ES2980717T3 - Sistema de detección de incendios y método para identificar una fuente de humo en un entorno vigilado - Google Patents
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Abstract
Un sistema de detección de incendios para monitorear un entorno monitoreado y un método para determinar una fuente de humo en un entorno monitoreado se describen. Un sistema de detección de incendios 1 para monitorear un entorno monitoreado 100 comprende: un detector de humo 3 configurado para determinar una concentración de humo en una muestra de aire del entorno monitoreado 100; un sensor de gas 2 configurado para determinar una concentración de un gas predeterminado en la muestra de aire, en donde el gas predeterminado es uno de monóxido de carbono, dióxido de carbono, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre; y un módulo de control 4 en comunicación con el detector de humo 3 y el sensor de gas 2; en donde el módulo de control 4 está configurado para identificar una fuente de humo en función de la concentración de humo y la concentración del gas predeterminado; y en donde la fuente de humo se identifica como una fuente que no es de fuego cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire está por debajo de un primer umbral. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de detección de incendios y método para identificar una fuente de humo en un entorno vigilado
La presente divulgación se refiere a un sistema de detección de incendios para vigilar un entorno vigilado y a un método para determinar una fuente de humo en un entorno vigilado.
Los sistemas de detección de incendios son sistemas que detectan dentro de un entorno vigilado por el sistema de detección de incendios. Entonces, se pueden tomar medidas apropiadas en respuesta a la detección de un incendio dentro del entorno vigilado. Los sistemas de detección de incendios normalmente detectan incendios mediante la detección de humo, que es un indicador común de un incendio dentro del entorno vigilado. Sin embargo, los sistemas de detección de incendios a menudo no son capaces de distinguir entre fuentes de humo dentro del entorno que vigilan, y se puede generar una alarma cuando se detecta humo procedente de una fuente que no requiere acción o no presenta ningún peligro significativo para el entorno vigilado y cualquier ocupante del mismo. Estas fuentes pueden considerarse como fuentes perturbadoras, ya que activan una alarma o respuesta del sistema de detección de incendios cuando no se desea ni/o se requiere ninguna alarma o respuesta. Los ejemplos de fuentes perturbadoras pueden incluir fuentes de cocinado, incluyendo productos alimenticios que cuando se cocinan o se calientan pueden producir humo en una cocina o de otra manera, y otras fuentes que pueden activar equivocadamente detectores de humo, tales como humo de cigarrillo.
Como los sistemas de detección de incendios actualmente disponibles en el mercado no son capaces de distinguir entre fuentes de humo procedente de incendios contra las cuales se deban tomar medidas y fuentes perturbadoras tales como fuentes de cocinado, un usuario u operador puede ser alertado de un incendio cuando no se requiere ninguna acción. Esto puede conducir a que una o más personas desactiven o desconecten los sistemas de detección de incendios de los entornos desde los que vigilan, lo que en consecuencia puede poner en peligro a los residentes u ocupantes de los edificios que utilizan estos sistemas de detección de incendios.
Además, se están introduciendo nuevas normas de seguridad en diversos territorios que requieren que los sistemas de detección de incendios puedan distinguir entre fuentes de cocinado y otras fuentes. Una norma de certificación de este tipo está definida por UL 268, 7a edición, UL Standard for Safety Smoke Detectors for Fire Alarm Systems.
Por consiguiente, un objetivo de al menos las realizaciones descritas de la presente invención es proporcionar un sistema de detección de incendios y un método para identificar una fuente de humo en un entorno vigilado.
El documento US 2008/211678 A1 divulga un dispositivo que comprende un sensor de humo y un detector de monóxido de carbono, en el que la sensibilidad al humo del dispositivo se ajusta de forma adaptativa en función de la señal del sensor de humo y la señal del sensor de monóxido de carbono. El documento WO 2005/119618 divulga un método y un aparato para un algoritmo de alarma de incendios basado en las velocidades de aumento de tres firmas de fuego que son humo, CO y C02. Es capaz de detectar tipos de incendios que van desde el fuego latente hasta la combustión con llama y proporcionar inmunidad a fuentes perturbadoras.
Visto desde un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de detección de incendios para vigilar un ambiente vigilado, comprendiendo el sistema: un detector de humo configurado para determinar una concentración de humo en una muestra de aire del entorno vigilado; un sensor de gas configurado para determinar una concentración de un gas predeterminado en la muestra de aire, en donde el gas predeterminado es uno de los siguientes: monóxido de carbono, dióxido de carbono, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre; y un módulo de control en comunicación con el detector de humo y el sensor de gas; en donde el módulo de control está configurado para identificar una fuente del humo basándose en la concentración de humo y la concentración del gas predeterminado; y en donde la fuente del humo se identifica como una fuente no de fuego cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire está por debajo de un primer umbral; caracterizado por que el módulo de control está configurado para: comparar la concentración de humo y la concentración del gas predeterminado con una pluralidad de concentraciones correspondientes predeterminadas asociadas con una pluralidad de fuentes de humo conocidas; y seleccionar una de la pluralidad de fuentes de humo conocidas como la fuente del humo basándose en la comparación.
Determinando las concentraciones tanto de humo como de al menos uno de estos gases predeterminados en la muestra de aire del entorno vigilado, el módulo de control es capaz tanto de detectar humo como de identificar cuál puede ser la fuente del humo, si se detecta. En particular, que el gas predeterminado sea uno de los siguientes: monóxido de carbono, dióxido de carbono, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre significa que pueden distinguirse muchas fuentes potenciales del humo basándose en la concentración determinada del gas predeterminado, dado que distintas fuentes producen diferentes concentraciones del gas predeterminado durante la combustión.
Ventajosamente, se ha reconocido que una fuente de humo no de fuego producirá típicamente una concentración detectablemente menor de estos gases predeterminados en el aire que una fuente de fuego. Por lo tanto, las fuentes no de fuego o fuentes perturbadoras pueden distinguirse fácilmente de las fuentes de fuego, o fuentes que requieren acción. Como tal, el sistema de detección de incendios puede ser fiable en su detección de incendios y al mismo tiempo no alertar a los ocupantes del entorno vigilado o similares de fuentes no de fuego, o fuentes perturbadoras.
