ES2966056T3 - Sistema de detección de humo por aspiración - Google Patents
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Abstract
Se proporciona un sistema de detección de humo por aspiración para detectar la presencia de un incendio dentro de una región de interés. El sistema de detección de humo por aspiración comprende una unidad de detección de humo para detectar la presencia de partículas de humo suspendidas en el aire; y uno o más sensores locales ubicados remotamente desde la unidad de detección de humo para medir una propiedad del aire de la región de interés que ingresa al sistema de detección de humo por aspiración. También se proporciona una pieza de entrada que comprende un sensor para usar con el sistema de detección de humo por aspiración. También se proporcionan un método para detectar un incendio usando el sistema de detección de humo por aspiración y un método para localizar un incendio usando el sistema de detección de humo por aspiración. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de detección de humo por aspiración
La presente invención se refiere a un sistema de detección de humo por aspiración, una pieza de entrada para el sistema de detección de humo por aspiración, un método para detectar un incendio usando el sistema de detección de humo por aspiración, y/o un método para localizar un incendio usando el sistema de detección de humo por aspiración.
Un sistema de detección de humo por aspiración es un tipo conocido de medio de detección de incendios. Tales sistemas tienen una unidad central de detección de humo. El sistema está dispuesto para extraer aire de una región a monitorizar a través de una serie de tubos de muestreo. Los tubos de muestreo tienen una pluralidad de entradas para permitir que el aire (y las partículas de humo, si están presentes) entren en el sistema desde una pluralidad de ubicaciones dentro de la región que se está monitorizando. Se proporcionan a menudo uno o más ventiladores en el sistema para introducir aire activamente hacia el sistema y moverlo hacia la unidad de detección central. La unidad de detección central comprende un dispositivo de detección de humo altamente sensible para detectar la presencia de partículas de humo suspendidas en el aire, indicando la presencia de un incendio en algún lugar dentro de la región monitorizada.
Su alta sensibilidad significa que los sistemas de detección de humo por aspiración son idealmente adecuados para su uso en entornos donde se requiere la detección de incendios en una etapa temprana (cuando la concentración de humo en la muestra puede ser muy baja), por ejemplo, en instalaciones que almacenan líquidos y gases altamente inflamables, salas limpias y salas eléctricas. Además, debido a la sensibilidad de la unidad de detección central, los sistemas de detección de humo por aspiración son capaces de detectar el humo que emana de incendios latentes con desarrollo lento durante las primeras etapas de tales incendios. Los incendios latentes producen bajos niveles de humo y dan como resultado pequeños aumentos de temperatura, al menos inicialmente. Como resultado, este tipo de incendio puede permanecer sin ser detectado por detectores de humo o incendios menos sensibles durante algún tiempo antes de que se produzca suficiente humo o calor para que sea detectado.
Debido a la provisión de una sola unidad de detección centralizada, en lugar de múltiples unidades de detección locales, la velocidad a la cual los sistemas de detección de humo por aspiración pueden detectar la presencia de humo dentro de una región que se está monitorizando depende del tamaño de la región y la longitud de los tubos a través de las cuales pasa el aire a la unidad de detección. Es decir, el tiempo necesario para detectar la presencia de humo en la región está limitado por el tiempo que tarda el aire en ser transportado a través de los tubos hasta el detector centralizado. Esto se conoce como el tiempo de transporte.
Se requieren detectores de humo para cumplir con las normas de certificación de seguridad global, por ejemplo, las de la UL 268, 7' edición. Esta norma requiere detectores de humo para poder detectar la presencia de un incendio exotérmico de desarrollo rápido dentro de los 70 segundos desde el inicio del incendio. Un incendio de este tipo, por ejemplo causado por una explosión o poliuretano en llamas, libera una gran cantidad de calor y humo durante un corto periodo de tiempo. Con el fin de cumplir esta norma, se ha sabido limitar los tiempos de transporte en detectores de humo por aspiración limitando la longitud de los tubos de muestreo. Por lo tanto, se ha visto que esta norma limita el tamaño de una región que puede ser monitorizada por un solo detector de humo por aspiración.
También se ha encontrado difícil proporcionar sistemas de detección de humo por aspiración que puedan identificar la ubicación de un incendio dentro de una región monitorizada. La capacidad de identificar la ubicación de un incendio se conoce como direccionabilidad. Dado que el aire introducido al sistema a través de la pluralidad de entradas se combina y se mezcla en los tubos de muestreo antes de llegar a la unidad de detección centralizada, no es posible para la unidad de detección determinar el origen de cualquier partícula de humo detectada. Se han hecho varios intentos para proporcionar un sistema de detección de humo por aspiración con direccionabilidad, pero no se ha encontrado que ninguno proporcione resultados satisfactorios.
El documento US 2004/0145484 A1 describe un aparato de detección de incendios que comprende un detector principal conectado a un tubo que tiene aberturas para permitir que el aire sea introducido en el tubo desde una región de interés y su paso al detector principal para detectar la presencia de un incendio dentro de la región de interés. Los subdetectores se disponen en las aberturas y se encienden cuando el detector principal detecta la presencia de un incendio con el fin de ayudar a localizar la fuente del incendio dentro de la región de interés.
Vista desde un primer aspecto, la presente invención proporciona un sistema de detección de humo por aspiración para detectar la presencia de un incendio dentro de una región de interés, el sistema de detección de humo por aspiración que comprende: una unidad de detección de humo que comprende un detector de humo alojado dentro de una cámara de muestreo para detectar la presencia de partículas de humo suspendidas en el aire dentro de la cámara de muestreo; y uno o más sensores locales ubicados alejados de la unidad de detección de humo para medir una propiedad del aire de la región de interés que se introduce al sistema de detección de humo por aspiración, en donde el sistema de detección de humo por aspiración está configurado para hacer pasar aire de la región de interés a la cámara de muestreo de la unidad de detección de humo a través de uno o más sensores locales, y en donde el sistema de detección de humo por aspiración está configurado para usar uno o más sensores locales para detectar incendios de desarrollo rápido antes de que una muestra de aire llegue a la cámara de muestreo de la unidad de detección de humo.
