ITTO20080388A1

ITTO20080388A1 - MONITORING AND COMBINED FIRE EXTINGUISHING DEVICE.

Info

Publication number: ITTO20080388A1
Authority: IT
Inventors: Ing Francesco Garofalo; Ing Michele Giustino
Original assignee: Compagnia Italiana Impianti Antincendio Stopfire
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2009-11-24

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: DISPOSITIVO DI MONITORAGGIO ED ESTINZIONE COMBINATA DI INCENDI Description accompanying a patent application for industrial invention entitled: COMBINED FIRE MONITORING AND EXTINGUISHING DEVICE

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo di estinzione di incendio ed in particolare ad un dispositivo di monitoraggio ed estinzione combinata di incendi. The present invention relates to a fire extinguishing device and in particular to a combined fire extinguishing and monitoring device.

Il sistema che verrà descritto è applicabile in tutti quegli ambienti almeno parzialmente chiusi, quali ad esempio lunghi capannoni, corridoi e gallerie o linee di montaggio. The system that will be described is applicable in all those environments at least partially closed, such as for example long sheds, corridors and tunnels or assembly lines.

Riferendosi in particolare alle gallerie, dal punto di vista costruttivo, esse possono dividersi in: Referring in particular to the galleries, from the construction point of view, they can be divided into:

- gallerie naturali, o a foro cieco, ottenute tramite un foro che viene poi rivestito di materiale atto a consolidarne la volta; - natural tunnels, or blind holes, obtained through a hole which is then covered with material suitable for consolidating the vault;

- gallerie artificiali, o a cielo aperto, in cui dato un modesto spessore del terreno o della roccia sovrastante, si pratica uno scavo dall’alto per tutta la lunghezza della galleria per poi provvedere in un secondo tempo al completo ricoprimento; - artificial or open-air tunnels, in which, given a modest thickness of the ground or the overlying rock, an excavation is carried out from above for the entire length of the tunnel and then provides for the complete covering at a later time;

- gallerie paramassi o paravalanghe, con ricoprimento parziale o nullo. - rockfall or avalanche protection tunnels, with partial or zero coverage.

In termini di dimensioni e forma, le gallerie sono definite da una lunghezza, misurata nella direzione di percorrenza, una larghezza (trasversale alla lunghezza), dal tipo di fornice (ad esempio singola o doppia), dalla direzionalità di percorrenza (monosenso o plurisenso). In terms of size and shape, the tunnels are defined by a length, measured in the direction of travel, a width (transversal to the length), the type of archway (for example single or double), the direction of travel (single or multi-directional) .

Concentrandosi sulle gallerie stradali e ferroviarie, sono da considerarsi come criteri di progetto sia il volume di traffico sia le attrezzature di sicurezza che devono essere incluse nella galleria stessa. Entrambi i criteri sopra elencati sono tra loro correlati, giacché al crescere del volume di traffico che transita in una galleria, solitamente è incrementato anche il numero e la quantità d’attrezzature di sicurezza inserite nella galleria stessa. Focusing on road and railway tunnels, both the volume of traffic and the safety equipment that must be included in the tunnel are to be considered as design criteria. Both the criteria listed above are interrelated, since as the volume of traffic passing through a tunnel increases, the number and quantity of safety equipment inserted in the tunnel itself usually also increases.

Il tema della sicurezza delle gallerie stradali e ferroviarie, soprattutto dopo i tragici eventi occorsi nel tunnel del Monte Bianco e del San Gottardo è divenuto oggetto di forte attenzione da parte delle imprese d’ingegnerizzazione di struttura e di sicurezza delle gallerie. The issue of safety of road and railway tunnels, especially after the tragic events that occurred in the Mont Blanc and Gotthard tunnel, has become the subject of strong attention from the structural engineering and safety engineering companies of the tunnels.

In Europa, in seguito alla richiesta del Consiglio Europeo e del Parlamento Europeo, è stata redatta la Direttiva 54/veicoli 2004/CE del 29 Aprile veicoli 2004, relativa ai requisiti minimi di sicurezza per le gallerie della rete stradale transeuropea, allo scopo di incrementare la sicurezza dei tunnel stradali. In Europe, following the request of the European Council and the European Parliament, Directive 54 / vehicles 2004 / EC of 29 April 2004 vehicles was drafted, relating to the minimum safety requirements for tunnels of the trans-European road network, in order to increase the safety of road tunnels.

Tra i più pericolosi incidenti che possono verificarsi in un tunnel stradale o ferroviario, sicuramente vi sono quegli incidenti in cui s’innesca un incendio; è noto, infatti, come tra gli incidenti in gallerie stradali o ferroviarie ben sei su otto sono caratterizzati da danni alle strutture di sostegno della galleria causati da incendio. Among the most dangerous accidents that can occur in a road or railway tunnel, there are certainly those accidents in which a fire is triggered; it is known, in fact, that among the accidents in road or railway tunnels, as many as six out of eight are characterized by damage to the support structures of the tunnel caused by fire.

E’ quindi chiaro che al crescere del volume di traffico transitante in una galleria, aumenta di conseguenza anche il fattore di rischio d’incendio, specie se i veicoli che la percorrono trasportano merci a rischio d’incendio o esplosione come gas, combustibili solidi o liquidi o materiali a forte reattività con l’aria o l’acqua. It is therefore clear that as the volume of traffic passing through a tunnel increases, the risk factor of fire also increases, especially if the vehicles traveling along it carry goods at risk of fire or explosion such as gas, solid fuels or liquids or materials highly reactive with air or water.

