IT201800003167U1

IT201800003167U1 - EQUIPMENT FOR THE DETECTION AND REPORTING OF LEAKS ALONG A DISTRIBUTION NETWORK OF FLUIDS

Info

Publication number: IT201800003167U1
Application number: IT202018000003167U
Authority: IT
Inventors: Luciano Castellini; Marco Nedrotti
Original assignee: Luciano Castellini; Marco Nedrotti
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2018-08-02
Publication date: 2020-02-02

Description

Descrizione della domanda di brevetto per modello di utilità dal titolo: Description of the patent application for a utility model entitled:

“Apparato per la rilevazione e la segnalazione di perdite lungo una rete di distribuzione di fluidi”. “Apparatus for detecting and reporting leaks along a fluid distribution network”.

Descrizione Description

Il presente trovato si riferisce a un apparato per la rilevazione e la segnalazione di perdite lungo una rete di distribuzione di fluidi. Più in particolare, il presente trovato si riferisce a un apparato che consente di rilevare la presenza di perdite di fluidi, tipicamente acqua, lungo una rete, sia a livello domestico che industriale o in ambito agricolo. L’apparato può essere utilizzato anche lungo una linea in cui circola del fluido per il riscaldamento di ambienti. The present invention relates to an apparatus for detecting and signaling leaks along a fluid distribution network. More particularly, the present invention relates to an apparatus which allows to detect the presence of leaks of fluids, typically water, along a network, both at the domestic and industrial level or in the agricultural field. The apparatus can also be used along a line in which fluid for space heating circulates.

Come è noto, negli impianti preposti alla distribuzione dell’acqua, sia a monte che a valle dei contatori, possono verificarsi nel tempo perdite più o meno consistenti provocati da eventi accidentali o dall’usura delle condotte. Le perdite che si verificano a valle dei contatori determinano i problemi più avvertiti, coinvolgendo direttamente gli immobili e gli utenti; una perdita dall’impianto dell’acqua di un’abitazione può infatti causare danni molto gravi se non individuata tempestivamente. Non è infrequente il caso in cui rilevanti e improvvise perdite si manifestano nell’impianto idrico di ambienti temporaneamente non abitati o non utilizzati; ne consegue che l’inconveniente viene scoperto quando il danno si è già manifestato in tutta la sua gravità, cosicché si rendono necessari interventi di ripristino lunghi e costosi. Anche negli impianti di riscaldamento in cui i radiatori sono alimentati in circolo con acqua a partire da una caldaia possono manifestarsi perdite di liquido; se in tali impianti è prevista una valvola automatica di ricarico, che permette di compensare la riduzione della pressione immettendo automaticamente in circolo acqua per controbilanciare la quantità dispersa, il rischio di un allagamento è concreto se il problema non è scoperto immediatamente. As is known, in water distribution systems, both upstream and downstream of the meters, more or less substantial losses may occur over time caused by accidental events or by wear of the pipes. The losses that occur downstream of the meters determine the most felt problems, directly involving the buildings and users; a leak from the water system of a home can in fact cause very serious damage if not identified promptly. It is not uncommon for significant and sudden leaks to occur in the water system of temporarily uninhabited or unused environments; it follows that the inconvenience is discovered when the damage has already manifested itself in all its severity, so that long and expensive repairs are required. Even in heating systems where the radiators are fed in circulation with water from a boiler, liquid leaks may occur; if in these systems an automatic refill valve is provided, which allows to compensate for the pressure reduction by automatically introducing water into the circulation to counterbalance the dispersed quantity, the risk of flooding is concrete if the problem is not discovered immediately.

Anche una semplice dimenticanza, per cui un rubinetto non è ben chiuso e in tale situazione rimane per tempi lunghi, può creare seri inconvenienti quantomeno riferiti al fatto di dar luogo a un involontario consumo abnorme di acqua, di cui l’utente si accorge nel momento in cui riceve la periodica bolletta dell’ente erogatore; in questa ipotesi il danno è solo economico, ma determina pur sempre un fastidioso imprevisto. Even a simple forgetfulness, for which a tap is not closed well and in this situation remains for a long time, can create serious problems, at least related to the fact of giving rise to an inadvertent abnormal consumption of water, which the user realizes in the moment. in which it receives the periodic bill from the utility company; in this case the damage is only economic, but still causes an annoying unforeseen event.