Proporcionando una unidad de detección de humo por aspiración tanto con una unidad de detección de humo como con uno o más sensores locales, el sistema puede ser capaz de detectar ciertos incendios más rápidamente y/o permitir la determinación de la ubicación de un incendio más rápidamente. Los sensores locales permiten una respuesta temprana en incendios de desarrollo muy rápido y pueden permitir la provisión de un sistema de detección de humo por aspiración con direccionabilidad.
El(los) sensor(es) local(es) puede(n) usarse para detectar un incendio de desarrollo rápido en un tiempo que es más corto que el tiempo que tarda una muestra de la ubicación del incendio en llegar a la unidad de detección de humo. Tales incendios pueden detectarse más rápidamente con un sistema que comprende un sensor local además de la unidad de detección de humo, disminuyendo por lo tanto el tiempo de detección.
Algunos incendios, tales como incendios de desarrollo lento, pueden, al menos al inicio del incendio, producir solo una pequeña cantidad de humo y/o calor. Esto puede producir suficiente humo para ser detectado por la unidad de detección de humo pero no suficiente humo o calor para ser detectado por el sensor local. Esto puede deberse a que la unidad de detección de humo es más sensible que el uno o más sensores locales. Sin embargo, una vez que la unidad de detección de humo ha detectado la presencia de humo que indica la presencia de un incendio en la región de interés, se pueden analizar los datos de los sensores locales. Esto se puede hacer para determinar si alguno de los datos de los mismos sugiere que el incendio podría estar cerca de un sensor local particular, incluso aunque los datos de entrada del sensor local no fueran suficientes por sí mismos para permitir que el incendio sea detectado.
La unidad de detección de humo puede ser más sensible que el uno o más sensores locales.
La región de interés puede ser el espacio que se monitoriza para incendios por el sistema de detección de humo por aspiración. La región de interés puede ser o comprender, por ejemplo, un edificio y/o una o más habitaciones dentro de un edificio.
El sistema de detección de humo por aspiración puede comprender una o más entradas para, en uso, hacer pasar aire desde la región de interés hacia la unidad de detección de humo. La una o más o cada entrada puede comprender un capilar.
El sistema de detección de humo por aspiración puede comprender uno o más tubos de muestreo que se extienden desde la unidad de detección de humo. Cada uno de los uno o más tubos de muestreo puede conectarse de manera fluida a la unidad de detección de humo. Cada uno de los uno o más tubos de muestreo puede tener una o más entradas para admitir aire en el tubo de muestreo desde la región de interés. El uno o más tubos de muestreo pueden ser para transportar aire desde la región de interés a la unidad de detección de humo.
La unidad de detección de humo puede estar más alejada de la región de interés que al menos uno o más, o todos los uno o más sensores locales. El uno o más sensores locales pueden ubicarse dentro o cerca de la región de interés. La unidad de detección de humo puede estar ubicada fuera y/o alejada de la región de interés.
La unidad de detección de humo puede denominarse unidad central de detección de humo. Esto no significa que la unidad de detección de humo esté necesariamente en cualquier ubicación central, sino que en su lugar se refiere al hecho de que la unidad de detección de humo puede recibir muestras de varias ubicaciones a una ubicación "central" común. El sistema de detección de humo puede denominarse una unidad de detección de humo común y/o una unidad de detección de humo remota.
El uno o más sensores locales pueden estar asociados con el uno o más tubos de muestreo.
Cada uno de los uno o más sensores locales puede estar ubicado en, cerca o en una de las entradas. Por ejemplo, cada entrada puede tener un sensor local asociado. Cada entrada puede comprender un capilar y un sensor local puede proporcionarse dentro o cerca del capilar. Por lo tanto, se puede proporcionar un capilar de detección.
El uno o más sensores locales pueden estar ubicados cada uno en una posición que permite detectar la propiedad del aire introducido en el sistema de detección de humo por aspiración a través de una entrada antes de que el aire se mezcle con el aire de otras entradas.
Una o más de las entradas pueden comprender una pieza de entrada. El uno o más sensores locales pueden ubicarse dentro de la pieza de entrada.
El sistema de detección de humo por aspiración puede disponerse para que el aire sea introducido desde la región de interés a través de la una o más piezas de entrada.
Las piezas de entrada que comprenden cada una un sensor local pueden ser una parte separada, no integral y/o separable del resto del sistema de detección de humo por aspiración. Por ejemplo, las piezas de entrada que comprenden cada una un sensor local pueden ser una parte separada, no integral y/o separable del uno o más tubos de muestreo.
Esto puede permitir la retirada de la pieza de entrada, y por lo tanto el sensor local asociado. Esto puede permitir la reparación, sustitución y/o carga del sensor local sin tener que retirar o desactivar el sistema de detección de humo por aspiración, y en particular sin tener que retirar o desactivar la unidad de detección de humo.
Las piezas de entrada pueden ser partes suministradas por separado al resto de los componentes del sistema de detección de humo por aspiración. Estas piezas de entrada con un sensor local se pueden adaptar a un sistema de detección de humo por aspiración existente.
La pieza de entrada puede comprender un tubo de entrada que comprende un primer extremo y un segundo extremo. El tubo de entrada puede comprender un puerto de entrada en el primer extremo para admitir aire en el tubo de entrada. El tubo de entrada puede comprender un puerto de salida en el segundo extremo para permitir que el tubo de entrada se conecte de manera fluida al sistema de detección de humo por aspiración. El sensor, es decir, el sensor local descrito anteriormente, puede disponerse/ubicarse dentro del tubo de entrada para medir una propiedad del aire dentro de la pieza de entrada y/o en la pieza de entrada para medir una propiedad del aire que entra en la pieza de entrada. El sensor puede estar ubicado cerca del puerto de entrada. Este puede estar, por ejemplo, dentro del tubo de entrada y hacia o en el puerto de entrada (por ejemplo, más cerca del puerto de entrada que del puerto de salida).
