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ES2958969T3 - Detección de fugas en un sistema de detección de incendios por aspiración - Google Patents

Detección de fugas en un sistema de detección de incendios por aspiración Download PDF

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ES2958969T3
ES2958969T3 ES20382378T ES20382378T ES2958969T3 ES 2958969 T3 ES2958969 T3 ES 2958969T3 ES 20382378 T ES20382378 T ES 20382378T ES 20382378 T ES20382378 T ES 20382378T ES 2958969 T3 ES2958969 T3 ES 2958969T3
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Abstract

Se describe un método para detectar fugas desde una unidad detectora central 2 de un sistema de detección de incendios por aspiración 1. El método comprende accionar una válvula 8 para bloquear una salida 8 de la unidad detectora 2, hacer funcionar un aspirador 6 de la unidad detectora 2 a máxima potencia y medir una presión de aire diferencial a través del aspirador 6. Si la presión de aire medida resultante está por debajo un umbral predeterminado, se puede inferir que hay una fuga dentro de la unidad detectora central 2 aguas abajo del aspirador 6. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Detección de fugas en un sistema de detección de incendios por aspiración
La presente invención se refiere a un sistema de detección de incendios por aspiración y, concretamente, a la detección de fugas en un sistema de detección de incendios por aspiración.
Los sistemas de detección de incendios por aspiración utilizan una red de tuberías de muestreo que comprende una o más tuberías de muestreo con orificios de muestreo abiertos en posiciones en las que se van a recoger muestras de aire. El aire es aspirado a través de los orificios de muestreo y a lo largo de las tuberías mediante un aspirador en el interior de una unidad central de detección. En el interior de la unidad central de detección, una parte del flujo de aire del aspirador es dirigida a una cámara de detección. En el caso de un sistema de detección de incendios por aspiración, la unidad central de detección normalmente funciona para detectar la presencia de humo y, en ocasiones, de ciertos gases tales como CO o NOx. Tras detectarse un nivel umbral de una sustancia, se puede activar una alarma y se puede iniciar la operación de un sistema de extinción de incendios.
La detección eficaz de fugas dentro del sistema de detección de incendios por aspiración es importante debido a que dichas fugas pueden reducir la presión estática del aire a lo largo de la red de tuberías, lo que dificulta la detección de un incendio. En consecuencia, es común disponer un medidor de flujo en la entrada de la unidad central de detección para detectar fugas o bloqueos dentro de la red de tuberías.
El documento KR 100269486 B1 da a conocer un aparato de prueba de fiabilidad de una alarma de fuga de gas del tipo de aspiración, para detectar una fuga de gas aspirando de manera forzada la atmósfera alrededor de una tubería de gas, cerca de una estación de control del suministro.
El documento DE 20 2017 006485 U1 da a conocer un equipo de prueba de fugas para comprobar la estanqueidad y/o la resistencia de un sistema de tuberías y/o mangueras para dispositivos de aspiración para la detección de incendios.
El documento GB 2001 464 A da a conocer una instalación de alarma de emergencia que incluye al menos dos recintos estancos llenos de un fluido, en la que se prevé detectar una posible desaparición de presión debido, por ejemplo, a una fuga.
Visto desde un primer aspecto, la presente invención da a conocer un método para evaluar una unidad de detección de un sistema de detección de incendios por aspiración, comprendiendo el método: bloquear el flujo de aire que sale de la unidad de detección; hacer funcionar un aspirador de la unidad de detección a una potencia predeterminada después de bloquear el flujo de aire que sale de la unidad de detección; medir la presión del aire aguas abajo del aspirador; y determinar una fuga dentro de la unidad de detección cuando la presión del aire medida está por debajo de un umbral predeterminado.
El método descrito da a conocer una técnica para detectar una fuga dentro de una trayectoria de flujo de aire de un detector de humo por aspiración, aguas abajo de un aspirador. Esto es importante debido a que las fugas en la trayectoria del flujo de aire pueden significar que el aire de la muestra se escapa de la unidad de detección y el detector de humo no lo muestrea correctamente. Además, los detectores de humo por aspiración se utilizan a menudo en entornos hostiles, tal como en un entorno de humos corrosivos o nocivos. No es deseable que estas sustancias se filtren en un cuerpo de la unidad central de detección, ya que podrían dañar los circuitos internos dentro de la unidad central de detección, o podrían escapar a un área ocupada dentro de las proximidades de la unidad central de detección.