I noti dispositivi ideati allo scopo di prevenire questi problemi presentano inconvenienti di rilievo, connessi sia alla loro complessità costruttiva che alla necessità di prevedere l’alimentazione elettrica per alimentare uno o più dei componenti, tipicamente una valvola di intercettazione o a solenoide e per il collegamento a un’unità remota di controllo; ciò determina difficoltà nell’installazione dei dispositivi, specie se si tratta di posizionare gli stessi a una distanza elevata rispetto al punto di rilevazione in cui sono disposti i sistemi di controllo. The known devices designed for the purpose of preventing these problems have significant drawbacks, connected both to their constructive complexity and to the need to provide the electrical power supply to power one or more of the components, typically an interception or solenoid valve and for connection to remote control unit; this causes difficulties in the installation of the devices, especially if it is a question of placing them at a high distance from the detection point where the control systems are located.

Scopo del presente trovato è quello di ovviare agli inconvenienti sopra lamentati. The purpose of the present invention is to obviate the above-mentioned drawbacks.

Più in particolare, lo scopo del presente trovato è quello di provvedere un apparato che permetta di rilevare in modo agevole e con sicurezza le perdite che si verificano lungo una rete di distribuzione di fluidi, segnatamente le perdite di acqua a monte o a valle del contatore in ambito domestico, industriale o agricolo. More particularly, the object of the present invention is to provide an apparatus that allows to easily and safely detect the leaks that occur along a fluid distribution network, in particular the leaks of water upstream or downstream of the meter in domestic, industrial or agricultural environment.

Ulteriore scopo del trovato è quello di provvedere un apparato che consenta di operare senza la necessità di collegamenti elettrici con il sistema di controllo e di essere quindi facilmente installato anche a notevole distanza rispetto a esso. A further object of the invention is to provide an apparatus which allows to operate without the need for electrical connections with the control system and therefore to be easily installed even at a considerable distance from it.

Ulteriore e conseguente scopo del presente trovato è quello di provvedere un apparato come sopra definito che consenta di segnalare, ai fini di un pronto intervento d’emergenza, l’esistenza di dette perdite, al fine di evitare il verificarsi o il protrarsi nel tempo di situazioni pericolose o irreparabili. A further and consequent object of the present invention is to provide an apparatus as defined above which allows the existence of said leaks to be signaled, for the purposes of an emergency intervention, in order to avoid the occurrence or prolongation of dangerous or irreparable situations.

Non ultimo scopo del trovato è quello di provvedere un apparato come sopra definito in grado di rilevare e segnalare anche perdite di acqua di lieve entità, che tuttavia nel tempo potrebbero creare gravi danni in assenza di un tempestivo intervento atto almeno a interrompere l’erogazione incontrollata del fluido. Not least object of the invention is to provide an apparatus as defined above capable of detecting and signaling even minor water leaks, which however over time could cause serious damage in the absence of a timely intervention capable of at least interrupting the uncontrolled supply. of the fluid.

Ulteriore scopo del trovato è quello di mettere a disposizione degli utilizzatori un apparato per la rilevazione e la segnalazione di perdite lungo una rete di distribuzione di fluidi atto a garantire un elevato livello di resistenza e affidabilità nel tempo, tale inoltre da poter essere facilmente ed economicamente realizzato e installato. Questi e altri scopi ancora vengono raggiunti dall’apparato per la rilevazione e la segnalazione di perdite lungo una rete di distribuzione di fluidi del presente trovato in accordo con la rivendicazione principale. A further object of the invention is to make available to users an apparatus for detecting and signaling leaks along a fluid distribution network capable of guaranteeing a high level of resistance and reliability over time, such that it can be easily and economically made and installed. These and other purposes are achieved by the apparatus for detecting and signaling leaks along a fluid distribution network of the present invention in accordance with the main claim.