El módulo de control puede configurarse para determinar la presencia de una posible fuente de fuego basándose en la concentración de humo en la muestra de aire determinada por el detector de humo, por ejemplo, cuando la concentración de humo exceda un umbral predeterminado. El módulo de control puede configurarse para identificar la fuente del humo en respuesta a la determinación de la presencia de una posible fuente de fuego. El sensor de gas puede configurarse para determinar la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire en respuesta a la determinación de la presencia de una posible fuente de fuego. El primer umbral para el gas predeterminado puede basarse en la concentración de humo detectada por el detector de humo.
Una posible situación de incendio, por ejemplo, la producción de humo a través de combustión, siempre puede detectarse después de la detección de humo, pero la respuesta del sistema de detección de incendios puede diferir de acuerdo con la identificación de la fuente del humo.
El gas predeterminado es uno de los siguientes: monóxido de carbono, dióxido de carbono, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre. Cada uno de estos gases puede ser producido en distintas cantidades por diferentes fuentes de humo durante la combustión. Cada uno de estos gases se produce generalmente en bajas concentraciones por fuentes no de fuego o perturbadoras. Por lo tanto, mientras que la detección de humo mediante el uso del detector de humo puede simplemente detectar un fuego, la identificación de la fuente del humo basándose en la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire proporciona señales o características adicionales de la fuente del humo que pueden utilizarse para identificar la fuente del humo.
El sensor de gas predeterminado configurado para determinar una concentración del gas predeterminado en la muestra de aire puede permitir que el módulo de control identifique la fuente del humo distinguiendo entre fuentes conocidas de acuerdo con las concentraciones del gas predeterminado que las fuentes conocidas producen durante la combustión. Las concentraciones del gas predeterminado que producen las fuentes conocidas se pueden hallar experimentalmente.
La selección de una de la pluralidad de fuentes de humo conocidas como la fuente del humo puede basarse en una serie de criterios. Por ejemplo, comparar la concentración de humo y la concentración del gas predeterminado con concentraciones predeterminadas asociadas con una pluralidad de fuentes de humo conocidas puede comprender comparar las concentraciones determinadas en la muestra de aire con valores umbral de las concentraciones predeterminadas asociadas con la pluralidad de fuentes de humo conocidas. Cuando la concentración determinada de humo y la concentración determinada de gas predeterminado se encuentran dentro de un intervalo de valores asociados con y/o correspondientes a las concentraciones predeterminadas de una de la pluralidad de fuentes conocidas, esa fuente conocida puede seleccionarse como la fuente del humo. Los intervalos de valores asociados con las concentraciones predeterminadas de cada una de la pluralidad de fuentes conocidas pueden definirse mediante umbrales de concentración superiores e inferiores. Como alternativa, la selección puede comprender seleccionar una de la pluralidad de fuentes de humo conocidas cuyas concentraciones predeterminadas estén más próximas en valor a la concentración de humo y la concentración de gas predeterminado en la muestra de aire.
La concentración de humo determinada en la muestra de aire y/o la concentración de gas predeterminado en la muestra de aire se pueden determinar con una precisión de al menos ± 2 %; ± 5 % ± 8 % o ± 10 %. La concentración de humo determinada en la muestra de aire y/o la concentración de gas predeterminado en la muestra de aire se pueden determinar con una precisión de al menos: ± 0.05 ppm; ± 0.10 ppm; ± 0.15 ppm o ± 0.20 ppm. La concentración de humo determinada en la muestra de aire puede determinarse hasta una sensibilidad de al menos: ± 0.001 % obs/m; ± 0.002 % obs/m; ± 0.003 % obs/m; ± 0.004 % obs/m o ± 0.005 % obs/m. Como alternativa, se puede determinar que la concentración de humo y/o la concentración de gas predeterminado en la muestra de aire están por encima de un valor establecido de acuerdo con una respuesta umbral del detector y/o sensor respectivos.
El módulo de control puede configurarse para identificar esa fuente del humo como una fuente de fuego cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire exceda el primer umbral.
El módulo de control puede configurarse para identificar si la fuente del humo es una fuente de fuego. El módulo de control también puede configurarse para identificar qué tipo de fuente de fuego es la fuente del humo. El módulo de control puede configurarse para identificar qué tipo de fuente de fuego es la fuente del humo basándose en la concentración del gas predeterminado.
Por ejemplo, aunque una fuente de fuego puede identificarse generalmente cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire está por encima del primer umbral, ciertas fuentes de fuego pueden identificarse como la fuente del humo cuando la concentración del gas predeterminado exceda umbrales adicionales. Estos umbrales adicionales pueden referirse a concentraciones predeterminadas asociadas con una pluralidad de fuentes de humo conocidas. Como tal, el módulo de control puede configurarse para identificar una de la pluralidad de fuentes de humo conocidas como la fuente del humo basándose en una comparación de la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire con uno o más umbrales adicionales.
La fuente del humo puede identificarse como una fuente de fuego orgánica cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire exceda el primer umbral y no exceda un segundo umbral. El segundo umbral puede ser mayor que el primer umbral.
La fuente del humo puede identificarse como una fuente de combustible líquido cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire exceda el segundo umbral y no exceda un tercer umbral. El tercer umbral puede ser mayor que el segundo umbral.
La fuente del humo puede identificarse como una fuente de fuego sintética cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire exceda el tercer umbral.
Distinguiendo no sólo entre fuentes de fuego y fuentes no de fuego, sino también entre diferentes tipos de fuentes de fuego sobre la base de la concentración de gas predeterminado, el sistema de detección de incendios puede ser capaz de identificar fuentes de fuego específicas como la fuente del humo. Por consiguiente, se pueden tomar antes medidas apropiadas en respuesta a la detección de humo, y potencialmente una fuente de fuego, después de que haya comenzado el incendio. Se puede mejorar la seguridad del entorno vigilado y se puede mitigar el daño causado mientras se determina una respuesta apropiada a un incendio.
Las fuentes no de fuego pueden incluir fuentes de cocinado, humo de cigarrillo o similares.
Las fuentes de fuego orgánicas pueden incluir materiales orgánicos sólidos tales como madera, papel, algodón, tela y similares.
Las fuentes de combustible líquido pueden incluir gasolina, diésel, queroseno y similares.
Las fuentes de fuego sintéticas pueden incluir aceites sintéticos, poliuretano y otros compuestos poliméricos y similares.