Cada pieza de entrada puede proporcionar una de la una o más entradas del sistema de detección de humo por aspiración.
El(los) sensor(es) local(es) puede(n) ser para medir una propiedad del aire que puede ser indicativa de un incendio, por ejemplo, un incendio en la región de interés.
El(los) sensor(es) local(es) puede(n) comprender cada uno un detector de humo. Por lo tanto, la propiedad detectada por el(los) sensor(es) local(es) puede ser la composición del aire en el sensor local. El(los) sensor(es) local(es) puede(n) ser para detectar la presencia de partículas de humo suspendidas en el aire. En este caso, la concentración requerida de partículas de humo en el aire para que el sensor local detecte la presencia de un incendio puede ser mayor que la concentración requerida de partículas de humo en el aire para que la unidad de detección de humo detecte la presencia de un incendio. El(los) sensor(es) local(es) puede(n) ser o comprender cada uno un detector de humo de ionización, un detector de humo óptico y/o cualquier otro tipo de detector de humo conocido.
El(los) sensor(es) locales puede(n) ser o comprender cada uno un detector de calor/temperatura. Por lo tanto, el(los) sensor(es) local(es) puede(n) ser cada uno para detectar la temperatura del aire en el sensor local y/o la velocidad de cambio de temperatura. La propiedad detectada por el(los) sensor(es) local(es) puede ser el calor del aire y/o el cambio en el calor del aire. El(los) sensor(es) local(es) puede(n) ser o comprender cada uno un detector de calor de velocidad de subida.
El(los) sensor(es) local(es) puede(n) ser o comprender cada uno un sensor de dióxido de carbono. Por lo tanto, la propiedad detectada por el(los) sensor(es) local(es) puede ser la composición del aire en el sensor local. El(los) sensor(es) local(es) puede(n) ser cada uno para detectar la presencia de dióxido de carbono en el aire.
El sensor local puede comprender o estar unido a una batería y/u otros componentes electrónicos.
La pieza de entrada puede comprender una parte de unión para facilitar la conexión de la pieza de entrada a una estructura del edificio, tal como un panel de techo. Esto puede ser, por ejemplo, una o más bridas que se extienden desde el tubo de entrada. Por ejemplo, la pieza de entrada puede comprender una brida en el primer extremo del tubo de entrada para facilitar la conexión de la pieza de entrada a una estructura del edificio.
El puerto de salida de cada pieza de entrada puede conectarse de manera fluida a una de la una o más entradas del(de los) tubos(s) de muestreo. En otras palabras, cada pieza de entrada puede conectarse de manera fluida a una entrada respectiva del sistema de detección de humo por aspiración.
Cada una de las una o más entradas puede conectarse de manera fluida al puerto de salida de una pieza de entrada por una tubería flexible.
El sistema de detección de humo por aspiración puede comprender uno o más ventiladores. El(los) ventilador(es) puede(n) configurarse para introducir (es decir, aspirar) aire (y partículas de humo, si están presentes) en el sistema de detección de humo por aspiración, es decir, en la unidad de detección de humo, de la región de interés. El aire puede ser introducido por el(los) ventilador(es) a través del uno o más sensores locales, a través de la una o más piezas de entrada y/o a través del uno o más tubos de muestreo.
El tiempo de transporte de aire desde al menos una de las entradas a la unidad de detección de humo puede ser mayor de 70 segundos o mayor de 100 segundos.
La distancia que una muestra tiene que recorrer entre una o más de las entradas y la unidad de detección de humo puede ser mayor de 50 m, o mayor de 100 m, o incluso mayor de 200 m.
Al menos uno de los uno o más tubos de muestreo puede tener una longitud de más de 50 m, o más de 100 m.
Cuanto mayor sea la distancia, mayor puede ser la región de interés que se puede monitorizar. La presencia tanto de una unidad central de detección de humo como de uno o más sensores locales puede ser particularmente beneficiosa cuando la región de interés es grande. Esto se debe a que el tiempo para que una muestra entre en una de las entradas y luego llegue a la unidad central de detección de humo puede ser mayor. Si el detector de humo central detecta un incendio, en el caso de que el sistema comprenda una pluralidad de sensores locales, los datos de los sensores locales pueden analizarse para determinar en qué ubicación es más probable que se ubique el incendio. Esto puede ser particularmente beneficioso cuando la región de interés es grande y puede haber un gran número de entradas a partir de las cuales puede haberse originado la muestra.
El sistema de detección de humo por aspiración estar dispuesto para que pueda detectar incendios de desarrollo rápido (por ejemplo, poliuretano en llamas) en menos de 70 segundos.
El detector de humo central puede ser o comprender un detector de humo óptico. El detector de humo central puede ser o comprender un nefelómetro.
El sistema puede comprender un controlador. El controlador puede comprender un procesador. El controlador puede disponerse para recibir datos recolectados por la unidad de detección de humo y el uno o más sensores locales. El controlador puede disponerse para analizar los datos de la unidad de detección de humo y el uno o más sensores locales y determinar si los datos son indicativos de que un incidencia está presente. El controlador puede disponerse para activar una alarma (es decir, información de salida que indica que un incendio puede estar presente en la región de interés, tal como una alarma audible y/o visual) si los datos son indicativos de que un incendio está presente en la región de interés.
El controlador puede estar configurado para activar una alarma si la concentración de partículas de humo suspendidas en el aire medida por la unidad de detección de humo está por encima de un valor umbral predeterminado. El valor umbral predeterminado puede estar entre 0,15 % obs/m (0,05 % obs/pie) y 6,5 % obs/m (2,0 % obs/pie). Por ejemplo, el valor umbral predeterminado puede ser 0,3 % obs/m (0,1 % obs/pie) o 3,35 % obs/m (1,02 % obs/pie).
