ES2927709T3 - Dispositivo y procedimiento para detectar una fuga en un sistema de tuberías para un fluido - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un dispositivo y un método correspondiente para detectar una fuga en un sistema de tuberías (10) para un fluido, siendo suministrado el fluido al sistema de tuberías (10) por medio de una línea de alimentación (16) desde una tubería de presión aguas arriba. sistema de mantenimiento, el sistema de tuberías (10) al menos un punto de extracción (14) se proporciona para el fluido. Para detectar una fuga de forma temprana y fiable, un dispositivo de medición de flujo (18), que está dispuesto en la línea de suministro (16), y un dispositivo de procesamiento de datos (19), que está conectado al dispositivo de medición de flujo (18), También se proporcionan, el dispositivo de medición de flujo (18) mide el flujo másico y/o volumétrico de fluido a través de la línea de suministro (16) continuamente o al menos en intervalos de tiempo definibles y transmite los valores medidos del flujo másico y/o volumétrico a el dispositivo de procesamiento de datos (19). El dispositivo de procesamiento de datos (19) está configurado de tal manera que una remoción actual de masa y/o volumen (V 41 , V 42 , V 43A) del fluido que ha fluido a través de la línea de suministro (16) se basa en la los valores medidos del caudal másico y/o volumétrico pueden determinarse a partir de un punto en el tiempo en el que el caudal másico y/o volumétrico excede un primer valor de caudal mínimo (MIN) predeterminable y siempre que el caudal másico y/o volumétrico medido no cae por debajo de un segundo valor de caudal mínimo (MIN) predeterminable. En estado ABIERTO, el dispositivo de procesamiento de datos (19) emite un primer mensaje de advertencia predeterminable si la remoción actual de masa y/o volumen (V 42) excede un valor límite de primera remoción predeterminable. En un estado SMARTLOCK, el dispositivo de procesamiento de datos (19) emite un segundo mensaje de advertencia predeterminable si la remoción actual de masa y/o volumen (V 41 , V 43A) excede un valor límite de segunda remoción predefinible (V MAX), la segunda remoción el valor límite (V MAX) es menor que el primer límite de extracción. Además, existe una transición automática del estado SMARTLOCK al estado ABIERTO cuando el caudal másico y/o volumétrico actualmente medido por el dispositivo de medición de caudal (18) cae por debajo del segundo valor de caudal mínimo (MIN) y el caudal másico y/o volumétrico actual /o el volumen de extracción (V 41) es inferior al segundo límite de extracción (V MAX). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo y procedimiento para detectar una fuga en un sistema de tuberías para un fluido
La invención se refiere a un dispositivo para detectar una fuga en un sistema de tuberías para un fluido. Por lo general, el fluido se suministra al sistema de tuberías (por ejemplo, en un edificio, una unidad residencial o una unidad industrial) mediante una línea de suministro desde un sistema de mantenimiento de la presión previa (por ejemplo, el sistema municipal de suministro de agua o gas), en el que también se encuentra el contador para el consumo del fluido. El sistema de tuberías dispone de al menos un punto de extracción del fluido. La invención se refiere además a un procedimiento correspondiente, así como a un dispositivo correspondiente para el tratamiento de datos, un producto de programa informático correspondiente, así como un medio de almacenamiento legible por ordenador correspondiente.
El sistema de tuberías según la presente invención comprende, en particular, una pluralidad de tuberías interconectadas en las que se suministra el fluido respectivo a un usuario o consumidor para su extracción. El usuario o el consumidor extrae el fluido en los correspondientes puntos de extracción. Las tuberías están unidas entre sí mediante elementos de unión (por ejemplo, manguitos de tubo). En el sistema de tuberías puede haber válvulas u otros elementos que controlen el caudal de masa y/o de volumen. Además, el sistema de tuberías puede tener al menos un subsistema, por ejemplo, un subsistema para el agua caliente y otro para el agua fría. Cada subsistema forma parte del sistema de tuberías y está conectado al resto del sistema de tuberías o al menos a otro subsistema. El sistema de tuberías está conectado a la red anterior para el suministro del fluido por medio de la línea de suministro.
Las fugas en los sistemas de tuberías para fluidos tales como el agua, el gas natural, la gasolina o líquidos o gases similares son un problema importante hoy en día. Este problema se debe no solo a consideraciones ecológicas, ya que la materia prima fluida, como el agua o el gas natural, se pierde para un uso posterior. La fuga de agua o de gas natural también puede ocasionar daños importantes a los edificios u otras unidades que llevan el sistema de tuberías, lo que a menudo se advierte tan tarde que resulta económicamente muy costoso para el propietario de un piso, por ejemplo, reparar los daños. Además, la calidad de vida puede verse afectada por la aparición de moho en las paredes húmedas.
Las fugas se producen, por ejemplo, por el envejecimiento, agujeros causados por modeduras o las distorsiones del suelo circundante que provocan tensiones en las tuberías. Las fugas también pueden producirse por defectos en los equipos instalados y conectados al sistema de tuberías. La detección de fugas se ve dificultada por el hecho de que el fluido circula por el sistema de tuberías en cantidades muy fluctuantes. Sin embargo, incluso las pequeñas fugas pueden causar daños considerables durante un período de tiempo más largo.
Por lo tanto, es necesario detectar las fugas en los sistemas de tuberías lo antes posible y de manera fiable. Sin embargo, los gastos de dicha detección de fugas en los sistemas de tuberías no deben ser demasiado costosos en términos económicos y de construcción con objeto de promocionar la aceptación en el mercado de un dispositivo o un procedimiento de detección.
De los documentos US 2008/0184781 A1, WO 2013/076721 A1 y ES 196 08 527 A1 se conocen dispositivos o procedimientos con los que se puede detectar una fuga en un sistema de tuberías o que cierran automáticamente dicho sistema.
En el documento DE 19701 317 A1 se da a conocer un sistema de detección de fugas en sistemas de tuberías, en el que la cantidad de una sustancia líquida que fluye se detecta automáticamente de una manera conocida per se, llevándose a cabo la detección en los momentos de menor caudal durante un período de tiempo más largo. A partir de esto, se calculan los valores medios y se examinan estos valores medios para las cantidades que aumentan lentamente, no usándose para el promedio los valores atípicos que superan ciertos límites. El procedimiento conocido es básicamente adecuado en particular para la detección de fugas más pequeñas, pero es comparativamente poco fiable.
El documento DE 197 06 564 A1 describe un dispositivo de detección y detención de fugas de agua para uso doméstico, que tiene un diseño complicado. El dispositivo comprende, por ejemplo, un dispositivo de regulación controlado por un microprocesador para controlar un elemento de cierre, que detecta las fugas de los mensajes de los sensores según algoritmos predeterminados o programables, inicia procesos de estrangulamiento o cierre y emite señales de aviso e información. Además, se pueden usar múltiples sensores para detectar fugas. Por ejemplo, el dispositivo conocido inicia un proceso de desconexión cuando se supera un caudal predeterminado, cuando el caudal se desvía de un patrón de consumo doméstico encontrado y almacenado de forma adaptativa o cuando los mensajes de los sensores están predeterminados para este fin.
El documento DE 198 14903 C2 da a conocer un procedimiento muy general para el cierre preventivo de una línea de suministro de un medio en función de los hábitos de consumo de los usuarios, en el que los hábitos de los usuarios se evalúan mediante una medición de la presión en las líneas como criterio para determinar una fuga en el sistema de tuberías. Para un procedimiento de este tipo, es necesario observar los hábitos de los usuarios durante un periodo de tiempo más largo para establecer criterios fiables con los que se puedan detectar las fugas de forma fiable. Esto funciona bien siempre que los usuarios mantengan sus hábitos. Sin embargo, si los usuarios cambian sus hábitos bruscamente, el procedimiento conocido no es muy practicable.