Le stesse considerazioni possono essere applicate, almeno parzialmente, al caso di catene di montaggio o lunghi corridoi nei quali giacciano o transitino materiali infiammabili di qualunque genere. The same considerations can be applied, at least partially, to the case of assembly lines or long corridors in which flammable materials of any kind lie or transit.

Tipicamente le gallerie stradali sono dotate d’impianti di ventilazione atti a favorire la circolazione d’aria; gli impianti di ventilazione sono solitamente composti da ventilatori montati sostanzialmente sulla sommità del fornice della galleria. Road tunnels are typically equipped with ventilation systems designed to promote air circulation; the ventilation systems are usually composed of fans substantially mounted on the top of the tunnel fornix.

Tuttavia, qualora nella galleria, in un lungo corridoio o in una catena di montaggio si sviluppi un incendio, è necessario che tali impianti siano disattivati in brevissimo tempo. However, if a fire develops in the tunnel, in a long corridor or on an assembly line, these systems must be shut down in a very short time.

Infatti, è noto che un incendio per propagarsi necessita di tutte le seguenti tre componenti: In fact, it is known that a fire requires all the following three components to spread:

- il calore; - the heat;

- il combustibile, senza il quale si ha estinzione; e - the fuel, without which there is extinction; And

- il comburente, solitamente ossigeno, senza il quale si ha soffocamento dell’incendio. L’impianto di ventilazione, se non disattivato in presenza di incendio, apporta continuamente aria fresca nella zona dell’incendio, garantendo quindi un costante apporto di comburente; recenti studi hanno dimostrato inoltre che un flusso d’aria di velocità pari a 2m/s può accrescere fino a sette volte più velocemente la propagazione di un incendio rispetto al caso di completa assenza di flusso d’aria. Inoltre con un flusso d’aria pari a 2m/s il flusso di calore sviluppato dall’incendio è incrementato di quattro volte rispetto al caso di completa assenza di flusso d’aria. - the oxidizer, usually oxygen, without which the fire suffocates. The ventilation system, if not deactivated in the presence of fire, continuously brings fresh air into the fire area, thus ensuring a constant supply of comburent; recent studies have also shown that an air flow rate of 2m / s can increase the spread of a fire up to seven times faster than in the case of complete absence of air flow. Furthermore, with an air flow equal to 2m / s, the heat flow developed by the fire is increased four times compared to the case of complete absence of air flow.

Se invece si considera un apporto di aria fresca con velocità paria a 10m/s, la velocità di propagazione di un incendio si incrementa di venti volte, mentre il flusso di calore incrementa di ben nove volte. If, on the other hand, we consider a supply of fresh air with a speed of 10m / s, the speed of propagation of a fire increases by twenty times, while the flow of heat increases by nine times.

Sono noti dispositivi d’aiuto all’estinzione d’incendi, i quali sono sostanzialmente impieganti liquidi di spegnimento. Fire extinguishing aid devices are known, which basically use extinguishing liquids.

Gli sprinkler, normalmente rappresentano la prima sicurezza in campo antincendio per edifici e abitazioni, ma non risultano pienamente efficaci per le gallerie. Infatti, la conformazione di una galleria, così come quella di un ambiente sviluppato maggiormente in lunghezza rispetto alla larghezza ed all’altezza, è caratterizzata da un modesto sviluppo verticale tra il piano inferiore e la sommità superiore se rapportato alla complessiva lunghezza. Gli sprinkler, che impiegano tipicamente acqua per l’estinzione dell’incendio, possono causare una stratificazione dei fumi dell’incendio, amplificandone la diffusione longitudinale nella direzione di lunghezza dell’ambiente stesso e non ovviano al rischio di esplosioni di vapore subito al termine della estinzione dell’incendio. Sprinklers normally represent the first safety in the fire-fighting field for buildings and homes, but are not fully effective for tunnels. In fact, the conformation of a tunnel, as well as that of an environment developed more in length than the width and height, is characterized by a modest vertical development between the lower floor and the upper top when compared to the overall length. Sprinklers, which typically use water to extinguish the fire, can cause a stratification of the fire fumes, amplifying their longitudinal diffusion along the length of the environment itself and do not obviate the risk of steam explosions immediately at the end of the fire. extinguishing the fire.

Esistono inoltre sprinkler schiumogeni, che possono essere installati in galleria al posto dei tradizionali sprinkler ad acqua, ma anch’essi presentano problemi legati alla necessità di installazione di vasche particolari per il contenimento della schiuma e sono soggetti ad una manutenzione onerosa. There are also foaming sprinklers, which can be installed in the tunnel instead of traditional water sprinklers, but they too have problems related to the need to install special tanks to contain the foam and are subject to expensive maintenance.

