ES2442067B1 - Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles - Google Patents
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Abstract
Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles.#La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a un sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, se caracteriza por comprender una red inalámbrica (1) con topología mallada y alimentada a través de un sistema de suministro eléctrico autónomo, capaz de extraer la energía del entorno, independiente del resto de dispositivos instalados en un túnel, incorporando dispositivos de control (2 y 3), de señalización (4) de emergencias y de router (5), generando mensajes que comprenden varios canales sensitivos, visual, sonoro, y táctil, variando dinámicamente en tiempo real, para adaptarse de modo optimo a la situación del entorno, comunicados entre sí, e interconectados con el centro de control (6) de un túnel.
Description
La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a un sistema inteligente de señalización de 5 emergencia en túneles y dispositivos integrados en el mismo, caracterizado por comprender una red inalámbrica con topología mallada y alimentada a través de un sistema de suministro eléctrico autónomo, capaz de extraer la energía del entorno.
El sistema propuesto es independiente del resto de dispositivos instalados en un túnel, no interfiriendo en su comportamiento, incorporando dispositivos de control, de señalización y de router, generando mensajes que 10 comprenden varios canales sensitivos, visual, sonoro, y táctil, variando dinámicamente en tiempo real, para adaptarse de modo optimo a la situación del entorno, comunicados entre sí, e interconectados, con el centro de control de un túnel, planteando una inteligencia distribuida con capacidad de extracción de información del contexto, lo que le habilita para desarrollar el concepto de inteligencia ambiental,.
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Actualmente en situaciones y contextos en los que resulta crítico transmitir algún tipo de información, mensaje o aviso, se recurre al uso de la señalización. La señal como imagen o representación que informa o avisa de algo sustituye a otros métodos de comunicación permitiendo una transferencia de información más rápida. Para poder 20 transmitir la información, las señales deben ser visualizadas, es decir, deben de captar la atención de las personas a las que van destinadas el mensaje.
Por este motivo el diseño de las mismas se debe basar en formas, colores y distribuciones geométricas, orientadas a captar y fijar la atención, de igual modo ha de ser entendida su iconografía y debe ser lo suficientemente autocontenida, como para poder transmitir el mensaje de modo universal y sin lugar a 25 interpretaciones erróneas.
Habitualmente las señales transmiten información sobre el contexto en el que se encuentran y el modo de interactuar con él, por ejemplo, las señales viarias, más comunes, mantienen siempre visible su mensaje, que usualmente es estático. 30
Existen otras señales que solo transmiten su mensaje ante ciertas circunstancias, este es el caso típico de las señales que se activan en casos de emergencia.
En los casos de señalización de situaciones de emergencia, la información transmitida es crítica, ya que informa de riesgos potenciales o da soporte al modo de actuación, como es el caso de la señalización en caso de incendio. 35
Por este motivo, estas señales son más frecuentes e imprescindibles en entornos complejos u hostiles, en los que se debe actuar con especial precaución, los túneles son un claro ejemplo de ello.
En la solicitud de patente P201100724 se describe un método y sistema inteligente para la gestión de emergencias en túneles de carretera, basado en que el personal encargado de gestionar la seguridad en un túnel 40 de carretera dispone de un sistema inteligente que trabajando a tiempo real, brinda propuestas de decisión adecuadas en dependencia de la emergencia detectada.
Además de la propuesta de decisiones, el sistema realiza un análisis de eventos precedentes similares, en base al análisis estadístico de la accidentalidad en túneles de carretera ofreciendo bajo una probabilidad dada, una estimación del alcance y consecuencias del incidente registrado, en relación al número y lesividad de personas 45 involucradas en el accidente, además de las atrapadas en el túnel, de modo que, en el caso de decretarse la necesidad de evacuar el túnel por la gravedad del suceso, el método y sistema realiza una prognosis sobre el tiempo total necesario para proceder a la evacuación total del túnel, especialmente ideado para optimizar la toma de decisiones a la hora de gestionar una determinada emergencia,
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Asimismo, existen diversas patentes, P9601957 “Sistema de iluminación para señales de tráfico", modelos de utilidad U200901552 "Panel luminoso de señalización vial" y U200200099 "Disposición de emisores ópticos y acústicos aplicable para la información de accesos y salidas de túneles, pasos a nivel y similares", relacionadas con la señalización autónoma, basada en sensores y en entornos hostiles,
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Es posible encontrar información sobre sistemas de señalización, en la que, habitualmente se considera dichos elementos como dispositivos meramente pasivos, carentes de inteligencia, o limitándose a una mera autoiluminación con control temporal y de luz ambiente: En tal sentido, podemos referirnos al trabajo «Señalización de emergencia en túneles carreteros y ferroviarios,» N. Suárez, Obras Urbanas, 2009 y «Smart Signals: Enabling Traffic Controller Technology,» National Institute of Advanced Transportation Technology 60 (NIATT), 2006.
