ES2235314T3 - Sistema para limitar los daños de los desastres. - Google Patents

Abstract

Un sistema para efectuar la interacción de un grupo de servicios miembros que interactúen con el ambiente de un sitio (500), siendo generado cada miembro del grupo de servicios fuera del sitio (500) y siendo conducido al interior del sitio (500) a través de una puerta (504, 508, 512) de entrada con, al menos, un estado de acceso, en el que la puerta (504, 508, 512) de entrada facilite el acceso al sitio (500) y, al menos, un estado de restricción, en el que la puerta (504, 508, 512) de entrada limite el acceso al sitio (500), y siendo conducido fuera del sitio a través de una puerta (506, 510, 514) de salida con, al menos, un estado de egreso, en el que la puerta (506, 510, 514) de salida facilite el egreso del sitio (500) y, al menos, un estado de restricción, en el que la puerta (506, 510, 514) de salida limite el egreso del sitio (500), comprendiendo el sistema: a) medios (516, 518, 520, 522, 524a, 524b, 526, 556, 558a, 558b, 660) para generar una primera señal de fallo en respuesta a una condición que amenace con deteriorar el ambiente del sitio (500), por lo que los medios para generar la primera señal de fallo incluyen: i) medios (516, 518, 520, 522) para detectar si cada miembro del grupo de servicios, medido en su puerta (504, 508, 512) de entrada, es defectuoso, ii) medios (524a, 524b, 526) para detectar si cada miembro del grupo de servicios, medido en su puerta (506, 510, 514) de salida es defectuoso, y iii) medios (556, 558a, 558b, 660) para detectar si cada miembro del grupo de servicios, medido dentro del sitio (500), es defectuoso. b) medios (546) para asegurar que la puerta (504, 508, 512) de entrada para cada miembro del grupo de servicios está en un estado seguro predeterminado en respuesta a la primera señal de fallo, siendo el estado seguro un estado de acceso o un estado de restricción, y c) medios (546) para reposicionar automáticamente la puerta (504, 508, 512) de entrada para cada miembro del grupo de servicios en un estado operativo predeterminado enrespuesta a la no existencia de la primera señal de fallo, siendo el estado operativo un estado de acceso o un estado de restricción.

Description

Sistema para limitar los daños de los desastres.

Campo

La presente invención se refiere a un sistema para controlar las conexiones de servicios públicos con un sitio tal como un edificio. Más concretamente, se refiere a un sistema de este tipo para hacer frente a situaciones de emergencia tales como terremotos, incendios e inundaciones.

Antecedentes

Los desastres naturales pueden producirse de modo rápido y sin avisar. Una respuesta rápida y bien razonada a la situación de emergencia resulta crítica para preservar la vida y la salud.

Desgraciadamente, la gente puede tener dificultad en reaccionar rápidamente en tales circunstancias; puede incluso ser imposible de observar, y menos analizar, todos los factores ambientales necesarios para adoptar la acción apropiada. Tales situaciones requieren soluciones tecnológicas.

Los dispositivos de corte para hacer frente a incidentes locales específicos son bien conocidos. Por ejemplo, un fusible o disyuntor desconectará la corriente en caso de condición de sobreintensidad. Una válvula de gas puede desconectar una conducción de gas en caso de caída de presión súbita. Una válvula de agua puede desconectar una conducción de agua en caso de rotura o inundación.

Tales dispositivos, aunque posiblemente útiles, están generalmente mal adaptados para tratar las complejas interacciones encontradas en un incidente de desastre. Dichos dispositivos cortan un solo servicio en respuesta a una sola condición de fallo del servicio. Sin embargo, una situación de desastre puede ser muy complicada y una única respuesta puede, de hecho, empeorar las cosas. Por ejemplo, cuando un terremoto alcanza un edificio moderno, generalmente muere más gente de forma indirecta por un incendio o una inundación subsiguientes que directamente por caída de escombros; un dispositivo que corte el agua para evitar inundaciones causadas por conducciones rotas podría desvirtuar sistemas de seguridad contra incendios críticos. Por otro lado, si un sitio particular no está amenazado por fuego o explosión, un dispositivo que cierre automáticamente una conducción de gas en respuesta a un terremoto dejará a los usuarios del sitio sin calefacción hasta que personal de emergencia autorizado apropiadamente pueda restablecer la conexión de gas - probablemente una prioridad de menor importancia durante una crisis. De manera similar, si un sitio particular no está amenazado por fuego o explosión, un conducto de agua roto que quede incontrolado puede provocar una inundación: el agua de inundación puede aumentar la posibilidad de heridas por descargas eléctricas en la zona e, incluso, puede hacer que se hundan partes de la estructura por el aumento de peso.

El documento EP 694 859 B1 describe un sistema que ofrece información de emergencia. En caso de una situación particularmente peligrosa, incluso en la emergencia, el sistema puede hacer frente a ella como sigue. Cuando el sensor detecta una situación de emergencia, el valor establecido de control introducido por el centro de gestión es ignorado y el control se realiza sobre la base de información estática en relación con la situación de emergencia, almacenada en la memoria de modo previo. La información relativa a la situación de emergencia incluye información relacionada con el control, tal como el cierre de una bomba en caso de que un cierto componente supere un valor predeterminado. Con una configuración de este tipo, el sistema puede hacer frente de forma inmediata al caso particularmente peligroso. El documento US 4.833.461 muestra un aparato para cortar automáticamente la electricidad y el gas en caso de terremoto u otra emergencia. El documento US 3.714.456 propone un sistema de control de desastres que posee un interruptor de mercurio para detectar un terremoto y cortar el gas, la electricidad y el agua. El documento WO 93/20544 describe un sistema experto de gestión de crisis de incendio.

El documento US 5.601.108 describe un aparato y un método de evacuación de seguridad de una conducción de gas, en el que se vigilan y detectan terremotos u otros incidentes perturbadores peligrosos. Al detectarse un terremoto, se vacían las conducciones de gas o de otros fluidos mediante una bomba de evacuación, y el gas evacuado se guarda en un depósito de almacenamiento para uso futuro. Las válvulas de control se activan al detectarse el terremoto, a fin de impedir que gas o fluido adicional entre en las conducciones.

Se han propuesto diversas soluciones para cortar múltiples servicios. K.H. Kambouris y Orlando Jerez proponen una "Válvula de seguridad universal para terremotos" en la patente norteamericana nº 5.489.889 concedida el 6 de febrero de 1996. Alan Y. Flig y Paul Regan proponen un "Sistema de control de corte de servicios en caso de terremoto" en la patente norteamericana nº 4.841.287, concedida el 20 de junio de 1989. Roderick D. Hogan propone un "Sistema de seguridad contra incendios por terremotos" en la patente norteamericana nº 4.414.994, concedida el 15 de noviembre de 1.983. Las tres soluciones están dirigidas a cortar múltiples servicios en un sitio en respuesta a un solo incidente de desastre complejo, por ejemplo un terremoto.

Las tres soluciones propuestas anteriores, según se expone, protegen un sitio anulando las entradas de servicios y, por tanto, simplificando el entorno de desastre de modo que los servicios no pueden agravar el desastre. Sin embargo, una estrategia de este tipo, lamentablemente, resulta demasiado simple porque no están previstas ni una prueba automática ni la oportuna reconexión, y la prolongación del tiempo de inactividad de las líneas de soporte vital puede suponer una mayor pérdida de vidas y propiedades y, además, una respuesta estática especificada de antemano a un único estímulo puede agravar la situación dinámicamente, generando pérdidas compuestas.

La reconexión automática del servicio podría ser ventajosa en algunas situaciones. Por ejemplo, si un servicio particular no supone una amenaza para un sitio, entonces, podría resultar un recurso importante para combatir el incidente de desastre. El agua, para luchar contra el fuego. La electricidad, para alumbrar. El gas, para calentar.

Debe considerarse, también, que la reconexión manual de un servicio es un proceso meticuloso. En un sitio complejo, tal como una torre de oficinas o un complejo de condominio, la reconexión manual puede durar días. Una persona experta tiene que inspeccionar la conducción del servicio para comprobar si hay roturas u otras deficiencias. Con mayor frecuencia, la persona examina visualmente la conducción y comprueba si se escuchan escapes. Puede tener que llevar, también, equipo de pruebas al sitio. Por el contrario, una reconexión automática que emplee sensores instalados dispuestos apropiadamente podría ser más adecuada para esta tarea.

