye en forma tangible sin pasar por el

dispositivo estabilizador de voltaje 140 (mostrado en la figura 1) ni por otros

] 5: componentes del circuito de detección 106. El flujo de corriente entre el primer

conductor 142 y el segundo conductor 144 ocurre a través del cortocircuito de

modo que el voltaje de detección es sustancialmente de cero y/o por debajo del

primer umbral de detección 320.

El sistema de detección 100 entra al estado 312 de alarma si el voltaje

20: de detección se encuentra entre el primer umbral de detección 320 y el

segundo umbral de detección 322. Por ejemplo, el sistema de detección entra

al estado de alarma 312 si se dispara uno o más de los dispositivos de

activación 138 (mostrados en la figura 1). Luego del disparo, el dispositivo de

activación 138 interconecta el primer conductor 142 y el segundo conductor

25: 144 a través de un resistor en serie del dispositivo de activación 138 o

mediante cualquier otro método. Ocurre el flujo de corriente a través del

dispositivo de activación 138 lo que genera una calda de voltaje entre los

extremos del dispositivo de activación 138. En el diseño de ejemplo, el primer

umbral de detección 320 y el segundo umbral de detección 322 se seleccionan

30: de modo tal que la magnitud de la caida de voltaje entre el dispositivo de

activación 138 se encuentre entre el primer umbral de detección 320 y el

segundo umbral de detección 322.

Se ingresa al estado de falla de impedancia 314 si el voltaje de

detección se encuentra entre el segundo umbral de detección 322 y el tercer

3S: umbral de detección 324. Por ejemplo, el sistema de detección 100 ingresa al

estado de falla de impedancia 314 si alguna impedancia en paralelo en el

circu~o de detección 106, como la impedancia entre el primer conductor 142 y

el segundo conductor 144, se reduce en la magnitud correspondiente. Como

alternativa o complemento, el sistema de detección 100 ingresa al estado de

S: falla de impedancia 314 si alguna impedancia en serie, tal como la impedancia

del primer conductor 142 y/o la del segundo conductor 144, aumenta en la

magnitud correspondiente. Durante la operación del sistema, la integridad

estructural de uno o más componentes del circuito de detección 106 podrlan

degradarse debi~o a la fricción , la erosión y/o otras causas. Dicha degradación

10: podía hacer que disminuya la impedancia dentro de uno o más componentes,

y/o que cambie en forma gradual o súbita. Si disminuye la impedancia en

paralelo de un componente del circuito de detección 106 debido, por ejemplo, a

la degradación de uno o más dispositivos de activación 138, disminuirá el

voltaje presentado al dispos~ivo estabilizador de voltaje 140 proveniente de la

15: fuente de potencia 204 debido a la división del voltaje resultante del resistor de

polarización a negativo 206. Si el voltaje disminuye por debajo del voltaje de

disrupción en sentido inverso, el dispositivo estabilizador de voltaje 140 deja de

producir un voltaje estable entre el primer conductor 142 y el segundo

conductor 144. Como resultado, el voltaje de detección disminuye por debajo

20: del tercer umbral de detección 324. Se selecciona el segundo umbral de

detección 322 y el tercer umbral de detección 324 de forma tal que el estado de

falla de impedancia 314 se encuentre adecuadamente entre el estado de

alarma 312 y el estado de no activación 316. Además, el panel de control 104

y/o el controlador 108 del sistema de detección (mostrados en la figura 1)

25: puede detectar el nivel alto, el nivel bajo y/o cambios en la impedancia en el

circuito de detección 106 Y se puede generar una notificación de falla comó

respuesta. En el disefio de ejemplo, el nivel de impedancia del circuito de

detección 106 asociado al estado de falla de impedancia 314 es superior al

nivel de impedancia del circuito de detección 106 asociado con el estado de

30: alarma 312, e inferior al nivel de impedancia asociado al estado de no

activación 316.