Finalmente, en el documento ES 44 40 714 C2 se describe un procedimiento para el cierre preventivo de líneas de suministro cargadas de medios con una válvula principal y uno o más puntos de extracción. Cuando la válvula principal está cerrada, se realiza una medición de la pérdida de presión entre la válvula principal y los puntos de extracción para detectar fugas en las líneas de suministro. Este procedimiento se basa en la observación de que incluso las fugas más pequeñas provocan una pérdida de presión medible en las líneas de suministro. Si se mide una pérdida de presión entre la válvula principal y el punto de extracción, la válvula principal permanece cerrada aunque haya un usuario en uno o varios puntos de extracción para evitar más pérdidas y subsanar el daño.
El objetivo de la presente invención es, por lo tanto, crear un dispositivo con el que se pueda detectar una fuga de manera temprana y fiable y que no sea muy costoso en términos técnicos y económicos. En consecuencia, objetivo consiste en presentar un procedimiento rentable para la detección temprana y fiable de fugas en un sistema de tuberías. Lo mismo ocurre con el dispositivo de tratamiento de datos, el producto de programa informático y el medio de almacenamiento legible por ordenador.
El objetivo se consigue con el dispositivo descrito en la reivindicación 1.
El dispositivo según la invención presenta en particular
• un dispositivo de medición de caudal, que está dispuesto en la línea de suministro, y
• un dispositivo de tratamiento de datos que está conectado al dispositivo de medición de caudal.
Según la invención, el dispositivo de medición de caudal mide el caudal de masa y/o de volumen del fluido a través de la línea de suministro de forma continua o al menos a intervalos de tiempo predeterminados, por ejemplo cada 0,01 segundos a 5 segundos, el caudal de masa y/o de volumen del fluido a través de la línea de suministro y transmite los valores medidos del caudal de masa y/o de volumen al dispositivo de tratamiento de datos, estando el dispositivo de tratamiento de datos configurado de tal manera que se distingue al menos un estado de SMARTLOCK y un estado de OPEN y que, en cada uno de los estados de SMARTLOCK y de OPEN, se puede determinar una eliminación de masa y/o de volumen del fluido que ha circulado a través de la línea de suministro sobre la base de los valores medidos del caudal de masa y/o de volumen a partir de un punto temporal, en el que el caudal de masa y/o de volumen medido supera un primer valor de caudal mínimo predeterminable (en cada caso correspondiente al valor de caudal de masa o al valor de caudal de volumen), y siempre que el caudal de masa y/o de volumen medido no descienda por debajo de un segundo valor de caudal mínimo predeterminable (en cada caso correspondiente al valor de caudal de masa o al valor de caudal de volumen). Según la invención, el dispositivo de tratamiento de datos está configurado además de tal manera que
• en el estado OPEN, el dispositivo de tratamiento de datos emite un primer mensaje de aviso predeterminable si la extracción de masa y/o de volumen actual supera un primer valor límite de extracción predeterminable (en cada caso correspondiente al valor límite de extracción de masa o de volumen),
• en el estado SMARTLOCK, el dispositivo de tratamiento de datos emite un segundo mensaje de aviso predeterminable si la extracción actual de masa y/o de volumen supera un segundo valor límite de extracción predeterminable (en cada caso correspondiente al valor límite de extracción de masa o de volumen), siendo el segundo valor límite de extracción menor que el primer valor límite de extracción,
• una transición automática del estado SMARTLOCK al estado OPEN tiene lugar cuando el caudal de masa y/o de volumen medido actualmente por el dispositivo de medición de caudal, después de superar el primer valor de caudal mínimo (MIN), cae posteriormente por debajo del segundo valor de caudal mínimo y la extracción actual de masa y/o de volumen es menor que el segundo valor límite de extracción.
Un fluido en el contexto de la presente invención es cualquier líquido o gas. Estos fluidos son, por ejemplo, agua, gas natural, gasolina o similares. El sistema de tuberías está conectado a un sistema externo, aguas arriba, que mantiene la presión del fluido siempre a una presión superior a la presión ambiente fuera del sistema de tuberías y del sistema externo. La presión del fluido en el sistema externo y en el sistema de tuberías es la misma, aunque a veces la presión en el sistema externo y la presión en el sistema de tuberías pueden diferir. También es importante que el sistema de tuberías esté cerrado, excepto el punto o puntos de extracción previstos y la(s) línea(s) de suministro (y, en su caso, la fuga que se produzca y deba detectarse). En el caso de una instalación de agua doméstica, el sistema de mantenimiento de la presión previa es, por ejemplo, la red municipal de suministro de agua. El gas natural se suministra con la red municipal de suministro de gas natural, por ejemplo, como sistema de mantenimiento de la presión. En un ejemplo alternativo, una bombona de gas corresponde a un sistema de mantenimiento de la presión y la línea de suministro a la parrilla corresponde al sistema de tuberías. El dispositivo de medición del caudal se acopla a la válvula de la bombona de gas.
Los puntos de extracción son puntos del sistema de tuberías en los que se puede retirar un volumen de fluido del sistema de tuberías directamente (por ejemplo, abriendo un grifo) o indirectamente (por ejemplo, mediante una lavadora) mediante una acción selectiva a una extracción intencionada.
Una fuga o un escape son un punto en el sistema de tuberías en el que el fluido se escapa del sistema de tuberías al medio ambiente de forma no intencionada, por ejemplo debido a un agujero o a una grieta o a un defecto en un dispositivo instalado en un punto de extracción (por ejemplo, un grifo que gotea) o algún otro defecto o punto débil en las tuberías, conectores o puntos de extracción del sistema de tuberías. En el lugar de una fuga, se produce una extracción "involuntaria" de una masa o de un volumen de fluido, por así decirlo.
La presente invención es aplicable a un sistema de tuberías que tenga una sola línea de alimentación y que conecte el sistema de mantenimiento de la presión aguas arriba con el sistema de tuberías, así como a un sistema de tuberías que tenga múltiples líneas de alimentación. En este último caso, debe haber un dispositivo de medición de caudal en cada línea de suministro, que mide el caudal de masa y/o de volumen de fluido a través de la respectiva línea de suministro de forma continua, o al menos en los intervalos de tiempo predefinidos, y transmite los valores medidos del caudal de masa y/o de volumen al dispositivo de tratamiento de datos, que registra todos los flujos de masa y/o de volumen de todas las líneas de suministro. Se entiende que, en este caso, el dispositivo de tratamiento de datos suma todos los caudales de volumen en todas las líneas de suministro y usa la suma para la comparación con el primer valor de caudal mínimo y el segundo valor de caudal mínimo, así como para la determinación de la extracción de masa y/o de volumen. Este procedimiento y esta configuración del dispositivo de tratamiento de datos o del aparato se incluirán a continuación cuando se explique la invención para el caso con una sola línea de alimentación.
Todos los caudalímetros comunes que se pueden usar como dispositivos de medición de caudal o de cantidad en tuberías cerradas se pueden usar como dispositivos de medición de caudal, por ejemplo, caudalímetros electromagnéticos, caudalímetros de área variable, caudalímetros ultrasónicos, placas de orificio, sondas de presión dinámica, caudalímetros de masa por Coriolis, caudalímetros térmicos, caudalímetros de masa de vórtice, caudalímetros de rodete, caudalímetros helicoidales, caudalímetros de turbina, caudalímetros Woltmann, caudalímetros de remolino, caudalímetros de vórtice, caudalímetros de fuelle, caudalímetros rotativos, caudalímetros de pistón, caudalímetros de rueda oval, caudalímetros de pistón anular, caudalímetros de paletas deslizantes, caudalímetros de engranaje.
El dispositivo según la invención puede distinguir al menos dos estados, a saber, el estado SMARTLOCK (primer estado) y el estado OPEN (segundo estado). El dispositivo de tratamiento de datos tiene una sección de memoria cuyo contenido gestiona el correspondiente estado del dispositivo. El contenido de la sección de memoria puede cambiarse en consecuencia cuando un estado es cambiado por el dispositivo de tratamiento de datos o puede ser leído por el dispositivo de tratamiento de datos para consultar el estado respectivo. Por ejemplo, la sección de memoria tiene el contenido "0" cuando el dispositivo está en estado SMARTLOCK y el contenido "1" cuando el dispositivo está en estado OPEN.