Se han propuesto, también, algunas soluciones increíblemente complicadas para proteger un sitio en caso de desastre. Paul E. Barbeau propone un "Sistema de gestión de crisis de incendio" en la solicitud de patente canadiense nº 2.065.786 presentada el 10 de abril de 1992, y que reivindica la prioridad de la solicitud de patente norteamericana nº 07/860.888, presentada el 31 de marzo de 1992. Barbeau propone que el sitio protegido esté diseñado de modo que un sistema experto pueda gestionar equipo apropiado para combatir un incendio en tiempo real. Desgraciadamente, esta clase de tarea requiere un esfuerzo de diseño y una potencia de ordenador significativos y, por tanto, puede no ser muy práctico. Debe notarse que Barbeau limita su enseñanza a desastres por incendio e, incluso en tal caso, solamente es capaz de especificar una lista de factores generales a considerar al programar el sistema experto.

Lo que se necesita es un sistema práctico que, en respuesta a un estímulo de desastre complejo, ponga temporalmente todas las interconexiones de servicios del sitio en estado seguro -preferiblemente un estado de corte- a fin de estabilizar el sitio y, a continuación, proceda a conectar de nuevo, de modo inteligente y seguro, los servicios con el sitio, a fin de restablecer la normalidad.

La presente invención tiene por objeto un sistema de este tipo.

Compendio

De acuerdo con la invención, se proporciona un sistema para efectuar la interacción de un grupo de servicios en el entorno de un sitio que comprenda cada miembro de un grupo de servicios que se generen fuera del sitio y que sean conducidos al interior del sitio a través de una puerta de entrada con, al menos, un estado de acceso, en el que la puerta de entrada facilite el acceso al sitio y, al menos, un estado de restricción, en el que la puerta de entrada limite el acceso al sitio, y que sean conducidos fuera del sitio a través de una puerta de salida, con, al menos, un estado de egreso, en el que la puerta de salida facilite el egreso del sitio y, al menos, un estado de restricción, en el que la puerta de salida limite el egreso del sitio, comprendiendo el sistema: medios para generar una primera señal de fallo en respuesta a una condición que amenace con deteriorar el ambiente del sitio, y medios para asegurar que la puerta de entrada para cada miembro del grupo de servicios esté en un estado de acceso o un estado de restricción predeterminados en respuesta a la primera señal de fallo.

Los medios de aseguramiento podrían garantizar que la puerta de entrada para cada miembro del grupo de servicios esté en un estado de restricción predeterminado en respuesta a la primera señal de fallo. El sistema podría incluir, además, una fuente auxiliar dentro del sitio para proporcionar a éste un primer miembro del grupo de servicios cuando la puerta de entrada para el primer miembro se encuentre en estado de restricción. El sistema podría incluir, también, medios para asegurar que la puerta de salida para cada miembro del grupo de servicios esté en un estado de egreso o un estado de restricción predeterminados en respuesta a la primera señal de fallo.

El sistema podría incluir adicionalmente medios para generar una segunda señal de fallo en respuesta a una condición que amenace o deteriore al ambiente del sitio, y medios para cambiar la puerta para un segundo miembro del grupo de servicios desde un estado de restricción a un estado de acceso, en respuesta a la segunda señal de fallo.

De acuerdo con la invención, los medios para generar la primera señal de fallo incluyen: medios para detectar si cada miembro del grupo de servicios, medido en su puerta de entrada, es defectuoso, medios para detectar si cada miembro del grupo de servicios, medido en su puerta de salida, es defectuoso, y medios para detectar si cada miembro del grupo de servicios, medido dentro del sitio, es defectuoso.

En un sistema de este tipo, un miembro del grupo de servicios podría ser defectuoso si se da en cantidad inadecuada, si su calidad no es satisfactoria, o se da en cantidad inadecuada o si su calidad no es satisfactoria.

El sistema podría incluir además medios adicionales para, a intervalos predeterminados, recibir: los resultados de los medios de detección de la puerta de entrada, los resultados de los medios de detección de la puerta de salida y los resultados de los medios de detección del sitio, de tal manera que se forme un grupo de datos de medición a partir de los resultados de detección para cada miembro del grupo de servicios y del momento de recepción de los resultados. El sistema podría incluir, también, medios para registrar cada grupo de datos de medición a fin de formar una base de datos de historiales de grupos de datos de medición.

El sistema podría incluir una base de datos de reglas de experto que haga corresponder historiales de grupos de datos de medición con estados de acceso o estados de restricción preferidos para la puerta de entrada de cada miembro del grupo de servicios y estados de egreso o estados de restricción preferidos para la puerta de salida de cada miembro del grupo de servicios, y los medios para generar la primera señal de fallo podrían incluir medios para comparar la base de datos de historiales de grupos de datos de medición con la base de datos de reglas de experto a fin de determinar el estado de acceso o el estado de restricción preferidos para la puerta de entrada de cada miembro del grupo de servicios y el estado de egreso o el estado de restricción preferidos para la puerta de salida de cada miembro del grupo de servicios.

Además, el sistema podría incluir medios para registrar la primera señal de fallo a intervalos predeterminados, de tal manera que se forme una base de datos de historiales de grupos de datos de señales y, por tanto, la base de datos de reglas de experto podría hacer corresponder, adicionalmente, historiales de grupos de datos de señales con estados de acceso o estados de restricción preferidos para la puerta de entrada de cada miembro del grupo de servicios y estados de egreso o estados de restricción preferidos para la puerta de salida de cada miembro del grupo de servicios. De ese modo, los medios para generar la primera señal de fallo podrían comparar, también, la base de datos de historiales de grupos de datos de señales con la base de datos de reglas de experto.

El sistema podría incluir, también, un grupo de sensores para generar un grupo de señales en respuesta a un grupo de condiciones que amenacen con deteriorar el ambiente del sitio, así como medios para registrar, a intervalos predeterminados, el grupo de señales provenientes del grupo de sensores, de tal manera que se forme una base de datos de historiales de grupos de datos de ambiente. De ese modo, la base de datos de reglas de experto podría hacer corresponder historiales de grupos de datos de ambiente con estados de acceso o estados de restricción preferidos para la puerta de entrada de cada miembro del grupo de servicios y estados de egreso o estados de restricción preferidos para la puerta de salida de cada miembro del grupo de servicios, y los medios para generar la primera señal de fallo, también, podrían comparar la base de datos de historiales de grupos de datos de ambiente con la base de datos de reglas de experto.

Además, el sistema podría incluir medios para combatir una amenaza para el ambiente del sitio, contando los medios de combate con, al menos, un estado operativo y, al menos, un estado de espera, determinándose el estado de ese momento en respuesta a una tercera señal. La base de datos de reglas de experto podría hacer corresponder historiales de grupos de datos de medición, historiales de grupos de datos de señales e historiales de grupos de datos de ambiente con estados operativos y estados de espera preferidos para los medios de combate. Los medios para generar la tercera señal podrían comparar la base de datos de historiales de grupos de datos de medición, la base de datos de historiales de grupos de datos de señales y la base de datos de historiales de grupos de datos de ambiente con la base de datos de reglas de experto. El sistema podría incluir, además, medios para registrar la tercera señal a intervalos predeterminados, por lo que se forma una base de datos de historiales de grupos de datos de medios de combate y, de ese modo, la base de datos de reglas de experto podría hacer corresponder los historiales de grupos de datos de medios de combate con estados de acceso o estados de restricción preferidos para la puerta de entrada de cada miembro del grupo de servicios, estados de egreso o estados de restricción preferidos para la puerta de salida de cada miembro del grupo de servicios y estados operativos y estados de espera preferidos para los medios de
combate.

Breve descripción de los dibujos

Estas y otras particularidades, aspectos y ventajas de la presente invención se entenderán mejor con referencia a la descripción que sigue, las reivindicaciones adjuntas y los dibujos acompañantes, en los que:

la figura 1 es un diagrama lógico que muestra las consecuencias de una situación de desastre;

la figura 2 es un diagrama lógico que muestra algunas de las consecuencias compuestas después de una situación de desastre por terremoto;

la figura 3 es una vista esquemática de un sistema que incorpora un primer aspecto de la invención;

la figura 4 es un diagrama de flujo que muestra un proceso de prueba sistemático para un sitio;

la figura 5 es una vista esquemática de un sistema que incorpora un segundo aspecto de la invención;

la figura 6 es un diagrama de flujo general que muestra el funcionamiento del sistema de la figura 5;

la figura 7 es un diagrama de flujo que muestra una ejecución simplificada, específica, del sistema de las figuras 5 y 6; y

la figura 8 es una vista, en sección transversal, de un sensor de terremotos para uso junto con los sistemas de las figuras 3 y 5.