El controlador puede estar configurado para activar una alarma si los datos de uno o más de los sensores locales miden una propiedad del aire que es indicativa de un incendio. Por ejemplo, esta puede ser una velocidad de subida de la temperatura mayor que una velocidad predeterminada. La velocidad predeterminada puede estar entre 1 °K/minuto y 30 °K/minuto. Por ejemplo, la velocidad predeterminada puede estar por encima de 6° K/minuto, o por encima de 8 °K/minuto.
Si los datos de la unidad de detección de humo son indicativos de un incendio que está presente en la región de interés, el controlador puede estar configurado para determinar la ubicación más probable de un incendio dentro de la región de interés basándose en los datos recopilados por los sensores locales. El controlador puede disponerse para analizar los datos de los sensores locales para determinar si alguno de ellos ha detectado un cambio en la propiedad medida del aire, por ejemplo, un cambio en la temperatura, un cambio en la concentración de partículas de humo en el aire y/o un cambio en el nivel de CO<2>, etc. Si una pluralidad de los sensores locales ha detectado un cambio, el controlador puede disponerse para determinar cuál de los sensores ha detectado el cambio más grande. La ubicación en el sensor local con el mayor cambio puede evaluarse primero para determinar si un incendio está presente en esa ubicación. El controlador puede determinar un orden en el que las ubicaciones (por ejemplo, habitaciones) dentro de la región de interés deben comprobarse basándose en los datos de los sensores locales. Aunque el cambio detectado en los sensores locales puede ser muy pequeño y por lo tanto no suficiente por sí solo para sugerir la presencia de un incendio, sigue pudiendo usarse útilmente como una indicación de la ubicación más probable para el incendio. Por lo tanto, esto puede permitir potencialmente que el incendio se ubique más rápidamente.
La presente invención puede proporcionar un edificio en el que se instala el sistema de detección de humo por aspiración del primer aspecto descrito anteriormente (que incluye una o más o todas las características opcionales). El edificio puede comprender una o más habitaciones. La región de interés puede comprender una o más habitaciones. Se puede proporcionar al menos un sensor local en cada habitación dentro de la región de interés.
En otro aspecto, la presente invención puede proporcionar un método para detectar un incendio dentro de una región de interés usando un sistema de detección de humo por aspiración, el método que comprende: proporcionar el sistema de detección de humo por aspiración, en donde el detector de humo por aspiración comprende una unidad de detección de humo y uno o más sensores locales ubicados alejados de la unidad de detección de humo para medir una propiedad del aire de la región de interés, la unidad de detección de humo comprende un detector de humo alojado dentro de una cámara de muestreo; hacer pasar aire de la región de interés a la cámara de muestreo de la unidad de detección de humo a través de uno de los uno o más sensores locales; usar el detector de humo de la unidad de detección de humo para medir una concentración de partículas de humo dentro del aire que pasa a la cámara de muestreo de la unidad de detección de humo; usar el uno o más sensores locales para medir una propiedad del aire que puede usarse para indicar la presencia de un incendio; determinar si la concentración de partículas de humo medidas por el detector de humo de la unidad de detección de humo es indicativa de un incendio dentro de la región de interés; y/o determinar si la propiedad medida del aire detectada por el uno o más sensores locales es indicativa de un incendio dentro de la región de interés, en donde el uno o más sensores locales se usan para medir una propiedad del aire antes de que el aire llegue a la cámara de muestreo de la unidad de detección de humo con el fin de detectar incendios de rápido desarrollo antes de que el aire llegue a la unidad de detección de humo.
Realizando tanto una etapa para determinar si la concentración de partículas de humo medida por la unidad de detección de humo es indicativa de un incendio dentro de la región de interés como una etapa para determinar si la propiedad medida del aire detectada por el uno o más sensores locales es indicativa de un incendio dentro de la región de interés, los incendios pueden detectarse más rápidamente. Esto se debe a que los incendios de desarrollo rápido pueden ser detectados por el uno o más sensores locales antes de que una muestra llegue a la unidad de detección de humo y los incendios de desarrollo lento pueden ser detectados por la unidad de detección de humo antes de que el impacto en el ambiente sea lo suficientemente grande como para ser detectado por los sensores locales. Esto puede deberse a que la unidad de detección de humo puede ser más sensible que los sensores locales.
Si se determina que la concentración de partículas de humo medida por la unidad de detección de humo es indicativa de un incendio dentro de la región de interés, y el detector de humo por aspiración comprende una pluralidad de sensores locales, el método puede comprender analizar datos de los sensores locales para determinar la ubicación más probable del incendio en la región de interés.
Detectar la ubicación de un incendio dentro de una región de interés puede implicar analizar los datos de la pluralidad de sensores locales para determinar si cualquiera de los sensores locales ha detectado un cambio en la propiedad medida del aire. Si uno de los sensores locales ha medido un cambio en la propiedad medida del aire, se puede determinar que ese sensor local está ubicado en o cerca de la ubicación más probable de un incendio. Si una pluralidad de los sensores locales han detectado un cambio en la propiedad medida, el método puede comprender determinar qué sensor local ha medido el mayor cambio en la propiedad medida del aire. Se puede determinar que el sensor local que ha detectado el mayor cambio en la propiedad medida del aire se ubica en o cerca de la ubicación más probable de un incendio.
El sistema de detección de humo por aspiración puede ser el sistema de detección de humo por aspiración descrito anteriormente (que incluye opcionalmente una, o más o todas las características opcionales descritas anteriormente).
El método puede comprender emitir una alarma (por ejemplo, una alerta visual y/o audible) si se determina que la concentración de partículas de humo medida por la unidad de detección de humo es indicativa de un incendio dentro de la región de interés.