Bloquear el flujo de aire que sale de la unidad de detección puede comprender accionar una válvula aguas abajo del aspirador. La válvula puede estar próxima a una salida de la unidad de detección. La válvula puede ser accionada eléctricamente.
Bloquear el flujo de aire que sale de la unidad de detección puede comprender bloquear una salida de la unidad de detección. El bloqueo puede ser realizado manualmente. Por ejemplo, la salida puede ser configurada para recibir una tapa o similar que impida la salida de aire de la unidad de detección.
La potencia predeterminada puede ser la potencia máxima del aspirador. El aspirador puede funcionar adicionalmente a una potencia predeterminada antes de bloquear el flujo de aire que sale de la unidad de detección.
La presión medida se puede tomar una vez que la presión ha alcanzado el equilibrio. Por ejemplo, el aspirador puede funcionar durante un período de tiempo predeterminado antes de medir la presión del aire. Alternativamente, se pueden tomar y comparar una pluralidad de mediciones de presión espaciadas en el tiempo, para determinar cuándo se ha alcanzado el equilibrio de presión. Es decir, de tal manera que la presión ya no aumenta, o de tal manera que las fluctuaciones de la presión están por debajo de una amplitud predeterminada.
La presión medida puede comprender una presión diferencial. La presión diferencial puede ser una presión diferencial entre una presión aguas arriba del aspirador y una presión aguas abajo del aspirador. La presión aguas abajo puede estar aguas arriba o aguas abajo de una cámara de detección de la unidad de detección. Alternativamente, la presión diferencial puede ser una presión diferencial entre la presión ambiental y una presión aguas abajo del aspirador. La presión ambiental es preferentemente una presión ambiental de la unidad de detección.
El método puede ser realizado automáticamente por la unidad de detección. El método puede ser realizado periódicamente. El método se realiza preferentemente de manera periódica y automática.
El umbral predeterminado puede ser obtenido a partir de una medición de presión previa. Por ejemplo, el umbral predeterminado puede ser una presión predeterminada por debajo de la medición de presión anterior, o un porcentaje predeterminado de la medición de presión anterior. En diversas realizaciones, el umbral predeterminado puede ser mayor que el 80% de la medición de presión anterior. Es posible que la medición de presión anterior se haya realizado en condiciones equivalentes. Es decir, donde el flujo de aire que sale de la unidad de detección está bloqueado y el aspirador funciona al mismo nivel de potencia.
Se puede determinar una fuga dentro de la unidad de detección en respuesta a la determinación de que la presión del aire medida está por debajo del umbral predeterminado.
El método puede comprender activar una alerta en respuesta a la determinación de la fuga. La alerta puede comprender una alarma visual o una alarma audible. La alarma puede ser generada utilizando un módulo de alarma de la unidad de detección, tal como un altavoz o una luz. De manera alternativa, o adicional, la alerta puede comprender enviar un mensaje a una unidad remota, tal como un panel de incendios o similar.
El método puede comprender reanudar el funcionamiento normal de la unidad de detección después de medir la presión y, concretamente, reanudar el funcionamiento normal de la unidad de detección si no se detecta una fuga, por ejemplo, si la presión del aire medida está por encima del valor umbral predeterminado. Por supuesto, en muchos casos, una fuga no impedirá por completo el funcionamiento de la unidad de detección. Por lo tanto, el método puede comprender reanudar el funcionamiento normal de la unidad de detección incluso si se detecta una fuga.
Visto desde un segundo aspecto, la presente invención da a conocer una unidad de detección para un sistema de detección de incendios por aspiración, comprendiendo la unidad de detección: un aspirador, una válvula, configurada para bloquear el flujo de aire que sale de la unidad de detección; y un detector de presión, configurado para medir la presión de aire aguas abajo del aspirador, en donde la unidad de detección está configurada para evaluarse a sí misma mediante el método descrito anteriormente.
La válvula puede estar próxima a una salida de la unidad de detección. La válvula puede ser una válvula que puede ser accionada eléctricamente.
El detector de presión puede ser un detector de presión diferencial, y puede ser configurado para medir una presión diferencial.
La presión diferencial puede ser una presión diferencial entre una presión aguas arriba del aspirador y una presión aguas abajo del aspirador. Alternativamente, la presión diferencial puede ser entre la presión ambiental y una presión aguas abajo del aspirador.