El diseño del sistema debe estar orientado al bajo consumo, para garantizar la máxima autonomía de los dispositivos. La captación de energía del entorno, o harvesting energético, es el proceso por el cual la energía
derivada de una fuente del entorno es recogida y almacenada para un futuro uso por parte de un sistema autónomo, (a efectos ilustrativos, podemos referirnos al trabajo de J. A. Paradiso y T. Starner, «Energy Scavenging for Mobile and Wireless Electronics,» IEEE Pervasive Computing Journal, vol. 4, nº 1, January 2005. y J. Krikke, «Sunrise for Energy Harvesting Products,» IEEE Pervasive Computing, vol. 4, nº 1, 2005.
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En el harvesting de energía del entorno, existen gran cantidad de alternativas, (por ejemplo, J. M. Gilbert y F. Balouchi, «Comparison of Energy Harvesting Systems for Wireless Sensor Networks,» International Journal of Automation and Computing, vol. 5, nº 4, October 2008, aunque las fuentes energéticas típicas y a su vez más susceptibles de ser utilizadas son la luz, calor y el movimiento. Como muestra, nos podemos referir a, M. T. Penella-López y M. Gasulla-Forner, Powering Autonomous Sensors. An itegral approach with focus on solar and 10 RF Energy Harvesting, Springer, 2011, Y. Kheng Tan y S. Kumar Panda, «Energy Harvesting From Hybrid Indoor Ambient Light and Thermal Energy Sources for Enhanced Performance of Wireless Sensor Nodes,» IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 58, nº 9, pp. 4424-4435, September 2011 y M. D. Archer y A. J. Nozik, Nanostructured and Photoelectrochemical Systems for Solar Photon Conversion, Imperial College Press, 2008.
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También el uso de la energía generada por el tránsito que circula por el túnel por diversos medios:
Por medio de la fuente eólica asociada al movimiento del aire creado, (a efectos ilustrativos, trabajos de Y. Kheng Tan, S. Kumar Panda, «Self-Autonomous WSN with wind energy harvesting for remote sensing of wind-driven wildfire spread» IEEE Transactions on instrumentation and measuremente, vol. 20 60, nº 4, January 2011 y E. Sardini, M. Self-powered wireless sensor for air temperature and velocity measurementes with energy harvesting capability» IEEE Transactions on instrumentation and measurementel, vol. 60, nº 5, May 2011.
Por medio de energía luminosa, a través de la iluminación artificial ambiental del tunnel (en tal sentido, 25 véase referencia a Y. Afsar, J. Sarik, M. Gorlatova, G. Zussman, L. Kymissis « Evaluating Photovoltaic Performance Indoors» Photovoltaic Specialists Conference (PVSC) 2012 IEEE y Hande et al., “Indoor solar energy harvesting for sensor network router nodes,” Microprocessors&Microsystems,vol.31,no.6,pp.420-432, 2007
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Por medio de vibraciones o movimientos generados por el tráfico, P. D. Mitcheson, E. M. Yeatman, G. K. Rao, A. Holmes,T. Green, “Energy Harvesting From Human and Machine Motion for Wireless Electronic Devices” Proceedings of the IEEE Vol. 96, No. 9, September 2008.