Le caratteristiche costruttive e funzionali dell’apparato per la rilevazione e la segnalazione di perdite del presente trovato potranno essere meglio comprese dalla dettagliata descrizione che segue, in cui si fa riferimento alle allegate tavole di disegni che ne rappresentano una forma di realizzazione preferita in cui: The constructive and functional characteristics of the apparatus for detecting and reporting leaks of the present invention can be better understood from the detailed description that follows, in which reference is made to the attached drawings which represent a preferred embodiment in which:

la figura 1 rappresenta schematicamente una vista assonometrica dei fondamentali componenti che costituiscono l’apparato del presente trovato; Figure 1 schematically represents an axonometric view of the fundamental components that make up the apparatus of the present invention;

la figura 2 rappresenta schematicamente uno schema funzionale dello stesso apparato. Figure 2 schematically represents a functional diagram of the same apparatus.

Con riferimento iniziale alla figura 1, l’apparato per la rilevazione e la segnalazione di perdite del presente trovato comprende un’unità remota integrata in un contenitore 10, formata da una scheda elettronica 12 e dalle relative batterie di alimentazione 14; l’unità remota è collegata con un cavo 20 a un flussometro 16, preferibilmente del tipo a turbina, che viene installato lungo la rete idrica a valle del contatore di misura dell’acqua. L’apparato comprende, inoltre, un dispositivo di controllo programmabile o controllore 18, alimentato dalla tensione di rete e installato all’interno dell’immobile, ove è ad esempio fissato a parete in posizione idonea a essere agevolmente visualizzato. Il controllore 18, di tipo noto, è provvisto di una scheda elettronica atta alle funzioni più avanti descritte. With initial reference to Figure 1, the apparatus for detecting and reporting leaks of the present invention comprises a remote unit integrated in a container 10, formed by an electronic board 12 and the relative power supply batteries 14; the remote unit is connected with a cable 20 to a flow meter 16, preferably of the turbine type, which is installed along the water network downstream of the water meter. The device also includes a programmable control device or controller 18, powered by the mains voltage and installed inside the building, where it is for example fixed to the wall in a position suitable for easy viewing. The controller 18, of known type, is provided with an electronic card suitable for the functions described below.

L’unità remota, indicata allo schema di figura 2 come centralina alimentata a batterie, è installata in prossimità del flussometro 16 e misura la frequenza generata dal flussometro stesso, che è proporzionale alla portata; in relazione della velocità del fluido, il flussometro ne calcola la portata volumetrica e, tramite la scheda 12 alimentata dalle batterie 14, invia al controllore 18 a intervalli regolari, ad esempio di due secondi, il valore di frequenza rilevato; il controllore 18, attraverso la scheda elettronica di cui è dotato, converte la frequenza misurata dall’unità remota in portata di litri/minuto (l/min). The remote unit, shown in the diagram in Figure 2 as a battery-powered control unit, is installed near the flow meter 16 and measures the frequency generated by the flow meter itself, which is proportional to the flow rate; in relation to the speed of the fluid, the flowmeter calculates its volumetric flow rate and, by means of the card 12 powered by the batteries 14, sends the detected frequency value to the controller 18 at regular intervals, for example of two seconds; the controller 18, through the electronic board with which it is equipped, converts the frequency measured by the remote unit into a flow rate of liters / minute (l / min).

Secondo il trovato, la trasmissione dei valori di frequenza dall’unità remota al controllore 18 avviene via radiofrequenza, ossia tramite la tecnologia che utilizza le onde radio per realizzare una comunicazione tra due apparati, e non necessita quindi di un collegamento via cavo; sia l’unità remota che il controllore 18 sono pertanto provvisti di rispettive antenne 22, 24, schematizzate a figura 2. According to the invention, the transmission of frequency values from the remote unit to the controller 18 takes place via radio frequency, ie through the technology that uses radio waves to create a communication between two devices, and therefore does not require a cable connection; both the remote unit and the controller 18 are therefore equipped with respective antennas 22, 24, schematized in figure 2.

