WO2003011397A1 - Sistema y metodo para la proteccion contra incendios en unidades moviles - Google Patents

Sistema y metodo para la proteccion contra incendios en unidades moviles Download PDF

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WO2003011397A1
WO2003011397A1 PCT/ES2002/000382 ES0200382W WO03011397A1 WO 2003011397 A1 WO2003011397 A1 WO 2003011397A1 ES 0200382 W ES0200382 W ES 0200382W WO 03011397 A1 WO03011397 A1 WO 03011397A1
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WO
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unit
extinction
mobile
stage
group
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PCT/ES2002/000382
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English (en)
French (fr)
Inventor
Aurelio Rojo Garrido
Ildefonso De Matias Jimenez
José RUIZ MERINO
Javier Gonzalez Fernandez
Rafael Royuela Modron
SAN ANDRES Mª Antonia GARCIA
Gabriel Santos Hernandez
Marcelino Cuesta Prieto
Miguel Angel Navas Alvarez
Carlos Sancho De Mingo
Mª Pilar MUÑOZ CONDES
Angel Cezon Dominguez
José Antonio RUIZ CANO
Original Assignee
Metro De Madrid, S.A.
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/07—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in vehicles, e.g. in road vehicles

Definitions

  • the present invention is encompassed within fire protection systems for mobile railway units.
  • Fire protection systems are very widespread in premises where there is a static room to house the control and pumping equipment, as well as a static structure on which to install and install the volume of indoor air that facilitates smoke detection.
  • the systems currently implanted in fixed installations are not extrapolated to the rail mobile material, due to its peculiar characteristics.
  • the object of the present invention is to solve the problems set forth by a system and method for fire protection that includes detection, control and information, execution and extinction.
  • This system aims to avoid all sources of fire, as well as its associated effects, such as the evacuation of passengers in the tunnel (always complex action), guaranteeing extinction without having to leave until the train has not reached the next station, where Evacuation conditions are always better and can be evicted in much less time. In this way, the evacuation conditions of the users of this means of transport are improved, and important disturbances in the railway operation are avoided.
  • the fire protection system of the invention is applicable to the railway mobile material, and adapts to the peculiar characteristics of this one that are indicated below: it is a system that is in a permanently moving medium subject to strong cyclic accelerations-decelerations and that must be able to withstand vibrations, magnetic fields, important relative movements between the cars that make up the train; it is a system that circulates in a tunnel and outdoors, which implies that it must be able to withstand extreme temperatures (between -15 S C and 45 9 C), with sudden changes in them; - it is a system subject to air currents, since in the railway material currents are generated as a result of the train's own ventilation, air conditioning, opening and closing of passenger enclosure doors and the train movement itself, in addition to the Air currents of the tunnels, is a system that is mounted on mobile units in
  • the size of the protection systems implanted in other facilities goes beyond what is allowed in railway equipment.
  • the systems of protection of fixed installations work with pressure of the order of 25 kg / cm 2 .
  • Working with permanent pressures of this caliber on a rolling stock is very complex; they use wet pipe for the entire pipe network, which is not admissible in rail material, since any possible risk of dripping in the passenger enclosure in normal traffic conditions must be avoided.
  • the invention relates to a system for fire protection in mobile railway units.
  • Each unit can be formed by one or several cars, and each train will be formed by one or several units coupled for circulation.
  • Car engine is the one that has complete traction equipment and car trailer is the one that does not carry traction equipment and is towed by the motor cars that make up the unit.
  • trailer cars In the formation of units there can be trailer cars, although these are not essential for the formation of the same.
  • box Inside each car of the mobile unit we distinguish the box that is the body of the railway vehicle intended for travelers and driving cabin, and under the frame the area located under the box in which various equipment and network of pipes and pipes are located.
  • Each mobile unit comprises, at least, a risk zone to be protected, understanding as risk zones those that are likely to be protected by being destined for the use of persons or goods.
  • the initially contemplated risk areas are two, driver's cab and passenger enclosure.
  • the driving cabin is the enclosure for train driving staff.
  • the system comprises a remote station connected to each mobile unit through radio equipment and, for each mobile unit, a detection unit, a control unit, an execution unit and an extinction unit. These units are incorporated on board the mobile material.
  • the system is permanently active whenever the mobile unit is energized.
  • the detection unit comprises an aspiration unit and an analysis unit.
  • This analysis unit comprises a detection device and a communication device.
  • the suction unit comprises a set of suction nozzles, located in each risk zone, and channeling means.
  • said suction nozzles are placed on the ceiling, and continuously take air samples from the risk areas to be protected, and conduct these air samples through the channeling means to the detector unit of the analysis unit .
  • the detector equipment operates by laser technology.
  • the control unit will carry out the evaluation and management of the information received by the detection unit.
  • This control unit comprises an evaluation unit and a communications unit.
  • Both detection and control units are essentially electrical-electronic in nature.
  • the control unit fundamentally performs the evaluation of the information received from the detection unit, the management of information to the driving cabin and the remote post, as well as the triggering of the extinction caused by the execution unit.
  • the execution unit comprises at least one manual actuator.
  • said actuator is a push-click type resettable button, in order to stop the extinction if necessary.
  • the execution unit comprises a switch, to select the cars (group of four cars) to be extinguished.
  • the extinguishing unit comprises a pumping group that is responsible for providing the necessary pressure to the extinguishing fluid, located under the frame, a pipe network, a set of solenoid valves, and a set of nebulizing nozzles.
  • This extinguishing unit is essentially hydraulic in nature.
  • the pumping group is unique for each mobile unit.
  • Said pumping group comprises an extinguishing fluid storage unit, and a set of driving elements of said extinguishing fluid.