Tanto en el estado SMARTLOCK como en el estado OPEN, a partir del momento en que se excede el primer valor de caudal mínimo, el dispositivo de tratamiento de datos determina la extracción actual de masa y/o de volumen del fluido que ha circulado a través de la línea de suministro, basándose en los valores medidos del caudal de masa y/o de volumen. Sin embargo, los dos estados difieren en el límite de extracción.
El dispositivo según la invención comienza en el estado SMARTLOCK, que es también el estado inicial en el que una extracción de fluido es indeseable per se y en el que se sospecha una fuga en el caso de un caudal de masa y/o de volumen de fluido a través de la línea de suministro, medido por medio del dispositivo de medición de caudal. En consecuencia, se emite un primer mensaje de aviso cuando la extracción actual de masa y/o de volumen supera un primer valor límite de extracción comparativamente bajo (por ejemplo, 10 I para el agua). Sin embargo, según la invención, el usuario tiene la opción de salir del estado SMARTLOCK mediante una extracción definida de fluido del sistema de tuberías en un punto de extracción, es decir, una extracción que se termina antes de que se alcance el primer valor límite de extracción. En este caso, se produce una transición automática al estado OPEN, en el que se permite un mayor volumen de extracción de fluido, que no conduce a la clasificación de una fuga, siempre que no se supere un valor límite superior (segundo valor límite de extracción). Durante la transición automática del estado SMARTLOCK al estado OPEN, el contenido de la sección de memoria del dispositivo de tratamiento de datos en el ejemplo anterior se cambia de "0" a "1". Debido al contenido modificado de la sección de almacenamiento, el dispositivo según la invención reconoce que se aplica el primer valor límite de extracción más alto previsto para el estado OPEN.
De acuerdo con la invención, el usuario puede, por lo tanto, señalar al sistema de tuberías o al dispositivo según la invención, mediante una acción deliberada, que el consumo posterior (extracción de masa y/o de volumen de fluido) representa una extracción intencionada.
En el estado OPEN, se supone que el consumidor desea usar (consumir) el fluido contenido en el sistema de tuberías, por ejemplo, agua. El dispositivo de medición de caudal registra el caudal de masa y/o de volumen y lo transmite al dispositivo de tratamiento de datos. El dispositivo de tratamiento de datos suma continuamente el caudal de masa y/o de volumen medido a partir de un momento en el que el caudal de masa y/o de volumen medido supera el primer valor de caudal mínimo, es decir, debe considerarse como una extracción de corriente grave, y determina a partir de ello la extracción de masa y/o de volumen actual en un momento respectivo mientras el caudal de masa y/o de volumen no descienda por debajo del segundo valor de caudal mínimo. En el estado OPEN, se permite una extracción de masa y/o de volumen de fluido comparativamente alta, porque se supone que la extracción de fluido es intencionada, por ejemplo, para los procesos habituales en un hogar, como tirar de la cadena, llenar una lavadora, etc. Solo cuando la extracción de masa y/o de volumen actual supera un primer límite de extracción predefinido, que para el agua puede ser, por ejemplo, de 100 l, el dispositivo de tratamiento de datos asume que hay una fuga en el sistema de tuberías, por ejemplo, que una tubería ha reventado. En este caso, el dispositivo de tratamiento de datos emite un primer mensaje de aviso correspondiente y predefinible, que es, por ejemplo, visual y/o acústico. Además, en este caso, las medidas de protección pueden ser iniciadas automáticamente por el dispositivo de tratamiento de datos. Por ejemplo, el sistema de tuberías puede cerrarse automáticamente contra el sistema de mantenimiento de la presión aguas arriba (por ejemplo, mediante una válvula de cierre controlable en la línea de suministro) para evitar más fugas de fluido en el punto de fuga. En el caso de un fluido inflamable, en particular un gas inflamable, puede activarse alternativa o adicionalmente un sistema de gas conectado al sistema de tuberías, lo que reduce el riesgo de incendio o de explosión mediante la introducción/inyección de un gas no inflamable (por ejemplo, nitrógeno, CO2) en el sistema de tuberías.
También en el estado SMARTLOCK, el dispositivo de tratamiento de datos determina una eliminación de masa y/o de volumen del fluido que ha circulado a través de la línea de suministro a partir de un momento en el que el caudal de masa y/o de volumen medido supera el primer valor de caudal mínimo, y durante todo el tiempo que el caudal de masa y/o de volumen no caiga por debajo de un segundo valor de caudal mínimo. Cuando se sobrepasa el primer valor de caudal mínimo, el dispositivo de tratamiento de datos supone que se está produciendo una extracción -intencionada o no-. Cuando el caudal desciende por debajo del segundo valor de caudal mínimo, la extracción se da por finalizada. En este caso, se supone que se ha producido una eliminación intencionada. De forma análoga al estado OPEN, el dispositivo de tratamiento de datos suma el caudal de masa y/o de volumen medido a partir del momento en que el caudal de masa y/o de volumen medido supera el primer valor de caudal mínimo y determina así la extracción de masa y/o de volumen actual del fluido que ha circulado por la línea de suministro en cualquier momento. Si esta extracción de masa y/o de volumen actual en el estado SMARTLOCK es demasiado grande, es decir, supera el segundo límite de extracción, que por ejemplo es de 10 l para el agua, se supone que se trata de una extracción involuntaria, es decir, que se ha detectado una fuga. En este caso, el dispositivo de tratamiento de datos emite un segundo mensaje de aviso, que es, por ejemplo, visual y/o acústico e indica una extracción involuntaria, es decir, una fuga. Además, pueden iniciarse automáticamente otras medidas de protección, por ejemplo, el cierre del sistema de tuberías contra el sistema de mantenimiento de la presión aguas arriba descrito anteriormente y/o la introducción de un gas no inflamable también descrito anteriormente. En el estado SMARTLOCK, la extracción de masa y/o de volumen permitida es un valor menor que en el estado OPEN. Esto se consigue porque el segundo límite de extracción es menor que el primero. Esto permite encontrar más rápidamente las fugas en el sistema de tuberías. El segundo límite de extracción podría ser de 10 l para el agua, por ejemplo.
Después de que el dispositivo de tratamiento de datos haya detectado una superación del primer valor de flujo mínimo y, por lo tanto, una extracción del fluido, el usuario puede indicar al dispositivo según la invención mediante una acción deliberada del usuario, es decir, por ejemplo, una extracción específica y deliberada del fluido, que seguirán otros eventos de extracción deliberada. Según la invención, se produce una transición automática del estado SMARTLOCK al estado OPEN cuando el caudal de masa y/o de volumen medido actualmente por el dispositivo de medición de caudal cae por debajo del segundo valor de caudal mínimoy la extracción de masa y/o de volumen actual es menor que el segundo valor límite de extracción. Por lo tanto, el usuario debe iniciar específicamente una extracción (es decir, superar el primer valor de caudal mínimo) y también finalizarla de nuevo (es decir, caer por debajo del segundo valor de caudal mínimo) y solo extraer un volumen limitado de fluido en el proceso. Esta acción deliberada, que puede realizarse manualmente o también mecánicamente (por ejemplo, mediante una extracción inicial de una lavadora o un lavavajillas), abre la posibilidad de que el usuario retire mayores masas o volúmenes de fluido tras la transición al estado OPEN. Por lo tanto, según la presente invención, el usuario puede controlar si se desea realizar posteriores extracciones de masa o de volumen de fluido sin ningún esfuerzo adicional relacionado con el dispositivo, simplemente mediante una extracción deliberada.