Se puede determinar que la concentración de partículas de humo medida por la unidad de detección de humo es indicativa de un incendio dentro de la región de interés si la concentración de partículas de humo está por encima de un umbral. El umbral puede estar entre 0,15 % obs/m (0,05 % obs/pie) y 6,5 % obs/m (2,0 % obs/pie). Por ejemplo, el umbral puede ser 0,3 % obs/m (0,1 % obs/pie) o 3,35 % obs/m (1,02 % obs/pie).
El método puede comprender emitir una alarma (por ejemplo, una alerta visual y/o audible) si se determina que la propiedad medida del aire detectada por uno o más sensores locales es indicativa de un incendio dentro de la región de interés.
Se puede determinar que la propiedad medida del aire detectada por uno o más sensores locales es indicativa de un incendio dentro de la región de interés si hay un cambio en la propiedad medida por encima de un umbral. Si la propiedad medida es una velocidad de cambio de temperatura, el umbral puede estar entre 1 °K/minuto y 30 °K/minuto. Por ejemplo, los datos pueden considerarse indicativos de un incendio si la velocidad de cambio es mayor de 6 °K/minuto, o mayor de 8 °K/minuto.
El paso de aire desde la región de interés a la unidad de detección de humo puede ser a través de una pieza de entrada (si se proporciona) que comprende un sensor local.
La presente invención puede proporcionar un método de retroadaptación de uno o más sensores locales a un sistema de detección de humo por aspiración existente. Este puede ser, por ejemplo, un sistema de detección de humo por aspiración existente que antes de la adaptación no comprende uno o más sensores locales. El sistema de detección de humo por aspiración existente puede ser un sistema de detección de humo por aspiración instalado.
El método de retroadaptación de uno o más sensores locales a un sistema de detección de humo por aspiración existente puede dar como resultado un sistema de detección de humo por aspiración como se describió anteriormente, que incluye opcionalmente una o más o todas las características opcionales.
El(los) sensor(es) local(es) puede(n) proporcionarse cada uno en una pieza de entrada para su uso con el sistema de detección de humo por aspiración. El método de retroadaptación de uno o más sensores locales a un sistema de detección de humo por aspiración existente puede comprender retroadaptación de una o más piezas de entrada que comprenden un sensor para medir una propiedad del aire a un sistema de detección de humo por aspiración existente.
Ahora se describirán ciertas realizaciones preferidas de la presente invención, a modo de ejemplo, con referencia a los siguientes dibujos en los cuales:
La figura 1 muestra un esquema de un sistema de detección de humo por aspiración; y
La figura 2 muestra una sección transversal a través de una pieza de entrada que puede usarse con el sistema de detección de humo por aspiración de la figura 1.
La figura 1 muestra un sistema 1 de detección de humo por aspiración capaz de detectar la presencia de un incendio dentro de una región de interés, por ejemplo, una o más habitaciones 16a, 16b, 16c de un edificio. El sistema 1 comprende una unidad 2 de detección central y un tubo 3 de muestreo que se extiende desde la unidad 2 de detección central para permitir que el aire de la región de interés pase a la unidad 2 de detección central. Un ventilador, por ejemplo, se puede usar para introducir aire en el del tubo 3 de muestreo desde la región de interés y hacerlo pasar a la unidad 2 de detección central. En la realización ejemplar de la figura 1, el sistema 1 se muestra ubicado y dispuesto dentro de un hueco en el techo por encima de varias habitaciones 16a, 16b, 16c en un edificio con el fin de detectar el humo que emana desde dentro de una o más de las habitaciones 16a, 16b, 16c. Sin embargo, el sistema 1 de detección de humo por aspiración puede usarse en cualquier ubicación para detectar la presencia de un incendio en una región de interés.
La unidad 2 de detección central incluye una cámara 5 de muestreo (mostrada por la línea discontinua en la figura 1) que está conectada de manera fluida al tubo 3 de muestreo. La cámara 5 de muestreo aloja un detector de humo para detectar la presencia de partículas de humo suspendidas en el aire dentro de la cámara 5 de muestreo. El detector de humo puede ser, por ejemplo, un nefelómetro, o cualquier otro detector de humo conocido. La unidad 2 de detección central también incluye un controlador 15 para controlar la operación del sistema 1 de detección de humo y/o para procesar datos del sistema 1. El controlador 15 está conectado al detector de humo de manera que los datos adquiridos por el detector de humo pueden pasarse al controlador 15 para su posterior procesamiento.
El detector de humo es altamente sensible y capaz de detectar la presencia de partículas de humo suspendidas en el aire dentro de la cámara 5 de muestreo incluso cuando la concentración de partículas de humo es baja, por ejemplo, por debajo de 0,03 % obs/m (0,01 % obs/pie) o por debajo de 0,015 % obs/m (0,005 % obs/pie). Esto significa que el detector de humo puede ser capaz de detectar la existencia de incendios latentes de desarrollo lento durante las primeras etapas de tales incendios, por ejemplo, antes de que las llamas estén presentes.
El tubo 3 de muestreo tiene una pluralidad de entradas 4 a lo largo de su longitud para permitir que aire y partículas de humo entren en el tubo 3 de muestreo. Para permitir que el sistema 1 detecte la presencia de humo en cada una de las habitaciones 16a-c dentro de la región de interés, las entradas 4 están dispuestas a lo largo del tubo 3 de muestreo de manera que el aire y el humo pueden entrar en el sistema 1 desde cada habitación 16a-c a través de al menos una entrada 4. Por ejemplo, una, dos, una pluralidad o más entradas 4 pueden estar ubicadas en el tubo 3 de muestreo por encima de cada habitación 16a-c. Aunque el presente ejemplo tiene una pluralidad de entradas 4 para detectar la presencia de humo en una pluralidad de habitaciones, se apreciará que el sistema 1 puede tener solo una entrada 4, por ejemplo, cuando la región de interés incluye una única habitación u otra área no dividida.