Descripción

Con referencia ahora a la figura 1, en ella se proporciona un esquema para analizar las consecuencias de un incidente de desastre en un sitio con un ambiente \vec{E} afectado por un grupo de interacciones \vec{U} de servicios. Como consecuencia del incidente de desastre, existe un problema 102 de algún tipo en el sitio. Para determinar la naturaleza del problema, se comprueba si existen fallos en el grupo de servicios; se podría comprobar, por ejemplo, desde un primer servicio (U_{1}) 104, hasta un servicio (U_{m}) 106 de orden m. Se comprueba, también, la existencia de un grupo de condiciones ambientales anormales; por ejemplo, se podría verificar desde una primera condición ambiental (E_{1}) 108 hasta una condición ambiental (E_{n}) 110 de orden n.

Cada prueba 104, 106, 108, 110 indicará la existencia o la no existencia de una condición simple deducible directamente, respectivamente, 112, 114, 116, 118. Sin embargo, cuando se combinan en grupos de intersección, las pruebas indicarán la existencia o la no existencia de diversas condiciones compuestas 120, 122, 124, 126, 128, 130, 132, 134, 136, 138, 140. En este ejemplo, el esquema puede generalizarse de modo que para un número (m+n) arbitrario de pruebas binarias, existan (m+n) condiciones simples, 2^{(m+n)}-(m+n)-1 condiciones compuestas y una condición nula en la que no se han detectado fallos. Las pruebas con resultados no binarios, por ejemplo, resultados analógicos o de lógica difusa, proporcionarían, desde luego, una mayor variedad de condiciones simples y compuestas.

Con referencia ahora a la figura 2, en ella se establece un ejemplo más específico mediante un diagrama lógico. Después de un terremoto, es deseable verificar si existe una situación de emergencia y, con este fin, se examina 202 un grupo de sensores. Se han dispuesto ciertos sensores para realizar mediciones de tres servicios: electricidad, agua y gas; estos sensores detectan si la línea eléctrica (U_{1}) está cortada 204, si el sistema de agua (U_{2}), dentro del sitio, ha sufrido alguna rotura 206, y si la presión en la conducción de gas (U_{3}) es inferior a la normal 208. Hay dispuestos algunos sensores ambientales adicionales para detectar 210 si existe fuego (E_{1}) en una ubicación específica del sitio. Evidentemente, está previsto que puedan medirse otros servicios U_{n} y otras condiciones ambientales E_{n}. Por ejemplo, podría decidirse vigilar servicios tales como: aire, combustible, vapor o cualquier otro producto que sea introducido al sitio procedente del exterior. Podría optarse por vigilar, también, factores ambientales del sitio tales como: humo, temperatura, humedad, gas tóxico, inundación, debilidad estructural, nivel de iluminación o, incluso, la ubicación o la condición del personal; podría decidirse vigilar, esencialmente, cualquier factor ambiental que afecte al estado de personas o propiedades.

Cada prueba 204, 206, 208, 210 indicará la existencia o la no existencia de una condición simple. En este ejemplo, las condiciones simples son, respectivamente: apagón 212, posible inundación 214, ausencia de calefacción 216 y fuego 218. Sin embargo, la respuesta más apropiada a la situación actual puede no ser la respuesta más apropiada a cualquier condición simple 212, 214, 216, 218 única. Una comprensión más precisa de la situación actual se obtiene a partir de un estudio de las condiciones compuestas 220, 222, 224, 226, 228, 230, 232, 234, 236, 238, 240 que comprenden los grupos de intersección de dos, tres o cuatro de las condiciones simples 212, 214, 216,
218.

Por ejemplo, si hay un incendio cuando el sistema de agua esté roto 222, puede no haber agua suficiente para combatir el fuego, haciendo mucho más críticas la evacuación u otras estrategias de lucha contra el fuego. Una respuesta basada en la condición simple "Fuego" 218 podría no tener en cuenta este detalle. Aún peor, una respuesta basada en la condición simple "Posible inundación" 214 podría consistir en cerrar el servicio de agua completamente.

Con referencia ahora a la figura 3, en ella se muestra en general, con 300, un sistema que incorpora un primer aspecto de la invención. El sistema 300 tiene por objeto controlar las conexiones de servicios dentro de un sitio 302, a fin de reducir las consecuencias de una situación de desastre. La estrategia incorporada en el sistema 300 es, primero, simplificar la situación de desastre desconectando todos los servicios del sitio 302 y, luego, volver a conectar los servicios, selectivamente, del modo autorizado. El sitio 302 puede ser un edificio u otra estructura, un barco, o incluso una subred interconectada con una red de distribución de servicio mayor. El sitio 302 consiste, esencialmente, en cualquier espacio definido por un límite físico o imaginario.

El sitio 302 está conectado con una red 304 de agua externa, una red 306 de gas externa y una red eléctrica 308 externa.

La conexión con la red 304 de agua alimenta un sistema interno 310 de distribución de agua que, a su vez, suministra una carga 312 de agua a través de una válvula 314 de agua principal normalmente abierta, y suministra una carga 316 de agua de emergencia a través de una válvula 318 de agua de emergencia normalmente abierta. La carga 312 de agua podría incluir grifos, duchas, baños o radiadores. La carga 316 de agua de emergencia podría incluir un sistema automático de extinción de incendios o un sistema de boca de incendios. Hay un drenaje 320 de agua, para vaciar el sistema 310 de distribución de agua, conectado con el sistema 310 de distribución de agua mediante una válvula 322 de drenaje de agua normalmente cerrada y una bomba de agua 324, que podría suprimirse en sitios muy pequeños, tales como una casa. La válvula 314 de agua principal, la válvula 318 de agua de emergencia y la válvula 322 de drenaje de agua tienen, cada una, un accionador 314', 318', 322' correspondiente, cuyo control será descrito en lo que sigue. La bomba 324 de agua está destinada a iniciar el bombeo a la apertura de la válvula 322 de drenaje de agua correspondiente.

La conexión 306 con la red de gas alimenta un sistema interno 326 de distribución de gas que, a su vez, suministra una carga 328 de gas a través de una válvula principal 330 de gas normalmente abierta. La carga 328 de gas podría incluir un horno, una estufa u otros aparatos. Hay un conducto 332 de extracción de gas, para vaciar el sistema 326 de distribución de gas, conectado con el sistema 326 de distribución de gas mediante una válvula 334 de extracción de gas normalmente cerrada y un extractor 336 de gas, que podría suprimirse en sitios muy pequeños, tales como una casa. La válvula principal 330 de gas y la válvula 334 de extracción de gas, cada una, tienen un accionador correspondiente 330', 334', cuyo control se describirá en lo que sigue. El extractor 336 de gas está destinado a iniciar la evacuación de gas residual del sistema 326 de distribución de gas a la apertura de la válvula 334 de extracción de gas correspondiente.

La conexión 308 con la línea eléctrica alimenta un sistema interno 338 de distribución eléctrica principal que, a su vez, proporciona una carga eléctrica 340 a través de un interruptor eléctrico principal 342 normalmente cerrado. La carga eléctrica 340 podría incluir luces, elementos de calefacción, aparatos, dispositivos de comunicaciones e informática, o maquinaria. Una fuente de alimentación auxiliar 344 alimenta un sistema 346 de distribución eléctrica de emergencia de pequeño voltaje que, a su vez, alimenta una carga eléctrica 348 de emergencia a través de un interruptor eléctrico auxiliar 350 normalmente abierto, una primera unidad 352 de retardo, y un transformador 354 de tensión con un devanado secundario 356. La carga eléctrica 348 de emergencia podría incluir iluminación, dispositivos de alarma, o dispositivos para comunicar con ubicaciones situadas fuera del sitio 302, por ejemplo una fuente de alimentación de emergencia principal, un parque de bomberos o un sitio relacionado interconectado.

Un primer módulo 358 de detección está destinado a verificar condiciones de desastre, tales como terremoto, incendio o inundación, con una magnitud superior a un umbral predeterminado. Debe entenderse que el primer módulo 358 de detección podría incluir una agrupación de sensores distribuidos en torno al sitio 302, a fin de comprobar la amplitud geográfica de una condición de desastre y para distinguir mejor entre una condición de desastre existente y una condición de menor importancia, como un tostador humeante o un cubo de agua derramado. Dicha detección inteligente podría lograrse con funciones de ponderación analógicas, o con lógica digital o difusa. El primer módulo 358 de detección emite su señal a un relé 360 que está conectado de modo que controle el interruptor eléctrico principal 342 normalmente cerrado y el interruptor eléctrico auxiliar 350 normalmente abierto.

El devanado secundario 356 del transformador 354 de tensión está conectado directamente con el accionador 314' de la válvula principal 314 de agua y con el accionador 330' de la válvula principal 330 de gas. El devanado secundario 356 del transformador 354 de tensión está conectado indirectamente, a través de una segunda unidad 362 de retardo, con el accionador 322' de la válvula 322 de drenaje de agua y el accionador 334' de la válvula 334 de extracción de gas. El devanado secundario 356 del transformador 354 de tensión está conectado indirectamente con el accionador 318' de la válvula 318 de agua de emergencia a través de un segundo módulo 364 de detección destinado a detectar fuego, humo o calor indebido. Debe entenderse que el segundo módulo 364 de detección podría incluir una agrupación de sensores distribuidos en torno al sitio 302. Debe entenderse, también, que aunque las válvulas 314, 318, 322, 330, 334 son accionadas eléctricamente en este ejemplo, podría construirse un sistema de control análogo usando otras formas de accionamiento, por ejemplo accionamiento hidráulico o neumático.