La pluralidad de fuentes de humo conocidas puede incluir una o más fuentes no de fuego, fuentes de fuego orgánicas, fuentes de combustible líquido y fuentes de fuego sintéticas.
Una fuente del humo puede detectarse generalmente cuando una concentración determinada de humo excede un umbral de detección de humo.
La fuente del humo se identifica basándose en la concentración de humo en la muestra de aire, así como la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire. La concentración de humo en la muestra de aire puede usarse para identificar al menos en parte la fuente del humo de varias maneras.
Según un ejemplo no reivindicado, el módulo de control puede configurarse para identificar la fuente del humo al menos en parte determinando la presencia de la fuente del humo, basándose en la concentración de humo en la muestra de aire. Adicionalmente o como alternativa, la fuente del humo también puede identificarse al menos en parte en función de si la concentración de humo en la muestra de aire excede uno o más umbrales de humo. Por ejemplo, los fuegos latentes, es decir, los fuegos que producen humo sin llama, pueden producir mayores cantidades de humo que los fuegos no latentes. Los fuegos latentes pueden ser producidos por materiales orgánicos. Los fuegos latentes también pueden ser producidos por materiales sintéticos que comprendan materiales ignífugos o materiales sintéticos que se hayan sometido a tratamientos retardantes del fuego. Por lo tanto, el módulo de control puede configurarse para distinguir entre ciertas fuentes no de fuego y ciertas fuentes de fuego basándose en la concentración de humo en la muestra de aire.
La fuente del humo puede identificarse como una fuente de humo latente cuando la concentración de humo en la muestra de aire exceda un primer umbral de humo. La fuente del humo puede identificarse como una fuente de humo no latente cuando la concentración de humo en la muestra de aire no exceda el primer umbral de humo. El primer umbral de humo puede ser mayor que el umbral de detección de humo.
El módulo de control puede configurarse para identificar si la fuente del humo es una fuente de humo latente.
El módulo de control puede configurarse para identificar si la fuente del humo es una fuente de humo no latente.
Por ejemplo, aunque una fuente del humo puede detectarse generalmente cuando la concentración de humo en la muestra de aire está por encima de un umbral de detección de humo, ciertas fuentes de fuego pueden identificarse como la fuente del humo cuando la concentración de humo exceda umbrales adicionales. Estos umbrales adicionales pueden referirse a concentraciones predeterminadas asociadas con una pluralidad de fuentes de humo conocidas. Como tal, el módulo de control puede configurarse para identificar una de la pluralidad de fuentes de humo conocidas como la fuente del humo basándose en una comparación de la concentración de humo en la muestra de aire con uno o más umbrales adicionales.
La fuente del humo puede identificarse como una de las siguientes: una fuente no de fuego, una fuente de fuego sintética que no comprenda propiedades retardantes del fuego, o una fuente de combustible líquido, cuando la concentración de humo no exceda el primer umbral de humo.
La fuente del humo puede identificarse como una de las siguientes: una fuente de fuego orgánica o una fuente de fuego sintética que comprenda propiedades retardantes del fuego, cuando la concentración de humo en la muestra de humo exceda el primer umbral de humo.
El sistema de detección de incendios puede no ser capaz de distinguir entre fuentes no de fuego y fuentes de fuego basándose sólo en la concentración de humo. Sin embargo, cuando la identificación de la fuente del humo se basa tanto en la concentración de humo en la muestra de aire como en la concentración de gas predeterminado en la muestra de aire, la fuente del humo puede determinarse con mayor exactitud.
El módulo de control puede configurarse para identificar qué tipo de fuente de fuego es la fuente del humo basándose en si la fuente del humo es una fuente de humo latente o una fuente de humo no latente y basándose en la fuente de fuego identificada cuando se compara la concentración de gas predeterminado con los umbrales de gas predeterminado.
Por ejemplo, si a partir de la concentración de gas predeterminado se identifica que la fuente de fuego es una fuente de fuego sintética, la fuente de fuego sintética puede identificarse además como que comprende o no comprende propiedades retardantes del fuego, basándose en la concentración de humo en la muestra de aire. Como alternativa, si a partir de la concentración de humo en la muestra de aire la fuente de fuego se identifica como una fuente de fuego orgánica o una fuente de fuego sintética que no comprende propiedades retardantes del fuego, la fuente de fuego puede identificarse además basándose en la concentración de gas predeterminado en la muestra de aire.
Como tal, según la invención, basando la identificación de la fuente del humo tanto en la concentración de humo en la muestra de aire como en la concentración de gas predeterminado en la muestra de aire, la fuente del humo puede identificarse con mayor exactitud.
La concentración de humo en la muestra de aire puede cambiar con el tiempo. La concentración del gas predeterminado en la muestra de aire también puede cambiar con el tiempo.
Según un ejemplo no reivindicado, el módulo de control puede configurarse para determinar una tasa de cambio de la concentración de monóxido de carbono en la muestra de aire, con respecto al tiempo. Según un ejemplo no reivindicado, el módulo de control puede configurarse para determinar una tasa de cambio de la concentración de humo en la muestra de aire, con respecto al tiempo.
La identificación de la fuente del humo puede basarse en una concentración máxima de humo en la muestra de aire y una concentración máxima del gas predeterminado en la muestra de aire.
El primer umbral de gas predeterminado, el segundo umbral de gas predeterminado y el tercer umbral de gas predeterminado pueden ser umbrales fijos. El primer umbral de humo puede ser un umbral fijo.
El primer umbral de gas predeterminado, el segundo umbral de gas predeterminado y el tercer umbral de gas predeterminado pueden ser umbrales variables. El primer umbral de humo puede ser un umbral variable.
La identificación de si la fuente es una fuente no latente o una fuente latente puede basarse en la tasa de cambio de la concentración de humo en el aire. Las fuentes no latentes pueden producir humo más rápido que las fuentes latentes. El primer umbral de humo puede ser, por lo tanto, un umbral de tasa de cambio. La fuente del humo puede identificarse como una fuente no latente cuando una tasa de cambio de la concentración de humo en la muestra de aire exceda el primer umbral de humo. La fuente del humo puede identificarse como una fuente latente cuando una tasa de cambio de la concentración de humo en la muestra de aire no exceda el primer umbral de humo.