Cuando el sistema de detección 100 funciona dentro de un estado

normal o estado de no activación 316, la fuente de potencia 204 polariza a la

inversa el dispositivo estabilizador de voltaje 140 hasta un nivel superior al

35: voltaje de disrupción en sentido inverso. De tal manera, el dispositivo

estabilizador de voltaje 140 transmite corriente y produce un voltaje

sustancialmente estable entre el primer conductor 142 y el segundo conductor

144. El voltaje de detección es sustancialmente igual al voltaje de disrupción en sentido inverso del dispositivo estabilizador de voltaje 140. Se selecciona el

5 tercer umbral de detección 324 y el cuarto umbral de detección 326 en fonma

tal que el voltaje de detección durante el funcionamiento normal se encuentre

entre el tercer umbral de detección 324 y el cuarto umbral de detección 326. El sistema de detección 100 ingresa al estado de falla por interrupción

en el circuito 318 si el voltaje de detección se encuentra por encima del cuarto

10 umbral de detección 326. Por ejemplo, el sistema de detección 100 ingresa al

estado de falla por interrupción en el circuito 318 si se produce una situación de circuito interrumpido en el circuito de detección 106. Si ocurre una ruptura o daño similar dentro de uno o más componentes del circuito de detección 106,

por ejemplo, en el primer conductor 142, en el segundo conductor 144 o en el

15 dispositivo estabilizador de voltaje 140, dicho componente queda desconectado

eléctricamente del circuito de detección 106 y/o del panel de control 104 del

sistema de detección, yeso impide que haya flujo tangible de corriente a través

de circu~o de detección 106. Si no existe flujo de corriente a través del circu~o de detección 106, el vottaje de detección será sustancialmente igual al de la

20 fuente de potencia 204 ylo se encontrará por encima del cuarto umbral de

detección 326.

Al comparar el voltaje de detección con el primer umbral de detección

320, el segundo umbral de detección 322, el tercer umbral de detección 324, y/o el cuarto umbral de detección 326, el panel de control 104 y/o el controlador 25 108 del sistema de detección determina el estado de detección 300 del sistema de detección 100. Una vez que se ha determinado el estado dé detección 300, el panel de control 104 y/o el controlador 108 del sistema de detección determina la respuesta apta para dicho estado de detección 300. En uno de los

diseríos, la respuesta para un estado de detección 300 es distinta y/o exclusiva

30 de la respuesta para otro estado de detección 300. Como alternativa, uno o más estados de detección 300 comparten una o más respuestas. Las respuestas incluyen, por ejemplo, seguir funcionando normalmente, generar una alarma, generar una notificación de falla, hacer una llamada y/o una transmisión de datos a un dispositivo remoto 124 (mostrado en la figura 1),

35 mostrar una notificación del estado de detección 300 en la pantalla 110

(mostrado en la figura 1) y otras respuestas aptas. En uno de los diseños, el panel de control 104 y/o el controlador 108 del sistema de detección genera

una alarma y/o una notificación de fallas, y el sistema de detección 100 ingresa a algún estado de detección 300 distinto del estado normal o de no activación

5 316.

la figura 4 muestra un ejemplo de método 400 para el monitoreo de

circuitos de detección, como el circuito de detección 106 (mostrado en la figura 1). En el diseño de ejemplo, se utiliza el método 400 con el sistema de detección 100 (mostrado en la figura 1). El método 400 involucra el suministrar 10 402 un primer voltaje, como el voltaje de la fuente de potencia 204 (mostrado en la figura 2), al circuito de detección 106. El primer voltaje polariza en sentido

inverso a un segundo dispositivo, tal como el dispositivo estabilizador de voltaje

140 (mostrado en la figura 1). El dispositivo estabilizador de voltaje 140

suministra 404 un segundo voltaje, que es sustancialmente estable, al circuito

15 de detección 106 durante el estado de no activación 316 (mostrado la figura 3).