La figura 3 no está dibujada a escala. Las conexiones 304, 306, 308 con los servicios y las válvulas y el interruptor 314, 318, 322, 330, 334, 342 estarían dispuestas en posiciones alejadas de las ubicaciones vulnerables y los habitantes del sitio 302. Por ejemplo, las conexiones 304, 306, 308 con los servicios y las válvulas y el interruptor 314, 318, 322, 330, 334, 342 podrían estar encerradas en una o más cámaras subterráneas, en el perímetro del sitio 302; alternativamente, estos componentes podrían estar distribuidos en torno al sitio, alejados de ubicaciones vulnerables, habitantes y otros componentes de este tipo.

El funcionamiento del sistema de la figura 3 se describirá a continuación. En el estado de funcionamiento normal, la válvula 314 de agua principal, la válvula 330 de gas principal y la válvula 318 de agua de emergencia estarán abiertas, permitiendo así la alimentación de la carga 312 de agua, la carga 328 de gas y la carga 316 de agua de emergencia. De modo similar, el interruptor eléctrico principal 342 estará cerrado, permitiendo la alimentación de la carga eléctrica.

Cuando se produzca una condición de desastre que exceda un umbral predeterminado, por ejemplo, una condición de terremoto, incendio o inundación de magnitud suficientemente grande, el primer módulo 358 de detección indicará al relé 360 una condición de desastre. El relé abrirá el interruptor eléctrico principal 342 y cerrará el interruptor eléctrico auxiliar. Entonces, la fuente de alimentación auxiliar 344, sometida a un retardo 352 con objeto de minimizar transitorios, proporcionará la carga eléctrica 348 de emergencia de baja tensión que ayude a proteger el sitio 302 y las personas que pueda haber.

La electricidad auxiliar que atraviese el transformador 354 de tensión provocará la excitación de su devanado secundario 356. El devanado secundario 356 excitado hará que la válvula 314 de agua principal, la válvula 330 de gas principal y la válvula 318 de agua de emergencia sean cerradas por sus accionadores 314', 330', 318' respectivos, desconectando así los servicios de agua 304 y gas 306 del sitio 302.

Después de un tiempo 362 de retardo, el devanado secundario 356, excitado, hará que la válvula 322 de drenaje de agua normalmente cerrada y la válvula 334 de extracción de gas normalmente cerrada sean abiertas por sus accionadores 322', 334' respectivos. La bomba 324 de agua y el extractor 336 de gas inician la evacuación de agua y gas residuales a la apertura de la válvula 322, 334 correspondiente, vaciando así el sistema 310 de distribución de agua y el sistema 326 de distribución de gas, a fin de reducir la probabilidad de inundación o explosión subsiguientes.

Con objeto de evitar una situación en la que el fuego se propague mientras que el sistema automático de extinción de incendios esté cerrado, el segundo módulo 364 de detección comprueba si existe fuego, humo o calor indebido. Al detectar una condición de este tipo, el segundo módulo de detección interrumpe la señal del devanado secundario 356 del transformador 354 de tensión al accionador 318' de la válvula 318 de agua de emergencia. Esta interrupción podría producirse mediante un circuito abierto, una impedancia elevada, o una corriente o un potencial opuestos. Con la señal del devanado secundario 356 del transformador 354 de tensión interrumpida, la válvula 318 de agua de emergencia es devuelta a su condición normalmente abierta por su accionador 318', permitiendo que la carga 316 de agua de emergencia funcione normalmente aún cuando el resto del sistema 310 de distribución de agua haya sido desconectado de la red 304 de agua.

En un sitio 302 más pequeño, tal como una casa completamente aislada, después de haberse determinado que la condición de desastre está controlada y es deseable la reconexión del sitio 302 con los servicios externos, una persona puede restablecer manualmente el relé 360, lo que provocará la apertura del interruptor eléctrico auxiliar 350 y, después de un retardo, el cierre del interruptor eléctrico principal 342, conectando así, de nuevo, la línea eléctrica 308 con la carga eléctrica 340. Con la fuente de alimentación auxiliar cerrada 344 y desconectada 350 de la carga eléctrica 348 de emergencia, se desactivará el devanado secundario 356 del transformador 354 de tensión, haciendo que las válvulas 314, 318, 322, 330, 334 sean hechas retornar a sus estados de funcionamiento normales por sus accionadores 314', 318', 322', 330', 334' respectivos.

Se contempla que una estructura mayor, tal como una torre residencial o comercial o un complejo industrial, pueda controlarse mejor como red interconectada de sitios individuales 302, en la que cada sitio individual 302 defina una parte lógica de la estructura, tal como un apartamento o un departamento. En una configuración de esta clase, el primer módulo 358 de detección situado dentro de un sitio individual 302 incluiría no sólo una agrupación de sensores distribuidos en torno al sitio individual 302 sino, también, una interfaz de comunicación para enviar y recibir informes de estado o instrucciones a sitios 302 próximos, de modo que puedan controlarse los servicios dentro de un sitio individual 302, en respuesta a lo que sucedía en el sitio 302 individual o en sitios 302 próximos. Una interconexión distribuida de este tipo podría proporcionar una alerta rápida preciosa a un sitio por suerte alejado del centro de un incidente de desastre, porque el tiempo de propagación de las consecuencias del desastre será significativamente mayor que el tiempo de propagación de una señal electromagnética de alerta. La interconexión entre sitios 302 podría ser una conexión simple entre iguales, como se ha descrito en lo que antecede o, también, podría incluir un controlador centralizado, por ejemplo, un ordenador situado en un parque de bomberos o un centro de control de servicio, no mostrado, como se describirá con más detalle en relación con las figuras 4 a 6 que siguen con referencia a una segunda realización de la invención.

En una red de sitios 302 interconectados, después de haberse determinado que la condición de desastre está controlada y es deseable la reconexión de un sitio 302 individual con los servicios externos, el primer módulo de detección/interfaz de comunicaciones 358 recibirá o generará una señal para rearmar el relé 360, que hará que el interruptor eléctrico auxiliar 350 se abra y, después de un retardo, se cierre el interruptor eléctrico principal 342, conectando así, de nuevo, la línea eléctrica 308 con la carga eléctrica 340. Con la fuente de alimentación auxiliar cortada 344 y desconectada 350 de la carga eléctrica 348 de emergencia, el devanado secundario 356 del transformador 354 de tensión se desactivará, haciendo que las válvulas 314, 318, 322, 330, 334 sean hechas retornar a sus estados de funcionamiento normales por sus accionadores 314', 318', 322', 330', 334' respectivos.

Con referencia ahora a la figura 4, en ella se muestra un proceso incluso más sistemático para la comprobación de fallos de un sitio.

Un servicio, por su naturaleza, penetra en un sitio, produce un efecto en el sitio y, luego, sale del sitio, aunque, quizás, de forma diferente. Por ejemplo, llega agua limpia a un sitio para consumo o uso, el agua es consumida o usada y, a continuación, el agua sale del sitio como agua residual. Un proceso de prueba sistemático podría, por tanto, verificar un servicio cuando llegue al sitio, cuando sea usado en el sitio, y cuando salga del sitio. Podría comprobarse la calidad y la cantidad del servicio en cada una de tales etapas.

Con un grupo de sensores así dispuestos para vigilar un servicio U_{1}, pueden explorarse los sensores 402 para realizar un grupo de pruebas. Podría comprobarse si la entrada del servicio es defectuosa 404, si el servicio está siendo desviado del uso previsto, y si la salida del servicio es defectuosa 408. De ese modo podría obtenerse un grupo de resultados de prueba, en este caso binarios, con los componentes U_{1-ENT} 410, U_{1-DESV} 412, y U_{1-SAL} 414. Fusionando 416 los tres componentes 410, 412, 414 se obtiene un subvector \vec{U}_{1} 418 que, de modo conciso, refleja la condición del servicio.