O sistemas que aprovechan el peso de vehículos sobre sistemas de presión, M. Vazquez-Rodiguez, 35 F.J. Jimenez, J. De Frutos, POEMMA-CEMDATIC R&D Group “Modeling Piezoelectric Harvesting Materials in Road Traffic Applications” ISBN: 978-1-61804-055-8, 1M. Vázquez-Rodríguez, 1F. J. JIMÉNEZ and 2J. DE FRUTOS - 1Department of Electronic Systems and Control – 1,2 y Vettri. , Kausthubh. G.R Group “Green Energy- EZOWATT” 2011 IPCBEE vol.6 (2011) -1Department of Electronic Systems and Control – 1,2. 40
De igual modo, todo sistema autónomo debe de hacer uso de técnicas de diseño electrónico de bajo consumo, , para un comportamiento óptimo del conjunto; en tal sentido, son remarcables los trabajos de, V. Raghunathan, C. Schurgers, S. Park y M. B. Srivastava, «Energy-Aware Wireless Microsensor Networks,» IEEE Signal processing magazine, 2002, J. Rabaey, J. Ammer, B. Otis, F. Burghardt, Y. H. Chee, N. Pletcher, M. Sheets y H. Qin, «Ultra-45 Low-Power Design: The roadmap to desappearing electronics and ambient intelligence,» IEEE circuits & devices magazine, nº 8755-3996, 2006, C. Piguet , Low-Power Electronics Design, CRC Press, p. 912, H.-J. Yoo, K. Lee y J. K. Kim, Low-Power NoC for High-Performance SoC Design, 2008, p. 304 y L. Benini, G. De Micheli y E. Macii, «Designing Low-Power Circuits: Practical Recipes,» nº 1531- 636X/03/, 2001.
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El desarrollo de sistemas harvesting energético, es una de las áreas que actualmente están experimentando un importante avance, como lo atestigua la participación en ella, de importantes grupos de investigación (MIT Microsystems Technology Laboratories, Fraunhofer, Institute of Advanced Materials and technology, Group of Electonic Engineering).
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La inteligencia distribuida y comunicaciones son de vital importancia para conseguir que el sistema actúe de modo correcto, ante las diferentes consignas del centro de control, disponiendo así de dispositivos inteligentes capaces de operar de modo autónomo. La utilización de entornos inteligentes es cada vez mas profusa, (en esa dirección, Diane J. Cook and Sajal K. Das, « How smart are our environments? An updated look at the state of the art» Pervasive and Mobile Computing, vol. 3, 2007), aplicándose en diferentes entornos como ciudades, (M. 60 Böhlen and H. Frei, «Ambient Intelligence in the City Overview and New Perspectives» DOI: 10.1007/978-0-387-93808-0_34 2010), hogares, (C. D. Kidd, R. Orr, G. D. Abowd, C.G. Atkeson, I. A. Essa, B. MacIntyre « The Aware Home: A Living Laboratory for Ubiquitous Computing Research» October 1999) y gestión del trafico, (N.Sudha Bhuvaneswari, S.Sujatha,R.Yamuna, « Vibrant Ambient Intelligent System for Traffic Congestion Control in Coimbatore City (VAISTC4)» ISBN: 978-960-474-162-5 2010). 65
Los Amls (Ambient Intelligence) han supuesto una de las mas recientes revoluciones tecnológicas, contribuyendo a la creación de importantes grupos de investigación, completamente asentados actualmente (MIT media Lab, Designio Quality in Interaction, Modelling Ambient Intelligence Research Group al castilla-La Mancha.
Dependiendo de las necesidades y el entorno de la misma, podemos encontrar distintos estandares tanto 5 inalambricos ( Bluetooth, ZigBee, WiFi, GSM, etc.) como cableados (X10, CAM, Ethernet, Modbus, Profibus, etc.) que facilitan las interoperatividad entre sistemas.
Cuando se considera desplegar un ambiente inteligente en un entorno hostil, como puede ser un túnel, se podría pensar en la posibilidad de plantear un sistema de comunicación cableado debido a las dificultades existentes 10 para la comunicación basada en radiofrecuencia (RF). No obstante, el uso de la radiofrecuencia no es nuevo en estos entornos, siendo comúnmente utilizada en sistemas de transporte subterráneos como el metro. Topologías como las redes malladas de sensores y actuadores, podrían generar cobertura a lo largo de un túnel, posibilitando el intercambio de información entre los diferentes dispositivos presentes en el mismo.