Attraverso il controllore 18 con relativa scheda elettronica è possibile programmare, tramite il menu di impostazione, diversi parametri di funzionamento dell’apparato del presente trovato, come ad esempio il valore o soglia di confronto della frequenza misurata in l/min dall’unità remota tramite il flussometro 16; il controllore 18 comprende un convenzionale display LCD alfanumerico 26 sul quale sono di volta in volta evidenziati i passaggi di programmazione, che avviene a partire da due o più tasti 28 abbinati a una pluralità di LED o spie di segnalazione 32. La soglia di confronto impostata permette di capire se esiste una perdita di acqua, che si rileva se la frequenza misurata dall’unità remota in portata di l/min diminuisce rispetto al valore impostato. Se tale diminuzione permane per un determinato periodo di tempo, anch’esso impostabile, viene attivato un allarme; in modo vantaggioso, i tempi impostabili sono due per altrettanti allarmi, ad esempio di un’ora (allarme corto) e di 24 ore (allarme lungo), che restano attivi sinché la perdita è presente e si disattivano non appena la perdita è eliminata. Gli allarmi sono segnalati a distanza attraverso due o più relè abbinati al controllore 18 e attivati, singolarmente o insieme, nel caso di allarme corto o lungo; per ciascuno di essi, la connessione elettrica è realizzata utilizzando una convenzionale morsettiera, schematizzata con 30 a figura 2. I LED 32 di segnalazione degli allarmi, corto, lungo o di altro tipo come ad esempio l’allarme previsto per segnalare la necessità di sostituire le batterie 14, possono essere abbinati a un segnalatore acustico. La citata morsettiera è utilizzata anche per l’attivazione di un combinatore telefonico 34 che, al verificarsi degli allarmi, avverte telefonicamente alcuni numeri pre-impostati inviando un messaggio registrato in precedenza. La figura 2 mostra i collegamenti schematici tra dette spie o LED di segnalazione e il controllore 18, nonché tra quest’ultimo e il combinatore telefonico 34. By means of the controller 18 with relative electronic card it is possible to program, through the setting menu, various operating parameters of the apparatus of the present invention, such as for example the value or threshold for comparison of the frequency measured in l / min by the remote unit via the flow meter 16; the controller 18 comprises a conventional alphanumeric LCD display 26 on which the programming steps are highlighted from time to time, which takes place starting from two or more keys 28 combined with a plurality of LEDs or indicator lights 32. The comparison threshold set it allows to understand if there is a water leak, which is detected if the frequency measured by the remote unit in flow rate of l / min decreases with respect to the set value. If this decrease persists for a certain period of time, which can also be set, an alarm is activated; advantageously, the times that can be set are two for as many alarms, for example one hour (short alarm) and 24 hours (long alarm), which remain active as long as the leak is present and are deactivated as soon as the leak is eliminated. The alarms are signaled remotely by means of two or more relays associated with the controller 18 and activated, individually or together, in the event of a short or long alarm; for each of them, the electrical connection is made using a conventional terminal block, schematized with 30 in figure 2. The LEDs 32 for signaling alarms, short, long or other, such as the alarm provided to signal the need to replace the batteries 14 can be combined with a buzzer. The aforementioned terminal board is also used for the activation of a telephone dialer 34 which, upon the occurrence of alarms, warns by telephone some pre-set numbers by sending a previously recorded message. Figure 2 shows the schematic connections between said warning lights or LEDs and the controller 18, as well as between the latter and the telephone dialer 34.