Cada una de las entradas 4 está conectada de manera fluida a una pieza 6 de entrada mediante una tubería 7 flexible. Aunque en este ejemplo se usa una tubería 7 flexible para conectar de manera fluida una entrada 4 a una pieza 6 de entrada, se apreciará que se puede usar cualquier conexión de fluido adecuada. Por ejemplo, se puede usar una conexión de fluido rígida.
Una pieza 6 de entrada que puede usarse con el sistema 1 de la figura 1 se muestra con más detalle en la figura 2. Cada pieza 6 de entrada incluye un tubo 8 de entrada que tiene un puerto 9 de muestreo capilar dispuesto en un primer extremo 10 del tubo 8 de entrada. El puerto 9 de muestreo permite que aire y partículas de humo entren en el tubo 8 de entrada y pasen posteriormente al tubo 3 de muestreo. En este ejemplo, se proporciona una brida 12 en el primer extremo 10 para facilitar el montaje de la pieza 6 de entrada dentro de la región de interés. Por ejemplo, la pieza 6 de entrada puede montarse en un panel 13 de techo de una habitación 16a-c uniendo la brida 12 al panel 13 de techo. Un segundo extremo 11 del tubo 8 de entrada es para la conexión a una de las entradas 4 del tubo 3 de muestreo a través del tubería 7 flexible, conectando de este modo de forma fluida la pieza 6 de entrada al tubo 3 de muestreo.
Con esta disposición, es posible que el aire (y las partículas de humo cuando están presentes) dentro de cada una de las habitaciones 16a-c se introduzcan en el tubo 3 de muestreo pasando consecutivamente a través de un puerto 9 de muestreo, un tubo 8 de entrada y una tubería 7 flexible. El aire, junto con cualesquiera partículas de humo suspendidas en el aire, es entonces capaz de pasar (por ejemplo, impulsado por un ventilador) a través del tubo 3 de muestreo a la cámara 5 de muestreo de la unidad 2 de detección central.
Como se muestra en la figura 2, cada pieza 6 de entrada está provista de un sensor 14 local dentro del tubo 8 de entrada adyacente al puerto 9 de muestreo. El uno o más sensores 14 locales pueden ser, por ejemplo, sensores de temperatura de velocidad de subida para monitorizar el cambio de temperatura dentro de una habitación. Los sensores de temperatura de velocidad de subida son capaces de detectar aumentos rápidos en la temperatura que pueden ser indicativos de la presencia de un incendio dentro de una habitación midiendo la velocidad a la que se sube una temperatura detectada. El uno o más sensores 14 locales están conectados al controlador 15 de la unidad 2 de detección central para permitir que los datos adquiridos por los sensores 14 locales se pasen al controlador 15 para su posterior procesamiento.
Los sensores 14 locales son menos sensibles que el detector de humo alojado en la unidad 2 de detección central. Cada uno de los sensores 14 locales es capaz de detectar rápidamente la presencia de un incendio de desarrollo rápido, altamente exotérmico en la región de interés que libera una gran cantidad de calor y/o humo durante una cantidad relativamente pequeña de tiempo. De hecho, los sensores 14 locales son capaces de detectar este tipo de incendio antes de la unidad 2 de detección central debido a la menor distancia entre el sensor 14 local y el incendio en comparación con la distancia entre la unidad 2 de detección central y el incendio.
Sin embargo, los sensores 14 locales pueden no ser capaces de detectar rápidamente la presencia de un incendio latente de desarrollo lento que inicialmente emite solo una pequeña cantidad de calor y humo debido a la menor sensibilidad. En su lugar, el sistema 1 puede confiar en el detector de humo altamente sensible dentro de la unidad 2 de detección central para detectar la presencia de un incendio de desarrollo tan lento. El tiempo extra para que el incendio latente de desarrollo lento se detecte debido a la distancia más larga entre la unidad 2 de detección central y el incendio es aceptable para tales incendios de desarrollo lento. Sin embargo, en una circunstancia de este tipo, cuando un incendio ha sido detectado por la unidad 2 de detección central pero no por los sensores 14 locales (y en un sistema con una pluralidad de sensores 14 locales), los datos de la pluralidad de sensores 14 locales siguen pudiéndose usar para determinar dónde es más probable que se ubique el incendio. Por ejemplo, los datos de los sensores 14 locales pueden analizarse para determinar si alguno de ellos ha mostrado pequeños cambios en la condición detectada que pueden sugerir que el sensor 14 local está más próximo al incendio. Esto puede permitir que la ubicación del incendio se determine más rápidamente incluso si los sensores 14 locales no son lo suficientemente sensibles para detectar realmente el incendio directamente.
Aunque en este ejemplo el uno o más sensores 14 locales están cada uno ubicados en la una o más piezas 6 de entrada, el uno o más sensores locales pueden estar en cualquier ubicación alejada de la unidad 2 de detección central que está más cerca de la región de interés, por ejemplo, en una ubicación que permite que el sensor 14 local mida una propiedad del aire a medida que se introduce en el sistema 1. El hecho de que el sistema 1 comprenda una unidad 2 de detección de humo central y uno o más sensores 14 locales menos sensibles que estén más cerca de la región de interés puede ser más importante que la ubicación precisa del uno o más sensores 14 locales.
El funcionamiento del sistema 1 de detección de humo se describirá ahora con referencia a las figuras 1 y 2.
La presencia de un incendio o el inicio de un incendio en una o más de las habitaciones 16a-c en la región de interés genera humo y/o calor. El aire (y el humo cuando está presente) de cada una de las habitaciones 16ac en la región de interés se introduce en el sistema 1 a través de los puertos 9 de muestreo, por ejemplo, ayudado por la acción del ventilador. El aire pasa entonces a través de la pieza 6 de entrada correspondiente y la tubería 7 flexible al tubo 3 de muestreo. En el tubo 3 de muestreo, el aire de cada uno de los puertos 9 de muestreo se combina y se mezcla, y se pasa a la cámara 5 de muestreo de la unidad 2 de detección central.