Inoltre sono noti sistemi d’estinzione con fluidi chimici, che sono impiegati in tutti quegli ambienti in cui il tradizionale uso di acqua o di altri liquidi a base acquosa può rivelarsi sconveniente o addirittura pericoloso. Tali ambienti sono ad esempio sale contenenti apparecchiature ad alta tensione (solitamente ubicate all’interno di centrali elettriche) o sale destinate ad ospitare server o alta strumentazione elettronica o informatica che, a contatto con l’acqua può causare scintille o incrementare l’espansione dell’incendio già eventualmente presente. In addition, extinguishing systems with chemical fluids are known, which are used in all those environments in which the traditional use of water or other water-based liquids can prove inconvenient or even dangerous. Such environments are for example rooms containing high voltage equipment (usually located inside power plants) or rooms intended to host servers or high electronic or computer equipment which, in contact with water, can cause sparks or increase the expansion of the fire already possibly present.

Solitamente i sistemi di estinzione con fluidi chimici presentano lo svantaggio di causare fumi tossici durante la loro azione di estinzione, e devono essere pertanto integrati con opportuni sistemi di ventilazione che, com’è già stato descritto, all’interno di gallerie o ambienti chiusi possono essere sostanzialmente pericolosi se mantenuti attivi durante un incendio. Pertanto i sistemi di estinzione con fluidi chimici non possono essere utilizzati qualora all’interno delle gallerie siano presenti persone o animali. Usually the extinguishing systems with chemical fluids have the disadvantage of causing toxic fumes during their extinguishing action, and must therefore be integrated with suitable ventilation systems which, as has already been described, inside tunnels or closed environments can be substantially dangerous if kept active during a fire. Therefore, the extinguishing systems with chemical fluids cannot be used if there are people or animals inside the tunnels.

Esistono poi gli estintori, che dovrebbero tipicamente essere posizionati lungo le pareti laterali della galleria o del corridoio ad una reciproca distanza di circa 400 metri; tuttavia l’estintore deve essere maneggiato da una persona e in caso di evacuazione, esso è inutile. Inoltre essi possono essere solamente impiegati in incendi di piccola entità, nel caso contrario risulterebbero semplicemente troppo pericolosi per essere maneggiati da persone. Then there are fire extinguishers, which should typically be positioned along the side walls of the tunnel or corridor at a mutual distance of about 400 meters; however the fire extinguisher must be handled by one person and in case of evacuation, it is useless. Furthermore, they can only be used in small fires, otherwise they would simply be too dangerous to be handled by people.

I cosiddetti sistemi a “muro d’acqua” si basano sulla capacità di isolare l’area dell’incendio assicurando al contempo una via di fuga per le persone. Solitamente i sistemi a muro d’acqua, impiegano grossi serbatoi (anche di cento o più metri cubi ciascuno), distanziati tra loro, ed impiegano delle tubazioni flessibili, disposte in direzione trasversale alla direzione di massima estensione della galleria o dell’ambiente parzialmente chiuso. Le tubazioni flessibili sono inoltre dotate di ugelli atti a spruzzare acqua contenente degli additivi chimici in grado di eseguire, in singolo o contemporaneamente, un’azione di decolorazione dei fumi e di abbassamento della loro temperatura. Tuttavia i sistemi a muro d’acqua provvedono solamente all’isolamento dell’incendio ma non alla sua estinzione. The so-called "water wall" systems are based on the ability to isolate the fire area while ensuring an escape route for people. Water wall systems usually employ large tanks (even of one hundred or more cubic meters each), spaced apart, and use flexible pipes, arranged in a direction transverse to the direction of maximum extension of the tunnel or of the partially closed environment . The flexible pipes are also equipped with nozzles suitable for spraying water containing chemical additives capable of performing, individually or simultaneously, an action of discoloration of the fumes and lowering their temperature. However, the water wall systems only provide for the isolation of the fire but not for its extinction.

I sistemi fin qui descritti possono essere integrati da impianti di termorivelazione, costituti ad esempio da strutture portali disposte trasversalmente sull’ingresso della galleria, in grado di rilevare tempestivamente la presenza di incrementi anomali di temperatura. Tuttavia, nessuno dei sistemi precedenti permette di seguire l’incendio lungo la galleria, entrando in azione solamente nella zona in cui l’incendio è divampato, né è in grado di muoversi “adattativamente” con esso. The systems described so far can be integrated by heat detection systems, consisting for example of portal structures arranged transversely on the tunnel entrance, able to promptly detect the presence of abnormal temperature increases. However, none of the previous systems allows you to follow the fire along the tunnel, entering into action only in the area where the fire broke out, nor is it able to move "adaptively" with it.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di monitoraggio ed estinzione combinata d’incendi, il quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti. The purpose of the present invention is to create a combined fire extinguishing and monitoring device, which is free from the drawbacks described above.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un dispositivo di monitoraggio ed estinzione combinata di incendi come descritto nella prima rivendicazione. According to the present invention, a combined fire monitoring and extinguishing device is provided as described in the first claim.

L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo relativo al campo di applicazione delle gallerie, sebbene tale sistema possa essere applicato ad un qualsiasi ambiente parzialmente chiuso quale ad esempio un corridioio, un capannone o una linea di montaggio. The invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of implementation relating to the field of application of the tunnels, although this system can be applied to any partially closed environment such as for example a corridor, a shed or an assembly line.