El comportamiento del usuario descrito anteriormente corresponde en principio a una transmisión de datos a través del fluido (por ejemplo, agua). La extracción deliberada de fluido que comprende la superación del primer valor de flujo mínimo y la posterior caída por debajo del segundo valor de flujo mínimo (posiblemente también dentro de un intervalo de tiempo predeterminado) puede corresponder a la transmisión de la señal "1" del usuario al dispositivo de tratamiento de datos. En el ejemplo anterior, esto hace que el estado del dispositivo según la invención pase de SMARTLOCK a OPEN. Una extracción continua, es decir, un valor de caudal de masa y/o de volumen medido actualmente por el dispositivo de medición de caudal por encima del primer valor de caudal mínimo podría corresponder a la transmisión de la señal "0" del usuario al dispositivo de tratamiento de datos. De acuerdo con este principio y usando la codificación binaria (por ejemplo, mediante el código ASCII), se podrían realizar otros estados de conmutación del dispositivo según la invención. Para ello, las señales binarias se transmiten al dispositivo de tratamiento de datos a través del fluido mediante una extracción selectiva (por ejemplo, para el agua: extracción del grifo). Esto muestrea la señal transmitida a través del fluido a una frecuencia predeterminada cuyo valor recíproco es mayor que el tiempo de respuesta del dispositivo de medición de caudal. Por consiguiente, en un desarrollo posterior de la invención, el usuario puede transmitir señales "1" y "0" al dispositivo de tratamiento de datos (19) mediante un comportamiento de extracción selectivo, siendo las señales transmitidas evaluadas por medio del dispositivo de tratamiento de datos (19). Tal como se ha descrito anteriormente, la evaluación puede, por ejemplo, provocar una conmutación específica y predeterminada a determinados estados del dispositivo (por ejemplo, OPEN y SMARTLOCK). Cada estado se caracteriza por un grupo de parámetros (por ejemplo, valor de flujo mínimo, valor límite de extracción, mensaje de aviso y/o intervalo de tiempo, etc.) y puede caracterizarse adicionalmente por un tipo de fluido específico (agua de servicio, agua de lluvia, agua del grifo) como parámetro adicional. Son concebibles otros estados con parámetros diferentes o adicionales. El paso de un estado a otro se realiza cambiando al menos un parámetro. En este caso, la conmutación entre diferentes estados con distintos tipos de fluido puede lograrse mediante una válvula de tres vías.
En un ejemplo de realización, el primer valor de flujo mínimo puede ser igual o menor que el segundo valor de flujo mínimo. Particularmente preferente, como se explicará con más detalle a continuación, el primer valor de caudal mínimo y el segundo valor de caudal mínimo son iguales o mayores que el valor de puesta en marcha especificado en una hoja de datos del respectivo dispositivo de medición de caudal para la respectiva sección transversal de la línea de suministro.
En otro ejemplo de realización, el sistema puede volver automáticamente al estado de SMARTLOCK después de un período prolongado de tiempo sin extracción consciente. De acuerdo con la invención, en este ejemplo de realización el dispositivo de tratamiento de datos está configurado de tal manera que se produce una transición automática del estado OPEN al estado SMARTLOCK cuando ha transcurrido un segundo intervalo de tiempo predeterminado desde que el caudal de masa y/o de volumen medido actualmente por el dispositivo de medición de caudal cayó por debajo del segundo valor de caudal mínimo sin superar el primer valor de caudal mínimo (es decir, mientras no se supere el primer valor de caudal mínimo). El segundo intervalo de tiempo puede ser, por ejemplo, de 30 a 60 minutos.
En otro ejemplo de realización, en el estado OPEN y/o en el estado SMARTLOCK, se emite adicionalmente un tercer mensaje de aviso predeterminable si ha transcurrido un tercer intervalo de tiempo predeterminable desde el momento en que el caudal de masa y/o de volumen supera el primer valor mínimo de caudal, y el caudal no ha caído por debajo del segundo valor de caudal mínimo desde este momento. En este ejemplo de realización, se supone que si el fluido se extrae durante demasiado tiempo, es decir, cuando se supera un tercer intervalo de tiempo (por ejemplo, 20 minutos), se trata de una extracción involuntaria, es decir, de una fuga en el sistema de tuberías. En consecuencia, se emite un tercer mensaje de aviso. El tercer aviso también puede ser visual y/o acústico. Además, las medidas de protección también pueden iniciarse automáticamente en este caso, por ejemplo, el cierre del sistema de tuberías contra el sistema de mantenimiento de la presión aguas arriba descrito anteriormente y/o la introducción de un gas no inflamable descrito anteriormente. El valor límite (tercer intervalo de tiempo) también puede ajustarse de forma diferente para los estados OPEN y SMARTLOCK, por ejemplo para el agua para el estado SMARTLOCK con 5 minutos y para el estado OPEN con 20 minutos.
Por supuesto, en otro ejemplo de realización, el estado OPEN puede ser activado manualmente por el usuario. Por lo tanto, en este ejemplo de realización, el dispositivo según la invención comprende un dispositivo de accionamiento preferentemente conectado al dispositivo de tratamiento de datos (por cable o inalámbrico), mediante el cual el estado OPEN puede ser activado manualmente por un usuario y/o un mensaje de aviso puede ser confirmado manualmente por el usuario. Cuando se activa el estado OPEN, se pasa de cualquier estado del dispositivo según la invención al estado OPEN. Tras la confirmación del mensaje de aviso por parte del usuario, el dispositivo según la invención vuelve al estado básico SMARTLOCK u OPEN, dependiendo del estado básico desde el que se emitió el mensaje de aviso. El retorno es al mismo estado básico. El equipo de tratamiento de datos asume que el usuario es consciente de un mensaje de aviso cuando el mensaje de aviso es reconocido.
En otro ejemplo de realización, el dispositivo de tratamiento de datos está provisto de un algoritmo de aprendizaje de tal manera que al menos un parámetro del grupo de parámetros que comprende el intervalo de tiempo de la medición del caudal de masa y/o de volumen por el dispositivo de medición de caudal, el primer valor de caudal mínimo, el segundo valor de caudal mínimo, el primer mensaje de aviso, el segundo mensaje de aviso, el tercer mensaje de aviso, el primer valor límite de extracción, el segundo valor límite de extracción, el segundo intervalo de tiempo y el tercer intervalo de tiempo, se adapta automáticamente en función del comportamiento detectado del sistema de tuberías. El algoritmo de aprendizaje permite adaptar el dispositivo según la invención a las necesidades del usuario o usuarios.
El objetivo planteado anteriormente se consigue, además, con un procedimiento que tiene las características de la reivindicación 7.
El procedimiento según la invención presenta en particular las etapas siguientes y distingue al menos los estados SMARTLOCK y OPEN:
• Medición del caudal de masa y/o de volumen del fluido a través del conducto de alimentación de forma continua o, al menos, a intervalos de tiempo predefinidos,
• Determinación en cada uno de los estados SMARTLOCK y OPEN de una extracción de masa y/o de volumen del fluido que ha fluido a través de la línea de suministro, basándose en los valores medidos del caudal de masa y/o de volumen a partir de un punto en el que el caudal de masa y/o de volumen supera un primer valor de caudal mínimo predeterminare, y siempre que el caudal de masa y/o de volumen medido no caiga por debajo de un segundo valor de caudal mínimo,
• Emisión de un primer mensaje de aviso predefinible en el estado OPEN si la extracción actual de masa y/o de volumen supera un primer valor límite de extracción predefinible,
• Emisión de un segundo mensaje de aviso predeterminable en el estado SMARTLOCK si la extracción actual de masa y/o de volumen supera un segundo valor límite de extracción predeterminable, siendo el segundo valor límite de extracción menor que el primer valor límite de extracción,
• Transición automática del estado SMARTLOCK al estado OPEN si, después de haber superado el primer valor de caudal mínimo (MIN), el caudal de masa y/o de volumen medido actualmente por el dispositivo de medición de caudal cae posteriormente por debajo del segundo valor de caudal mínimo y la extracción de masa y/o de volumen actual es inferior al segundo valor límite de extracción.
El procedimiento según la invención posee las ventajas descritas anteriormente en relación con el dispositivo.