Al fine di evitare che vengano segnalati falsi allarmi, che potrebbero derivare da squilibri idraulici o da disturbi elettrici e non da reali perdite, è possibile programmare, tramite il menu di impostazione del controllore 18, un apposito parametro di filtraggio; tale parametro ha la funzione di verificare per quanti secondi deve persistere la presunta perdita per essere considerata reale e attivare il conseguente allarme. Se viene ad esempio programmato un parametro di filtraggio della durata di dieci o più secondi, il controllore 18 interviene solo una volta trascorso tale periodo di tempo, ciò che indica che lo stato di perdita è stabile e quindi reale. Inoltre, per poter stabilire una comunicazione univoca tra unità remota e controllore 18, evitando il rischio che quest’ultimo possa valutare o essere condizionato da segnali provenienti da altri analoghi apparati di rilevazione delle perdite posti nelle vicinanze, è vantaggiosamente prevista la possibilità di assegnare alla scheda del controllore stesso un indirizzo uguale a quello impostato sulla scheda 12 dell’unità remota. In order to avoid false alarms being signaled, which could derive from hydraulic imbalances or electrical disturbances and not from real leaks, it is possible to program, through the setting menu of the controller 18, a specific filtering parameter; this parameter has the function of verifying how many seconds the presumed loss must persist in order to be considered real and activate the consequent alarm. For example, if a filtering parameter lasting ten or more seconds is programmed, the controller 18 intervenes only once this period of time has elapsed, which indicates that the loss state is stable and therefore real. Furthermore, in order to be able to establish a univocal communication between the remote unit and the controller 18, avoiding the risk that the latter may evaluate or be conditioned by signals coming from other similar leak detection devices located in the vicinity, the possibility of assigning the controller board itself an address equal to that set on board 12 of the remote unit.

Operativamente, il flussometro 16 installato lungo la rete idrica calcola la portata volumetrica in funzione della velocità del fluido; attraverso la scheda 12 alimentata dalle batterie 14, invia al controllore 18 a intervalli regolari e programmabili il valore di frequenza rilevato. Se si verifica una perdita, dopo la verifica effettuata tramite il parametro di filtraggio atto a confermare che lo stato di perdita è reale, il controllore 18 attiva il primo allarme o allarme corto con conseguente accensione di un LED; sul display 26 del controllore 18 appare un messaggio di segnalazione dell’inconveniente mentre è contemporaneamente attivato uno dei relé; se l’intervento di ripristino è immediato e la perdita viene eliminata, l’allarme cessa e il relé si disattiva. Se, invece, non viene effettuato alcun intervento entro un determinato periodo temporale, tipicamente entro 24 ore, si attivano anche il secondo allarme o allarme lungo e il secondo relé e tramite il combinatore telefonico 34 viene inviato il messaggio registrato in precedenza a uno o più dei numeri pre-impostati. In questo modo l’anomalia esistente nel circuito viene portata a conoscenza di persone in grado di intervenire anche se il proprietario o l’utilizzatore dell’immobile è assente, con il risultato di evitare il più gravi inconvenienti. Operationally, the flow meter 16 installed along the water network calculates the volumetric flow rate as a function of the speed of the fluid; through the card 12 powered by the batteries 14, it sends the detected frequency value to the controller 18 at regular and programmable intervals. If a leak occurs, after the verification carried out by means of the filtering parameter suitable to confirm that the leak status is real, the controller 18 activates the first alarm or short alarm with consequent lighting of an LED; on the display 26 of the controller 18 a problem signaling message appears while one of the relays is simultaneously activated; if the restoration is immediate and the loss is eliminated, the alarm ceases and the relay is deactivated. If, on the other hand, no intervention is carried out within a certain time period, typically within 24 hours, the second alarm or long alarm and the second relay are also activated and the previously recorded message is sent to one or more of the telephone dialer 34. pre-set numbers. In this way, the existing anomaly in the circuit is brought to the attention of people able to intervene even if the owner or user of the property is absent, with the result of avoiding the most serious problems.

Come si può rilevare da quanto precede, sono evidenti i vantaggi che il trovato consegue. As can be seen from the foregoing, the advantages that the invention achieves are evident.