  • the pipe network consists of a wet pipe network, located under the frame of each car that makes up the mobile unit, and a dry pipe network, located on the false roof of each car that makes up the mobile unit.
  • the wet pipe network is pressurized by means of a jockey pump, pressurization pump to guarantee the operation of the extinguishing unit.
  • the solenoid valve assembly consists of a main valve, located inside the pumping group and a selector valve for each risk zone to be protected in each car.
  • these solenoid valves will be solenoid valves.
  • the wet pipe network connects the pumping group with each selector valve, and the dry pipe network connects each selector valve with the set of spray nozzles.
  • the fire protection system of the invention will be operative both when the mobile unit is running and when it is parked.
  • the invention also relates to a method for fire protection in mobile units.
  • Said method comprises a first detection stage, a second stage of information management and a third stage of extinction, this third stage of extinction being activated manually by actuating an actuator.
  • This drive can be produced from the train itself or via radio from a remote station.
  • the detection stage carried out by the detection unit, comprises the aspiration of air through the suction nozzles inside each car and the conduction of said air through the channeling means to the detector unit of the analysis unit.
  • the detector equipment analyzes said air and generates a first group of signals. Said first group of signals generated by the detector equipment is sent to the control unit.
  • the control stage comprises the evaluation of said first group of signals by establishing pre-alarm and alarm levels, issuing of a second group of pre-alarm signals and a third group of alarm signals, information to the execution unit, set Remote and driver's cab, extinction stage management, system maintenance check, and historical generation.
  • the extinguishing stage comprises the application of extinguishing fluid through the nebulizer nozzles.
  • said extinguishing fluid is water or the like.
  • Extinction may be carried out by three procedures. If the extinction is carried out by normal procedure, it is necessary for the emission of said third group of alarm signals and said actuator is a first button located in the driver's cab. In this case, the execution unit acts directly on the control unit and this on the extinction unit. If the extinction is carried out by emergency procedure, said actuator is a second emergency button located in the driver's cab. In this case, the execution unit acts directly on the extinguishing unit.
  • the execution unit acts via radio on the control unit and this on the extinction unit.
  • Figure 1 shows a mobile railway unit according to an embodiment of the invention, consisting of three cars, in which some of the elements of the fire protection system of the invention are shown.
  • Figure 2 shows the constituent elements of the suction unit.
  • Figure 3 shows a diagram of the pumping unit of the unit extinction.
  • Figure 4 shows the panel with the different buttons in the driver's cab.
  • Figure 5 shows the electronic board of the control unit.
  • Figure 6 is a block diagram of the electronic card of Figure 5.
  • Figure 7 shows a suction nozzle and a fogging nozzle, both located on the roof of a car.
  • a railway mobile unit 1 is constituted by three cars 2
  • each railway mobile unit is made up of six cars 2.
  • the set of four cars closest to the cockpit (front semi-unit), or the set of vehicles, is called a half unit.
  • four cars farther from the cockpit plus the tail cabin is called a half unit.
  • the control cabin is the one that has the control of the train when the unit is in service and tail cabin, it is the one that does not have it.
  • the fire protection system comprises a central control station or remote station connected to each mobile unit through radio equipment, and for each mobile unit a detection unit, a control unit, an execution unit and a unit of extinction.
  • the detection unit comprises an aspiration unit and an analysis unit.
  • the suction unit comprises, as shown in Figure 2, a set of suction nozzles 11 for air sampling, and ducting means 12.
  • a suction nozzle is shown in more detail
  • suction nozzles are placed per passenger enclosure 4 and one suction nozzle 11 in the driving cabin 3.
  • the analysis unit comprises at least one detector equipment 13, and a communications device.
  • a detector device In the case of a mobile unit 1 with three cars, a detector device is installed that will draw, in parallel, the air from the two driving cabins and the three passenger enclosures. In the case of a six-car mobile unit, two detecting equipment is installed, each of which will draw in parallel a driving cabin plus the three enclosures of adjacent travelers.
  • VESDA LASER PLUS VLP detector
  • the system is programmed for different modes of operation.
  • pre-alarm and alarm Two levels of detection are contemplated: pre-alarm and alarm.
  • the settings of the alarm and pre-alarm levels will be sufficiently far from the daily smoke levels, to avoid false alarms. Both levels will be reflected on the screen of a computer located in the driver's cab.
  • the information of the pre-alarm and alarm levels will be automatically sent via radio to the central control post or remote command post.
  • the control unit comprises an evaluation unit and a communications unit. This control unit is fully developed by METRO DE MADRID.
  • FIG 5 shows the electronic card 20 of the control unit, which is designed under the requirements established to comply with the Regulations concerning Electromagnetic Compatibility (EMC), Temperature Ranges, Vibrations and Impact tests. And in figure 6 the block diagram of said electronic card is shown.
  • EMC Electromagnetic Compatibility
  • FIG. 6 A block diagram of the electronic card of Figure 5 is shown in Figure 6, with a clock 101, a RAM 102 for data, a latch 103, a microprocessor 105, with a FLASH 105 and an EPROM 106, a series of digital inputs 107, analog inputs 108 and digital outputs 109; the analog inputs 108 are passed through an analog-digital converter 1 10.
  • Said card 20 also has a communications interface, an isolated power supply unit 112, and a filter 113, as well as a DC / DC converter 114.
  • the card also includes a reset 115, as well as lines 116 of communication and data between the different card components.
  • the extinguishing unit comprises a pumping group 31, located under the frame, a network of pipes, a set of solenoid valves, and a set of nebulizer nozzles 30.
  • a pumping group 31 located under the frame
  • a network of pipes located under the frame
  • a set of solenoid valves located on the frame
  • nebulizer nozzles 30 One of these nebulizer nozzles 30 is shown in more detail in Figure 7. place a nebulizer nozzle 30 for each driving cabin and four nebulizer nozzles 30 for each passenger enclosure, located on the false roof inside the cars.