En un ejemplo de realización, se produce una transición automática del estado OPEN al estado SMARTLOCK cuando ha transcurrido un segundo intervalo de tiempo predeterminable desde que el caudal de masa y/o de volumen medido actualmente por el dispositivo de medición de caudal cayó por debajo del segundo valor de caudal mínimo sin superar el primer valor mínimo de caudal.
En otro ejemplo de realización, en el estado OPEN y/o en el estado SMARTLOCK, se emite adicionalmente un tercer mensaje de aviso predeterminable si ha transcurrido un tercer intervalo de tiempo predeterminable desde el momento en que el caudal de masa y/o de volumen supera el primer valor de caudal mínimo y no cae por debajo de un segundo valor mínimo de caudal.
En otro ejemplo de realización, un usuario activa manualmente la transición del estado SMARTLOCK al estado OPEN y/o confirma un mensaje de aviso.
En otro ejemplo de realización, al menos un parámetro del grupo de parámetros que comprende el intervalo de tiempo de la medición del caudal de masa y/o de volumen por el dispositivo de medición de caudal, el primer valor de caudal mínimo, el segundo valor de caudal mínimo, el primer mensaje de aviso, el segundo mensaje de aviso, el tercer mensaje de aviso, el primer valor límite de extracción, el segundo valor límite de extracción, el segundo intervalo de tiempo y el tercer intervalo de tiempo, se ajusta automáticamente en función del comportamiento detectado del sistema de tuberías, por ejemplo, como se ha explicado anteriormente, usando un algoritmo de aprendizaje.
En el dispositivo según la invención y el procedimiento según la invención, en un ejemplo de realización, además, en el estado SMARTLOCK, por ejemplo en un momento predeterminado en el que normalmente no se produce ninguna extracción, se puede determinar de forma continua o en intervalos de tiempo predeterminados mediante una medición de la presión a lo largo de un cuarto periodo de tiempo predeterminable, por ejemplo a lo largo de un periodo de tiempo de 1 minuto, preferentemente a lo largo de un periodo de tiempo de hasta 30 segundos, de manera particularmente preferente a lo largo de un periodo de tiempo de 10 segundos a 30 segundos, si hay fugas diminutas en el sistema de tuberías. Esta medición de la presión puede realizarse, en principio, en cualquier lugar del sistema de tuberías y de la línea de suministro, pero se realiza preferentemente en las inmediaciones de la válvula de cierre de la línea de suministro, de modo que el control de la válvula de cierre y el del manómetro pueden alojarse junto con el dispositivo de tratamiento de datos en una sola carcasa. La medición de la presión es especialmente adecuada para las fugas en las que no se supera el primer valor de caudal mínimo. Midiendo la presión, es fácil determinar si el fluido se escapa continuamente del sistema de tuberías a través de las fugas más pequeñas, ya que la presión en el sistema de tuberías cae notablemente incluso en el caso de pequeñas fugas, y sin que se produzca ninguna extracción deliberada. El resultado de la medición de la presión es transmitido por el dispositivo de medición de la presión al dispositivo de tratamiento de datos. Compara los valores de presión medidos con un valor de presión límite. Si el respectivo valor de presión medido cae por debajo del valor de presión límite, se emite un cuarto mensaje de aviso, que es, por ejemplo, visual y/o acústico e indica una fuga. Además, pueden iniciarse automáticamente otras medidas de protección, por ejemplo, el cierre del sistema de tuberías contra el sistema de mantenimiento de la presión aguas arriba descrito anteriormente y/o la introducción de un gas no inflamable descrito anteriormente.
El problema anterior también se resuelve mediante un dispositivo de tratamiento de datos que comprende medios para ejecutar el procedimiento descrito anteriormente, o un medio de almacenamiento legible por ordenador que comprende instrucciones que, cuando el programa es ejecutado por un ordenador, hacen que el ordenador ejecute el procedimiento descrito anteriormente. El dispositivo de tratamiento de datos según la invención o el medio de almacenamiento legible por ordenador según la invención, como el CD-ROM, el stick de datos y similares, también tienen las ventajas explicadas anteriormente en relación con el dispositivo según la invención.
El problema también se resuelve mediante un producto de programa informático que tiene las características de la reivindicación 14, en particular que comprende instrucciones que, cuando el programa es ejecutado por un ordenador, hacen que el ordenador realice el siguiente procedimiento, en el que se distinguen al menos un estado de SMARTLOCK y un estado de OPEN, y en el que se asume un estado de SMARTLOCK en el estado inicial:
• Recepción de los valores medidos del caudal de masa y/o de volumen de un fluido a través de una línea de suministro para un sistema de tuberías de conexión,
• Determinación, en cada uno de los estados SMARTLOCK y OPEN, de una extracción de masa y/o de volumen del fluido a través del flujo, basándose en los valores medidos del caudal de masa y/o de volumen a partir de un momento en el que el caudal de masa y/o de volumen supera un primer valor de caudal mínimo predeterminable, y siempre que el caudal de masa y/o de volumen medido no caiga por debajo de un segundo valor de caudal mínimo,
• Emisión de un primer mensaje de aviso predefinible en el estado OPEN si la extracción actual de masa y/o de volumen supera un primer valor límite de extracción predefinible,
• Emisión de un segundo mensaje de aviso predeterminable en el estado SMARTLOCK si la extracción actual de masa y/o de volumen supera un segundo valor límite de extracción predeterminable, siendo el segundo valor límite de extracción menor que el primer valor límite de extracción,
• Transición automática del estado SMARTLOCK al estado OPEN si, después de haber superado el primer valor de caudal mínimo (MIN), el caudal de masa y/o de volumen medido actualmente por el dispositivo de medición de caudal cae posteriormente por debajo del segundo valor de caudal mínimo y la extracción de masa y/o de volumen actual es inferior al segundo valor límite de extracción.
El producto de programa informático según la invención también tiene las ventajas mencionadas anteriormente en relación con el dispositivo según la invención.
Todos los parámetros anteriores del aparato de la invención, el procedimiento de la invención, el aparato de tratamiento de datos de la invención y el producto de programa informático de la invención, que comprenden, por ejemplo, el intervalo de tiempo en el que se mide el caudal de masa y/o de volumen del fluido a través de la línea de suministro, el primer valor de caudal mínimo, el segundo valor de caudal mínimo, el primer mensaje de aviso, el primer valor límite de extracción, el segundo mensaje de aviso, el segundo valor límite de extracción, el segundo intervalo de tiempo, el tercer mensaje de aviso, el cuarto mensaje de aviso, el valor de presión límite y/o el tercer intervalo de tiempo pueden ser determinados de antemano por el usuario (por ejemplo, durante una inicialización) y/o el producto de programa informático según la invención. Por ejemplo, durante una inicialización) y/o automáticamente, por ejemplo, mediante el algoritmo de aprendizaje descrito anteriormente, por el dispositivo de tratamiento de datos y/o adaptado/modificado a los respectivos requisitos durante el uso.
En particular, es necesario hacer coincidir el dispositivo de medición de caudal usado, la sección transversal de la línea de suministro y los parámetros primer valor de caudal mínimo y segundo valor de caudal mínimo. Existe una hoja de datos para cada dispositivo de medición de caudal, que indica el valor de puesta en marcha respectivo para la sección transversal de una tubería en la que se va a usar el dispositivo de medición de caudal, en este caso la tubería de suministro. El primer valor de caudal mínimo y el segundo valor de caudal mínimo no deben ser inferiores al respectivo valor de puesta en marcha del dispositivo de medición de caudal para la correspondiente sección transversal del conducto de alimentación, sino que deben ser mayores o iguales a este valor de puesta en marcha.
También cabe señalar en este punto que el valor de flujo medido, ya sea un valor de flujo másico o el valor de flujo volumétrico del fluido, depende del dispositivo de medición de caudal usado. Si se mide un valor de caudal de volumen, se puede convertir en un valor de caudal de masa del fluido respectivo basado en el valor de densidad respectivo del fluido a la temperatura y la presión correspondientes. En consecuencia, la correspondiente extracción de volumen de fluido o de masa de fluido se pueden determinar a partir de los valores de caudal medidos.