El detector de presión diferencial puede comprender orificios de detección de presión primero y segundo. El primer orificio de detección de presión puede estar posicionado aguas abajo del aspirador dentro de la trayectoria del flujo de aire de la unidad central de detección. El primer orificio de detección de presión puede estar posicionado aguas arriba o aguas abajo de un detector de humo de la unidad de detección. El segundo orificio de detección de presión puede estar posicionado aguas arriba del aspirador dentro de la trayectoria del flujo de aire de la unidad central de detección. Alternativamente, un segundo orificio de detección de presión puede estar posicionado para detectar una presión ambiental, tal como la presión ambiental fuera de la unidad de detección.
La unidad de detección puede ser configurada para realizar el método automática y/o periódicamente.
El detector puede comprender una alarma visual o una alarma audible.
El aspirador puede comprender un soplador centrífugo.
La unidad de detección puede comprender un detector de humo. El detector de humo puede ser configurado para detectar humo en el aire aspirado hacia la unidad de detección por el aspirador. El detector de humo puede estar ubicado aguas arriba o aguas abajo del aspirador. El detector de humo puede ser un detector óptico de humo. El detector óptico de humo puede funcionar según un principio de dispersión de luz. El detector óptico de humo puede comprender una fuente de luz, tal como un láser, y un detector de luz.
Un sistema de detección de incendios por aspiración puede comprender la unidad de detección descrita anteriormente, y uno o más tubos de muestreo para suministrar aire a la unidad de detección, en donde el aspirador está configurado para aspirar aire hacia el interior de la unidad de detección a través de los tubos de muestreo.
El uno o más tubos de muestreo puede formar una red de muestreo, que puede extenderse a través de un área monitorizada. Cada uno del uno o más tubos de muestreo puede comprender una pluralidad de orificios de muestreo, que puede ser para aspirar aire del área monitorizada hacia la unidad de detección.
A continuación se describirán características de realizaciones de la invención, solo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
la figura 1 muestra un diagrama esquemático de un sistema de detección de humo por aspiración; y
la figura 2 muestra un método para evaluar una unidad central de detección del sistema de detección de humo por aspiración.
En la figura 1 se muestra un sistema de detección de humo por aspiración 1. El sistema 1 comprende una unidad central de detección 2 y al menos un tubo de muestreo 3 para suministrar aire de muestra a la unidad central de detección 2.
El tubo de muestreo 3 se extiende a través de un área monitorizada, que puede ser una habitación única o varias habitaciones. El tubo de muestreo 3 comprende una pluralidad de orificios de muestreo 4 para tomar muestras de aire a través del área monitorizada. El tubo de muestreo 3 se conecta a una entrada 5 de la unidad central de detección 2. Aunque en el ejemplo ilustrado se muestra un solo tubo de muestreo 3, se pueden conectar tubos de muestreo adicionales 3 a la unidad central de detección 2. Además, uno o más de los tubos de muestreo 3 pueden comprender uno o más ramales a lo largo de su longitud.
La unidad central de detección 2 comprende un aspirador 6 y un detector de humo 7. El aspirador 6 está conectado al tubo de muestreo 3 para aspirar aire a lo largo del tubo de muestreo 3 hacia la unidad central de detección 2, para el suministro al detector de humo 7. El aspirador 6 en esta realización es un soplador centrífugo. No obstante, se pueden utilizar otros tipos de bomba como aspirador 6.
En esta realización ilustrada, el aire de muestra sale del aspirador 6 hacia el detector de humo 7. No obstante, en otras implementaciones, el aspirador 6 puede estar ubicado aguas abajo del detector de humo 7, de tal manera que el aspirador 6 aspira aire a través del detector de humo 7. Además, en ocasiones, una parte del aire aspirado hacia la unidad central de detección 2 por el aspirador 6 pasará por alto el detector de humo 7. Esto puede ser necesario cuando el aspirador 6 está dimensionado para aspirar más aire hacia la unidad de detección 2 del que el detector de humo 7 puede procesar, por ejemplo cuando se requiere una presión de aspiración alta para garantizar un flujo de aire suficiente a lo largo de la longitud del tubo de muestreo 3.