In particolare i disegni annessi illustrano un esempio di attuazione in cui: In particular, the attached drawings illustrate an example of embodiment in which:

- la figura 1 illustra uno schema a blocchi in cui è schematicamente rappresentata una preferita forma di realizzazione del dispositivo secondo la presente invenzione; - la figura 2 illustra una possibile forma di realizzazione di parte del dispositivo di figura 1; Figure 1 illustrates a block diagram in which a preferred embodiment of the device according to the present invention is schematically represented; Figure 2 illustrates a possible embodiment of part of the device of Figure 1;

- la figura 3 illustra una ulteriore possibile forma di realizzazione di parte del dispositivo di figura 1; Figure 3 illustrates a further possible embodiment of part of the device of Figure 1;

- la figura 4 illustra una vista in sezione orizzontale di una galleria in cui vi è una collisione tra due veicoli; Figure 4 illustrates a horizontal sectional view of a tunnel in which there is a collision between two vehicles;

- la figura 5 illustra una vista in sezione verticale di una galleria entro cui vi è una collisione di due veicoli e l’azione del dispositivo di figura 1; - Figure 5 illustrates a vertical sectional view of a tunnel in which there is a collision of two vehicles and the action of the device in Figure 1;

- la figura 6 illustra una vista in sezione orizzontale di una galleria in cui è rappresentato schematicamente il getto di più parti del dispositivo di figura 1. Figure 6 shows a horizontal sectional view of a tunnel in which the casting of several parts of the device of Figure 1 is schematically represented.

Con riferimento alla figura 1, con 1 è indicato nel suo complesso il dispositivo di monitoraggio ed estinzione combinata di incendi. With reference to Figure 1, 1 indicates as a whole the combined monitoring and extinguishing device for fires.

Il dispositivo 1 è montato almeno parzialmente in una galleria 100, la quale è dotata di una o più pareti laterali 100a, 100b, un piano stradale 100e e un piano di mezzeria 100c che scorre in direzione sostanzialmente parallela alla lunghezza della galleria 100 e identifica quindi la direzione di massima estensione della galleria 100 stessa. The device 1 is mounted at least partially in a tunnel 100, which is equipped with one or more side walls 100a, 100b, a road surface 100e and a center plane 100c which runs in a direction substantially parallel to the length of the tunnel 100 and therefore identifies the direction of maximum extension of the tunnel 100 itself.

In dettaglio il dispositivo 1 è dotato di una centralina elettronica 2 la quale è atta a comandare una pluralità di microcontrollore 3 i quali sovrintendono al funzionamento di rispettivi sensori di posizione 4 e monitori 5. In detail, the device 1 is equipped with an electronic control unit 2 which is adapted to control a plurality of microcontrollers 3 which supervise the operation of respective position sensors 4 and monitors 5.

I sensori di posizione 4 e monitori 5 sono disposti all’interno del fornice della galleria 100, in modo tale da permettere rispettivamente di rilevare potenziali condizioni di pericolo generate ad esempio da un incremento di temperatura e di estinguere l’eventuale incendio presente. Viceversa, il microcontrollore 3 associato al rispettivo sensore di posizione 4 e monitore 5 può essere installato sia all’interno del fornice della galleria 100 sia all’esterno di essa. The position sensors 4 and monitors 5 are arranged inside the fornix of the tunnel 100, in such a way as to allow respectively to detect potential dangerous conditions generated for example by an increase in temperature and to extinguish any fire present. Conversely, the microcontroller 3 associated with the respective position sensor 4 and monitor 5 can be installed both inside the fornix of the tunnel 100 and outside it.

In dettaglio i sensori di posizione 4 sono dei sensori atti a rilevare un incremento anomalo della temperatura e/o presenza di fiamma (sensori ad esempio a infrarossi) nella zona corrispondente al loro raggio d’azione. In detail, the position sensors 4 are sensors designed to detect an abnormal increase in temperature and / or the presence of flame (such as infrared sensors) in the area corresponding to their range of action.

I monitori 5 invece sono costituiti da ugelli e sistemi orientabili, che possono essere indirizzati verso una o più direzioni in modo automatizzato (sulla base di segnali provenienti dal rispettivo microcontrollore 3). Inoltre i monitori 5 sono dotati di uno spruzzatore in grado di emettere diversi tipi di getto di liquido, sulla base o di una regolazione meccanica o della pressione del liquido ad essi inviato; pertanto essi sono in grado di realizzare o uno spruzzo a nebbia su un’ampia 5 zona o un getto di maggiore potenza indirizzato in una specifica zona, maggiormente ristretta rispetto alla precedente. The monitors 5, on the other hand, consist of nozzles and orientable systems, which can be addressed in one or more directions in an automated way (on the basis of signals coming from the respective microcontroller 3). Furthermore, the monitors 5 are equipped with a sprayer capable of emitting different types of liquid jet, on the basis either of a mechanical adjustment or of the pressure of the liquid sent thereto; therefore they are able to carry out either a mist spray on a large 5 area or a jet of greater power directed in a specific area, more restricted than the previous one.

Il dispositivo 1 comprende inoltre uno o più rilevatori d’opacità 6 e uno o più rivelatori di monossido di carbonio 7 atti a scambiare dati con una rispettiva centralina di controllo 8. The device 1 also comprises one or more opacity detectors 6 and one or more carbon monoxide detectors 7 suitable for exchanging data with a respective control unit 8.

In dettaglio i rilevatori di opacità 6, altresì detti rivelatori di fumo, sono in grado di rilevare l’opacità dell’aria presente all’interno della galleria 100, verificando in modo rapido la presenza di eventuali fumi la cui opacità risulta al di fuori delle comuni condizioni operative. In detail, the opacity detectors 6, also called smoke detectors, are able to detect the opacity of the air present inside the tunnel 100, quickly verifying the presence of any fumes whose opacity is outside the common operating conditions.