  • this pumping group comprises a storage unit 32 for extinguishing fluid, and a set of driving elements 33 of said extinguishing fluid.
  • the extinguishing fluid is water 32 and the drive elements 33 are pressurized air cylinders.
  • the pumping group also has a jockey pump and control and acting elements. All the set is housed under the frame in the tow car (in the case of a three-car mobile unit) or in one of the trailer cars (in the case of a six-car mobile unit).
  • the solenoid valve assembly consists of solenoid actuation valves composed of a main valve, located inside the pumping group and a selector valve for each of the enclosures (driver's cabins and passenger enclosures), located under the frame of the risk zone to protect.
  • the pipe network is composed of a wet pipe network 40 and a dry pipe network 41.
  • the wet pipe network 41 runs through the entire mobile unit under the frame, connecting the group of pumping 31 with each of the selector valves of each risk zone.
  • the wet pipe network is pressurized by means of the jockey pump.
  • the dry pipe network 41 connects the selector valve of each risk zone with the nebulizer nozzles 30 located inside the cars 2.
  • the triggering of the extinction will always be manual by manipulating push buttons located in the driver's cab 3 of the mobile unit or on the control panel of the central control post or remote post, in the case of remote extinction via radio.
  • the execution unit comprises, in the case of three-car and six-car mobile units, the first "normal extinction” button 50, a second “emergency extinction” button 51 and a third “extinction” button 52 cabin “, the three buttons being located in the driver's cab, away from the desk (located inside the driver's cabin), so that all handling thereof is conscious.
  • These push buttons are immediately resettable, since they are push-click push-buttons. These pushbuttons will not carry any irreversible system of action (seals, crystals), even though their manipulation is conscious. However, in order to avoid any accidental manipulation, each button will be protected with a transparent cover.
  • the execution unit further comprises a two-position switch 55 for a driver in the driver's cab to select one of the two front or rear half-units. The switch can be changed position at any time.
  • the first "normal extinction” button is to trigger the extinction of the passenger enclosures and the queue cabin in normal extinction mode; that is to say, This mode depends on the detection of the alarm level, and the pressing of the first "normal extinction” button.
  • a first "normal extinction" push-button whose function is equivalent shall be provided in said central control position to that of the first "normal extinction” push-button in the driver's cab.
  • the second "emergency extinction" button is to trigger the extinction of the passenger enclosures and the tail cabin in emergency extinction mode; that is, it does not depend on the level of detection (pre-alarm or alarm) and is only conditioned by the pressing of the second button "emergency extinction".
  • the third "cabin extinction” button is to trigger the extinction in the driver's cabin itself.
  • the triggering of the extinction in the driving cabin itself does not depend on the detection and is only conditioned on the positioning of the inverter, element of the train used to define the direction of train travel, in Ad (forward march) or At ( reversing) in this cabin, in addition to pressing said third "cabin extinguishing" button.
  • Each pushbutton will have an optical indication close and well visible, which will light up when the corresponding push button is manipulated.
  • the optical illumination will be intermittent and coming from the control equipment, once an alarm has been detected, in order to guide the driver on the button to be operated. Once pressed, the lighting will be fixed, as in the rest of the buttons.
  • Another optical indication will be available to indicate the detection of the alarm level.
  • a fourth pushbutton 53 will be available in the driver's cab, whose function is to reset the detection system, since by regulation before an alarm action, the system remains locked. The reset of this fourth button is not carried out automatically and will only be effective if the alarm level has really disappeared. The optical indication of the previous point is integrated in this button.
  • This situation implies a two-way communication between the detector equipment and the control unit. Additionally, these actions will be memorized in the auxiliary control equipment and in the black box of the train.
  • the system is operational with both mobile unit 1 moving and parked.
  • the extinction in normal mode is controlled and allowed by the detection unit, the extinction will occur when the first "normal extinction” button is pressed and the alarm level has been previously reached, the corresponding detection signal having been emitted by the detection unit alarm. If this first "normal extinction" button is operated without having reached the alarm level, said first button will be inoperative.
  • optical information will always be produced that a button has been activated.
  • the switch In the case of a six-car mobile unit, the switch allows the selectivity of the semi-unit to be extinguished. In the case of selecting the rear half unit, the extinction in the tail cabin will also be applied.
  • Said switch is only operative in emergency extinction, since in normal mode extinction it is the control unit which, in conjunction with the corresponding detector equipment, orders to apply the extinction in the mobile unit where the alarm level has been detected.
  • the system is able to position each and every one of the solenoid valves inside the mobile unit and recognize its status.

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Abstract

Sistema y método para la protección contra incendios en unidades móviles, tales como unidades móviles ferroviarias (1) compuestas por coches (2) que comprenden al menos una zona (3 y/o 4) de riesgo a proteger, cuyo sistema comprende una unidad de detección, com medios de aspiración y análisis; una unidad de control con medios de evaluación y comunicación; una unidad de ejecución con pulsadores para activación de una unidad de extinción con boquillas nebulizadoras (30) dispuestas en zonas (3 y/o 4) de riesgo y alimentadas a través de conducciones (40-41).

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA LA PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS EN
UNIDADES MÓVILES
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se engloba dentro de los sistemas de protección contra incendios para unidades móviles ferroviarias.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas de protección contra incendios son algo muy extendido en locales en los que se dispone de una sala estática donde alojar los equipos de control y de bombeo, así como de una estructura estática sobre la que realizar la instalación y volumen de aire interior que facilita la detección de humo. De hecho, los sistemas actualmente implantados en instalaciones fijas no son extrapolables al material móvil ferroviario, por las peculiares características de éste.