Una operación 420 de fusión adicional combinaría los subvectores \vec{U}_{1} 418 a \vec{U}_{1} 422 para proporcionar un vector \vec{U} 424 de servicio que refleje de modo conciso la condición de todos los servicios que interactúen con el sitio. Una operación 426 final de fusión combinaría el vector \vec{U} 424 del servicio con un vector que refleje la condición de todos los sensores \vec{E} 428 de ambiente, a fin de proporcionar un vector \vec{S} 430 del sistema que refleje concisamente la condición de todo el sitio. Debe hacerse notar que la fusión de componentes para formar vectores no es necesario que se haga en el orden particular de este ejemplo. Debe hacerse notar, también, que mientras que un sitio arbitrario puede vigilarse sistemáticamente en relación con su vector \vec{S} 430 de sistema, es poco probable que la vigilancia precisa de cualquier sitio específico requiera la vigilancia de cada componente individual del vector \vec{S} 430 del sistema y, por razones prácticas, los valores de muchos componentes individuales de este tipo no se miden ni deducen.

Con referencia ahora a la figura 5, en ella se muestra un sistema que incorpora un segundo aspecto de la invención. Un sitio, mostrado en general con 500, está limitado por un contorno 502 y se vigila usando el proceso descrito con referencia a la figura 4. La estrategia incorporada en el segundo sistema 500 de realización es más sofisticada que la estrategia incorporada en el primer sistema 300 de realización. En el segundo sistema 500 de realización, la estrategia consiste en controlar de manera continua el vector \vec{S} 430 del sistema como fuente de hechos a analizar, mientras se aplican reglas para controlar de modo inteligente las interacciones de los servicios con el sitio 500.

La electricidad se genera fuera del sitio; es alimentada al sitio 500 a partir de una red eléctrica 504 y sigue una trayectoria 506 de retorno de vuelta del sitio 500. De forma similar, se suministra agua al sitio 500 a partir de una red 508 de agua y sale del sitio a través de un conducto 510 de drenaje. Se suministra gas natural al sitio 500 a partir de una red 512 de gas; aunque el gas así alimentado se consume sustancialmente en condiciones de funcionamiento normal, existe una trayectoria 514 de extracción para expulsar el gas no consumido en situaciones de emergencia.

Cada entrada 504, 508, 512 de servicio y cada salida 506, 510, 514 de servicio es controlada por un sensor de interconexión seleccionado, con objeto de comprobar si la entrada o la salida están funcionando adecuadamente. Por ejemplo, un sensor 516 conectado con la red eléctrica 504 o un sensor 518 conectado con la trayectoria eléctrica 506 de retorno podría medir intensidad, tensión, potencia y calidad de potencia de la corriente, o la temperatura del conductor. Un sensor 520 conectado con la red 508 de agua o un sensor 522 conectado con la red 512 de gas podría medir la presión del fluido o el flujo del fluido. Un sensor 524a, 524b conectado con el conducto 510 de drenaje de agua podría medir la presión del fluido, la magnitud del flujo del fluido, la dirección del flujo del fluido o el nivel del fluido de drenaje. Un sensor 526 conectado con la trayectoria 514 de extracción de gas podría medir un campo electrostático, la temperatura o cualquier otro factor que pudiera afectar a la seguridad de la descarga de gas natural en la región.

Cada entrada 504, 508, 512 de servicio y cada salida 506, 510, 514 de servicio atraviesa el límite 502 y penetra en el sitio 500, según el caso, a través de un interruptor o una válvula automatizados 528, 530, 532, 534, 536a, 536b, 538, respectivamente.

La red eléctrica 504 y la trayectoria eléctrica 506 de retorno están conectadas con un conmutador 540 selector de alimentación. El conmutador 540 selector de alimentación está conectado, también, con una fuente 542 de alimentación auxiliar. El conmutador selector de alimentación activa un sistema 544 de distribución eléctrico mediante la red eléctrica 504 y la trayectoria de retorno 506 o la fuente de alimentación auxiliar 542.

El conmutador 540 selector de alimentación, también, proporciona alimentación eléctrica a una unidad 546 de control, tal como un ordenador digital de uso corriente con memoria, almacenamiento, entrada/salida, y arquitecturas de bus estándar, y capaz de almacenar y ejecutar instrucciones preprogramadas. La unidad 546 de control controla, entre otras cosas, el conmutador 540 selector de alimentación de modo que la unidad 546 de control pueda alimentarse a partir de fuentes situadas fuera o dentro del sitio. Se entiende que la unidad 546 de control tiene acceso a un sistema 548 de alimentación de reserva dedicado, tal como un inversor de corriente continua o una fuente de alimentación no interrumpible para uso, específicamente, durante cualquier operación de conmutación del conmutador 540 selector de alimentación.

La unidad 546 de control incluye una puerta 549 de interfaz de red para transmitir señales a unidades 546 de control situadas en sitios 500 alejados y recibir señales de ellas. Tal disposición en red ofrece a sitios alejados 500 la posibilidad de informar a un sitio local 500 de un incidente de desastre inminente o, incluso, de controlar directamente el sitio local 500. Tal comunicación puede producirse usando cualesquiera de los protocolos de redes bien conocidos.

La red 508 de agua está conectada con el conducto 510 de drenaje de agua a través de un sistema 550 de distribución de agua que comprende un subsistema 550a de emergencia y un subsistema principal 550b. El subsistema 550a de emergencia está conectado con el subsistema principal a través de una válvula automatizada 552. Debe hacerse notar que esta configuración permite que el subsistema principal 550b pueda drenarse independientemente del subsistema 550a de emergencia en caso de rotura de una tubería.

La conducción 512 de gas está conectada, a través de un sistema 554 de distribución de gas, con el extractor 514 de gas.

Todos los sensores de interconexión 516, 518, 520, 522, 524a, 524b, 526 transmiten sus señales a la unidad 546 de control. La unidad 546 de control recibe información adicional a partir de sensores de funcionamiento incluidos en el sitio 500. Al menos un sensor 556 de funcionamiento mide el uso de la electricidad transmitida por el sistema 544 de distribución eléctrico. Este sensor 556 podría medir la intensidad, la tensión, la potencia y la calidad de la potencia de la corriente, la temperatura del conductor o fallos de tierra. Al menos un sensor 558a, 558b de funcionamiento mide el uso del agua transportada por el subsistema de agua de emergencia y el subsistema de agua principal, respectivamente. Estos sensores 558a, 558b podrían medir el flujo del fluido o la presión del fluido. Al menos un sensor 560 de funcionamiento mide el uso del gas transportado por el sistema 554 de distribución de gas. Este sensor podría medir el flujo o la presión del gas.

Finalmente, puede usarse, al menos, un sensor 562 de ambiente para medir factores ambientales dentro del sitio 500. Podría decidirse vigilar factores del sitio tales como: terremoto, humo, temperatura, humedad, gas tóxico, inundación, nivel de iluminación o incluso la ubicación o la condición del personal; podría preferirse vigilar, esencialmente, cualquier factor ambiental que afecte al estado de personas y propiedades. El sensor ambiental 562 podría adoptar, también, la forma de "botón de pánico".

Los sensores de interconexión 516, 518, 520, 522, 524a, 524b, 526, los sensores 556, 558a, 558b, 560 de funcionamiento y los sensores 562 de ambiente podrían conectarse con la unidad 546 de control, individualmente, en serie, en paralelo, en circuito abierto o de cualquier forma que se considere apropiada.

Los medios de control de cada una de las válvulas y cada uno de los interruptores automatizados 528, 530, 532, 534, 536a, 536b, 538, 552 están conectados de modo que puedan ser controlados individualmente por la unidad 546 de control; pueden conectarse individualmente, en serie, en paralelo, en circuito abierto, en circuito cerrado o de cualquiera forma que se considere apropiada.

Finalmente, otros dispositivos automatizados 564 incluidos en el sitio 500 pueden conectarse con la unidad 546 de control con objeto de ayudar a mitigar una situación de emergencia. Tales dispositivos 564 podrían incluir una alarma, iluminación de emergencia, un sistema de megafonía o telefonía automatizado, un sistema automático de extinción de incendios o similar.

A continuación se describirá, con referencia a la figura 6, el funcionamiento global del sistema representado en la figura 5.

Una vez que el sistema es inicializado 600, la unidad 546 de control lee el vector detectado 602 en ese momento, que tiene como componentes una señal proveniente de cada uno de los sensores de interconexión 516, 518, 520, 522, 524a, 524b, 526, los sensores 556, 558a, 558b, 560 de funcionamiento y los sensores 562 de ambiente. El vector detectado en ese momento es registrado 604 en una tabla que incluye todos los vectores detectados 606 medidos a lo largo de un periodo de tiempo predeterminado.