I rivelatori di monossido di carbonio 7 sono invece in grado di monitorare la presenza di ossido di carbonio (CO, appunto) in modo tale da poter evidenziare rapidamente l’innesco di un principio di incendio. E’ noto, infatti, che un incendio non ha una combustione pulita, ma, al contrario, durante il suo sviluppo emette una gran quantità di residui carboniosi. The carbon monoxide detectors 7 are instead able to monitor the presence of carbon monoxide (CO, in fact) in such a way as to be able to quickly highlight the start of a fire. It is known, in fact, that a fire does not have a clean combustion, but, on the contrary, during its development it emits a large amount of carbon residues.

Secondo una forma di realizzazione preferita, come mostrato in figura dispositivo 1, i sensori di posizione 4 e i monitori 5 sono disposti rispettivamente ad una distanza sufficiente a garantire la sicurezza della galleria 100; tale distanza non può essere stabilita a priori ma dipende, al contrario, da molteplici parametri della galleria 100, quali ad esempio: According to a preferred embodiment, as shown in the figure, device 1, the position sensors 4 and the monitors 5 are respectively arranged at a distance sufficient to ensure the safety of the tunnel 100; this distance cannot be established a priori but depends, on the contrary, on multiple parameters of tunnel 100, such as:

- il volume di traffico medio sostenuto dalla galleria 100; - the average traffic volume sustained by tunnel 100;

- il numero di corsie della galleria 100; - the number of lanes in the tunnel 100;

- l’eventuale transito di notevole quantità di materiali combustibili; - the possible transit of significant quantities of combustible materials;

- eventuali presenze di vie di fuga alternativa; - any presence of alternative escape routes;

- grandezza della fornice della galleria 100. Il dispositivo comprende infine una o più cisterne 9, le quali sono atte a contenere liquidi quali ad esempio acqua o acqua additivata, e possono essere posizionate indifferentemente sia vicino sia a maggiore distanza dalla galleria 100, laddove risulta più opportuno o meno oneroso installarle. - size of the fornix of the tunnel 100. Finally, the device comprises one or more tanks 9, which are suitable for containing liquids such as water or water with additives, and can be positioned indifferently both near and at a greater distance from the tunnel 100, where it is more appropriate or less expensive to install them.

Le cisterne 9 sono connesse tramite una pluralità di condotte idriche 9a con ogni monitore 5 e possono essere inoltre dotate di mezzi di pompaggio atti ad incrementarne sia la pressione che il flusso. The tanks 9 are connected by means of a plurality of water pipes 9a with each monitor 5 and can also be equipped with pumping means adapted to increase both the pressure and the flow thereof.

Giacché tipicamente le gallerie 100 sono dotate anche di più corsie di percorrenza, a seconda delle dimensioni della fornice della galleria 100 si possono impiegare diverse configurazioni di installazione di sensori di posizione 4 e monitori 5. Since tunnels 100 are typically also equipped with more travel lanes, different installation configurations of position sensors 4 and monitors 5 can be used depending on the size of the fornix of tunnel 100.

In dettaglio, in figura dispositivo 1 è mostrata una galleria 100 in cui sono presenti delle coppie 10 di sensore di posizione 4 e monitore 5 disposte una per ogni parete laterale 100a, 100b della galleria 100 e una pluralità ulteriore di sensori di posizione 4 posizionati sulla sommità della fornice. Alternativamente, qualora ad esempio le dimensioni trasversali (ovvero la larghezza) della fornice della galleria 100 è sufficientemente ridotta, si possono impiegare coppie 10 di sensori di posizione 4 e monitori 5 disposte solamente su di un lato della galleria 100 o, alternativamente sulla sommità della fornice stessa. In detail, device 1 shows a tunnel 100 in which there are pairs 10 of position sensor 4 and monitor 5 arranged one for each side wall 100a, 100b of tunnel 100 and a further plurality of position sensors 4 positioned on the top of the fornix. Alternatively, if, for example, the transverse dimensions (i.e. the width) of the fornix of the tunnel 100 is sufficiently small, it is possible to use pairs 10 of position sensors 4 and monitors 5 arranged only on one side of the tunnel 100 or, alternatively, on the top of the tunnel. fornix itself.

Le condotte idriche 9a possono essere di diverso tipo. In dettaglio in figura 2 è illustrata una forma di realizzazione del dispositivo 1 in cui le condotte idriche 9a formano un circuito cosiddetto “a rete aperta”. In questo caso le condotte idriche 9a sono posizionate lungo la galleria 100 in posizione laterale e sono ambedue connesse alle cisterne 9. Questa soluzione permette di separare il sistema di condotte idriche 9a in due parti distinte e non interconnesse, il che può avere alcuni vantaggi specie nel caso di accidentale svuotamento di una delle due cisterne 9 o in caso di perdita di una delle due condotte idriche 9a, in quanto vi sarebbe una perlomeno parziale ridondanza del dispositivo 1. The water pipes 9a can be of different types. In detail, Figure 2 illustrates an embodiment of the device 1 in which the water pipes 9a form a so-called "open network" circuit. In this case, the water pipes 9a are positioned along the tunnel 100 in a lateral position and are both connected to the tanks 9. This solution allows the system of water pipes 9a to be separated into two distinct and non-interconnected parts, which can have some advantages especially in the event of accidental emptying of one of the two tanks 9 or in the event of loss of one of the two water pipes 9a, as there would be at least partial redundancy of the device 1.