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Para aportar una solución que implique el aumento en la seguridad en los túneles, mejorar aspectos de las soluciones actuales y ofrecer nuevos servicios se ha ideado un sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, caracterizado por comprender una red inalámbrica con topología mallada y alimentada a 20 través de un sistema de suministro eléctrico autónomo, capaz de extraer la energía del entorno. El sistema propuesto es independiente del resto de dispositivos instalados en un túnel, no interfiriendo en su comportamiento. El sistema, incorpora dispositivos de control, de señalización y de router, generando mensajes que comprenden varios canales sensitivos, visual, sonoro, y táctil, variando dinámicamente en tiempo real, para adaptarse de modo optimo a la situación del entorno, comunicados entre sí, e interconectados con el centro de 25 control de un túnel, planteando una inteligencia distribuida con capacidad de extracción de información del contexto, lo que le habilita para desarrollar el concepto de inteligencia ambiental.
Todos los dispositivos disponen de interfaces de usuario simples y accesibles que facilitan las operaciones, de instalación, mantenimiento y configuración. 30
Cada dispositivo integrado en el sistema inteligente de señalización de emergencia, permite la recepción y emisión de información, bien de aviso de emergencia desde el centro de control del túnel, a los dispositivos de 35 señalización de emergencia, o bien, de verificación y estado desde cada dispositivo hacia el centro de control del túnel.
El centro de control del túnel tiene que ser capaz en cada momento de disponer de la siguiente información:
Estado operativo de cada dispositivo, tanto en estado normal como en situación de emergencia. 40
Calidad de la señal de transmisión.
Estado y autonomía del sistema energético de cada dispositivo.
Confirmación de la recepción de órdenes.
Confirmación de la ejecución de las órdenes recibidas.
Enviar consigna de emergencia, junto con su ubicación para que el sistema decida de modo automático 45 el modo de operación.
Forzar de modo automático el estado de los elementos visualizadores.
Si los dispositivos disponen de capacidad de sensorizacion (temperatura, humedad, luminosidad, movimiento, nivel sonoro y/o humos) los valores de cada magnitud podrán ser accesibles desde el centro de control. 50
Los dispositivos del sistema, verificarán periódicamente su estado y deberán tener la capacidad de avisar de modo propio al centro de control del túnel ante situaciones de mal funcionamiento o baja batería.
La existencia de dichas verificaciones automáticas por el propio dispositivo o bajo demanda desde el centro de 55 control, son un elemento clave para generar la confianza necesaria en el cliente a la hora de optar por adquirir el sistema.
Ninguna entidad gestora de túneles, se puede permitir implantar un sistema de guiado de emergencia que no permita su supervisión constante, ni que interfiera con el mismo.
60
La red inalámbrica comprende un circuito que integra dos dispositivos de control conexionados al centro de control del túnel, vía bus, situados uno en cada extremo del túnel, dispositivos de señalización distribuidos a distancia equidistante y dispositivos de router intercalados entre los dispositivos de señalización para facilitar la comunicación del sistema.
65
El sistema dispone de alimentación basada en baterías, capaces de mantener el sistema operativo de modo continuo y activar los dispositivos durante una emergencia, garantizando un periodo mínimo de funcionamiento que permita una evacuación del túnel, periodo variable en función de la longitud del túnel y el número y 5 capacidad de las salidas de emergencia.
La alimentación basada en baterías, asegura un periodo de sustitución suficientemente largo como para poder integrarlo dentro de las tareas preventivas que se realizan en todos los dispositivos del túnel, con periodicidad mensual, trimestral, semestral y anual. 10
La alimentación basada en baterías se plantea como un sistema autónomo e independiente del resto de sistemas y dispositivos instalados en el túnel. El centro de control del túnel tendrá comunicación directa con este sistema autónomo e independiente en el protocolo del centro de control propio del túnel. Los dispositivos de señalización de emergencia, se autogestionarán y una vez hayan recibido las órdenes del centro de control 15 podrán operar de modo autónomo.