Por ello y debido a la complejidad que ello implica, no existe tal sistema de protección contra incendios en material rodante o móvil; los sistemas existentes en otros metropolitanos no contemplan tanto la detección como la extinción, sino que se limitan únicamente a dar aviso de incendio, y sólo en algunas explotaciones ferroviarias utilizan el sistema de rotura de una ampolla de vidrio por calor para aplicar la extinción. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El objeto de la presente invención es resolver los problemas expuestos mediante un sistema y un método para la protección de incendios que contemple detección, control e información, ejecución y extinción. Dicho sistema pretende evitar todo origen de incendio, así como sus efectos asociados, como puede ser la evacuación de viajeros en el túnel (actuación siempre compleja), garantizando la extinción sin necesidad de desalojar hasta que el tren no haya alcanzado la siguiente estación, donde las condiciones de evacuación son siempre mejores y se puede desalojar en mucho menor tiempo. De esta forma se mejora las condiciones de evacuación de los usuarios de este medio de transporte, y se evitan perturbaciones importantes en la explotación ferroviaria.
No obstante, si el incendio llegara a declararse, el sistema elimina o retarda su propagación, reduce la emisión de gases y humos, reduce los posibles daños a personas, bienes y entorno y asegura la vuelta a la normalidad del servicio lo antes posible. El sistema de protección contra incendios de la invención es aplicable al material móvil ferroviario, y se adapta a las peculiares características de éste que se indican a continuación: es un sistema que está en un medio permanentemente en movimiento sometido a fuertes aceleraciones-deceleraciones cíclicas y que debe ser capaz de soportar vibraciones, campos magnéticos, importantes movimientos relativos entre los coches que forman el tren; es un sistema que circula en túnel e intemperie, lo que implica que debe ser capaz de soportar temperaturas extremas (entre -15SC y 459C), con cambios bruscos de las mismas; - es un sistema sometido a corrientes de aire, ya que en el material ferroviario se generan corrientes como consecuencia de la ventilación propia del tren, aire acondicionado, apertura y cierre de puertas de recinto de viajeros y el propio movimiento del tren, además de las corrientes de aire propias de los túneles, es un sistema que se monta sobre unidades móviles en las que el espacio es muy limitado. El tamaño de los sistemas de protección implantados en otras instalaciones se salen de lo permitido en material ferroviario. En concreto, a diferencia del sistema de la invención para unidades móviles, los sistemas de protección de instalaciones fijas: trabajan con presión del orden de 25 kg/cm2. Trabajar con presiones permanentes de este calibre en un material rodante es muy complejo; utilizan tubería húmeda para todo el entramado de tubería, lo que no es admisible en material ferroviario, pues se debe evitar todo posible riesgo de goteo en el recinto de viajeros en condiciones normales de circulación.
La invención se refiere a un sistema para la protección contra incendios en unidades móviles ferroviarias. Llamaremos unidad móvil ferroviaria al menor conjunto de coches con autonomía y coche a cada uno de los elementos de la composición estructuralmente indivisibles. Cada unidad puede estar formada por uno o varios coches, y cada tren estará formado por una o varias unidades acopladas para su circulación. Dentro de cada unidad móvil se distingue entre coche motor y coche remolque.
Coche motor es el que dispone de equipo completo de tracción y coche remolque es el que no lleva equipo de tracción y es remolcado por los coches motores que conforman la unidad. En la formación de unidades pueden existir coches remolques, aunque estos no son imprescindibles para la formación de la misma. Dentro de cada coche de la unidad móvil distinguimos la caja que es el cuerpo del vehículo ferroviario destinado a viajeros y cabina de conducción, y bajo bastidor la zona situado bajo caja en la que se ubican diversos equipos y entramados de tuberías y canalizaciones.
Cada unidad móvil comprende, al menos, una zona de riesgo a proteger, entendiendo como zonas de riesgo aquellas susceptibles de ser protegidas por ser destinadas al uso de personas o bienes. Las zonas de riesgo inicialmente contempladas son dos, cabina de conducción y recinto de viajeros. La cabina de conducción es el recinto destinado al personal de conducción del tren.
El sistema comprende un puesto remoto conectado con cada unidad móvil a través de un equipo de radio y, para cada unidad móvil, una unidad de detección, una unidad de control, una unidad de ejecución y una unidad de extinción. Dichas unidades se incorporan a bordo del material móvil.
El sistema está permanentemente activo siempre que esté energizada la unidad móvil. La unidad de detección comprende una unidad de aspiración y una unidad de análisis. Esta unidad de análisis comprende un equipo detector y un equipo de comunicaciones.
La unidad de aspiración comprende un conjunto de boquillas de aspiración, situadas en cada zona de riesgo, y medios de canalización. Preferiblemente, dichas boquillas de aspiración se sitúan en el techo, y toman de forma continua muestras de aire de las zonas de riesgo a proteger, y conduce estas muestras de aire a través de los medios de canalización hasta el equipo detector de la unidad de análisis.
Preferiblemente, el equipo detector funciona por tecnología láser.
La unidad de control realizará la evaluación y gestión de la información recibida por la unidad de detección. Esta unidad de control comprende una unidad de evaluación y una unidad de comunicaciones.
Ambas unidades, de detección y control, son de naturaleza esencialmente eléctrica-electrónica.
La unidad de control realiza fundamentalmente la evaluación de la información recibida de la unidad de detección, la gestión de informaciones a la cabina de conducción y al puesto remoto, así como el desencadenamiento de la extinción provocado por la unidad de ejecución.
La unidad de ejecución comprende al menos un accionador manual. Preferiblemente, dicho accionador es un pulsador rearmable tipo pulsar-pulsar, con objeto de detener la extinción si fuera preciso. Cuando la unidad móvil comprende al menos cinco coches, la unidad de ejecución comprende un conmutador, para seleccionar los coches (grupo de cuatro coches) a extinguir.