In alternativa, in figura 3 è mostrata una diversa forma di realizzazione della presente invenzione in cui le condotte idriche 9a sono connesse in modo tale da formare un anello chiuso, in cui una pluralità di tubazioni ad arco sono poste sotto la volta della galleria 100 e assieme alle tubazioni poste sulle pareti laterali 100a, 100b formano un circuito chiuso il quale è connesso al serbatoio del liquido estinguente. Alternatively, Figure 3 shows a different embodiment of the present invention in which the water pipes 9a are connected in such a way as to form a closed loop, in which a plurality of arched pipes are placed under the vault of the tunnel 100 and together with the pipes placed on the side walls 100a, 100b they form a closed circuit which is connected to the reservoir of the extinguishing liquid.

In uso il dispositivo 1 esegue un monitoraggio della situazione all’interno della galleria 100 che può essere: In use, device 1 monitors the situation inside tunnel 100 which can be:

- di tipo continuo, compatibilmente con la velocità di elaborazione di dati della centralina elettronica 2; - continuous type, compatibly with the data processing speed of the electronic control unit 2;

- campionato, in cui cioè la situazione all’interno della galleria 100 viene analizzata ad esempio in un intervallo di tempo variabile o fisso definito dal personale di controllo o sulla base del traffico presente entro la galleria stessa. Il monitoraggio avviene tramite i sensori di posizione 4, i rilevatori di opacità 6 ed i rivelatori di monossido di carbonio 7. Qualora si verifichi un’anomalia nelle normali condizioni d’operazione per cui anche solo uno tra i sensori di posizione 4, rilevatore di opacità 6, rivelatore di monossido di carbonio 7 rileva un principio di incendio la centralina elettronica 2: - sampled, that is, in which the situation inside tunnel 100 is analyzed for example in a variable or fixed time interval defined by the control staff or on the basis of the traffic present within the tunnel itself. The monitoring takes place through the position sensors 4, the opacity detectors 6 and the carbon monoxide detectors 7. If an anomaly occurs in the normal operating conditions for which even only one of the position sensors 4, opacity 6, carbon monoxide detector 7 detects a start of fire the electronic control unit 2:

- riceve i segnali dai microcontrollori 3 e dalle centraline elettroniche di controllo 8, rispettivamente connesse ai sensori di posizione 4, rilevatori di opacità 6, rivelatori di monossido di carbonio 7 interessati al suddetto principio di incendio; - receives the signals from the microcontrollers 3 and from the electronic control units 8, respectively connected to the position sensors 4, opacity detectors 6, carbon monoxide detectors 7 involved in the aforementioned fire principle;

- elabora in tempo reale uno scenario di incendio in base alle informazioni provenienti dai sensori sopra menzionati, in quanto ogni sensore di posizione 4, rilevatore di opacità 6, rivelatore di monossido di carbonio 7 è identificato da un particolare codice o numero identificativo grazie al quale la centralina elettronica 2 è in grado di stabilirne la posizione; - elaborates in real time a fire scenario based on the information coming from the sensors mentioned above, since each position sensor 4, opacity detector 6, carbon monoxide detector 7 is identified by a particular code or identification number thanks to which the electronic control unit 2 is able to establish its position;

- stabilita la posizione dell’incendio stabilisce quali monitori 5 debbono essere attivati; - once the position of the fire has been established, it establishes which monitors 5 must be activated;

- invia istruzioni di attivazione delle eventuali pompe presenti nell’impianto idraulico; - sends activation instructions for any pumps present in the hydraulic system;

- invia ai microcontrollori 3 associati agli monitori 5 associati all’area del principio di incendio un comando di movimentazione degli monitori 5, orientandoli in direzione dell’incendio stesso ed attivandoli per l’erogazione del fluido estinguente; - sends to the microcontrollers 3 associated with the monitors 5 associated with the area of the principle of fire a command to move the monitors 5, directing them in the direction of the fire itself and activating them for the supply of the extinguishing fluid;

- eventualmente invia anche informazioni di pericolo agli enti di soccorso quali vigili del fuoco o, servizio di pronto soccorso ed enti di polizia o informazioni agli utenti mediante della cartellonistica posta in campo. - eventually it also sends danger information to rescue agencies such as firefighters or, first aid service and police bodies or information to users by means of signs placed in the field.

Com’è possibile osservare nelle figure 4 e 5, allorché due veicoli 200 collidono tra loro, tramite i sensori di posizione 4, i rilevatori di opacità 6 e i rivelatori di monossido di carbonio 7, la centralina elettronica 2 è in grado di individuare rispettivamente una prima area centrale 12a in cui i monitori 5 sono attivati con un getto mirato 5a sulla zona centrale dell’incendio, soffocando quindi le fiamme e provvedendo ad abbassare quanto più possibile la temperatura locale ed una seconda area distale 12b in cui i monitori 5 spruzzano su una zona più ampia sotto forma di nebbia 5b in modo tale da impedire il propagarsi delle fiamme e, al contempo, mantenere confinati i fumi impedendo inoltre l’invio di aria fresca e quindi l’ingresso nella prima area centrale 12a di nuovo comburente. As can be seen in Figures 4 and 5, when two vehicles 200 collide with each other, through the position sensors 4, the opacity detectors 6 and the carbon monoxide detectors 7, the electronic control unit 2 is able to identify a first central area 12a in which the monitors 5 are activated with a targeted jet 5a on the central area of the fire, thus suffocating the flames and providing for the local temperature to be lowered as much as possible and a second distal area 12b in which the monitors 5 spray on a wider zone in the form of fog 5b in such a way as to prevent the spread of the flames and, at the same time, to keep the fumes confined, also preventing the sending of fresh air and therefore the entry into the first central area 12a of new combustive agent.