El módulo de control puede configurarse para generar una señal de alarma basada en la fuente identificada del humo. Por ejemplo, si la fuente identificada del humo es una fuente no de fuego, la señal de alarma generada puede no activar un indicador visual y/o un indicador auditivo. Si la fuente identificada del humo es una fuente de fuego, la señal de alarma generada puede activar el indicador auditivo y/o el indicador visual. El indicador auditivo puede producir diferentes sonidos según la fuente de fuego identificada. El indicador visual y/o el indicador auditivo pueden ser parte del sistema de detección de incendios o pueden ser parte de un sistema de alarma en comunicación con el sistema de detección de incendios.
La señal de alarma generada también puede activar uno o más dispositivos de mitigación de incendios basándose en la fuente identificada del humo. Los dispositivos de mitigación de incendios pueden ser parte del sistema de detección de incendios o pueden ser parte de un sistema de mitigación de incendios en comunicación con el sistema de detección de incendios. Los dispositivos de mitigación de incendios pueden incluir extintores de incendios automáticos, tales como los que despliegan espumas de CFC o dióxido de carbono, o sistemas rociadores de agua. Cualquier corriente eléctrica o corriente de gas suministrada al entorno vigilado, si está presente, también puede apagarse o desactivarse en respuesta a la señal de alarma. Los dispositivos y/o técnicas de mitigación de incendios empleados en respuesta a la señal de alarma pueden diferir en función de la fuente identificada del humo.
El detector de humo puede ser un detector de humo óptico. El detector de humo puede comprender una cámara de detección a la que se haga pasar la muestra de aire, un láser y un fotodiodo. El detector de humo puede determinar una concentración de humo en la muestra de aire midiendo una oscurecimiento del humo en la cámara de detección o midiendo una dispersión de luz emitida desde el láser.
El sensor de gas puede ser cualquier sensor adecuado para determinar la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire. El sensor de gas puede ser un sensor biomimético, un semiconductor de óxido metálico o un sensor electroquímico.
El detector de humo y el sensor de gas pueden estar dispuestos de manera que la muestra de aire se divida, proporcionándose una porción de la muestra de aire al detector de humo y otra al sensor de gas. Como tales, la determinación de la concentración de humo puede no verse afectada por ningún medio de detección del sensor de gas y, de manera similar, la determinación de la concentración del gas predeterminado puede no verse afectada por ningún medio de detección del detector de humo. El detector de humo y el sensor de gas pueden estar dispuestos en paralelo.
El módulo de control puede estar en comunicación eléctrica con el detector de humo y con el sensor de gas. Como alternativa, el módulo de control puede estar en comunicación inalámbrica con el detector de humo y con el sensor de gas. El módulo de control puede comunicarse de forma inalámbrica con el detector de humo y el sensor de gas usando cualquier protocolo inalámbrico conocido, tal como Wi-Fi, Bluetooth, Infrared u otros protocolos de comunicación inalámbrica conocidos.
El módulo de control puede ubicarse remotamente con respecto al detector de humo y con respecto al sensor de gas. Como alternativa, el módulo de control, el detector de humo y el sensor de gas pueden estar ubicados dentro de un alojamiento.
El módulo de control puede comprender un procesador. El procesador puede estar configurado para ejecutar las una o más operaciones del módulo de control. El módulo de control puede comprender una memoria. El procesador puede ejecutar una o más instrucciones almacenadas en la memoria, para ejecutar las una o más operaciones del módulo de control. El módulo de control puede estar en comunicación con uno o más indicadores auditivos, indicadores visuales y dispositivos de mitigación de incendios.
El entorno vigilado puede ser cualquier edificio, habitación o espacio en los que se haya de detectar un incendio. El entorno vigilado puede ser cualquier entorno que esté en comunicación de fluidos con el detector de humo y el sensor de gas del sistema de detección de incendios.
El detector de humo y el sensor de gas pueden ubicarse en el entorno vigilado de manera que estén en comunicación de fluidos con el entorno vigilado.
El sistema de detección de incendios puede ser un sistema de detección de puntos. El sistema de detección de incendios puede muestrear pasivamente el aire cuando vigila el entorno y, por lo tanto, puede considerarse como un sistema de detección pasivo. Es decir, el sistema de detección de incendios puede depender del movimiento pasivo del aire, incluyendo el humo y el gas predeterminado dentro del entorno vigilado, hacia el sensor de gas y el detector de humo.
El sistema de detección de incendios puede, como alternativa, ser un sistema de detección de incendios aspirante. Por lo tanto, el detector de humo y el sensor de gas pueden ubicarse de forma remota con respecto al entorno vigilado. El sistema de detección de incendios puede comprender un conducto, estando una abertura del conducto expuesta al entorno vigilado. El conducto también puede estar en comunicación de fluidos con el detector de humo y el sensor de gas. Como tal, el conducto puede facilitar la comunicación de fluidos entre el detector de humo, el sensor de gas y el entorno vigilado.
Visto desde un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de detección de incendios aspirante que incluye el sistema de detección de incendios del primer aspecto.
El sistema de detección aspirante puede comprender un dispositivo aspirante. El dispositivo aspirante puede comprender un ventilador, soplador, bomba o similares configurados para aspirar aire del entorno vigilado. El dispositivo aspirante por lo tanto puede configurarse para aspirar una muestra de aire del entorno vigilado.
El sistema de detección aspirante puede comprender un conducto de muestreo. El conducto de muestreo puede comprender una abertura expuesta al entorno vigilado. El conducto de muestreo puede facilitar la comunicación de fluidos entre el entorno vigilado y el detector de humo y el sensor de gas. El conducto de muestreo también puede estar en comunicación de fluidos con el dispositivo aspirante, de manera que se muestree aire del entorno vigilado mediante la aspiración de aire del entorno vigilado utilizando el conducto de muestreo.
El sistema de detección aspirante puede considerarse como un sistema de detección activo. Es decir, el sistema de detección aspirante puede muestrear activamente el aire del entorno vigilado. La detección activa puede proporcionar tiempos de detección más rápidos de fuentes de humo dentro de un entorno vigilado, ya que las partículas y gases dentro del aire se impelen al detector de humo y al sensor de gas, en lugar de depender de procesos aleatorios, tales como el movimiento estocástico de aire.