Dentro de la unidad 2 de detección central (por ejemplo, en la cámara 5 de muestreo en la unidad 2 de detección central), el detector de humo se usa para determinar la concentración de partículas de humo suspendidas en el aire. El detector de humo monitoriza constantemente el aire en la cámara 5 de muestreo para determinar si hay partículas de humo presentes. El detector de humo adquiere información sobre de la concentración de partículas de humo en el aire, y estos datos de concentración de humo se pasan al controlador 15 para su posterior procesamiento.
El calor generado por el incendio (o algún otro parámetro) también será detectado por uno o más de los sensores 14 locales. Cada uno de los sensores 14 locales puede monitorizar constante o periódicamente el aire desde una habitación 16a-c particular y generar datos sobre el aire, por ejemplo, la velocidad a la que cambia la temperatura. Los datos generados por los sensores 14 locales pueden indicar cómo la temperatura de las habitaciones 16a-c fluctúa con el tiempo. Estos datos de uno o más sensores 14 locales también se pasan al controlador 15 para su posterior procesamiento.
El controlador 15 analiza los datos de concentración de humo y los datos adquiridos respectivamente por el detector de humo y los sensores 14 locales para determinar si un incendio está presente dentro de una o más de las habitaciones 16a-c en la región de interés. Si los datos de concentración de humo indican que la concentración de partículas de humo en el aire muestreado está por encima de un límite umbral predefinido, por ejemplo 0,3 % obs/m (0,1% obs/pie), el controlador 15 determina que un incendio está presente en una de las habitaciones 16a-c y puede activar una alarma y/o una alerta.
Además, el controlador 15 puede ser capaz de determinar la ubicación más probable del incendio analizando los datos de los sensores 14 locales. Por ejemplo, el calor generado por el incendio puede hacer que aumente la temperatura en una o más de las habitaciones 16a-c. Como resultado, los datos adquiridos por uno o más de los sensores 14 locales pueden ser representativos de este aumento de temperatura. Es decir, si la temperatura en una habitación 16a-c aumenta en una cierta cantidad, los datos adquiridos por el sensor 14 local situado en esa habitación 16a-c también pueden desviarse. Esta desviación puede ser demasiado pequeña para que se determine que se ha iniciado un incendio, pero una vez que se ha detectado un incendio por el detector 2 central, es suficiente para sugerir que el sensor 14 local es el más cercano al incendio detectado. Por ejemplo, el controlador 15 puede determinar cuál de los sensores 14 locales tiene la mayor desviación en los datos detectados. Se determina que este sensor 14 local es el que tiene más probabilidades de ser el más cercano al incendio. Por lo tanto, el controlador 15 identifica este sensor 14 local como ubicado en la ubicación más probable del incendio. Puesto que las ubicaciones de los sensores 14 locales son conocidas, el controlador 15 es capaz de identificar la ubicación más probable del incendio. Esto puede ayudar a acelerar la determinación de la ubicación de un incendio que ha sido detectado usando un sistema 1 de detección de humo por aspiración, particularmente un sistema 1 que monitoriza una gran región de interés.
El sistema 1 también es capaz de detectar la presencia de un incendio basándose en los datos adquiridos por los sensores 14 locales.
Si uno de los sensores 14 locales detecta un cambio en los datos detectados que está por encima de un umbral predefinido, el controlador 15 determina que un incendio está presente en la ubicación del sensor 14 local particular y activa una alarma y/o alerta. Por ejemplo, si los sensores 14 locales comprenden sensores de temperatura, si uno de los sensores 14 locales detecta una velocidad de aumento de temperatura que está por encima de un umbral predefinido, por ejemplo por encima de 6 °K/minuto o por encima de 8 °K/minuto, el controlador 15 puede determinar que un incendio está presente en la ubicación del sensor 14 local particular y puede activar una alarma y/o alerta.
La combinación del detector de humo altamente sensible alojado en la cámara 5 de muestreo y los sensores 14 locales menos sensibles permite que el sistema 1 sea capaz de detectar y alertar rápidamente a las personas sobre la presencia de diferentes tipos de incendios y también permite que el sistema identifique una ubicación probable de estos incendios dentro de la región de interés. Como se analizó anteriormente, los incendios latentes de desarrollo lento generan inicialmente bajos niveles de calor y humo. Los sensores 14 locales pueden no ser lo suficientemente sensibles para detectar la presencia de un incendio de este tipo, al menos inicialmente, y el incendio es en cambio detectado por el detector de humo central debido al aumento de la concentración de partículas de humo suspendidas en el aire que pasa a la unidad 2 de detección central.
La presencia de incendios exotérmicos de desarrollo rápido, por ejemplo, poliuretano en llama, puede detectarse rápidamente por los sensores 14 locales debido al gran cambio rápido en los parámetros, por ejemplo, rápido aumento de la temperatura, causado por tales incendios. Puesto que el sistema 1 puede identificar la presencia de incendios exotérmicos de desarrollo rápido sin la necesidad de que pase aire a la cámara 5 de muestreo, el tiempo que tarda el sistema 1 en detectar tales incendios no está limitado por el tiempo de transporte y, por lo tanto, puede ser más rápido que el tiempo de transporte.
Además, la presencia de los sensores 14 locales también permite que el sistema 1 indique la ubicación de un incendio dentro de la región de interés. En el caso de un incendio latente de desarrollo lento, mientras que los sensores 14 locales pueden no ser capaces de determinar la presencia de un incendio de este tipo, si el incendio está cerca de un sensor 14 local, puede provocar que el sensor 14 local registre una variación en los datos, por ejemplo, un aumento en la temperatura. Estos datos son usados por el controlador 15 para determinar la ubicación más probable del incendio detectado por el detector 2 de humo central.
Los sensores 14 locales también proporcionan al sistema 1 información sobre la ubicación de incendios exotérmicos de desarrollo rápido que son detectados por uno o más de los sensores 14 locales.