Opcionalmente se prevé la generación de energía in-situ, incorporando un sistema de generación de energía que permita la recarga de forma autónoma de las baterías, utilizando por ejemplo los nuevos sistemas de recolección harvesting. 20
El dispositivo de control principal interconecta mediante una red inalámbrica los dispositivos de señalización de emergencia con el bus del centro de control del túnel a través de una conexión segura. 25
El dispositivo de control, permite el acceso desde el centro de control del túnel a los dispositivos de señalización de emergencia, tomando la alimentación desde alguno de los circuitos del túnel, quedando instalado en alguno de los armarios de cabecera del túnel, espacios preparados para la ubicación de los equipos de control y gestión de los sistemas propios del túnel. 30
Para aumentar la fiabilidad y seguridad del sistema inteligente de señalización de emergencia se instalará un dispositivo de control secundario, operando coordinado con el principal, del tal modo que ante un fallo del principal pueda entrar a ocupar su puesto o bien que puedan operar simultáneamente, si la red de comunicaciones queda interrumpida en un punto intermedio. 35
Opcionalmente para aumentar la fiabilidad y seguridad del sistema inteligente de señalización de emergencia, se prevé dotar de conectividad adicional al dispositivo de control con el centro de control del túnel, a través de un canal auxiliar de datos móviles, por ejemplo GPRS o 3G.
40
El dispositivo de control principal y secundario, comprenden un bus de conexión, un bloque controlador y una toma de alimentación.
45
Se trata de dispositivos inalámbricos, con alimentación propia y posibilidad de trabajar de modo autónomo; sin depender de ninguna de las instalaciones nativas del túnel, permaneciendo apagados en reposo, activándose en caso de emergencia, indicando la señalización acorde a la situación del contexto que le haya comunicado el centro de control.
50
Cada dispositivo de señalización, para aumentar la persistencia de la iluminación, utilizara un sistema de iluminación mixto, basado tanto en retroiluminación como en indicadores fotoluminiscentes, que podrán recargarse en los primeros minutos de actuación de la señal, siendo su funcionalidad, el refuerzo del mensaje transmitido y asegurar la visibilidad de la propia señal aun en el caso de registrase un fallo en el sistema electrónico, permitiendo prolongar notablemente el tiempo de iluminación de la señal, resultando de utilidad como 55 apoyo al desalojo, y también para equipos de emergencia, como bomberos, que intervengan en una fase posterior a una incidencia.
Cada dispositivo de señalización, podrá incluir diferentes sensores del entorno, temperatura, humedad, luminosidad, movimiento, nivel sonoro y/o gases, La información será utilizada tanto de modo local, como puesta 60 a disposición de todo el sistema, y permitirá la toma de decisiones sobre la información óptima que debe mostrar cada dispositivo en cada instante.
Gracias a las capacidades de sensado que incluyen las señales, los propios dispositivos de señalización, ofrecen información adicional para la prevención y gestión de situaciones de emergencia. 65
Los dispositivos de señalización incorporan múltiples capacidades de transmisión de información, no solo visual, para conseguir la transmisión del mensaje en canales con obstrucciones (humo, ruido ambiente etc) y el refuerzo del mensaje mediante múltiples estímulos.
El dispositivo de señalización comprende un bloque controlador, un bloque de sensorizacion del entorno, una 5 batería. la correspondiente señal, un bus de entrada para conexión de elementos externos y un bus de salida de conexión de pequeñas cargas, que serán gestionadas directamente por el propio dispositivo.
En relación a la conexión de un elemento externo al dispositivo de señalización, podría tratarse de un bus estándar de alarma, pudiendo quedar conectado dicho dispositivo de señalización a otros buses de alarmas. 10
Router:
Los dispositivos de router, contribuyen a reforzar la estructura de la red inalámbrica de comunicaciones. Estarán conectados únicamente al bus de alimentación del túnel, y dispondrán de una batería de respaldo, para asegurar 15 su funcionamiento aun en caso de corte de suministro energético, quedando distribuidos entre los dispositivos de señalización de emergencias a lo largo del túnel.
Adicionalmente, se podrá incorporar un router en el interior de un dispositivo de señalización, de modo que se dispondrá de ambas versatilidades en un solo dispositivo final. 20
25
Este sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles que se presenta, aporta múltiples ventajas sobre los actualmente disponibles, siendo la más importante que se consigue ofrecer información dinámica, en tiempo real y acorde a las condiciones del entorno, lo que facilita un rápido desalojo de un túnel ante una situación de emergencia.