Los sistemas de detección aspirantes también pueden proporcionar medios de detección más fiables que los sistemas de detección pasivos, tales como sistemas de detección de puntos. Por ejemplo, los fuegos latentes pueden producir grandes cantidades de humo denso. Dado que los fuegos latentes pueden no producir grandes cantidades de calor, el humo y otros productos de combustión de la fuente del humo pueden no verse impelidos a un techo o punto de muestreo y/o detector situados por encima del punto en el que el humo está suspendido en el aire. Sin embargo, el sistema de detección aspirante puede aspirar y/o impeler el humo suspendido a baja altura de manera que alcance el detector de humo y el sensor de gas, de modo que una fuente de humo se detecte de manera fiable y la fuente del humo se pueda identificar.
Además, los sistemas de detección aspirantes pueden vigilar áreas más grandes de manera más fiable, ya que el aire se impele al detector de humo y al sensor de gas. Es decir, se reduce un tiempo de desplazamiento entre un fuego y los diversos detectores dentro del sistema de detección aspirante, de manera que los fuegos pueden detectarse de manera fiable en áreas más extensas.
El sistema del segundo aspecto puede configurarse para realizar una cualquiera o más o todas las características, incluyendo características opcionales, del sistema del primer aspecto. Por lo tanto, la descripción anterior del sistema del primer aspecto puede ser igualmente aplicable al sistema del segundo aspecto.
Visto desde un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un método para determinar una fuente de humo en un entorno vigilado, comprendiendo el método: determinar una concentración de humo en una muestra de aire del entorno vigilado; determinar una concentración de un gas predeterminado en la muestra de aire, en donde el gas predeterminado es uno de los siguientes: monóxido de carbono, dióxido de carbono, dióxido de nitrógeno o dióxido de azufre; e identificar una fuente del humo basándose en la concentración de humo y la concentración del gas predeterminado; en donde la fuente del humo se identifica como una fuente no de fuego cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire no excede un primer umbral; estando el método caracterizado por: comparar la concentración de humo y la concentración del gas predeterminado con concentraciones predeterminadas correspondientes asociadas con una pluralidad de fuentes de humo conocidas; y seleccionar una de la pluralidad de fuentes de humo conocidas como la fuente del humo basándose en la comparación.
Determinando las concentraciones tanto de humo como de al menos uno de estos gases predeterminados en la muestra de aire del entorno vigilado, el método es capaz tanto de detectar humo como de identificar cuál puede ser la fuente del humo, si se detecta. En particular, que el gas predeterminado sea uno de los siguientes: monóxido de carbono, dióxido de carbono, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre significa que pueden distinguirse muchas fuentes potenciales del humo basándose en la concentración determinada del gas predeterminado, dado que distintas fuentes producen diferentes concentraciones del gas predeterminado durante la combustión.
Ventajosamente, se ha reconocido que una fuente de humo no de fuego producirá típicamente una concentración detectablemente menor de estos gases predeterminados en el aire que una fuente de fuego. Por lo tanto, las fuentes no de fuego o perturbadoras pueden distinguirse fácilmente de las fuentes de fuego, o fuentes que requieren acción. Como tal, el método puede ser fiable en su detección de incendios, de manera que los ocupantes del entorno vigilado o similares pueden no ser alertados de fuentes no de fuego, o fuentes perturbadoras.
Determinar una concentración de humo en la muestra de aire puede ser una primera etapa, o una etapa de detección, en la que se detecta un fuego. Determinar una concentración del gas predeterminado en la muestra de aire puede ser parte de una segunda etapa, o una etapa de distinción, en la que el método implica identificar la fuente del humo basándose en la concentración de humo y la concentración del gas predeterminado.
El método puede comprender detectar una posible situación de incendio, por ejemplo, la producción de humo a través de combustión, después de la detección de humo, pero una respuesta a la detección de humo puede diferir según la fuente identificada del humo.
El gas predeterminado es uno de los siguientes: monóxido de carbono, dióxido de carbono, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre. Cada uno de estos gases puede ser producido en cantidades variables por diferentes fuentes de humo durante la combustión. Cada uno de estos gases es producido generalmente en bajas concentraciones por fuentes no de fuego, o fuentes perturbadoras. Por lo tanto, mientras que la detección de humo mediante el uso del detector de humo puede simplemente detectar un fuego, la identificación de la fuente del humo basándose en la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire proporciona señales o características adicionales de la fuente del humo que pueden utilizarse para identificar la fuente del humo.
Determinar una concentración del gas predeterminado en la muestra de aire puede permitir la identificación de la fuente del humo mediante una distinción entre fuentes conocidas según las concentraciones del gas predeterminado que las fuentes conocidas producen durante la combustión. Las concentraciones del gas predeterminado que producen las fuentes conocidas se pueden hallar experimentalmente.
La selección de una de la pluralidad de fuentes de humo conocidas como la fuente del humo puede basarse en una serie de criterios. Por ejemplo, comparar la concentración de humo y la concentración del gas predeterminado con concentraciones predeterminadas asociadas con una pluralidad de fuentes de humo conocidas puede comprender comparar las concentraciones determinadas en la muestra de aire con valores umbral de las concentraciones predeterminadas asociadas con la pluralidad de fuentes de humo conocidas. Cuando la concentración determinada de humo y la concentración determinada de gas predeterminado se encuentran dentro de un intervalo de valores asociados con y/o correspondientes a las concentraciones predeterminadas de una de la pluralidad de fuentes conocidas, esa fuente conocida puede seleccionarse como la fuente del humo. Los intervalos de valores asociados con las concentraciones predeterminadas de cada una de la pluralidad de fuentes conocidas pueden definirse mediante umbrales de concentración superiores e inferiores. Como alternativa, la selección puede comprender seleccionar una de la pluralidad de fuentes de humo conocidas cuyas concentraciones predeterminadas estén más próximas en valor a la concentración de humo y la concentración de gas predeterminado en la muestra de aire.