El segundo voltaje es inferior al primer voltaje, y es sustancialmente igual al voltaje de disrupción en sentido inverso del dispositivo estabilizador de voltaje

140. Se monitorea 406 un nivel de voltaje del circuito de detección 106 mediante el panel de control 104 y/o el controlador 108 del sistema de 20 detección. En el diseño de ejemplo, el nivel de voltaje del circuito de detección 106 que es monitoreado 406 es el voltaje de detección entre el primer conductor 142 y el segundo conductor 144 (mostrados en la figura 1). Como alternativa, se monitorea 406 cualquier otro voltaje apto presente en el circuito de detección 106. El nivel de voltaje del circuito de detección 106 se compara 25 408 con una diversidad de umbrales de detección. En el diseño de ejemplo, el panel de control 104 y/o elcontrolador 108 del sistema de detección compara 408 el nivel de voltaje del circuito de detección 106 con el primer umbral de detección 320, con el segundo umbral de detección 322, con el tercer umbral de detección 324 y con el cuarto umbral de detección 326. Se determina 410 la

30 respuesta del sistema de detección 100 con base en los resultados de las comparaciones. Por ejemplo, el panel de control 104 y/o el controlador 108 del sistema de detección determina 410 una respuesta del sistema de detección 100, como por ejemplo, seguir funcionando normalmente, generar una alarma, generar una notificación de falla, hacer una llamada y/o una transmisión de

35 datos a un dispositivo remoto 124 (mostrado en la figura 1), mostrar una

notificación del estado de detección 300 en la pantalla 110, y/o otras respuestas aptas. En uno de los diseños, un método de construcción de un sistema de detección involucra el conectar un primer conductor y un segundo conductor a

5 al menos un dispositivo de activación a fin de fonnar un circuito de detección, mediante la conexión de un dispositivo estabilizador de voltaje al primer conductor y al segundo conductor, para luego configurar el dispositivo estabilizador de voltaje a fin de estabilizar un voltaje entre primer conductor y el segundo conductor, y conectar el primer conductor y el segundo conductor a un

10 panel de contror del sistema de detección configurado para detectar situaciones de peligro. En otro de los disefios, el conectar el dispositivo estabilizador de voltaje al primer conductor y al segundo conductor involucra el conectar un diodo al primer conductor el segundo conductor, y en un diseño más específico, el conectar un diodo Zener al primer conductor y al segundo conductor. En otro

15 disefio, el método también involucra el conectar una fuente de potencia al primer conductor, de modo que la fuente de potencia polarice al diodo Zener en sentido inverso. En otro diserio adicional, el método involucra el conectar una fuente de potencia al circuito de detección, de manera que la fuente de potencia suministre un primer voltaje al circuito de detección y el dispositivo

20 estabilizador de voltaje suministre un segundo voltaje al circuito de detección. El conectar el primer conductor y el segundo conductor a un panel de control del sistema de detección involucra adicionalmente el configurar el panel de control de:! sistema de detección para que monitoree un nivel de voltaje del circuito de detección, y configurar el panel de control del sistema de detección

25 para comparar el nivel de voltaje del circuno de detección con una diversidad de umbrales de detección, y determinar respuestas basadas en dichas comparaciones.

Los disefios antes descritos facilitan el suministrar un sistema de detección robusto y además efectivo en cuanto a costos, para la detección de 30 incendios y/u otras situaciones de peligro. El sistema de detección utiliza un dispositivo estabilizador de voltaje para suministrar un voltaje sustancialmente estable al circuito de detección. El dispositivo estabilizador de voltaje permite al sistema de detección el monitorear un nivel de voltaje en el circuito de detección, y comparar el nivel de voltaje con una diversidad de umbrales de 35 detección. El circuito de detección que incluye el dispositivo estabilizador de

voltaje permite que el sistema de detección pueda detectar una diversidad de situaciones de falla o de alarma, tales como fallas de cortocircuito, una o más alarmas, o fallas de interrupciones en el circuito. Además, el circuito de detección permite que el sistema de detección detecte los aumentos en la impedancia en serie y/o las reducciones de la impedancia en paralelo en el circuito de detección, que otros sistemas de técnicas anteriores podrían no detectar o identificar como fallas. El circuito de detección y el sistema de detección facilitan la conformidad eficiente en cuanto a costos con las regulaciones de una o más agencias normativas, tales como la norma europea vigente EN54-13, a la vez que mantiene la compatibilidad con dispositivos de activación actuales y obsoletos.