La unidad de extinción comprende un grupo de bombeo que es el encargado de proporcionar la presión necesaria al fluido de extinción, situado bajo bastidor, una red de tuberías, un conjunto de electroválvulas, y un conjunto de boquillas nebulizadoras.
Esta unidad de extinción es de naturaleza esencialmente hidráulica.
El grupo de bombeo es único para cada unidad móvil. Dicho grupo de bombeo comprende una unidad de almacenamiento de fluido de extinción, y un conjunto de elementos de impulsión de dicho fluido de extinción.
La red de tuberías está compuesta por una red de tubería húmeda, situada bajo bastidor de cada coche que componga la unidad móvil, y una red de tubería seca, situada en el falso techo de cada coche que componga la unidad móvil. Preferiblemente, la red de tubería húmeda se encuentra presurizada por medio de una bomba jockey, bomba de presurización para garantizar el funcionamiento de la unidad de extinción.
El conjunto de electroválvulas está compuesto por una válvula principal, situada en el interior del grupo de bombeo y una válvula selectora por cada zona de riesgo a proteger en cada coche.
Preferiblemente, estas electroválvulas serán válvulas solenoides.
La red de tubería húmeda conecta el grupo de bombeo con cada válvula selectora, y la red de tubería seca conecta cada válvula selectora con el conjunto de boquillas nebulizadoras. El sistema de protección contra incendios de la invención estará operativo tanto cuando la unidad móvil está en marcha como cuando está estacionada.
La invención también se refiere a un método para la protección contra incendios en unidades móviles. Dicho método comprende una primera etapa de detección, una segunda etapa de gestión de información y una tercera etapa de extinción, siendo esta tercera etapa de extinción activada de forma manual mediante el accionamiento de un accionador.
Este accionamiento puede producirse desde el propia tren o vía radio desde un puesto remoto.
La etapa de detección, llevada a cabo por la unidad de detección, comprende la aspiración de aire a través de las boquillas de aspiración en el interior de cada coche y la conducción de dicho aire a través de los medios de canalización hasta el equipo detector de la unidad de análisis.
El equipo detector analiza dicho aire y genera un primer grupo de señales. Dicho primer grupo de señales generado por el equipo detector es enviado a la unidad de control.
La etapa de control comprende la evaluación de dicho primer grupo de señales estableciendo niveles de pre-alarma y alarma, emisión de un segundo grupo de señales de pre-alarma y un tercer grupo de señales de alarma, información a la unidad de ejecución, puesto remoto y cabina de conducción, gestión de la etapa de extinción, chequeo de mantenimiento del sistema, y generación de históricos.
La etapa de extinción comprende la aplicación de fluido de extinción a través de las boquillas nebulizadoras. Preferiblemente dicho fluido de extinción es agua o similar.
La extinción podrá realizarse por tres procedimientos. Si la extinción se realiza por procedimiento normal, es necesario que se produzca la emisión de dicho tercer grupo de señales de alarma y dicho accionador es un primer pulsador situado en la cabina de conducción. En este caso, la unidad de ejecución actúa directamente sobre la unidad de control y ésta sobre la de extinción. Si la extinción se realiza por procedimiento de emergencia dicho accionador es un segundo pulsador de emergencia situado en la cabina de conducción. En este caso, la unidad de ejecución actúa directamente sobre la unidad de extinción.
Si la extinción se realiza vía remota a través del equipo de radio, es necesario que se produzca la emisión de dicho tercer grupo de señales de alarma y dicho accionador es un tercer pulsador situado en el puesto remoto. En este caso, unidad de ejecución actúa vía radio sobre la unidad de control y ésta sobre la de extinción.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.
La figura 1 muestra una unidad móvil ferroviaria de acuerdo con una realización de la invención, constituida por tres coches, en la que se muestran algunos de los elementos del sistema de protección contra incendios de la invención.
La figura 2 muestra los elementos constituyentes de la unidad de aspiración. La figura 3 muestra un esquema del grupo de bombeo de la unidad de extinción.
La figura 4 muestra el panel con los diferentes pulsadores en la cabina de conducción.
La figura 5 muestra la tarjeta electrónica de la unidad de control. La figura 6 es un diagrama de bloques de la tarjeta electrónica de la figura 5.
La figura 7 muestra una boquilla de aspiración y una boquilla nebulizadora, ambas situadas en el techo de un coche.
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERIDA DE LA INVENCIÓN De acuerdo con una realización de la invención mostrada en la figura 1 , una unidad móvil 1 ferroviaria está constituida por tres coches 2
Se considera que la zona de riesgo a proteger contempladas son cabina de conducción 3 y recinto de viajeros 4.
De acuerdo con una segunda realización (no mostrada), cada unidad móvil ferroviaria está constituida por seis coches 2. En tal caso, se denomina semiunidad al conjunto de cuatro coches más próximos a la cabina de mando (semiunidad delantera), o al conjunto de cuatro coches más alejados de la cabina de mando más la cabina de cola (semiunidad trasera).
La cabina de mando es la que tiene el control del tren cuando la unidad está en servicio y cabina de cola, es aquella que no lo tiene. El sistema de protección contra incendios comprende un puesto central de control o puesto remoto conectado con cada unidad móvil a través de un equipo de radio, y por cada unidad móvil una unidad de detección, una unidad de control, una unidad de ejecución y una unidad de extinción.
La unidad de detección comprende una unidad de aspiración y una unidad de análisis. La unidad de aspiración comprende, como se muestra en la figura 2, un conjunto de boquillas de aspiración 11 para la toma de muestras de aire, y medios de canalización 12. En la figura 7 se muestra con más detalle una boquilla de aspiración
11 situada en el techo de un coche 2.