30
Una ventaja de las más importantes es que todos los dispositivos de control del sistema, de señalización y de router se comunican entre si a través de una red inalámbrica con topología mallada y alimentada a través de un sistema autónomo de suministro eléctrico, independiente del resto de dispositivos instalados en un túnel, por lo que el sistema es altamente robusto en el caso de catástrofes, permaneciendo operativo en ausencia de suministro eléctrico. 35
Una ventaja de las más importantes es que el sistema dispone de rutinas de verificación, que en base a la comunicación inalámbrica permite la recepción y emisión de información de cada dispositivo del sistema y su constante supervisión, realizándose dicha supervisión periódicamente o bajo demanda desde el centro de control del túnel. 40
Como ventaja importante añadir que los dispositivos de señalización disponen de una total autonomía en el suministro eléctrico, gracias a una alimentación por baterías, incorporando opcionalmente un sistema de generación de energía que las recargue de forma autónoma, redundando en una mayor fiabilidad del sistema ya que puede operar ante fallos eléctricos, y un proceso de instalación y mantenimiento más rápidos y baratos, al 45 carecer de cableado.
Otra ventaja importante es que el sistema está diseñado con al menos dos dispositivos de control, ubicados uno en cada extremo, que permiten una operación redundante y conjunta, de manera que, en caso de fallo del controlador principal, el secundario, podrá gestionar el sistema, igualmente, en caso de ruptura de comunicación 50 en un punto intermedio del túnel, se generaran dos subsistemas, interviniendo cada uno de los controladores.
Otra ventaja es que los dispositivos de señalización pueden incorporar capacidad de sensado del entorno, de modo que las propias señales son capaces de ser conscientes de su entorno y actuar en consecuencia, poniendo a disposición del sistema la información del contexto obtenida por cada señal. 55
Como ventaja añadir que opcionalmente para aumentar la conectividad adicional del dispositivo de control principal con el centro de control del túnel, se conectara un canal auxiliar de datos móviles, por ejemplo GPRS o 3G.
60
Además como ventaja importante añadir que los dispositivos de señalización disponen de alimentación propia y posibilidad de trabajar de modo autónomo, sin depender de ninguna de las instalaciones nativas del túnel, permaneciendo en reposo apagados, y activos en caso de emergencia indicando la señalización acorde a la situación del contexto que le haya comunicado el centro de control.
65
Por último añadir como ventaja que el router contribuye a reforzar la estructura de la red inalámbrica de comunicaciones, mejorando la integridad y fiabilidad de la red.
5
Para comprender mejor el objeto de la presente adición, en el plano anexo se ha representado una realización práctica preferencial de la misma
10
La figura – 2 – muestra esquemáticamente la configuración del dispositivo de control principal y de control secundario.
15
El sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, se caracteriza por comprender una red 20 inalámbrica (1) con topología mallada y alimentada a través de un sistema de suministro eléctrico autónomo, capaz de extraer la energía del entorno, independiente del resto de dispositivos instalados en un túnel, incorporando dispositivos de control (2 y 3), de señalización (4) de emergencias y de router (5), generando mensajes que comprenden varios canales sensitivos, visual, sonoro, y táctil, variando dinámicamente en tiempo real, para adaptarse de modo optimo a la situación del entorno, comunicados entre sí, e interconectados con el 25 centro de control (6) de un túnel.
A través de la red inalámbrica (1) los dispositivos integrados en la misma, realizan la recepción y 30 emisión de información, bien de aviso de emergencia desde el centro de control (6) del túnel, a los dispositivos de señalización (4) de emergencia, o bien, de verificación y estado periódicamente, desde cada dispositivo (2, 3, 4 y 5) hacia el centro de control (6) del túnel, manteniendo una supervisión constante, con la capacidad de informar ante situaciones de mal funcionamiento o baja batería,
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La red inalámbrica (1) comprende un circuito que integra un dispositivo de control principal (2) conexionado al centro de control (6) del túnel, vía bus, un dispositivo de control secundario (3), situados uno en cada extremo del túnel, dispositivos de señalización (4) distribuidos a distancia equidistante y dispositivos de router (5) intercalados entre los dispositivos de señalización (4) para facilitar la comunicación del sistema.