La concentración de humo determinada en la muestra de aire y/o la concentración de gas predeterminado en la muestra de aire se pueden determinar con una precisión de al menos ± 2 %; ± 5 % ± 8 % o ± 10 %. La concentración de humo determinada en la muestra de aire y/o la concentración de gas predeterminado en la muestra de aire se pueden determinar con una precisión de al menos: ± 0.05 ppm; ± 0.10 ppm; ± 0.15 ppm o ± 0.20 ppm. La concentración de humo determinada en la muestra de aire puede determinarse hasta una sensibilidad de al menos: ± 0.001 % obs/m; ± 0.002 % obs/m; ± 0.003 % obs/m; ± 0.004 % obs/m o ± 0.005 % obs/m. Como alternativa, se puede determinar que la concentración de humo y/o la concentración de gas predeterminado en la muestra de aire están por encima de un valor establecido de acuerdo con una respuesta umbral del detector y/o sensor respectivos utilizados para determinar la concentración respectiva.
El método puede comprender identificar la fuente del humo como una fuente de fuego cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire exceda el primer umbral.
El método puede comprender identificar si la fuente del humo es una fuente de fuego. El método también puede comprender identificar qué tipo de fuente de fuego es la fuente del humo. El método puede comprender identificar qué tipo de fuente de fuego es la fuente del humo basándose en la concentración del gas predeterminado.
Por ejemplo, aunque una fuente de fuego puede identificarse generalmente cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire está por encima del primer umbral, ciertas fuentes de fuego pueden identificarse como la fuente del humo cuando la concentración del gas predeterminado exceda umbrales adicionales. Estos umbrales adicionales pueden referirse a concentraciones predeterminadas asociadas con una pluralidad de fuentes de humo conocidas. Como tal, el método puede comprender identificar una de la pluralidad de fuentes de humo conocidas como la fuente del humo basándose en una comparación de la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire con uno o más umbrales adicionales.
El método puede comprender identificar la fuente del humo como una fuente de fuego orgánica cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire exceda el primer umbral y no exceda un segundo umbral. El segundo umbral puede ser mayor que el primer umbral.
El método puede comprender identificar la fuente del humo como una fuente de combustible líquido cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire exceda el segundo umbral y no exceda un tercer umbral. El tercer umbral puede ser mayor que el segundo umbral.
El método puede comprender identificar la fuente del humo como una fuente de fuego sintética cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire exceda el tercer umbral.
Distinguiendo no sólo entre fuentes de fuego y fuentes no de fuego, sino también entre diferentes tipos de fuentes de fuego sobre la base de la concentración de gas predeterminado, el método puede ser capaz de identificar fuentes de fuego específicas como la fuente del humo. Por consiguiente, se pueden tomar antes medidas apropiadas en respuesta a la detección de humo, y potencialmente una fuente de fuego, después de que haya comenzado el incendio. Se puede mejorar la seguridad del entorno vigilado y se puede mitigar el daño causado mientras se determina una respuesta apropiada a un incendio.
El método puede comprender generalmente detectar una fuente del humo cuando una concentración determinada de humo exceda un umbral de detección de humo.
El método comprende identificar la fuente del humo basándose en la concentración de humo en la muestra de aire, así como la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire. La concentración de humo en la muestra de aire puede usarse para identificar al menos en parte la fuente del humo de varias maneras.
Por ejemplo, el método puede comprender identificar la fuente del humo al menos en parte determinando una presencia de la fuente del humo, basándose en la concentración de humo en la muestra de aire. Adicionalmente o como alternativa, el método puede comprender identificar la fuente del humo en función, al menos en parte, de si la concentración de humo en la muestra de aire excede uno o más umbrales de humo. Por ejemplo, los fuegos latentes, es decir, los fuegos que producen humo sin llama, pueden producir mayores cantidades de humo que los fuegos no latentes. Los fuegos latentes pueden ser producidos por materiales orgánicos. Los fuegos latentes también pueden ser producidos por materiales sintéticos que comprendan materiales ignífugos o materiales sintéticos que se hayan sometido a tratamientos retardantes del fuego. Por lo tanto, el método puede comprender distinguir entre ciertas fuentes no de fuego y ciertas fuentes de fuego basándose en la concentración de humo en la muestra de aire.
El método puede comprender identificar la fuente del humo como una fuente de humo latente cuando la concentración de humo en la muestra de aire exceda un primer umbral de humo. El método puede comprender identificar la fuente del humo como una fuente de humo no latente cuando la concentración de humo en la muestra de aire no exceda el primer umbral de humo. El primer umbral de humo puede ser mayor que el umbral de detección de humo.
El método puede comprender identificar si la fuente del humo es una fuente de humo latente. El método puede comprender identificar si la fuente del humo es una fuente de humo no latente.
Por ejemplo, aunque el método puede comprender generalmente detectar una fuente del humo cuando la concentración de humo en la muestra de aire está por encima de un umbral de detección de humo, ciertas fuentes de fuego pueden identificarse como la fuente del humo cuando la concentración de humo exceda umbrales adicionales. Estos umbrales adicionales pueden referirse a concentraciones predeterminadas asociadas con una pluralidad de fuentes de humo conocidas. Como tal, el método puede comprender identificar una de la pluralidad de fuentes de humo conocidas como la fuente del humo basándose en una comparación de la concentración de humo en la muestra de aire con uno o más umbrales adicionales.
El método puede comprender identificar la fuente del humo como una de las siguientes: una fuente no de fuego, una fuente de fuego sintética que no comprenda propiedades retardantes del fuego, o una fuente de combustible líquido, cuando la concentración de humo no exceda el primer umbral de humo.
El método puede comprender identificar la fuente del humo como una de las siguientes: una fuente de fuego orgánica o una fuente de fuego sintética que comprenda propiedades retardantes del fuego, cuando la concentración de humo en la muestra de humo exceda el primer umbral de humo.
El método puede no ser capaz de distinguir entre fuentes no de fuego y fuentes de fuego basándose sólo en la concentración de humo. Sin embargo, según la invención, cuando la identificación de la fuente del humo se basa tanto en la concentración de humo en la muestra de aire como en la concentración de gas predeterminado en la muestra de aire, la fuente del humo puede determinarse con mayor exactitud.
El método puede comprender identificar qué tipo de fuente de fuego es la fuente del humo basándose en si la fuente del humo es una fuente de humo latente o una fuente de humo no latente y basándose en la fuente de fuego identificada cuando se compara la concentración de gas predeterminado con los umbrales de gas predeterminado.