La unidad 546 de control usa el registro de todos los vectores detectados 606 para interpretar la situación existente, predecir la situación futura, y seleccionar un plan 608 de respuesta apropiado. La unidad 546 de control es orientada en esta tarea 608 por un registro de vectores 610 de acción pasados y previstos y una base de datos 612 de experto, que se describen en este documento. La unidad 546 de control interactúa con el sitio 500 emitiendo vectores de acción que tengan como componentes una señal de control para cada interruptor, válvula o dispositivo automatizado 528, 530, 532, 534, 536a, 536b, 538, 552, 564. Un registro de vectores 610 de acción pasados y previstos y un registro de todos los vectores 606 detectados son, por tanto, útiles para decidir una línea de acción 608, porque incluyen un historial de acciones, un plan de acción y realimentación de los resultados del plan. El componente final útil para escoger la línea de acción 608 es una base de datos 612 de experto que podría incluir un grupo jerárquico de reglas generales que incorporen el mejor entendimiento existente de las complejas interacciones de una amplia variedad de situaciones y condiciones ambientales de emergencia y reglas específicas para hacer frente a situaciones de emergencia en el sitio particular 500.

Por ejemplo, una regla general de bajo nivel podría indicar que la distribución de agua dentro de un sitio 500 debe bloquearse en el caso de un sistema 550 de distribución de agua que haya sufrido alguna rotura. Una regla general de mayor nivel podría indicar que la distribución de agua no debe bloquearse en la red 550b de agua de emergencia si hay un incendio en el sitio 500, aún cuando la red 550b de agua de emergencia hayan sufrido roturas y sean causa de inundación. Una regla general de mayor nivel todavía podría indicar que incluso cuando se produzca un incendio en un sitio 500, la distribución de agua debe bloquearse si, como resultado de la rotura de una red 550b de agua de emergencia, el agua de la inundación ha alcanzado un nivel que amenace el sitio con fallo estructural.

Un ejemplo de una regla específica de bajo nivel es una regla que podría indicar que un sistema automático de extinción de incendios debe aplicarse sólo cuando sea absolutamente necesario en una zona en que documentos o sistemas electrónicos importantes sean vulnerables a daños por inundación. Una regla específica de mayor nivel podría indicar que debe aplicarse el sistema automático de extinción de incendios si un incendio en la zona de documentación o de los sistemas electrónicos amenaza con extenderse a una zona adyacente usada para almacenar cilindros de gas explosivo comprimido.

Una vez escogida una respuesta 608, los vectores de acción previstos son recalculados 614 hasta un nivel consistente con la potencia de tratamiento de la unidad 546 de control, y el siguiente vector de acción es transmitido 616 a los interruptores, las válvulas y los dispositivos automatizados 528, 530, 532, 534, 536a, 536b, 538, 552, 564. Los vectores de acción recalculados, los previstos y los recién emitidos son, entonces, registrados 618 en el registro de vectores 610 de acción pasados y previstos y el proceso se inicia de nuevo a fin de leer el nuevo vector detectado 602 de ese momento.

Debe entenderse que un sistema riguroso de esta clase es complicado y caro y puede no estar garantizado en muchas situaciones. Con este fin, sería ventajosa una simplificación que proporcionase una ejecución práctica, rentable e independiente del sitio. A continuación se describirá, con referencia a las figuras 5 y 7, una ejecución simplificada de este tipo. La estrategia de protección incorporada en esta ejecución consiste en cortar la conexión del servicio con el sitio al producirse un incidente de desastre complejo, tal como un terremoto, y, entonces, restablecer cuidadosa y secuencialmente estas conexiones. Debe insistirse en que, en esta ejecución simplificada, los sensores de interconexión 516, 518, 520, 522, 524a, 524b, 526 del servicio pueden suprimirse a cambio de obtener datos de modo más simple mediante los sensores 556, 558a, 558b, 560 de funcionamiento.

Con referencia ahora a las figuras 5 y 7, se describirá a continuación el funcionamiento del sistema simplificado para reducir daños por desastres. El bloque 702 dirige la unidad 546 de control de modo que controle los sensores ambientales 562 y la puerta 549 de interfaz de la red. Basándose en esta información obtenida, el bloque 704 dirige la unidad 546 de control de modo que determine si se está produciendo un terremoto, tanto local como remotamente. Si no se produce terremoto alguno, entonces la unidad 546 de control es dirigida de vuelta al bloque 702 para un control ulterior.

Alternativamente si se está produciendo un terremoto, entonces el bloque 706 dirige la unidad 546 de control para hacer que las válvulas e interruptores automatizados 528, 530, 532, 534, 536a, 536b, 538, 552 de conexión con los servicios corten todos los servicios exteriores del sitio 500. Si el terremoto es local, el bloque 707 dirige la unidad 546 de control de modo que transmita a través de la puerta 549 de interfaz de la red la existencia de un terremoto local.

Después de ello, el bloque 708 dirige la unidad 546 de control de modo que siga vigilando el sensor 562 de terremotos y la puerta 549 de interfaz de la red, y el bloque 710 dirige la unidad 546 de control a fin de determinar si el terremoto ha terminado. En caso contrario, entonces, la unidad 546 de control es dirigida de vuelta al bloque 708 para continuar la vigilancia.

Alternativamente, si el terremoto ha terminado, entonces, el bloque 712 dirige la unidad 546 de control de modo que haga que las válvulas automatizadas 530, 536a de agua de emergencia reconecten el subsistema 550a de agua de emergencia con la red de agua. El bloque 714, entonces, dirige la unidad 546 de control a fin de determinar si el subsistema 550a de agua de emergencia está funcionando apropiadamente, tal como indica el sensor 558a de funcionamiento del subsistema de agua de emergencia, o si, en lugar de ello, el conducto ha sufrido alguna rotura. Si el subsistema 550a de agua de emergencia tiene algún fallo, entonces, el bloque 716 dirige la unidad 546 de control a fin de hacer que las válvulas automatizadas 530, 536a de agua de emergencia desconecten de nuevo el subsistema 550a de la red 508 de agua, para no poner en peligro el sitio 500 ni el servicio de agua externo.

Alternativamente, si el subsistema 550a de agua de emergencia está funcionando apropiadamente, entonces, la conexión restablecida no es alterada.

En cualquier caso, el bloque 718 dirige la unidad 546 de control de modo que vigile los sensores ambientales 562 para determinar si existe alguna condición ambiental en el sitio 500 que haga que sea imprudente reconectar el subsistema principal 550b de agua con la red 508 de agua. Por ejemplo, si los sensores ambientales 562 indican que el sitio 500 ya está inundado, puede no ser prudente reconectar el subsistema principal 550b de agua. Si se encuentra que existe una condición adversa de este tipo, entonces, el bloque 718 adelanta la unidad 546 de control al bloque 726, como se describirá adicionalmente en lo que sigue.

Alternativamente, si no existe tal condición adversa, entonces, el bloque 720 dirige la unidad 546 de control de modo que haga que las válvulas automatizadas principales 552, 536b de agua reconecten el subsistema principal 550b de agua con la red 508 de agua. El bloque 722, entonces, dirige la unidad 546 de control de modo que determine si el subsistema principal 550b de agua está funcionando apropiadamente, como indica el sensor 558b de funcionamiento del subsistema principal de agua o si, en lugar de ello, el conducto ha sufrido alguna rotura. Si el subsistema principal 550b de agua tiene algún fallo, entonces, el bloque 724 dirige la unidad 546 de control de modo que haga que las válvulas automatizadas principales 552, 536b de agua desconecten de nuevo el subsistema 550b de la red 508 de agua, a fin de no poner en riesgo el sitio 500 ni el servicio externo de agua. Alternativamente, si el subsistema principal 550b de agua está funcionando apropiadamente, entonces, la conexión restablecida no es alterada.

El bloque 726, entonces, dirige la unidad 546 de control de modo que vigile los sensores ambientales 562 para determinar si existe alguna condición ambiental en el sitio 500 que haga que sea imprudente reconectar el sistema 554 de distribución de gas con la red 512 de gas. Por ejemplo, si los sensores ambientales 562 indican que hay un incendio en el sitio 500, puede no ser prudente reconectar el servicio de gas. Si se encuentra que existe una condición adversa de este tipo, entonces, el bloque 726 adelanta la unidad 546 de control al bloque 734, como se describirá adicionalmente en lo que sigue.

Alternativamente, si no hay condición de gas adversa, entonces el bloque 728 dirige la unidad 546 de control a fin de hacer que las válvulas automatizadas 532, 538 de gas reconecten el sistema 554 de distribución de gas con la red 512 de gas. El bloque 730, entonces, dirige la unidad 546 de control para determinar si el sistema 554 de distribución de gas está funcionando apropiadamente, como indica el sensor 560 de funcionamiento del sistema de distribución de gas o si, en lugar de ello, el conducto ha sufrido alguna rotura. Si el sistema 554 de distribución de gas tiene algún fallo, entonces el bloque 732 dirige la unidad 546 de control de modo que haga que las válvulas automatizadas 532, 538 de gas desconecten de nuevo el subsistema 554 de la red 512 de gas, con objeto de no poner en riesgo el sitio 500 ni el servicio de gas externo. Alternativamente, si el sistema 554 de distribución de gas está funcionando apropiadamente, entonces, la conexión no es alterada.