El detector de humo 7 es un detector óptico de humo configurado para detectar la presencia de humo mediante una técnica de dispersión de luz. El detector de humo 7 comprende una cámara de detección y un rayo de luz láser es dirigido hacia la cámara de detección. Cuando no hay humo en el detector, el rayo láser atraviesa la cámara de detección sin ser molestado y es absorbido por un absorbente de luz en el otro lado de la cámara de detección. Cuando hay humo en la cámara, el rayo láser es dispersado por las partículas de humo en el aire y es detectado por un fotodetector en el interior de la cámara de detección.
Un controlador (no mostrado) recibe datos de detector del detector de humo 7 y, concretamente, del fotodetector del detector de humo 7. El controlador puede procesar localmente los datos del detector para determinar si se activa o no una o más alertas. La alerta puede comprender una alarma audible utilizando una alarma de la unidad central de detección 2. Alternativa o adicionalmente, la alerta puede comprender enviar un mensaje a una unidad remota, tal como a un panel de incendios o similar.
Es importante que todos los componentes que definen una trayectoria del flujo de aire desde la entrada 5 hasta la salida 8 de la unidad central de detección 2 estén bien sellados. Las fugas en la trayectoria del flujo de aire pueden significar que el aire de muestra del aspirador 6 se escapa de la unidad central de detección 2 y no es procesado correctamente por el detector de humo 7.
Además, el sistema de detección de humo 1 por aspiración se puede utilizar en un entorno hostil, tal como en el entorno de humos corrosivos o nocivos. No es deseable que estas sustancias se filtren en un cuerpo de la unidad central de detección 2, ya que podrían dañar los circuitos internos dentro de la unidad central de detección, o podrían escapar a un área ocupada dentro de las proximidades de la unidad central de detección 2.
Para detectar dichas fugas, se ha propuesto proporcionar un detector de presión diferencial que tenga un primer y un segundo orificios de detección de presión 9, 10. El primer orificio de detección de presión 9 está ubicado aguas abajo del aspirador 6 dentro de la trayectoria del flujo de aire de la unidad central de detección 2, y el segundo orificio de detección de presión 9 está ubicado aguas arriba del aspirador 6 dentro de la trayectoria del flujo de aire de la unidad central de detección 2.
En la realización ilustrada, el primer orificio de detección de presión 9 se muestra aguas arriba del detector de humo 7, pero en realizaciones alternativas puede estar ubicado aguas abajo del detector de humo 7.
En la figura 2 se ilustra un método para evaluar la unidad central de detección 2 en busca de fugas desde la trayectoria del flujo de aire. El método es realizado preferentemente de manera automática por el controlador de la unidad de detección 2.
Primero, en la etapa 20, la salida 8 de la unidad central de detección 2 se bloquea para evitar que salga el aire que ha sido aspirado hacia la unidad central de detección 2 por el aspirador 6. Esto se puede conseguir accionando una válvula 11 incorporada en la unidad central de detección 2 para bloquear la salida 8. La válvula 11 podría ser, por ejemplo, una válvula accionada eléctricamente.
Alternativamente, esta etapa se puede realizar manualmente, por ejemplo aplicando una tapa asociada a la salida 8.
A continuación, en la etapa 22, el aspirador 6 se hace funcionar a una potencia predeterminada. Habitualmente, se espera que esto corresponda a la potencia máxima del aspirador 6, pero la técnica se puede realizar utilizando otros niveles de potencia siempre que el nivel de potencia pueda ser reproducido de manera coherente.
En la etapa 24, se mide una presión estática dentro de la trayectoria del flujo de aire aguas abajo del aspirador 6 utilizando el detector de presión. Esta presión es preferentemente una presión diferencial entre los orificios de detección de presión primero y segundo 9, 10, es decir, aguas arriba y aguas abajo del aspirador 6. No obstante, alternativamente, la presión diferencial puede estar entre la presión ambiental y la presión aguas abajo del aspirador, que debería dar aproximadamente el mismo valor en la mayoría de las situaciones. Es decir, el segundo orificio de detección de presión 10 puede estar posicionado para medir la presión ambiental. En otras realizaciones adicionales, el segundo orificio de detección de presión 10 puede ser omitido y el detector de presión puede funcionar con referencia a una presión de referencia fija.
En la etapa 26, la presión medida se compara con un valor umbral. Si no hay fugas, entonces se esperaría que la presión medida estuviera determinada por la potencia del aspirador. No obstante, si hay una fuga en el recorrido del flujo de aire aguas abajo del aspirador 6 y aguas arriba de la salida 8, entonces habrá un escape de gas del recorrido del flujo de aire, y la presión medida será menor.