Los efectos técnicos de los sistemas y del método descritos en este documento incluyen al menos uno de los siguientes renglones: (a) el suministro de un nivel de voltaje estable a circuitos de detección; (b) la comparación de niveles de voltaje de los circuitos de detección con una diversidad de umbrales de detección; (c) la generación de alarmas o de notificaciones de falla cen base en la comparación de un nivel de voltaje con una diversidad de umbrales de detección; (d) la detección de impedancias altas, bajas y de cambios en la impedancia en los circuitos de detección; y (e) la generación de alarmas o de notificaciones de falla si se detecta impedancias altas, bajas o cambios en la impedancia de un circuito de detección.

Los diseños de ejemplo de circuitos de detección, de sistemas de detección y del método de construcción de sistemas de detección se describen en detalle en las secciones anteriores. El método y los sistemas no se limitan a los diseños específicos descritos en el presente documento sino que más bien se pueden utilizar por separado los componentes y/o los pasos de cada diseño, y de forma independiente de tos componentes y pasos que se describen en el presente documento. Por ejemplo, el método también se puede utilizar en combinación con otros sistemas y métodos de detección de situaciones de peligro, y no se limitan al uso práctico con sólo los sistemas y el método de detección de incendios descritos en este documento. En cambio, los diseños de ejemplo se pueden implementar y utilizar en relación con muchas otras aplicaciones de detección.

Aunque las características específicas de los diversos diseños del invento podrfan estar mostradas en algunos planos y no en otros, eso ocurre

sólo por razones prácticas. En conformidad con los principios del invento, toda

característica: indicada en un plano puede constituirse en referente y/o

constituirse en reivindicación en combinación con cualquier otra característica

indicada en cualquier otro plano.

S: Esta descripción escrita utiliza ejemplos a fin de describir el invento,

incluyendo: el mejor modo, y también a fin de pennitir que toda persona

conocedora de la técnica pueda hacer uso práctico de la invención, incluyendo

la fabricación y el uso de todo dispositivo o sistema, y el ejecutar cualquiera de

los métodos incorporados. El alcance patentable del invento está definido por

10: las reivindicaciones, y podría incluir otros ejemplos que le ocurren a aquellos

conocedores de la técnica. Dichos otros ejemplos tienen la intención de estar

incluidos: en el alcance de las reivindicaciones si incluyen elementos

estructurales que no sean distintos de lenguaje literal de las reivindicaciones, o

si incluyen elementos estructurales equivalentes con diferencias insustanciales

15: del lenguaje literal de las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

Lo que se reivindica es lo siguiente:

1. Un circuito de detección a ser utilizado en la detección de condiciones de peligro; dicho circuito de detección comprende:

un primer conductor y un segundo conductor;

al menos un dispositivo de activación .conectado a una fuente de potencia mediante el primer conductor antes mencionado y el segundo conductor antes mencionado, estando configurada la fuente de potencia para suministrar un voltaje; y

un dispositivo estabilizador de voltaje configurado para estabilizar el voltaje entre el primer conductor antes mencionado y el segundo conductor antes mencionado.
2.

Un circuito de detección en conformidad con la Reivind icación 1, en la que el dispositivo estabilizador de voltaje antes mencionado sea un diodo.
3.

Un circuito de detección en conformidad con la Reivindicación 1, en la que el dispositivo estabilizador de voltaje antes mencionado sea un diodo Zener.
4.

Un circuito de detección en conformidad con la Reivindicación 3, en la que la fuente de potencia conectada al primer conductor antes mencionado se configura para polarizar en sentido inverso el diodo Zener antes mencionado.
5.

Un circuito de detección en conformidad con la Reivindicación 1, en la que el dispositivo estabilizador de voltaje antes mencionado esté conectado a la fuente de potencia a través del primer conductor antes mencionado y el segundo conductor antes mencionado.
6.

Un circuito de detección en conformidad con la Reivindicación 1, en la que el dispositivo estabilizador de voltaje antes mencionado esté conectado al dispositivo de activación antes mencionado a través del primer conductor antes mencionado y el segundo conductor antes mencionado.
7.

Un sistema de detección, que comprende:

un panel de control del sistema de detección configurado para la

detección de situaciones de peligro y para mostrar una notificación de la

situación de peligro; y

al menos un circuito de detección conectado al panel de control

5

de detección antes mencionado, al menos un circuito de detección que consta

de

un primer conductor y un segundo conductor;

a[ menos un dispositivo de activación conectado al panel

de control antes mencionado del sistema de detección mediante el primer

JO

conductor antes mencionado y el segundo conductor antes mencionado; y

un dispositivo estabilizador de voltaje configurado para

estabilizar un voltaje entre el primer conductor antes mencionado y el segundo

conductor antes mencionado.