El bloque 734, entonces, dirige la unidad 546 de control a fin de vigilar los sensores ambientales 562 para determinar si existe alguna condición ambiental en el sitio 500 que haga que sea imprudente reconectar el sistema 544 de distribución eléctrico con la red eléctrica 504, 506. Por ejemplo, si los sensores ambientales 562 indican que existe un escape de gas o una inundación en el sitio 500, puede no ser prudente reconectar el servicio eléctrico. Si se encuentra que existe una condición adversa de este tipo, entonces, el bloque 734 adelanta la unidad 546 de control al bloque 702, para vigilar de nuevo condiciones de terremoto.

Alternativamente, si no existe condición eléctrica adversa, entonces, el bloque 736 dirige la unidad de control a fin de hacer que los interruptores eléctricos automatizados 528, 534 reconecten el sistema 544 de distribución eléctrico con la red eléctrica 504, 506. El bloque 738, entonces, dirige la unidad 546 de control de modo que determine si el sistema 544 de distribución eléctrico está funcionando apropiadamente, tal como indica el sensor 556 de funcionamiento del sistema de distribución eléctrico, o si existe un fallo en el circuito. Si el sistema 544 de distribución eléctrico tiene algún fallo, entonces, el bloque 740 dirige la unidad 546 de control a fin de hacer que los interruptores eléctricos automatizados 528, 534 desconecten de nuevo el subsistema 544 de la red 504, 506 eléctrica, a fin de no poner en riesgo el sitio 500 ni el servicio eléctrico externo. Alternativamente, si el servicio eléctrico está funcionando apropiadamente, entonces, la conexión no es alterada.

La unidad 546 de control es, entonces, dirigida da vuelta al bloque 702 para una vigilancia ulterior de terremotos.

A partir de esta ejecución, puede verse que se puede lograr un grado razonable de reducción de daños por desastre al desconectar y, a continuación, reconectar de modo razonable los servicios externos de acuerdo con criterios simples e independientes del sitio.

Con referencia ahora a la figura 8, en ella se muestra en general, con 800, un sensor de terremotos. Este sensor de terremotos, cuando se usa con un sistema de detección de desastres, tal como el mostrado en la figura 5, proporcionará datos útiles acerca de la magnitud, el periodo y la dirección de un terremoto.

El sensor 800 incluye un mecanismo 802 de péndulo que comprende un soporte 804, una primera masa 806 y un cable 808 de suspensión para suspender la primera masa 806 de un soporte 804. El mecanismo 802 de péndulo está construido de modo que la primera masa 806 pueda oscilar libremente en cualquier dirección, estando limitado su movimiento solamente por el cable 808 de suspensión. El mecanismo 802 de péndulo está orientado de modo que mida la componente horizontal de la aceleración de un terremoto.

El sensor 800 incluye, también, un mecanismo 803 de resorte que comprende el soporte 804, una segunda masa 807, y un vástago elástico 809, a fin de soportar, horizontalmente, la segunda masa 807 mediante el soporte 804. El mecanismo 803 de resorte está construido de modo que la segunda masa 807 pueda oscilar libremente en cualquier dirección, cuya oscilación está limitada solamente por el vástago 809 elástico. El mecanismo 803 de resorte está orientado de modo que mida la componente vertical de la aceleración de un terremoto.

Hay una cubierta 810 semiesférica que rodea la primera masa 806 y la segunda masa 807, situada, con respecto al soporte 810 del péndulo, de modo que la primera masa 806 y la segunda masa 807 permanezcan siempre a una distancia constante de la superficie interior 812 de la cubierta 810. La superficie interior de la cubierta 812 está dividida en una primera y una segunda rejillas 814, 815. En cada punto de intersección de las rejillas 814, 815 hay situado un sensor 816 accesible individualmente o identificable de otro modo, que genera una señal en respuesta a su proximidad a la primera masa 806 o la segunda masa 807 que, respectivamente, proyecta sombras, detectables por sensores, en la primera y la segunda rejillas 814, 815. Este acoplamiento entre la agrupación de sensores 816 y la primera y la segunda masas 806, 807 es preferiblemente electromagnético; sin embargo, pueden preverse otras formas de acoplamiento. Por ejemplo, el acoplamiento podría ser óptico o acústico. Puede preverse, también, que el acoplamiento sea activo o pasivo.

Las puertas de salida primera y segunda 818, 819 están conectadas, respectivamente, de modo que reciban las señales de sensor 816 a partir de la primera y la segunda rejillas 814, 815 y emitan una señal digital compuesta que represente la respuesta de ese momento del sensor 816 de la respectiva rejilla 814, 815.

Cuando se produzca un terremoto, las fuerzas del terremoto son transmitidas al mecanismo 802 de péndulo y al mecanismo 803 de resorte, haciendo que la primera masa 806 y la segunda masa 807 oscilen de modo previsible como respuesta. El movimiento de la primera y la segunda masas 806, 807 será proporcional a las fuerzas del terremoto, y este movimiento proporcionará datos de magnitud, periodo y dirección del terremoto.

Cuando la primera y la segunda masas 806, 807 pasen sobre la cubierta 812, proyectan sus sombras en las rejillas 814, 815 para su detección por las agrupaciones de sensores 816. Cada sensor 816 está calibrado de modo que las señales generadas en respuesta a estas sombras cifren la ubicación, en ese momento, de la primera y la segunda masas 806, 807 con respecto a las rejillas 814, 815. La secuencia de tiempo de estas señales 816 de sensor representa la trayectoria de la primera y la segunda masas 806, 807 sobre las rejillas 814, 815 y, por tanto, el carácter del terremoto que provocó el movimiento de la primera y la segunda masas 806, 807.

La primera y la segunda puertas 818, 819 de salida reciben las señales 816 de sensor a partir de la primera y la segunda rejillas 814, 815 y emiten una señal digital compuesta que represente la respuesta, en ese momento, del sensor 816 de la respectiva rejilla 814, 815.

Con referencia a las figuras 5 y 8, el sensor 800 de terremotos puede conectarse con la unidad 546 de control del sitio a modo de sensor 562 de ambiente.

Aunque se han descrito y mostrado realizaciones específicas de la presente invención, ésta no se limita a las particularidades de estas realizaciones, sino que incluye todo tipo de variaciones y modificaciones dentro del ámbito de las reivindicaciones.

Claims (34)

1. Un sistema para efectuar la interacción de un grupo de servicios miembros que interactúen con el ambiente de un sitio (500), siendo generado cada miembro del grupo de servicios fuera del sitio (500) y siendo conducido al interior del sitio (500) a través de una puerta (504, 508, 512) de entrada con, al menos, un estado de acceso, en el que la puerta (504, 508, 512) de entrada facilite el acceso al sitio (500) y, al menos, un estado de restricción, en el que la puerta (504, 508, 512) de entrada limite el acceso al sitio (500), y siendo conducido fuera del sitio a través de una puerta (506, 510, 514) de salida con, al menos, un estado de egreso, en el que la puerta (506, 510, 514) de salida facilite el egreso del sitio (500) y, al menos, un estado de restricción, en el que la puerta (506, 510, 514) de salida limite el egreso del sitio (500), comprendiendo el sistema:

a) medios (516, 518, 520, 522, 524a, 524b, 526, 556, 558a, 558b, 660) para generar una primera señal de fallo en respuesta a una condición que amenace con deteriorar el ambiente del sitio (500), por lo que los medios para generar la primera señal de fallo incluyen:

i)

medios (516, 518, 520, 522) para detectar si cada miembro del grupo de servicios, medido en su puerta (504, 508, 512) de entrada, es defectuoso,

ii)

medios (524a, 524b, 526) para detectar si cada miembro del grupo de servicios, medido en su puerta (506, 510, 514) de salida es defectuoso, y

iii)

medios (556, 558a, 558b, 660) para detectar si cada miembro del grupo de servicios, medido dentro del sitio (500), es defectuoso.

b) medios (546) para asegurar que la puerta (504, 508, 512) de entrada para cada miembro del grupo de servicios está en un estado seguro predeterminado en respuesta a la primera señal de fallo, siendo el estado seguro un estado de acceso o un estado de restricción, y

c) medios (546) para reposicionar automáticamente la puerta (504, 508, 512) de entrada para cada miembro del grupo de servicios en un estado operativo predeterminado en respuesta a la no existencia de la primera señal de fallo, siendo el estado operativo un estado de acceso o un estado de restricción.

2. Un sistema según la reivindicación 1, que comprende, además, una fuente auxiliar (542) dentro del sitio (500), para suministrar al sitio (500) un primer miembro del grupo de servicios cuando la puerta (504, 508, 512) de entrada para el primer miembro se encuentre en estado de restricción.