El valor umbral se establece ligeramente por debajo del valor esperado, para tener en cuenta fluctuaciones menores, tales como entre el 1-5% por debajo del valor esperado. El valor esperado no debería cambiar significativamente con el tiempo. En consecuencia, el valor esperado puede ser una medición anterior, por ejemplo tomada al instalar la unidad central de detección 2. Alternativamente, el valor esperado puede ser un valor determinado por el fabricante para el modelo concreto de la unidad central de detección 2.
En respuesta a que la presión medida caiga por debajo del umbral predeterminado, la unidad central de detección 2 puede activar una alerta. La alerta puede comprender una alarma visual o audible, generada utilizando una alarma de la unidad central de detección 2. Alternativa o adicionalmente, la alerta puede comprender enviar un mensaje a una unidad remota, tal como a un panel de incendios o similar, o enviar un mensaje a un operador, por ejemplo por correo electrónico, SMS o similar.
Después de completar la prueba, la salida se desbloquea y la potencia del aspirador 6 vuelve a niveles de funcionamiento normales, de tal manera que se reanuda el funcionamiento normal de la unidad de detección 2.
El método de prueba descrito anteriormente puede ventajosamente ser realizado automáticamente por la unidad de detección 2. Por ejemplo, el método de prueba puede ser activado en respuesta a una orden de un operador. Alternativa o adicionalmente, el método de prueba puede ser activado según un cronograma predeterminado, tal como una vez al día.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un método para evaluar una unidad de detección (2) de un sistema de detección de incendios por aspiración (1) , comprendiendo el método:
bloquear el flujo de aire que sale de la unidad de detección (2);
hacer funcionar un aspirador (6) de la unidad de detección (2) a una potencia predeterminada después de bloquear el flujo de aire que sale de la unidad de detección (2);
medir la presión del aire aguas abajo del aspirador (6); y
determinar una fuga dentro de la unidad de detección (2) cuando la presión del aire medida está por debajo de un umbral predeterminado.
2. Un método según la reivindicación 1, en el que bloquear el flujo de aire que sale de la unidad de detección (2) comprende accionar una válvula (11) en una salida (8) de la unidad de detección.
3. Un método según la reivindicación 1 o 2, en el que la presión medida comprende una presión diferencial, y la presión diferencial es una presión diferencial entre una presión aguas arriba del aspirador (6) y una presión aguas abajo del aspirador (6).
4. Un método según la reivindicación 1 o 2, en el que la presión medida comprende una presión diferencial, y la presión diferencial es una presión diferencial entre una presión ambiental de la unidad de detección (2) y una presión aguas abajo del aspirador (6).
5. Un método según cualquier reivindicación anterior, en el que el método es realizado periódica y automáticamente por la unidad de detección (2).
6. Un método según cualquier reivindicación anterior, en el que el umbral predeterminado se ha obtenido a partir de una medición de presión previa.
7. Un método según cualquier reivindicación anterior, que comprende, además:
activar una alerta en respuesta a la determinación de la fuga.
8. Una unidad de detección (2) para un sistema de detección de incendios por aspiración (1), comprendiendo la unidad de detección:
un aspirador (6),
una válvula (11), configurada para bloquear el flujo de aire que sale de la unidad de detección (2); y un detector de presión, configurado para medir una presión de aire aguas abajo del aspirador (6), en el que la unidad de detección (2) está configurada para evaluarse a sí misma mediante un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
9. Una unidad de detección (2) según la reivindicación 8, que comprende, además:
un detector de humo (7) ubicado aguas abajo del aspirador (6) y configurado para detectar humo en el aire aspirado hacia la unidad de detección (2) por el aspirador. (6).
10. Un sistema de detección de incendios por aspiración (1) que comprende:
una unidad de detección (2) según la reivindicación 8 o 9; y
uno o más tubos de muestreo (3), para suministrar aire a la unidad de detección (2),
en donde el aspirador (6) de la unidad de detección (2) está configurado para aspirar aire hacia el interior de la unidad de detección (2) a través de los tubos de muestreo (3).
ES20382378T 2020-05-08 2020-05-08 Detección de fugas en un sistema de detección de incendios por aspiración Active ES2958969T3 (es)

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