Qualora infine l’incendio si sposti o si propaghi, la centralina elettronica 2 è in grado (sempre tramite i sensori di posizione 4, rilevatore di opacità 6, rivelatore di monossido di carbonio 7 che rimangono attivi per tutta la durata dell’incendio) di verificare tale spostamento o propagazione e conseguentemente ampliare o spostare le aree 12a, 12b lungo l’estensione della galleria 100. Finally, if the fire moves or spreads, the electronic control unit 2 is able (again through the position sensors 4, opacity detector 6, carbon monoxide detector 7 which remain active for the entire duration of the fire) verify this displacement or propagation and consequently enlarge or move the areas 12a, 12b along the extension of the tunnel 100.

Lo spegnimento dell’incendio è decretato allorché i sensori di posizione 4, il rilevatore di opacità 6 o il rilevatore di monossido di carbonio 7 rientrano, insieme o almeno in parte, all’interno di parametri definiti di “normalità operativa”. A seconda dei casi, la centralina elettronica 2 può considerare l’incendio spento quando tutti i sensori rientrano all’interno dei parametri o quando anche solamente uno di essi rientra. The extinguishing of the fire is decreed when the position sensors 4, the opacity detector 6 or the carbon monoxide detector 7 fall, together or at least in part, within defined parameters of "operating normality". Depending on the case, the electronic control unit 2 can consider the fire extinguished when all the sensors are within the parameters or when even only one of them is within.

Al termine dello spegnimento dell’incendio, il dispositivo 1 provvede automaticamente ad un autocontrollo della situazione operativa. La centralina elettronica 2, infatti, provvede ad inviare segnali elettrici atti a disattivare i monitori 5 precedentemente attivati e all’effettuazione del nuovo riempimento delle cisterne 9. At the end of the extinguishing of the fire, device 1 automatically checks the operating situation. The electronic control unit 2, in fact, sends electrical signals to deactivate the previously activated monitors 5 and to carry out the new filling of the tanks 9.

In figura 6 è infine visibile l’effetto sovrapposto di quattro monitori 5 posizionati rispettivamente due su di una parete laterale 100a, 100b e due sulle pareti laterali 100a, 100b opposta, operanti nella prima zona centrale 12a. Finally, in figure 6 the superimposed effect of four monitors 5 is visible, positioned respectively two on a side wall 100a, 100b and two on the opposite side walls 100a, 100b, operating in the first central area 12a.

In questo caso, essendo i monitori 5 orientati tutti verso un unico punto corrispondente sostanzialmente al centro dell’incendio, un’area centrale 40 viene coperta dal getto incrociato di quattro monitori 5, mentre le aree 20 subito adiacenti all’area centrale 40 sono coperte da almeno due getti di due monitori 5. In this case, since the monitors 5 are all oriented towards a single point substantially corresponding to the center of the fire, a central area 40 is covered by the crossed jet of four monitors 5, while the areas 20 immediately adjacent to the central area 40 are covered from at least two jets of two monitors 5.

Conseguentemente l’incendio viene circoscritto all’interno della prima area centrale 12a e ad esso si toglie l’afflusso di nuovo comburente grazie ai monitori 5 eroganti una nebbia 5b, mentre l’incendio nel suo punto centrale riceve un flusso 5a proveniente da più monitori 5 ed è efficacemente spento. Consequently, the fire is circumscribed within the first central area 12a and the flow of new comburent is removed from it thanks to the monitors 5 delivering a mist 5b, while the fire in its central point receives a flow 5a coming from several monitors. 5 and is effectively shut off.

I vantaggi della invenzione fin qui descritta sono chiari dalla descrizione che precede. In particolare il dispositivo 1 permette di identificare tramite una pluralità di sensori di tipo diverso la presenza di un incendio all’interno di una galleria 100 o di un ambiente parzialmente chiuso e, inoltre di seguirne l’eventuale estensione o spostamento senza per forza attivare l’impianto di estinzione lungo tutta la lunghezza dell’ambiente stesso. Il dispositivo 1 è quindi particolarmente utile in quei casi in cui la lunghezza non sia trascurabile se rapportata alle misure dell’altezza e della larghezza. The advantages of the invention described up to now are clear from the foregoing description. In particular, the device 1 makes it possible to identify, through a plurality of sensors of different types, the presence of a fire inside a tunnel 100 or a partially closed environment and, furthermore, to follow its possible extension or displacement without necessarily activating the extinguishing system along the entire length of the environment itself. The device 1 is therefore particularly useful in those cases where the length is not negligible when compared to the height and width measurements.