15

8. Un sistema de detección en conformidad con la Reivindicación 7, en la que

el dispositivo estabilizador de voltaje antes mencionado sea un diodo.
9. Un sistema de detección en conformidad con la Reivindicación 7, en la que

el dispositivo estabilizador de voltaje antes mencionado sea un diodo Zener.

20
10. Un sistema de detección en conformidad con la Reivindicación 9, en [a que

se incluya adicionalmente una fuente de potencia conectada al primer

conductor antes mencionado y configurado para polarizar en sentido inverso el

diodo Zener antes mencionado.

25
11 . Un sistema de detección en conformidad con la Reivindicación 7, en la que

el dispositivo estabilizador de voltaje antes mencionado esté conectado al

panel de control antes mencionado del sistema de detección a través del primer

conductor antes mencionado y el segundo conductor antes mencionado.

30
12. Un sistema de detección en conformidad con la Reivindicación 7, en la que

el dispositivo estabilizador de voltaje antes mencionado esté conectado al

dispositivo de activación antes mencionado a través del primer conductor antes

mencionado y el segundo conductor antes mencionado.

35
13. Un sistema de detección en conformidad con la Reivindicación 7, que incluya además un módulo de comunicaciones configurado para transmitir una notificación de la situación de peligro a un dispositivo remoto.

S 14. Un método de construcción de sistemas de detección; dicho método consta de:

la interconexión de un primer conductor y de un segundo conductor a al menos un dispositivo de activación a fin de formar un circuito de detección;

10 la conexión del dispositivo estabilizador de voltaje al primer conductor y el segundo conductor, y la configuración de dicho dispositivo estabilizador de voltaje a fin de estabilizar un voltaje entre el primer conductor y el segundo conductor; y

la conexión del primer conductor y del segundo conductor a un 15 panel de control, configurado para la detección de situaciones de peligro.
15. Un método en conformidad con la Reivindicación 14, en el que las interconexiones antes mencionadas del dispositivo estabilizador de voltaje al primer conductor y al segundo conductor involucre la conexión de un diodo al

20 primer conductor y el segundo conductor.
16. Un método en conformidad con la Reivindicación 14, en el que las interconexiones antes mencionadas del dispositivo estabilizador de voltaje al primer conductor y al segundo conductor involucre la conexión de un diodo

25 Zener al primer conductor y el segundo conductor.
17. Un método en conformidad con la Reivindicación 16, que además involucre la conexión de una fuente de potencia al primer conductor, de modo que la fuente de potencia polarice al diodo Zener en sentido inverso.
18. Un método en conformidad con la Reivindicación 14, que ademas involucre el conectar una fuente de potencia al circuito de detección, de manera que la fuente de potencia suministre un primer voltaje al circuito de detección y el dispositivo estabilizador de voltaje suministre un segundo voltaje al circuito de

3S detección.
19. Un método en conformidad con la Reivindicación 18, en el que la interconexión antes mencionada del primer conductor y del segundo conductor a un panel de control del sistema de detección además involucre la configuración del panel de control del sistema de detección a fin de monitorear

5 un nivel de voltaje del circuito de detección.
20. Un método en conformidad con la Reivindicación 19, en el que la interconexión antes mencionada del primer conductor y del segundo conductor a un panel de control del sistema de detección involucre además la

10 configuración del panel de control del sistema de detección a fin de: comparar un nivel de voltaje del circuito de detección a una diversidad de umbrales de detección; y determinar respuestas basadas en las comparaciones.

100,

102 104

128 ·130

128 134

114

-

204

L

1--1-202

/106

1--1-.206

20~

142\ .J

I

.

13t

1~

210 \ 144\ J I

L J

FIG. 2

304 308

'-302

FIG. 3

~400

V402

Suministrar un primer voltaje a un circuito de detección

~04

V 406

,

1-.) 08

o

)1

FIG.4