La invención se explica con más detalle a continuación con referencia a ejemplos de realizaciones, que se muestran en las figuras. En este contexto, todas las características descritas y/o ilustradas constituyen el objetivo de la invención, ya sea individualmente o en cualquier combinación, incluso con independencia de su resumen en las reivindicaciones o sus referencias.
Se muestra esquemáticamente:
Fig. 1 un ejemplo de realización de un dispositivo según la invención para detectar una fuga en un sistema de tuberías de agua,
Fig. 2 un primer diagrama de caudal de volumen-tiempo que describe el procedimiento según la invención, y
Fig. 3 un segundo diagrama de caudal de volumen-tiempo, que también explica el procedimiento según la invención.
Los diagramas mostrados en las Figs. 2 y 3 describen de forma idealizada el proceso de medición. En particular, los intervalos de tiempo real de la medición son significativamente menores que los indicados en los diagramas. Por ello, los intervalos de tiempo que aparecen en los diagramas se han elegido tan grandes para garantizar la legibilidad de los mismos.
La invención se explica a continuación con referencia al fluido agua. Sin embargo, esto es solo un ejemplo de una realización. La invención funciona de la misma manera con los otros fluidos mencionados anteriormente y, por lo tanto, también está destinada a relacionarse con estos otros fluidos.
El dispositivo según la invención mostrado en la Fig. 1 muestra un sistema de tuberías 10 con una pluralidad de tuberías interconectadas 12, que transportan agua como fluido para suministrar agua a una unidad que puede ser, por ejemplo, una unidad de construcción (por ejemplo, un piso, una casa adosada, una casa o varias casas) o una unidad industrial. En el presente ejemplo de realización, se supone que la unidad mostrada con una línea discontinua es una casa unifamiliar 20. En los extremos de las tuberías hay puntos de extracción 14, por ejemplo, un grifo de agua, una conexión para la cisterna del inodoro o una conexión para la lavadora o el lavavajillas. El sistema de tuberías 10 puede presentar una fuga/escape 15 y, por lo tanto, perder agua involuntariamente. La fuga 15 puede causar daños considerables en la casa unifamiliar 20, que solo son descubiertos por los ocupantes (usuarios) de la casa unifamiliar 20 después de un período de tiempo más largo en el caso de una fuga pequeña. Por ello, les interesa detectar una fuga 15 en una fase temprana para poder eliminarla. Una fuga 15 también debería detectarse de forma fiable.
El sistema de tuberías 10 está unido a la red de agua anterior 30 a través de una única línea de suministro 16. Si es necesario, el sistema de tuberías puede desconectarse de la red de agua 30 aguas arriba mediante una válvula principal 17 en la línea de suministro 16. En el único conducto de alimentación 16 también se ha dispuesto un dispositivo de medición del caudal 18, que mide el caudal de volumen de agua que pasa por el conducto de alimentación 16 de forma continua o, al menos, a intervalos de tiempo predefinidos, por ejemplo, cada 0,05 a 1,5 segundos. Alternativamente, se podría medir el caudal de masa del agua o, si se conoce la densidad del fluido respectivo, el caudal de masa medido podría convertirse en un caudal de volumen y viceversa. Los ejemplos de realización descritos a continuación solo se refieren al flujo de volumen y a la extracción de volumen de fluido. El procedimiento es análogo cuando se relaciona con el flujo de masa y la extracción de masa.
Además, está previsto un dispositivo de tratamiento de datos 19, por ejemplo un ordenador, un portátil, un teléfono inteligente o un hardware similar, que está dispuesto para recibir y procesar los valores de caudal de volumen medidos por el dispositivo de medición de caudal 18. La transmisión de los valores de caudal de volumen medidos por el dispositivo de medición de caudal 18 al dispositivo de tratamiento de datos 19 puede ser por cable, por ejemplo a través de una interfaz y una línea de conexión, o inalámbrica, por ejemplo a través de Bluetooth, WLAN, ZigBee, NFC, Wibree o WiMAX en la gama de radiofrecuencias, así como IrDA y radio óptica direccional (FSO) en la gama de frecuencias infrarrojas u ópticas. En consecuencia, el dispositivo de tratamiento de datos 19 en este caso tiene, por ejemplo, un receptor para las señales electromagnéticas emitidas por el dispositivo de medición de caudal 18.
El dispositivo según la invención o el procedimiento según la invención distingue al menos dos estados, a saber el estado SMARTLOCK y el estado OPEN. Estos estados se marcan en las figuras 2 y 3 mediante una línea/corchete paralela al eje x. En el estado SMARTLOCK no debe producirse ninguna extracción de agua, de modo que para este estado incluso una extracción de volumen comparativamente pequeña (extracción de volumen > segundo límite de extracción, por ejemplo 10 l) hace que el dispositivo de tratamiento de datos 19 emita un mensaje de aviso. En cambio, en el estado OPEN, se permite la extracción de agua con un mayor volumen de extracción, ya que en este estado se espera la extracción de agua.
En las realizaciones según las Figs. 2 y 3, el primer valor de caudal mínimo y el segundo valor de caudal mínimo son iguales y se designan con MIN en el eje y. El primer valor de caudal mínimo y el segundo valor de caudal mínimo corresponden al respectivo valor de puesta en marcha del dispositivo de medición de caudal, por ejemplo, para el contador de agua compacto totalmente electrónico con exploración de impulsores Corona E de la empresa Diehl para una anchura nominal de la línea de suministro de 15 mm un valor de 4 l/h y para una anchura nominal de 20 mm un valor de 6 l/h o el contador ultrasónico Hydrus de la empresa Diehl para una anchura nominal de 15 mm un valor de 1,3 l/h (ejemplo para el gas fluido: contador de gas microtérmico Aerius de la empresa Diehl para una anchura nominal de 25 mm un valor de 0,009 m3/h, l/h significa litros/hora, m3/h significa metros cúbicos/hora).
El sistema comienza en el estado SMARTLOCK tal como se muestra en la Fig. 2. Durante el periodo Z1 no se produce ninguna extracción de agua. El dispositivo de medición de caudal 18 mide a intervalos fijos el caudal de agua en la línea de suministro 16, por ejemplo, cada segundo. Los tiempos de medición están marcados en las figuras 2 y 3 con M(t=1), M(t=2), etc. en el eje x (eje temporal). En el momento t = 2, un residente de la vivienda unifamiliar 20 comienza a extraer agua, por ejemplo, abriendo un grifo en un punto de extracción 14. En el momento t = 2, el caudal de volumen medido supera un primer valor de caudal mínimo MIN y luego aumenta rápidamente (véase la primera curva de consumo 41 en la Fig. 2). A partir del tiempo t = 2, el dispositivo de tratamiento de datos 19 suma los valores medidos de caudal de volumen recibidos y determina la correspondiente extracción de volumen actual entre los tiempos t = 2 y t = 4, es decir, en el período de tiempo Z2. La extracción de volumen actual es el área V41 en el diagrama mostrado en la Fig. 2 debajo de la primera curva de consumo 41 hasta el respectivo momento t. El caudal de volumen de la primera curva de consumo 41 alcanza el valor máximo X y después vuelve a descender hasta t = 4, hasta caer por debajo de un segundo valor de caudal mínimo MIN. En consecuencia, el dispositivo de tratamiento de datos 19 supone que la extracción ha terminado en el momento t = 4. Dado que, en caso de fuga, el agua suele filtrarse constantemente desde el sistema de tuberías al medio ambiente, es muy poco probable que se trate de una extracción involuntaria si la extracción se termina de nuevo y está por debajo de un segundo umbral de extracción. Por lo tanto, la extracción marcada por la primera curva de consumo se clasifica como extracción intencionada.