Inoltre il dispositivo 1 permette di circoscrivere efficacemente l’incendio attuando uno spegnimento mirato nella sua zona centrale di sviluppo e, contemporaneamente fornendo delle “barriere idriche” in grado di contrastarne l’estensione lungo la direzione sostanzialmente parallela alla lunghezza della galleria 100. In addition, the device 1 allows the fire to be effectively circumscribed by implementing a targeted extinguishing in its central development area and, at the same time, providing "water barriers" capable of counteracting its extension along the direction substantially parallel to the length of tunnel 100.

Al dispositivo fin qui descritto possono essere applicate numerose modifiche le quali coinvolgono ad esempio l’utilizzo di sensori di diverso tipo da quelli citati, il posizionamento più concentrato delle coppie 10 nelle zone della galleria 100 che distano maggiormente dagli ingressi della galleria 100 stessa o, ancora, la possibilità di avere dei pulsanti di attivazione manuale azionabili dagli utenti della galleria 100 in caso di emergenza o a seguito di un malfunzionamento dei sensori di posizione 4,rilevatore di opacità 6, rivelatore di monossido di carbonio 7. Numerous modifications can be applied to the device described so far, which involve for example the use of sensors of different types from those mentioned, the more concentrated positioning of the pairs 10 in the areas of the tunnel 100 which are further away from the entrances of the tunnel 100 itself or, again, the possibility of having manual activation buttons that can be activated by users of the tunnel 100 in the event of an emergency or following a malfunction of the position sensors 4, opacity detector 6, carbon monoxide detector 7.

Claims

CLAIMS 1. Device (1) for combined monitoring and extinguishing of fires in tunnels, designed to be installed at least partially within an environment at least partially closed; the device comprising: a plurality of directional liquid spraying means (5) connected with one or more fluid storage tanks (9) through one or more water pipes (9a); a plurality of fire condition detectors (4, 6, 7), sending electrical signals addressed to an electronic control unit (2); the device (1) being characterized by the fact that said electronic control unit (2), if there is a fire in said environment, carries out a processing of the fire scenario on the basis of signals detected by detectors of fire conditions (4, 6, 7 ) and sends suitable direction signals for the orientation of the liquid spraying means (5); said means for spraying liquid (5) by spraying the liquid contained within said one or more tanks (9).

2. Device according to claim 1, wherein said electronic control unit (2), through said fire condition detectors (4, 6, 7) identifies a possible displacement or propagation of the fire.

3. Device according to claim 1, wherein said liquid spraying means (5) spray liquid with jets of a first type (5a) and a second type (5b); said first type of jet (5a) being targeted, with low areal dispersion; said second type of jet (5b) being of the high dispersion type and substantially forming a liquid mist.

4. Device according to claim 3, wherein said control unit (2) identifies a first and a second area (12a, 12b) in the areas adjacent to said fire; said first area (12a) substantially corresponding to the area immediately adjacent to the fire and including the fire itself; said second area (12b) being external to said first area (12a).

5. Device according to claim 4, wherein said first type of jet (5a) is directed substantially towards the center of the fire and is used by those means for spraying liquid (5) belonging to said first area (12a) ; and in which said second type of jet (5b) is used by those means for spraying liquid (5) that belong to said second area (12b), in such a way as to isolate the fire and its fumes.

6. Device according to claim 1, in which said detectors of fire conditions (4, 6, 7) include position sensors (4) suitable for identifying the position of the fire within said environment at least partially closed; opacity detectors (6), designed to detect the opacity and therefore the presence of fumes in the air contained in the tunnel (100) and carbonaceous gas detectors (7); said opacity detectors (6) and said carbonaceous gas detectors (7) being directly electrically connected with a respective control unit (8), said control unit controlling a single carbonaceous gas detector (7) and a single opacity detector (6); said control unit (8) exchanging the data received from said detectors (6, 7) with said electronic control unit (2).

7. Device according to claim 6, further comprising a plurality of electronic control means (3) adapted to be directly connected with said electronic control unit (2) and with said position detectors (4) and means for spraying liquid (5); said electronic control means (3) receiving and transmitting data respectively to and from said electronic control unit (2) and by directing the jet of said liquid spraying means (5).

8. Device according to claim 7, in which each electronic control means (3) controls a position detector (4) and a means for spraying liquid (5).

Device according to claim 8, wherein said position detectors (4) and means for spraying liquid (5) controlled by electronic control means (3) form a pair (10) and in which said pairs are positioned substantially on the side walls of said at least partially closed environment.

10. Device according to claim 9, which also comprises a second plurality of means for spraying liquid (5), also of the orientable type, positioned substantially on the top of said at least partially closed environment.

11. Device according to claim 1, monitoring the presence of fires within the environment at least partially closed continuously, compatibly with the data processing speed of the electronic control unit (2).

12. Device according to claim 1, monitoring the presence of fires inside the tunnel (100) in a sampled way, analyzing analyzed for example in a variable or fixed time interval defined by control personnel or on the basis of the traffic present within the environment at least partially closed.

13. Device according to claim 1, in which the extinguishing of the fire is decreed by the complete return within the normal operating parameters of at least part of the detectors of fire conditions (4, 6, 7).

14. Device according to claim 13 in which following the extinguishing of the fire, said electronic control unit (2) deactivates the activated means for spraying liquid (5) and filling the tanks (9).

15. Device according to claim 1, in which said water pipes (9a) can be connected in a closed circuit or in an open circuit.