40
El sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles dispone de alimentación de suministro eléctrico autónoma e independiente del resto de sistemas y dispositivos instalados en el túnel, basada en baterías (7), capaces de mantener el sistema operativo de modo continuo y activar los dispositivos durante una emergencia, 45 garantizando un periodo mínimo de funcionamiento que permita una evacuación del túnel, periodo variable en función de la longitud del túnel, número y capacidad de las salidas de emergencia.
La alimentación autónoma en el suministro eléctrico, basada en baterías (7), asegura un periodo de sustitución suficientemente largo como para poder integrarlo dentro de las tareas preventivas que se realizan en todos los 50 dispositivos del túnel, con periodicidad mensual, trimestral, semestral y anual, gestionado desde el centro de control (6) del túnel.
Opcionalmente se prevé la generación de energía in-situ, incorporando un sistema de generación de energía que permita la recarga de forma autónoma de las baterías (7), utilizando un sistema de recolección harvesting. 55
El dispositivo de control principal (2) interconecta, mediante una red inalámbrica (1) los dispositivos de señalización (4) de emergencia con el bus (10) del centro de control (6) del túnel, a través de una conexión 60 segura.
El dispositivo de control principal (2), permite el acceso desde el centro de control (6) del túnel a los dispositivos de señalización (4) de emergencia, tomando la alimentación desde alguno de los circuitos del túnel, quedando
instalado en un espacio destinado para la ubicación de equipos de control y gestión de los sistemas propios del túnel.
El dispositivo de control secundario (3), se instala operando coordinado con el dispositivo de control principal (2), destinado a ocupar su puesto ante un fallo del dispositivo de control principal (2), u operar ambos 5 simultáneamente, si la red inalámbrica (1), queda interrumpida en un punto intermedio del túnel, aumentando la fiabilidad y seguridad del sistema inteligente de señalización de emergencia.
Opcionalmente para aumentar la fiabilidad y seguridad del sistema inteligente de señalización de emergencia, se prevé dotar de conectividad adicional al dispositivo de control principal (2) con el centro de control (6) del túnel, a 10 través de un canal auxiliar de datos móviles.
El dispositivo de control principal (2) y el dispositivo de control secundario (3), comprenden un bus de conexión (8), un bloque controlador (11), y toma de alimentación (12).
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Cada dispositivo de señalización (4) de emergencia, para aumentar la persistencia de la iluminación, utiliza un sistema de iluminación mixto, basado tanto en retroiluminación como en indicadores fotoluminiscentes, que podrán recargarse en los primeros minutos de actuación de la señal, siendo su funcionalidad, el refuerzo del 20 mensaje transmitido y asegurar la visibilidad de la propia señal aun en el caso de registrase un fallo en el sistema electrónico, permitiendo prolongar notablemente el tiempo de iluminación de la señal, resultando de utilidad como apoyo al desalojo, y también para equipos de emergencia que intervengan en una fase posterior a una incidencia.
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Los dispositivos de señalización (4) de emergencia, son inalámbricos, con alimentación propia, incluyendo diferentes sensores del entorno, temperatura, humedad, luminosidad, movimiento, nivel sonoro y/o gases y posibilidad de trabajar de modo autónomo; sin depender de ninguna de las instalaciones nativas del túnel, permaneciendo apagados en reposo, activándose en caso de emergencia, indicando la señalización acorde a la situación del contexto que le haya comunicado desde el centro de control (6) del túnel. 30
El dispositivo de señalización (4) de emergencia comprende un bloque controlador (11), un bloque de sensorizacion del entorno (9), una batería (7) y la correspondiente señal (13).
El dispositivo de señalización (4) comprende un bloque controlador (11), un bloque de sensorizacion del entorno 35 (9), una batería (7), la correspondiente señal (13), un bus de entrada (14) para conexión de elementos externos y un bus de salida (15) de conexión de pequeñas cargas.
Router:
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Los dispositivos de router (5), refuerzan la estructura de la red inalámbrica (1) de comunicaciones, permaneciendo conectados únicamente al bus (10) del túnel, y dispondrán de una batería (7) de respaldo, para asegurar su funcionamiento aun en caso de corte de suministro energético, quedando distribuidos entre los dispositivos de señalización (4) de emergencias a lo largo del túnel.
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Adicionalmente, se podrá incorporar un router (5) en el interior de un dispositivo de señalización (4), disponiendo de ambas versatilidades en un solo dispositivo.