Debido a la extracción obviamente intencionada (primera curva de consumo 41), el dispositivo de tratamiento de datos pasa automáticamente al estado OPEN. En este estado, se espera una mayor extracción de agua, que también puede ser de un volumen mayor. Por lo tanto, todos los consumos que están por debajo de un primer límite de extracción se evalúan como no críticos con respecto a las fugas.
En otro punto de vista del procedimiento descrito anteriormente, el ocupante (usuario) ha generado una señal (por ejemplo, la señal "1") mediante la extracción en el grifo, es decir, la apertura del grifo y el posterior cierre, y la ha transmitido al dispositivo de tratamiento de datos 19 a través del agua en función de la extracción medida. Basándose en esta señal, el dispositivo de tratamiento de datos 19 pasa del estado SMARTLOCK al estado OPEN. En consecuencia, en una sección de la memoria configurada para el estado actual del dispositivo según la invención, el valor "0" (para el estado SMARTLOCK") se cambia al estado "1" (para OPEN).
En el momento t = 5, se vuelve a extraer agua del sistema de tuberías 10 en otro punto de extracción 14, por ejemplo para la descarga del inodoro. En el momento t = 5, el caudal de volumen supera el primer valor de caudal mínimo MIN y el dispositivo de tratamiento de datos 19 suma los valores de extracción de volumen medidos a lo largo del tiempo t y obtiene en cada momento un valor de extracción de volumen actual a partir del momento t = 5, que corresponde al área V42 bajo la segunda curva de consumo 42 mostrada en la Fig. 2 hasta el momento t correspondiente. El caudal de volumen medido por medio del dispositivo de medición de caudal 18 alcanza un valor máximo Y para la segunda extracción (véase la segunda curva de consumo 42) y cae por debajo del segundo valor de caudal mínimo MIN en el momento t = 7. Dado que no se ha alcanzado el primer valor límite de extracción asignado para el estado OPEN o el segundo valor límite de extracción asignado para el estado SMARTLOCK para ninguna de las dos extracciones (curvas de consumo 41 y 42), no se emite ningún mensaje de aviso para ninguna de las dos extracciones.
Por el contrario, la extracción mostrada en la Fig. 3 (extracción de volumen V43A, véase la tercera curva de consumo 43), que comienza en el tiempo t=2 de manera análoga a la primera curva de consumo 41, supera un segundo valor límite de extracción VmAX (V43A > Vmax) especificado para el estado SMARTLOCK después de un periodo de tiempo Z2. Después del instante t=2, el caudal de volumen aumenta por encima del valor de caudal mínimo MIN hasta un valor de caudal de volumen Z. El caudal de volumen permanece en este valor de caudal de volumen Z durante el periodo de tiempo Z2 hasta que se alcanza el segundo valor límite de extracción VMAX (V43A > Vmax). En este momento, se produce, por parte del dispositivo de tratamiento de datos, la emisión de un mensaje de aviso que avisa al usuario de que es probable que se haya producido una fuga en el sistema de tuberías 10. El mensaje de aviso puede ser acústico y/o visual. En este punto, la válvula de cierre 17, que está conectada al dispositivo de tratamiento de datos 19, también se cierra automáticamente como precaución por medio de una señal correspondiente del dispositivo de tratamiento de datos 19, de tal modo que ya no puede tener lugar la extracción de volumen V43B de agua mostrada en la Fig. 3. Esto generaría un daño significativo a la casa vivienda unifamilar 20.
Lista de símbolos de referencia
10 Sistema de tuberías
12 Tubería
14 Punto de extracción
15 Fuga
16 Línea de alimentación
17 Válvula de cierre
18 Dispositivo de medición del caudal
19 Dispositivo de tratamiento de datos
20 Vivienda unifamiliar
30 Red hidráulica de aguas arriba
41 Primera curva de consumo, caudal de agua en función del tiempo t
42 Segunda curva de consumo, caudal de agua en función del tiempo t
43 Tercera curva de consumo, caudal de agua en función del tiempo t
MIN Primer y segundo valor de caudal mínimo
V41, V42, V43A, V43B Extracción de volumen
Vmax Segundo valor límite de extracción
X, Y, Z Valor del caudal de volumen
Z1, Z2, Z3, Z4, Z5 Periodo

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo para detectar una fuga en un sistema de tuberías (10) para un fluido, en donde el fluido se suministra al sistema de tuberías (10) por medio de una línea de suministro (16) desde un sistema de mantenimiento de la presión aguas arriba, estando previsto al menos un punto de extracción (14) para el fluido en el sistema de tuberías (10), que presenta
- un dispositivo de medición de caudal (18), que está dispuesto en la línea de suministro (16), y
- un dispositivo de tratamiento de datos (19) que está conectado al dispositivo de medición de caudal (18), en donde el dispositivo de medición de caudal (18) mide, de manera continua o al menos a intervalos de tiempo predeterminados, el caudal de masa y/o de volumen de fluido a través de la línea de suministro (16) y transmite los valores medidos del caudal de masa y/o de volumen al dispositivo de tratamiento de datos (19),
caracterizado porque el dispositivo de tratamiento de datos (19) está configurado de tal manera que se distingue al menos un estado de vigilancia SMARTLOCK y un estado de vigilancia OPEN, y porque, en cada uno de los estados SMARTLOCK y OPEN, una extracción de masa y/o de volumen actual (V41, V42, V43A) del fluido que ha circulado por el conducto de alimentación (16) puede determinarse sobre la base de los valores medidos del caudal de masa y/o de volumen a partir de un momento en el que el caudal de masa y/o de volumen medido supera un primer valor predeterminado de caudal mínimo (MIN), y siempre que el caudal de masa y/o de volumen medido no descienda por debajo de un segundo valor predeterminado de caudal mínimo (MIN),
en donde el dispositivo de tratamiento de datos (19) está configurado, además, de tal manera que
- en el estado OPEN, por medio del dispositivo de tratamiento de datos (19) se produce la emisión de un primer mensaje de aviso predeterminable si la extracción actual de masa y/o de volumen (V42) supera un primer valor límite de extracción predeterminable,
- en el estado SMARTLOCK, por medio del dispositivo de tratamiento de datos (19) se produce la emisión de un segundo mensaje de aviso predeterminable si la extracción actual de masa y/o de volumen (V41, V43A) supera un segundo valor límite de extracción predeterminable (Vmax), en donde el segundo valor límite de extracción (Vmax) es menor que el primer valor límite de extracción,
- una transición automática del estado SMARTLOCK al estado OPEN tiene lugar cuando el caudal de masa y/o de volumen medido actualmente por el dispositivo de medición de caudal (18), después de haber superado el primer valor de caudal mínimo (MIN), cae posteriormente por debajo del segundo valor de caudal mínimo (MIN) y la extracción actual de masa y/o de volumen (V41) es menor que el segundo valor límite de extracción (Vmax), asumiéndose el estado SMARTLOCK al arrancar el dispositivo.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de tratamiento de datos (19) está configurado de tal manera que se produce una transición automática del estado OPEN al estado SMARTLOCK cuando ha transcurrido un segundo intervalo de tiempo predeterminable desde que el caudal de masa y/o de volumen medido actualmente por el dispositivo de medición de caudal (18) cayó por debajo del segundo valor de caudal mínimo (MIN) sin superar el primer valor mínimo de caudal.
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el estado OPEN y/o en el estado SMARTLOCK, se produce la emisión adicional de un tercer mensaje de aviso predeterminable si ha transcurrido un tercer intervalo de tiempo predeterminable desde el momento en que el caudal de masa y/o de volumen supera el primer valor de caudal mínimo (MIN), y si desde este momento el caudal no ha descendido por debajo del segundo valor de caudal mínimo (MIN).
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un dispositivo de accionamiento, mediante el cual el estado OPEN puede ser activado manualmente por un usuario y/o un mensaje de aviso puede ser confirmado manualmente por el usuario.
5. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de tratamiento de datos (19) está provisto de un algoritmo de aprendizaje, de tal manera que al menos un parámetro del grupo de parámetros que comprende el intervalo de tiempo de la medición del caudal de masa y/o de volumen por medio del dispositivo medición de caudal, el primer valor de caudal mínimo (MIN), el segundo valor de caudal mínimo (MIN), el primer mensaje de aviso, el segundo mensaje de aviso, el tercer mensaje de aviso, el primer valor límite de extracción, el segundo valor límite de extracción (Vmax), el segundo intervalo de tiempo y el tercer intervalo de tiempo se pueden adaptar automáticamente en función del comportamiento detectado del sistema de tuberías (10).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque mediante un comportamiento de extracción selectivo, el usuario puede transmitir las señales "1" y "0" al dispositivo de tratamiento de datos (19), siendo las señales transmitidas evaluadas por medio del dispositivo de tratamiento de datos (19).
7. Procedimiento para detectar una fuga en un sistema de tuberías (10) para un fluido, en donde el fluido es suministrado al sistema de tuberías (10) por medio de una línea de suministro desde un sistema de mantenimiento de la presión aguas arriba, estando previsto al menos un punto de extracción (14) para el fluido en el sistema de tuberías caracterizado porque se distingue al menos un estado de vigilancia SMARTLOCK y un estado de vigilancia OPEN, que comprende los siguientes pasos:
- Medición del caudal de masa y/o de volumen del fluido a través del conducto de alimentación (16) de manera continua, o al menos a intervalos de tiempo predeterminados,
- Determinación en cada uno de los estados SMARTLOCK y OPEN de una extracción de masa y/o de volumen (V41, V42, V43A) del fluido que ha circulado por el conducto de alimentación (16), basándose en los valores medidos del caudal de masa y/o de volumen a partir de un momento en el que el caudal de masa y/o de volumen medido supera un primer valor predeterminado de caudal mínimo (MIN), y siempre que el caudal de masa y/o de volumen medido no caiga por debajo de un segundo valor de caudal mínimo (MIN), - Emisión de un primer mensaje de aviso predefinido en el estado OPEN si la extracción actual de masa y/o de volumen (V42) supera un primer valor límite de extracción predefinido,
- Emisión de un segundo mensaje de aviso predeterminable en el estado SMARTLOCK si la masa y/o la extracción de volumen actual (V41, V43A) supera un segundo valor límite de extracción predeterminable (Vmax), en donde el segundo valor límite de extracción (Vmax) es menor que el primer valor límite de extracción, - Transición automática del estado SMARTLOCK al estado OPEN si, después de haber superado el primer valor de caudal mínimo (MIN), a continuación el caudal de masa y/o de volumen medido actualmente por el dispositivo de medición de caudal (18) cae por debajo del segundo valor de caudal mínimo (MIN) y la extracción de masa y/o de volumen actual (V41) es inferior al segundo valor límite de extracción (Vmax), iniciándose el procedimiento en el estado SMARTLOCK.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque tiene lugar una transición automática del estado OPEN al estado SMARTLOCK cuando ha transcurrido un segundo intervalo de tiempo predeterminado desde que el caudal de masa y/o de volumen medido actualmente por el dispositivo de medición de caudal (18) cayó por debajo del segundo valor de caudal mínimo sin superar el primer valor mínimo de caudal.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 a 8, caracterizado porque en el estado OPEN y/o en el estado SMARTLOCK, se produce una emisión adicional de un tercer mensaje de aviso predeterminable si ha transcurrido un tercer intervalo de tiempo predeterminable desde el momento en que el caudal de masa y/o de volumen supera el primer valor de caudal mínimo (MIN), y si desde este momento el caudal no ha descendido por debajo del segundo valor de caudal mínimo (MIN).
10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque un usuario activa manualmente la transición del estado SMARTLOCK al estado OPEN y/o confirma un mensaje de aviso.
11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque al menos un parámetro del grupo de parámetros que comprende el intervalo de tiempo de la medición del caudal de masa y/o de volumen por el dispositivo de medición de caudal, el primer valor de caudal mínimo (MIN), el segundo valor de caudal mínimo (MIN), el primer mensaje de aviso, el segundo mensaje de aviso, el tercer mensaje de aviso, el primer valor límite de extracción, el segundo valor límite de extracción (Vmax), el segundo intervalo de tiempo y el tercer intervalo de tiempo, se ajusta automáticamente en función del comportamiento detectado del sistema de tuberías (10).
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque mediante un comportamiento de extracción selectiva del usuario se produce una transmisión de las señales "1" y "0" al dispositivo de tratamiento de datos (19) siendo las señales transmitidas evaluadas por medio del dispositivo de tratamiento de datos (19).
13. Producto de programa informático que comprende instrucciones que, cuando el programa es ejecutado por un ordenador, hacen que el ordenador ejecute el siguiente procedimiento,
caracterizado en que se distingue al menos un estado de vigilancia SMARTLOCK y un estado de vigilancia OPEN y en donde en el estado inicial se asume un estado SMARTLOCK:
- Recepción de los valores medidos del caudal de masa y/o de volumen de un fluido a través de un conducto de alimentación (16) para un sistema de tuberías (10) conectado al mismo,
- Determinación en cada uno de los estados SMARTLOCK y OPEN de un caudal de masa y/o de volumen (V41, V42, V43A) del fluido basándose en los valores medidos del caudal de masa y/o de volumen a partir de un momento en el que el caudal de masa y/o de volumen medido supera un primer valor predeterminable de caudal mínimo (MIN), y siempre que el caudal de masa y/o de volumen medido no caiga por debajo de un segundo valor de caudal mínimo (MIN),
- Emisión de un primer mensaje de aviso predefinido en el estado OPEN si la extracción actual de masa y/o de volumen (V42) supera un primer valor límite de extracción predefinido,
- Emisión de un segundo mensaje de aviso predeterminable en el estado SMARTLOCK si la masa y/o la extracción de volumen actual (V41, V43A) supera un segundo valor límite de extracción predeterminable (Vmax), en donde el segundo valor límite de extracción (Vmax) es menor que el primer valor límite de extracción, - Transición automática del estado SMARTLOCK al estado OPEN si, después de haber superado el primer valor de caudal mínimo (MIN), a continuación el caudal de masa y/o de volumen medido actualmente por el dispositivo de medición de caudal (18) cae por debajo del segundo valor de caudal mínimo (MIN) y la extracción de masa y/o de volumen actual es inferior al segundo valor límite de extracción (Vmax).
14. Medio de almacenamiento legible por ordenador que comprende instrucciones que, cuando el programa es ejecutado por un ordenador, hacen que el ordenador realice el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020092181A1 (en) * 2018-10-28 2020-05-07 Reliance Worldwide Corporation Systems and methods for fluid flow meter integrated leak detection
DE102019127409A1 (de) * 2019-10-11 2021-04-15 Rosen Swiss Ag Verfahren zur Leckerkennung
CN114877159B (zh) * 2022-04-27 2023-11-14 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 一种管网管道漏损快速修复方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4440714C2 (de) 1994-11-15 1996-05-09 Jun Hans Eckhoff Verfahren zum vorbeugenden Absperren von medienbeaufschlagten Versorgungsleitungen
DE19608527C2 (de) * 1996-03-06 1999-10-21 Judo Wasseraufbereitung Wasserschadenschutzvorrichtung
DE19701317A1 (de) 1997-01-16 1998-07-23 Peter Dipl Ing Renner Leckerkennung in Rohrleitungssystemen
DE19706564A1 (de) 1997-02-19 1998-08-20 Walter Schopf Leckwasser-Erfassungs- und Stopeinrichtung für den Haushalt
DE19814903C2 (de) 1998-04-02 2000-08-03 Eckhoff Jun Verfahren zum vorbeugenden Absperren einer Versorgungsleitung für ein Medium in Abhängigkeit von den Konsumgewohnheiten der Benutzer und Druckmessung in den Leitungen
CA2619490A1 (en) * 2007-02-05 2008-08-05 Timothy David Mulligan Fluid supply monitoring system
IL216497A (en) * 2011-11-21 2016-07-31 Yona Senesh A device and method for distributing fluid through a network of passages

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