En este caso se colocan cuatro boquillas de aspiración por recinto de viajeros 4 y una boquilla de aspiración 11 en cabina de conducción 3.
La unidad de análisis comprende, al menos, un equipo detector 13, y un equipo de comunicaciones.
En el caso de unidad móvil 1 de tres coches, se instala un equipo detector que aspirará, en paralelo, el aire de las dos cabinas de conducción y de los tres recintos de viajeros. En el caso de unidad móvil de seis coches, se instalan dos equipos detectores, cada uno de los cuales aspirará en paralelo una cabina de conducción más los tres recintos de viajeros contiguos.
Se emplean detectores con cámara de detección por tecnología láser. En concreto, se ha optado por el detector VESDA LÁSER PLUS (VLP), cuya señal es recogida por una central de extinción donde es posible programar distintos modos de operación.
En función del oscurecimiento del aire detectado por el VLP (rango de detección: 0.005% - 20%/m) el sistema se programa para distintos modos de actuación.
Se contemplan dos niveles de detección: pre-alarma y alarma. Los ajustes de los niveles de alarma y pre-aiarma estarán suficientemente alejados de los niveles cotidianos de humo, para evitar falsas alarmas. Ambos niveles se reflejarán en la pantalla de un ordenador situado en la cabina de conducción. Se enviará automáticamente la información de los niveles de pre-alarma y alarma vía radio al puesto central de control o puesto remoto de mando.
Sólo en el nivel de alarma se permitirá la extinción, actuando sobre un primer pulsador de "extinción normal" correspondiente en el denominado modo de extinción normal o extinción remota. La unidad de control comprende una unidad de evaluación y una unidad de comunicaciones. Esta unidad de control es de desarrollo íntegro de METRO DE MADRID.
En la figura 5 se muestra la tarjeta electrónica 20 de la unidad de control, que se diseña bajo los requisitos establecidos para cumplir la Normativa referente a Compatibilidad Electromagnética (EMC), Rangos de Temperatura, Vibraciones y pruebas de Impacto. Y en la figura 6 se muestra el diagrama de bloques de dicha tarjeta electrónica.
Sus funciones básicas son:
• Comprobación de fallos en el cableado, así como en dispositivos periféricos conectados al mismo.
• Autonumeración de las unidades móviles del tren.
• Comunicación con el equipo de control de auxiliares del tren, que es el equipo que realiza el control de las entradas/salidas e incidencias del tren, con el puesto central de control a través del equipo de radio y registro en la caja negra del tren (que es un equipo especialmente robusto del tren, diseñado mecánicamente para mantener la información almacenada tras un choque, percance o accidente diverso, basado en la recepción y memorización en escala temporal - durante varios días- de diversas señales analógicas y digitales que permite reconstruir las circunstancias que rodearon a un determinado percance o evento.). • Comunicación con el equipo detector, realizando el análisis de la señal recibida por dicho detector y generando así los niveles de pre-alarma y alarma, provocando las correspondiente señales de pre-alarma y alarma.
• Control del grupo de presión y almacenaje de fluido de extinción.
• Recibe el estado de las líneas de emergencia, pulsadores y conmutador selector de semiunidad.
• Almacenamiento de las incidencias en tablas internas que podrán ser enviadas al equipo de control de auxiliares del tren, o extraídas a un PC conectado a la tarjeta, para realizar labores de mantenimiento.
En la figura 6 se muestra un diagrama de bloques de la tarjeta electrónica de la figura 5, con un reloj 101 , una memoria RAM 102 para datos, un latch 103, un microprocesador 105, con una memora FLASH 105 y una memoria EPROM 106, una serie de entradas digitales 107, entradas analógicas 108 y de salidas digitales 109; las entradas analógicas 108 se pasan por un convertidor analógico-digital 1 10. Dicha tarjeta 20 también tiene un interfaz de comunicaciones, una unidad de alimentación 112 aislada, y un filtro 113, así como un convertidor DC/DC 114. La tarjeta además incluye un reset 115, así como líneas 116 de comunicación y de datos entre los diferentes componentes de la tarjeta.
La unidad de extinción comprende un grupo de bombeo 31 , situado bajo bastidor, una red de tuberías, un conjunto de electroválvulas, y un conjunto de boquillas nebulizadoras 30. Una de estas boquillas nebulizadoras 30 se muestra en más detalle en la figura 7. Se coloca una boquilla nebulizadora 30 para cada cabina de conducción y cuatro boquillas nebulizadoras 30 para cada recinto de viajeros, situadas en el falso techo en el interior de los coches.
Por cada unidad móvil hay un único grupo de bombeo 31. Como se muestra en la figura 3, este grupo de bombeo comprende una unidad de almacenamiento 32 de fluido de extinción, y un conjunto de elementos de impulsión 33 de dicho fluido de extinción.
De acuerdo con esta realización preferida, el fluido de extinción es agua 32 y los elementos de impulsión 33 son cilindros de aire a presión. El grupo de bombea además cuenta con una bomba jockey y elementos de control y actuación. Todo el conjunto se aloja bajo bastidor en el coche remolque (en el caso de unidad móvil de tres coches) o en uno de los coches remolque (en el caso de unidad móvil de seis coches).
El conjunto de electroválvulas está formado por válvulas solenoides de actuación compuesto por una válvula principal, situada en el interior del grupo de bombeo y una válvula selectora para cada uno de los recintos (cabinas de conductor y recinto de viajeros), situada bajo bastidor de la zona de riesgo a proteger.