Claims (1)
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REIVINDICACIONES1 – Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, caracterizado por comprender una red inalámbrica (1) con topología mallada y alimentada a través de un sistema de suministro eléctrico autónomo e independiente del resto de dispositivos instalados en un túnel, incorporando dispositivos de control (2 y 3), de 5 señalización (4) de emergencias y de router (5), comunicados entre sí, e interconectados con el centro de control (6) de un túnel.2 – Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, según la reivindicación 1, caracterizado por que dispone de suministro eléctrico autónomo e independiente del resto de sistemas y dispositivos instalados en 10 el túnel, basado en baterías (7),3 – Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, según la reivindicación 2, caracterizado por que incorpora un sistema de generación de energía para la recarga de forma autónoma de las baterías (7), utilizando un sistema de recolección harvesting. 154 – Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, según la reivindicación 1, caracterizado por que la red inalámbrica (1) comprende un circuito que integra un dispositivo de control principal (2) conexionado al centro de control (6) del túnel, vía bus, un dispositivo de control secundario (3), situados uno en cada extremo del túnel, dispositivos de señalización (4) de emergencias, distribuidos a distancia equidistante y dispositivos de 20 router (5) intercalados entre los dispositivos de señalización (4) de emergencias.5 – Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, según la reivindicación 1, caracterizado por que el dispositivo de control principal (2) interconecta, a través la red inalámbrica (1), los dispositivos de señalización (4) de emergencia con el bus (10) del centro de control (6) del túnel, a través de una conexión 25 segura, tomando la alimentación desde alguno de los circuitos del túnel, quedando instalado en un espacio destinado para la ubicación de equipos de control y gestión de los sistemas propios del túnel.6 – Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, según la reivindicación 5, caracterizado por que el dispositivo de control secundario (3), se instala operando coordinado con el dispositivo de control principal 30 (2), operando conjuntamente y/o de modo independiente, ante fallo del control principal (2).7 – Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, según reivindicación 5 y 6, caracterizado por que el dispositivo de control principal (2) y el dispositivo de control secundario (3), comprenden un bus de conexión (8), un bloque controlador (11) y toma de alimentación (12). 358 – Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, según la reivindicación 5 a 7, caracterizado por que la dotación de conectividad adicional al dispositivo de control (2) con el centro de control (6) del túnel, se realiza a través de un canal auxiliar de datos móviles.409 – Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, según la reivindicación 1, caracterizado por que cada dispositivo de señalización (4) de emergencia, incorpora un sistema de iluminación mixto, basado tanto en retroiluminación como en indicadores fotoluminiscentes.10 – Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, según la reivindicación 9, caracterizado por 45 que los dispositivos de señalización (4) de emergencia, son inalámbricos, con alimentación propia, sensores del entorno y posibilidad de trabajar de modo autónomo e independiente de las instalaciones nativas del túnel, permaneciendo apagados en reposo, activándose en caso de emergencia.11 – Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, según reivindicación 9 y 10, caracterizado 50 por que el dispositivo de señalización (4) comprende un bloque controlador (11), un bloque de sensorizacion del entorno (9), una batería (7), la correspondiente señal (13), un bus de entrada (14) para conexión de elementos externos y un bus de salida (15) de conexión de pequeñas cargas.12 – Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, según la reivindicación 1, caracterizado por 55 que los dispositivos de router (5), refuerzan la estructura de la red inalámbrica (1), permaneciendo conectados únicamente al bus (10) del túnel, disponiendo de una batería (7) de respaldo, quedando distribuidos entre los dispositivos de señalización (4) de emergencias a lo largo del túnel.13 – Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, según reivindicación 12, caracterizado por 60 que el dispositivo de router (5) comprende una batería de respaldo (7) y un bloque controlador (11).14 – Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles, según reivindicación 12 y 13, caracterizado por incorporar un router (5) en el interior de un dispositivo de señalización (4), disponiendo de ambas versatilidades en un solo dispositivo. 65
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|---|---|---|---|
| ES201331513A ES2442067B8 (es) | 2013-10-14 | 2013-10-14 | Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles |
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| ES201331513A Active ES2442067B8 (es) | 2013-10-14 | 2013-10-14 | Sistema inteligente de señalización de emergencia en túneles |
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