Por lo tanto, el sistema 1 de detección de humo por aspiración garantiza que los incendios exotérmicos de desarrollo rápido así como los incendios latentes de desarrollo lento se pueden detectar rápidamente para cumplir con las normas de certificación de seguridad. El sistema 1 de detección de humo por aspiración también puede garantizar que la ubicación de un incendio, cuya presencia es detectada por el sistema 1, pueda ser identificada rápidamente.
Claims (13)
1. Un sistema (1) de detección de humo por aspiración para detectar la presencia de un incendio dentro de una región de interés, comprendiendo el sistema de detección de humo por aspiración:
una unidad (2) de detección de humo que comprende un detector de humo alojado dentro de una cámara (5) de muestreo para detectar la presencia de partículas de humo suspendidas en el aire dentro de la cámara (5) de muestreo; y
uno o más sensores (14) locales ubicados alejados de la unidad (2) de detección de humo para medir una propiedad del aire de la región de interés que se introduce en el sistema (1) de detección de humo por aspiración,
en donde el sistema (1) de detección de humo por aspiración está configurado para hacer pasar aire desde la región de interés a la cámara (5) de muestreo de la unidad de detección de humo a través de uno de los uno o más sensores (14) locales,
en donde el sistema (1) de detección de humo por aspiración está configurado para usar el uno o más sensores (14) locales para detectar incendios de desarrollo rápido antes de que una muestra de aire llegue a la cámara (5) de muestreo de la unidad de detección de humo.
2. Un sistema (1) de detección de humo por aspiración según la reivindicación 1, en donde la unidad (2) de detección de humo es más sensible que el uno o más sensores (14) locales.
3. Un sistema (1) de detección de humo por aspiración según la reivindicación 1 o 2, en donde el sensor (14) local es para medir uno o más de: la velocidad de cambio de temperatura del aire, la presencia de partículas de humo suspendidas en el aire, y la presencia de dióxido de carbono en el aire.
4. Un sistema (1) de detección de humo por aspiración según la reivindicación 1, 2 o 3, en donde el sistema comprende un controlador (15), en donde el controlador (15) está dispuesto para recibir los datos recopilados por la unidad (2) de detección de humo y el uno o más sensores (14) locales.
5. Un sistema (1) de detección de humo por aspiración según la reivindicación 4, en donde el controlador (15) está configurado para activar una alarma si la concentración de partículas de humo suspendidas en el aire medida por la unidad (2) de detección de humo está por encima de un valor umbral predeterminado.
6. Un sistema (1) de detección de humo por aspiración según la reivindicación 4 o 5, en el donde controlador (15) está configurado para activar una alarma si los datos de uno o más de los sensores (14) locales miden una propiedad del aire que es indicativa de un incendio.
7. Un sistema (1) de detección de humo por aspiración según la reivindicación 4, 5 o 6, en donde si los datos de la unidad (2) de detección de humo son indicativos de un incendio que está presente en la región de interés, el controlador (15) está configurado para determinar la ubicación más probable de un incendio dentro de la región de interés basándose en los datos recopilados por los sensores (14) locales.
8. Un sistema (1) de detección de humo por aspiración según cualquier reivindicación precedente, en donde el uno o más sensores (14) locales están configurados para monitorizar continuamente el aire introducido en el sistema (1) de detección de humo por aspiración desde la región de interés.
9. Un sistema (1) de detección de humo por aspiración según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el uno o más sensores (14) locales están configurados para monitorizar periódicamente el aire introducido en el sistema (1) de detección de humo por aspiración desde la región de interés.
10. Un sistema (1) de detección de humo por aspiración según cualquier reivindicación precedente, que comprende una o más entradas (4) para hacer pasar aire desde la región de interés a la unidad (2) de detección de humo, en donde la distancia que el aire desde la región de interés tiene que recorrer entre la una o más entradas (4) y la unidad (2) de detección de humo es mayor de 50 m, o mayor de 100 m, o mayor de 200 m.
11. Un método para detectar un incendio dentro de una región de interés usando un sistema (1) de detección de humo por aspiración, comprendiendo el método:
proporcionar el sistema (1) de detección de humo por aspiración, en donde el sistema (1) de detección de humo por aspiración comprende una unidad (2) de detección de humo y uno o más sensores (14) locales ubicados alejados de la unidad (2) de detección de humo para medir una propiedad del aire de la región de interés, comprendiendo la unidad (2) de detección de humo un detector de humo alojado dentro de una cámara (5) de muestreo;
hacer pasar aire desde la región de interés a la cámara (5) de muestreo de la unidad (2) de detección de humo a través de uno de los uno o más sensores (14) locales;
usar el detector de humo de la unidad (2) de detección de humo para medir una concentración de partículas de humo dentro del aire que pasa a la cámara (5) de muestreo de la unidad (2) de detección de humo;
usar el uno o más sensores (14) locales para medir una propiedad del aire que puede usarse para indicar la presencia de un incendio;
determinar si la concentración de partículas de humo medida por el detector de humo de la unidad (2) de detección de humo es indicativa de un incendio dentro de la región de interés; y/o
determinar si la propiedad medida del aire detectada por el uno o más sensores (14) locales es indicativa de un incendio dentro de la región de interés,
en donde el uno o más sensores (14) locales se usan para medir una propiedad del aire antes de que el aire llegue a la cámara (5) de muestreo de la unidad (2) de detección de humo con el fin de detectar incendios de desarrollo rápido antes de que el aire llegue a la unidad (2) de detección de humo.
12. Un método según la reivindicación 11, en donde el sistema (1) de detección de humo por aspiración es el sistema (1) de detección de humo por aspiración de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
13. Un método de retroadaptación de uno o más sensores (14) locales a un sistema de detección de humo por aspiración existente para proporcionar el sistema (1) de detección de humo por aspiración de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
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