Por ejemplo, si a partir de la concentración de gas predeterminado se identifica que la fuente de fuego es una fuente de fuego sintética, la fuente de fuego sintética puede identificarse además como que comprende o no comprende propiedades retardantes del fuego, basándose en la concentración de humo en la muestra de aire. Como alternativa, si a partir de la concentración de humo en la muestra de aire se identifica que la fuente de fuego es una fuente de fuego orgánica o una fuente de fuego sintética que no comprenda propiedades retardantes del fuego, la fuente de fuego puede identificarse además basándose en la concentración de gas predeterminado en la muestra de aire.
Como tal, según la invención, identificando la fuente del humo sobre la base tanto de la concentración de humo en la muestra de aire como de la concentración de gas predeterminado en la muestra de aire, la fuente del humo puede identificarse con mayor exactitud.
La concentración de humo en la muestra de aire puede variar con el tiempo. La concentración del gas predeterminado en la muestra de aire también puede variar con el tiempo.
El método puede comprender identificar la fuente del humo basándose en una concentración máxima de humo en la muestra de aire y una concentración máxima del gas predeterminado en la muestra de aire.
El primer umbral de gas predeterminado, el segundo umbral de gas predeterminado y el tercer umbral de gas predeterminado pueden ser umbrales fijos. El primer umbral de humo puede ser un umbral fijo.
El método puede comprender identificar la fuente del humo basándose en la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire con relación a la concentración de humo en la muestra de aire. Por ejemplo, el método puede comprender determinar una relación entre la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire y la concentración de humo en la muestra de aire, y uno o más de los umbrales para el gas predeterminado pueden ser un umbral de relación, con relación a la concentración de humo en la muestra de aire. Como alternativa, uno o más de los umbrales para el gas predeterminado pueden ser variables y pueden determinarse basándose en la concentración de humo en la muestra de aire.
El primer umbral de gas predeterminado, el segundo umbral de gas predeterminado y el tercer umbral de gas predeterminado pueden ser umbrales variables. El primer umbral de humo puede ser un umbral variable.
El método puede comprender generar una señal de alarma basada en la fuente identificada del humo. Por ejemplo, si la fuente identificada del humo es una fuente no de fuego, la señal de alarma generada puede no activar un indicador visual y/o un indicador auditivo. Si la fuente identificada del humo es una fuente de fuego, la señal de alarma generada puede activar el indicador auditivo y/o el indicador visual. El indicador auditivo puede producir diferentes sonidos según la fuente de fuego identificada.
El método también puede comprender la activación de uno o más dispositivos de mitigación de incendios basándose en la fuente identificada del humo. Los dispositivos de mitigación de incendios pueden incluir extintores de incendios automáticos, tales como los que despliegan espumas de CFC o dióxido de carbono, o sistemas rociadores de agua. Cualquier corriente eléctrica o corriente de gas suministrada al entorno vigilado, si está presente, también puede apagarse o desactivarse. Los dispositivos y/o técnicas de mitigación de incendios empleados pueden activarse en respuesta a la señal de alarma generada y pueden diferir en función de la fuente identificada del humo.
El método del segundo aspecto puede comprender usar el sistema de detección de incendios del primer aspecto, o el sistema de detección aspirante del segundo aspecto.
El método del tercer aspecto puede comprender realizar etapas relacionadas con o usar una cualquiera o más o todas las características, incluyendo características opcionales, de los sistemas descritos anteriormente. Por lo tanto, la descripción anterior del sistema de detección de incendios del primer aspecto y el sistema de detección aspirante del segundo aspecto pueden ser igualmente aplicables al método del tercer aspecto.
Ciertas realizaciones ejemplares de la divulgación se describirán ahora sólo a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 muestra un diagrama esquemático de un sistema de detección de incendios;
la Figura 2A muestra una vista en sección transversal de una unidad central de detección del sistema de detección de incendios;
la Figura 2B muestra una vista en perspectiva, en corte, de la unidad central de detección del sistema de detección de incendios mostrada en la Figura 2A;
las Figuras 3A a 3C muestran gráficos de cómo cambia una concentración de humo en una muestra de aire y cómo cambia una concentración de monóxido de carbono en una muestra de aire a lo largo del tiempo durante la combustión de diversos compuestos; y
la Figura 4 muestra un gráfico que compara cómo varía una concentración de monóxido de carbono en una muestra de aire frente a una concentración de humo en una muestra de aire para diversos compuestos.
La Figura 1 muestra un diagrama esquemático de un sistema 1 de detección de incendios aspirante que vigila un entorno 100. El sistema 1 de detección de incendios incluye una unidad central 5 de detección conectada a un conducto 8 de muestreo. El conducto 8 de muestreo está expuesto al entorno vigilado 100 a través de una pluralidad de orificios 9 de muestreo en el conducto 8 de muestreo, de manera que la unidad central 5 de detección está en comunicación de fluidos con el entorno vigilado 100. La detección central 5 está en comunicación alámbrica y/o inalámbrica con un módulo 4 de control. El módulo 4 de control también está en comunicación alámbrica y/o inalámbrica con un sistema 101 de alarma y un dispositivo 102 de mitigación de incendios, que están ambos presentes en el entorno vigilado 100.
La unidad central 5 de detección incluye una entrada 6 que está conectada al conducto 8 de muestreo. La unidad central 5 de detección también incluye un sensor 2 de gas, un detector 3 de humo y una salida 7. El aire se aspira a la unidad central 5 de detección utilizando un aspirador (no mostrado), que extrae una muestra de aire del entorno vigilado a través del conducto 8 de muestreo y a la unidad central 5 de detección a través de la entrada 6. El aire muestreado se hace pasar al sensor 2 de gas y al detector 3 de humo. El aire muestreado se expulsa entonces de la unidad central 5 de detección a través de la salida 7. El flujo de aire a través de la unidad central 5 de detección se indica en general mediante las flechas mostradas en la Figura 1.
Las Figuras 2A y 2B ilustran la unidad central 5 de detección del sistema 1 de detección de incendios. El sensor 2 de gas y el detector 3 de humo están alojados dentro de un alojamiento de la unidad central 5 de detección.