Como se muestra en la figura 1 , la red de tuberías está compuesta por una red de tubería húmeda 40 y por una red de tubería seca 41. La red de tubería húmeda 41 recorre la totalidad de la unidad móvil bajo bastidor, conectando el grupo de bombeo 31 con cada una de las válvulas selectoras de cada zona de riesgo. La red de tubería húmeda se encuentra presurizada por medio de la bomba jockey. La red de tubería seca 41 conecta la válvula selectora de cada zona de riesgo con las boquillas nebulizadoras 30 situadas en el interior de los coches 2. El desencadenamiento de la extinción será siempre manual mediante la manipulación de pulsadores situados en cabina de conducción 3 de la unidad móvil o en el panel de mando del puesto central de control o puesto remoto, en el caso de extinción remota vía radio.
Así, la unidad de ejecución comprende, tanto en el caso de unidades móviles de tres coches como de seis coches, el primer pulsador 50 de "extinción normal", un segundo pulsador 51 de "extinción emergencia" y un tercer pulsador 52 de "extinción cabina", estando los tres pulsadores situados en la cabina de conducción, alejados del pupitre (situado dentro de la cabina de conducción), de forma que toda manipulación de los mismos sea consciente. Dichos pulsadores son rearmables de forma inmediata, ya que se trata de pulsadores tipo pulsar-pulsar. Estos pulsadores no llevarán ningún sistema irreversible de actuación (precintos, cristales), pese a que su manipulación sea consciente. No obstante y al objeto de evitar cualquier manipulación fortuita cada pulsador quedará protegido con una cubierta transparente. En el caso de unidad móvil de seis coches, la unidad de ejecución comprende además un conmutador 55 de dos posiciones para que un conductor situado en la cabina de conducción seleccione una de las dos semiunidades delantera o trasera. El conmutador podrá variarse de posición en cualquier momento.
El primer pulsador de "extinción normal" es para desencadenar la extinción de los recintos de viajeros y de la cabina de cola en modo de extinción normal; es decir, este modo depende de la detección del nivel de alarma, y de la pulsación del primer pulsador de "extinción normal".
En el caso de que la etapa de extinción se realice vía remota a través del equipo de radio desde el puesto central de control o puesto remoto, se dispondrá en dicho puesto central de control de un primer pulsador de "extinción normal" cuya función es equivalente al del primer pulsador de "extinción normal" de cabina de conducción.
El segundo pulsador de "extinción emergencia" es para desencadenar la extinción de los recintos de viajeros y de la cabina de cola en modo de extinción de emergencia; es decir, no depende del nivel de detección (pre-alarma o alarma) y tan sólo está condicionado por la pulsación del segundo pulsador "extinción emergencia".
El tercer pulsador de "extinción cabina" es para desencadenar la extinción en la propia cabina de conducción. El desencadenamiento de la extinción en la propia cabina de conducción no depende de la detección y tan sólo está condicionado al posicionamiento del inversor, elemento del tren utilizado para definir el sentido de la marcha del tren, en Ad (marcha hacia delante) o At (marcha atrás) en esta cabina, además de accionar dicho tercer pulsador de "extinción cabina".
Cada pulsador llevará asociado una indicación óptica próxima y bien visible, que se iluminará al manipular el pulsador correspondiente. En el caso singular del primer pulsador de "extinción normal", la iluminación óptica será intermitente y procedente del equipo de control, una vez detectada alarma, con el objeto de guiar al conductor sobre el pulsador a accionar. Una vez pulsado éste, la iluminación será fija, igual que en el resto de pulsadores.
Se dispondrá de otra indicación óptica para indicar la detección del nivel de alarma. Adicionalmente se dispondrá en la cabina de conducción de un cuarto pulsador 53 cuya función es la de rearmar el sistema de detección, ya que por normativa ante una actuación de alarma, el sistema se queda enclavado. El rearme de este cuarto pulsador no se realiza automáticamente y sólo será eficaz si realmente el nivel de alarma ha desaparecido. La indicación óptica del punto anterior, está integrada en este pulsador.
Esta situación implica una comunicación bidireccional entre el equipo detector y la unidad de control. Adicionalmente se memorizarán estas acciones en el equipo de control de auxiliares y en la caja negra del tren.
El sistema es operativo tanto con la unidad móvil 1 en movimiento como estacionada. La extinción en modo normal está controlada y permitida por la unidad de detección, la extinción se producirá cuando se accione el primer pulsador de "extinción normal" y previamente se haya alcanzado el nivel de alarma, habiendo emitido la unidad de detección la correspondiente señal de alarma. Si se actuara este primer pulsador de "extinción normal" sin haber alcanzado el nivel de alarma, dicho primer pulsador será inoperante.
En todo caso, siempre se producirá información óptica de que un pulsador ha sido activado.
En el caso de unidad móvil de seis coches, el conmutador permite la selectividad de la semiunidad a extinguir. En el caso de seleccionar la semiunidad trasera, también se aplicará la extinción en la cabina de cola.
Dicho conmutador sólo es operativo en la extinción de emergencia, ya que en la extinción en modo normal es la unidad de control que en unión con el equipo detector correspondiente ordena aplicar la extinción en la unidad móvil donde se ha detectado el nivel de alarma.
Una vez activada la extinción, ésta funcionará permanentemente hasta el agotamiento del fluido de extinción, salvo que se detenga la extinción en caso de:
- En el denominado extinción en modo normal, cuando se rearme manualmente el correspondiente primer pulsador de "extinción normal". - En el denominado extinción en modo emergencia, al rearmar manualmente el correspondiente segundo pulsador de "extinción emergencia".
- En el caso de extinción remota, al anular la orden de extinción.
Es decir, tanto en la extinción en modo normal como de emergencia se permite en cualquier momento el rearme de los pulsadores, una vez actuados; una ver rearmado el pulsador correspondiente, la extinción se detiene.