L’apparato per la rilevazione e la segnalazione di perdite lungo una rete di distribuzione di fluidi del presente trovato è facilmente installabile in ogni condizione, non essendovi la necessità di un collegamento fisico tra l’unità remota alimentata a batterie e il controllore 18; i segnali rilevati dal flussometro 16, infatti, sono inviati via radiofrequenza, per cui la comunicazione tra detti unità remota e controllore 18 si realizza attraverso onde radio. L’apparato del presente trovato, di conseguenza, può essere disposto senza problemi anche a notevole distanza da detto controllore o sistema ricevente, posto tipicamente all’interno dell’immobile e alimentato con corrente di rete. The apparatus for detecting and reporting leaks along a fluid distribution network of the present invention can be easily installed in any condition, as there is no need for a physical connection between the remote unit powered by batteries and the controller 18; the signals detected by the flow meter 16, in fact, are sent via radio frequency, so that the communication between said remote unit and controller 18 is carried out by means of radio waves. The apparatus of the present invention, consequently, can be placed without problems even at a considerable distance from said controller or receiving system, typically placed inside the building and powered with mains current.

Ulteriormente vantaggiosa è la possibilità di attivare allarmi diversi, lungo e corto, in funzione di variabili temporali e di escludere il pericolo che vengano segnalati falsi allarmi dato l’utilizzo e l’intervento del parametro di filtraggio opportunamente programmato. Further advantageous is the possibility of activating different alarms, long and short, depending on time variables and excluding the danger of false alarms being reported given the use and intervention of the appropriately programmed filtering parameter.

Benché il trovato sia stato sopra descritto con particolare riferimento a una sua forma di realizzazione, data a scopo esemplificativo e non limitativo, modifiche e varianti appariranno evidenti a un esperto del ramo alla luce della descrizione sopra riportata. Il presente trovato, pertanto, intende abbracciare tutte le modifiche e le varianti che rientrano nello spirito e nell’ambito protettivo delle rivendicazioni che seguono. Although the invention has been described above with particular reference to an embodiment thereof, given by way of non-limiting example, modifications and variations will appear evident to an expert in the art in the light of the above description. The present invention, therefore, intends to embrace all the modifications and variations that fall within the spirit and protective scope of the following claims.

Claims

Claims 1. An apparatus for detecting and reporting leaks along a fluid distribution network, usable both at domestic and industrial level, in agriculture or along a line in which fluid circulates for space heating, characterized by the fact that comprise a remote unit integrated in a container (10) and equipped with an electronic board (12) combined with power supply batteries (14), a flow meter (16) installed along the network or line in which the fluid circulates and connected to a cable (20) to said remote unit and a programmable control device or controller (18), powered by the mains voltage and placed in a domestic or industrial environment in a position suitable for being easily displayed.

2. The detection and signaling apparatus according to claim 1, characterized in that the controller (18) comprises an electronic card with which it converts the frequency that the remote unit measures through the flow meter (16) into a flow rate of liters / minute (l / min), the frequency values being detected and sent from the remote unit to the controller (18) at regular intervals.

3. The detection and signaling apparatus according to claims 1 and 2, characterized in that the remote unit and the controller (18) are provided with respective antennas (22) and (24) to communicate and interact with each other in radio frequency .

4. The detection and signaling apparatus according to claim 2, characterized in that the controller (18) comprises an alphanumeric LCD display (26) combined with two or more keys (28) and a plurality of signaling LEDs or lights ( 32).

5. The detection and signaling apparatus according to claim 2, characterized by the fact that the controller (18) includes two or more relays activated individually or simultaneously upon the occurrence of as many alarms and electrically connected to a terminal block (30).

6. The detection and signaling apparatus according to claim 5, characterized in that the controller (18) in which one of the alarms is activated by a telephone dialer (34) sends a pre-recorded message to one or more stored telephone numbers previously.

7. The detection and signaling apparatus according to claim 5, characterized by the fact that the activation of one or more of the alarms is preceded by the intervention of a programmed filtering parameter designed to ascertain the effectiveness of the leak.

8. The detection and signaling apparatus according to claim 2, characterized by the fact that the flow meter (16) is of the turbine type.