3. Un sistema según la reivindicación 1, en el que el estado seguro de la puerta (504, 508, 512) de entrada para cada miembro del grupo de servicios es un estado de restricción predeterminado.

4. Un sistema según la reivindicación 3, que comprende, además, medios para asegurar que la puerta (506, 510, 514) de salida para cada miembro del grupo de servicios esté en un estado de egreso o un estado de restricción predeterminados en respuesta a la primera señal de fallo.

5. Un sistema según la reivindicación 4, en el que el estado operativo de la puerta (504, 508, 512) de entrada para cada miembro del grupo de servicios es un estado de acceso predeterminado.

6. Un sistema según la reivindicación 1, en el que un miembro del grupo de servicios es defectuoso si se da en cantidad inadecuada.

7. Un sistema según la reivindicación 1, en el que un miembro del grupo de servicios es defectuoso si su calidad no es satisfactoria.

8. Un sistema según la reivindicación 1, en el que el miembro del grupo de servicios es defectuoso si se da en cantidad inadecuada o si su calidad no es satisfactoria.

9. Un sistema según las reivindicaciones 6, 7 u 8 que comprende, además, medios para, a intervalos predeterminados, recibir:

a)

los resultados de los medios (516, 518, 520, 522) de detección de la puerta (504, 508, 512) de entrada,

b)

los resultados de los medios (524a, 524b, 526) de detección de la puerta (506, 510, 514) de salida,

c)

los resultados de los medios (556, 558a, 558b, 660) de detección situados dentro del sitio (500), por lo que se forma un grupo de datos de medición a partir de los resultados de detección de cada miembro del grupo de servicios y el momento en que fueron recibidos los resultados.

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10. Un sistema según la reivindicación 9, que comprende, además, medios para registrar cada grupo de datos de medición, a fin de formar una base de datos de historiales de grupos de datos de medición.

11. Un sistema según la reivindicación 10, que comprende, además, una base de datos de reglas de experto que haga corresponder historiales de grupos de datos de medición con estados de acceso o estados de restricción preferidos para la puerta (504, 508, 512) de entrada de cada miembro del grupo de servicios y estados de egreso o estados de restricción preferidos para la puerta (506, 510, 514) de salida de cada miembro del grupo de servicios.

12. Un sistema según la reivindicación 11, en el que los medios (516, 518, 520, 522, 524a, 524b, 526, 558a, 558b, 660) para generar la primera señal de fallo incluyen medios para comparar la base de datos de historiales de grupos de datos de medición con la base de datos de reglas de experto para determinar el estado de acceso o el estado de restricción preferido para la puerta de entrada (504, 508, 512) de cada miembro del grupo de servicios y el estado de egreso o el estado de restricción preferido para la puerta de salida (506, 510, 514) de cada miembro del grupo de servicios.

13. Un sistema según la reivindicación 12, que comprende, además, medios para registrar, a intervalos predeterminados, la primera señal de fallo, por lo que se forma una base de datos de historiales de grupos de datos de señales.

14. Un sistema según la reivindicación 13, en el que, además, la base de datos de reglas de experto hace corresponder historiales de grupos de datos de señales con estados de acceso o estados de restricción preferidos para la puerta (504, 508, 512) de entrada de cada miembro del grupo de servicios y estados de egreso o estados de restricción preferidos para la puerta (506, 510, 514) de salida de cada miembro del grupo de servicios.

15. Un sistema según la reivindicación 14, en el que los medios (516, 518, 520, 522, 524a, 524b, 526, 558a, 558b, 660) para generar la primera señal de fallo también comparan la base de datos de historiales de grupos de datos de señales con la base de datos de reglas de experto.

16. Un sistema según la reivindicación 15, que comprende, además, un grupo de sensores para generar un grupo de señales en respuesta a un grupo de condiciones que amenacen con deteriorar el ambiente del sitio (500).

17. Un sistema según la reivindicación 16, que comprende, además, medios para registrar, a intervalos predeterminados, el grupo de señales provenientes del grupo de sensores, por lo que se forma una base de datos de historiales de grupo de datos de ambiente.

18. Un sistema según la reivindicación 17, en el que la base de datos de reglas de experto, además, hace corresponder historiales de grupos de datos de ambiente con estados de acceso o estados de restricción preferidos para la puerta (504, 508, 512) de entrada de cada miembro del grupo de servicios y estados de egreso o estados de restricción preferidos para la puerta (506, 510, 514) de salida de cada miembro del grupo de servicios.

19. Un sistema según la reivindicación 18, en el que los medios (516, 518, 520, 522, 524a, 524b, 526, 558a, 558b, 660) para generar la primera señal de fallo también comparan la base de datos de historiales de grupos de datos de ambiente con la base de datos de reglas de experto.

20. Un sistema según la reivindicación 19, que comprende, además, medios para combatir una amenaza para el ambiente del sitio (500), contando los medios de combate con, al menos, un estado operativo y, al menos, un estado de espera, determinándose el estado de ese momento en respuesta a una tercera señal.

21. Un sistema según la reivindicación 20, en el que la base de datos de reglas de experto hace corresponder historiales de grupos de datos de medición, historiales de grupos de datos de señales e historiales de grupos de datos de ambiente con estados operativos y estados de espera preferidos para los medios de combate.

22. Un sistema según la reivindicación 21, que comprende, además, medios para generar la tercera señal por comparación de la base de datos de historiales de grupos de datos de medición, la base de datos de historiales de grupos de datos de señales y la base de datos de historiales de grupos de datos de ambiente con la base de datos de reglas de experto.

23. Un sistema según la reivindicación 22, que comprende, además, medios para registrar la tercera señal a intervalos predeterminados, por lo que se forma una base de datos de historiales de grupos de datos de medios de combate.

24. Un sistema según la reivindicación 23, en el que la base de datos de reglas de experto, también, hace corresponder historiales de grupos de datos de medios de combate con estados de acceso o estados de restricción preferidos para la puerta (504, 508, 512) de entrada de cada miembro del grupo de servicios, estados de egreso o estados de restricción preferidos para la puerta (506, 510, 514) de salida de cada miembro del grupo de servicios, y estados operativos y estados de espera preferidos para los medios de combate.

25. Un sistema según la reivindicación 1, en el que los medios de restablecimiento reponen, simultáneamente, la puerta (504, 508, 512) de entrada para cada miembro del grupo de servicios a un estado de funcionamiento predeterminado.

26. Un sistema según la reivindicación 1, en el que los medios de restablecimiento reponen secuencialmente la puerta (504, 508, 512) de entrada para cada miembro del grupo de servicios a un estado operativo predeterminado.

27. Un sistema según la reivindicación 26, en el que la puerta (504, 508, 512) de entrada para un servicio de agua de emergencia es la primera puerta accionada por los medios de restablecimiento.

28. Un sistema según la reivindicación 27, en el que la puerta (504, 508, 512) de entrada para un servicio principal de agua es accionada por los medios de restablecimiento después de la puerta (504, 508, 512) de entrada para el servicio de agua de emergencia.

29. Un sistema según la reivindicación 28, en el que la puerta (504, 508, 512) de entrada para un servicio de gas es accionada por los medios de restablecimiento después de la puerta (504, 508, 512) de entrada para el servicio de agua principal.

30. Un sistema según la reivindicación 29, en el que la puerta (504, 508, 512) de entrada para un servicio eléctrico es accionada por los medios de restablecimiento después de la puerta (504, 508, 512) de entrada para el servicio de gas.

31. Un sistema según la reivindicación 30, que, además, comprende:

a) medios para generar una tercera señal de fallo en respuesta a una condición por la que la puerta (504, 508, 512) de entrada de un primer miembro seleccionado del grupo de servicios no deba reponerse a su estado de funcionamiento predeterminado, y

b) medios que respondan a la tercera señal de fallo para evitar que los medios de restablecimiento repongan la puerta (504, 508, 512) de entrada del primer miembro seleccionado del grupo de servicios a su estado de funcionamiento predeterminado.

32. Un sistema según la reivindicación 30 que, además, incluye:

a) medios para generar una cuarta señal de fallo en respuesta a una condición de fallo de un segundo miembro seleccionado del grupo de servicios, y

b) medios que respondan a la cuarta señal de fallo, a fin de forzar la puerta (504, 508, 512) de entrada del segundo miembro seleccionado del grupo de servicios a su estado seguro predeterminado.

33. Un sistema según la reivindicación 1 que, además, comprende:

a) medios para transmitir la primera señal de fallo a un sitio (500) remoto.

34. Un sistema según la reivindicación 1, en el que la primera señal de fallo es generada en un sitio (500) remoto.