El sistema es capaz de posicionar todas y cada una de las electroválvulas dentro de la unidad móvil y reconocer su estado.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Un sistema para la protección contra incendios en unidades móviles, cada unidad móvil ferroviaria está constituida por, al menos, un coche, comprendiendo cada unidad móvil, al menos, una zona de riesgo a proteger, caracterizado porque dicho sistema comprende un puesto remoto conectado con cada unidad móvil a través de un equipo de radio, y por cada unidad móvil una unidad de detección, una unidad de control, una unidad de ejecución y una unidad de extinción incorporándose dichas unidades a bordo de la unidad móvil, y estando el sistema permanentemente activo siempre que esté energizada la unidad móvil.
2.- Sistema según la reivindicación 1 , caracterizado porque la zona de riesgo está constituida por, al menos, una cabina de conducción y un recinto de viajeros.
3.- Sistema según la reivindicación 1 , caracterizado porque la unidad de detección comprende una unidad de aspiración, y una unidad de análisis.
4.- Sistema según la reivindicación 3, caracterizado porque la unidad de detección es de naturaleza esencialmente eléctrica-electrónica.
5.- Sistema según la reivindicación 3, caracterizado porque la unidad de aspiración comprende un conjunto de boquillas de aspiración, situadas en cada zona de riesgo, y medios de canalización.
6.- Sistema según la reivindicación 3, caracterizado porque la unidad de análisis comprende al menos un equipo detector, y un equipo de comunicaciones.
7.- Sistema según la reivindicación 6, caracterizado porque el equipo detector funciona por tecnología láser.
8.- Sistema según la reivindicación 1 , caracterizado porque la unidad de control comprende una unidad de evaluación una unidad de comunicaciones.
9.- Sistema según la reivindicación 8, caracterizado porque la unidad de control es de naturaleza esencialmente electrónica.
10.- Sistema según la reivindicación 1 , caracterizado porque la unidad de ejecución comprende al menos un accionador manual.
11.- Sistema según la reivindicación 10, caracterizado porque dicho accionador es un pulsador rearmable tipo pulsar-pulsar.
12.- Sistema según la reivindicación 1 , caracterizado porque la unidad de ejecución comprende un conmutador cuando la unidad móvil comprende al menos cinco coches.
13.- Sistema según la reivindicación 1 , caracterizado porque la unidad de extinción comprende un grupo de bombeo, situado bajo bastidor, una red de tuberías, un conjunto de electroválvulas, y un conjunto de boquillas nebulizadoras.
14.- Sistema según la reivindicación 13, caracterizado porque la unidad de extinción es de naturaleza esencialmente hidráulica.
15.- Sistema según la reivindicación 13, caracterizado porque por cada unidad móvil hay un único grupo de bombeo.
16.- Sistema según la reivindicación 16, caracterizado porque el grupo de bombeo comprende una unidad de almacenamiento de fluido de extinción, y un conjunto de elementos de impulsión de dicho fluido de extinción.
17.- Sistema según la reivindicación 13, caracterizado porque la red de tuberías está compuesta por una red de tubería húmeda, situada bajo bastidor de cada coche que componga la unidad móvil, y una red de tubería seca, situada en el falso techo de cada coche que componga la unidad móvil.
18.- Sistema según las reivindicaciones 16 y 17, caracterizado porque la red de tubería húmeda se encuentra presurizada por medio de una bomba jockey.
19.- Sistema según la reivindicación 13, caracterizado porque dicho conjunto de electroválvulas está compuesto por una válvula principal, situada en el interior del grupo de bombeo y una válvula selectora por cada zona de riesgo.
20.- Sistema según la reivindicación 17, caracterizado porque dichas electroválvulas son solenoides.
21.- Sistema según las reivindicaciones 17 y 19, caracterizado porque la red de tubería húmeda conecta el grupo de bombeo con cada válvula selectora, y la red de tubería seca conecta cada válvula selectora con el conjunto de boquillas nebulizadoras.
22.- Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho sistema es operativo tanto con la unidad móvil en movimiento como estacionada.
23.- Método para la protección contra incendios en unidades móviles, caracterizado porque dicho método comprende una primera etapa de detección, una segunda etapa de gestión de información, y una tercera etapa de extinción, activada de forma manual mediante el accionamiento de un accionador.
24.- Método según la reivindicación 23, caracterizado porque la etapa de detección comprende aspiración de aire a través de las boquillas de aspiración en las zonas de riesgo, conducción de dicho aire a través de los medios de canalización hasta el equipo detector de la unidad de análisis, análisis de dicho aire por el equipo detector, y generación de un primer grupo de señales por el equipo detector, siendo realizada esta etapa de detección por la unidad de detección.
25.- Método según la reivindicación 23, caracterizado porque la etapa de control comprende evaluación del primer grupo de señales generadas por el equipo detector estableciendo niveles de pre-alarma y alarma, emisión de un segundo grupo de señales de pre-alarma y un tercer grupo de señales de alarma, información a la unidad de ejecución, puesto remoto y cabina de conducción, gestión de la etapa de extinción, chequeo de mantenimiento del sistema, y generación de históricos.
26.- Método según la reivindicación 23, caracterizado porque la etapa de extinción comprende la aplicación de fluido de extinción.
27.- Método según las reivindicaciones 23 y 25, caracterizado porque si la etapa de extinción se realiza por procedimiento normal, es necesario que se produzca la emisión de dicho tercer grupo de señales de alarma y dicho accionador es un primer pulsador situado en la cabina de conducción.
28.- Método según la reivindicación 23, caracterizado porque si la etapa de extinción se realiza por procedimiento de emergencia dicho accionador es un segundo pulsador de emergencia situado en la cabina de conducción.
29.- Método según la reivindicación 23 y 25, caracterizado porque si la etapa de extinción se realiza vía remota a través del equipo de radio, es necesario que se produzca la emisión de dicho tercer grupo de señales de alarma y dicho accionador es un primer pulsador situado en el puesto remoto.
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