Las flechas de la Figura 2A indican un flujo general del aire muestreado a través del alojamiento de la unidad central 5 de detección. El aire aspirado se impele a la unidad central 5 de detección debido a la rotación de un impulsor del aspirador (no mostrado). El aire aspirado se hace pasar entonces al sensor 2 de gas y al detector 3 de humo, antes de ser expulsado del alojamiento a través de la salida 7. Aunque no se ilustra en la presente realización, no todo el aire se hace pasar necesariamente a través del detector 3 de humo y/o del sensor 2 de gas. El aire puede dividirse de manera que diferentes porciones del aire muestreado se hagan pasar al detector 3 de humo y al sensor 2 de gas. Opcionalmente, puede estar presente un flujo de derivación, de manera que una porción del aire muestreado no se haga pasar a través del detector 3 de humo y/o el sensor 2 de gas, por ejemplo, si el caudal del aspirador es mayor que los caudales que pueden procesarse eficazmente mediante el detector 3 de humo y/o el sensor 2 de gas.
El detector 3 de humo está configurado para determinar una concentración de humo en una muestra de aire del entorno 100 que el sistema 1 de detección de incendios vigila. El detector 3 de humo en la realización ilustrada es un detector de humo óptico y comprende una cámara de detección a la que se hace pasar la muestra de aire, un láser que se dirige a través de la cámara de detección, y un fotodiodo. Si hay humo en la cámara de detección, la luz láser se dispersará. El fotodiodo detecta la luz dispersada de manera que se puede medir una cantidad de luz dispersada. Midiendo una cantidad de luz dispersada del láser, se puede determinar una concentración de humo presente en la muestra de aire.
El sistema 1 de detección de incendios se emplea para detectar un incendio. El sistema 1 de detección de incendios lo hace principalmente detectando humo en el entorno vigilado 100 utilizando el detector 3 de humo. Sin embargo, el detector 3 de humo puede detectar humo procedente de fuentes no de fuego que se espera que estén presentes en el entorno vigilado 100, tales como fuentes de cocinado. El humo procedente de una fuente de cocinado puede ser indistinguible del humo de fuentes de fuego contra las cuales se deberían tomar medidas. Como tal, la detección de humo usando sólo el detector 2 de humo no es suficiente para distinguir entre fuentes no de fuego, o perturbadoras, y fuentes de fuego.
Diferentes fuentes de humo producen diferentes cantidades de ciertos gases durante la combustión. Los gases producidos durante la combustión incluyen comúnmente monóxido de carbono, dióxido de carbono, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre. En la presente realización, el sensor 2 de gas está previsto para determinar una concentración de monóxido de carbono en la muestra de aire del entorno vigilado 100.
Las fuentes de cocinado y similares producen menores cantidades de monóxido de carbono durante la combustión que otras fuentes de fuego comunes. Como tal, determinar la concentración de monóxido de carbono usando el sensor 2 de gas y comparar la concentración con un valor umbral en el que las fuentes de fuego producen cantidades de monóxido de carbono hace posible que el sistema 1 de detección de incendios sea capaz de distinguir entre fuentes no de fuego y fuentes de fuego, tras detectar inicialmente la fuente de humo usando el detector 3 de humo.
Al ser capaz de distinguir entre fuentes no de fuego y fuentes de fuego, las alarmas relacionadas con la detección de humo pueden ser activadas por el sistema 1 de detección de incendios sólo cuando se detecte una fuente de fuego. Esto reduce la incidencia de falsas alarmas y aumenta la fiabilidad del sistema 1 de detección de incendios.
Las mediciones de la concentración de humo en la muestra de aire, determinada por el detector 3 de humo, y la concentración de monóxido de carbono en la muestra de aire, determinada por el sensor 2 de gas, se pasan al módulo 4 de control. Basándose en la concentración de humo y la concentración de monóxido de carbono en la muestra de aire, el módulo 4 de control está configurado para identificar la fuente del humo. Los criterios utilizados por el módulo 4 de control para identificar la fuente del humo basándose en la concentración de humo y la concentración de monóxido de carbono en la muestra de aire se exponen con más detalle a continuación.
Las Figuras 3A a 3C ilustran gráficos de cómo una concentración relativa de humo (%) en una muestra de aire determinada por el detector 3 de humo y la concentración de monóxido de carbono (ppm) en la muestra de aire, determinada por el sensor 2 de gas, variaron con el tiempo para una pluralidad de diferentes fuentes de humo en condiciones de ensayo. Una concentración relativa de humo del 60 % en la muestra de aire es equivalente a un oscurecimiento de 3 % obs/m.
La Figura 3A muestra cómo la concentración relativa de humo y la concentración de monóxido de carbono determinadas varían para el poliuretano no latente, es decir, poliuretano que no ha sido tratado mediante ningún retardante de llama y por lo tanto entra en combustión con llama, en condiciones de ensayo. Como se puede ver en la Figura 3A, una concentración relativa máxima de humo se determina como aproximadamente el 58 % y una concentración máxima de monóxido de carbono se determina como aproximadamente 10 ppm. El gráfico para el poliuretano no latente es ejemplar para la mayoría de los materiales sintéticos que no han sido tratados con retardantes del fuego.
La Figura 3B muestra cómo la concentración relativa de humo y la concentración de monóxido de carbono determinadas varían para la madera latente, es decir, madera que se quema sin llama, en condiciones de ensayo. Como se puede ver en la Figura 3B, una concentración relativa máxima de humo se determina como aproximadamente el 64 % y una concentración máxima de monóxido de carbono se determina como aproximadamente 8. El gráfico para la madera latente es ejemplar para la mayoría de los materiales orgánicos.
La Figura 3C muestra cómo la concentración relativa de humo y la concentración de monóxido de carbono determinadas varían para una perturbación de cocinado, en condiciones de ensayo. Como se puede ver en la Figura 3C, una concentración relativa máxima de humo se determina como aproximadamente el 46 % y una concentración de monóxido de carbono no se registra de manera efectiva, es decir, la concentración de monóxido de carbono producida es insignificante. El gráfico para la perturbación de cocinado es ejemplar para la mayoría de las otras fuentes de cocinado, u otras fuentes perturbadoras.
La Figura 4 muestra cómo la concentración medida de monóxido de carbono en una muestra de aire (eje y) se correlaciona con la concentración relativa medida de humo en la muestra de aire (eje x) en condiciones de ensayo para cada uno de los tres ejemplos mostrados en las Figuras 3A a 3C, a saber, perturbación de cocinado, madera latente y poliuretano no latente.
Como puede verse a partir de los gráficos mostrados en las Figuras 3A a 3C y la Figura 4, en los ensayos cada fuente produce una concentración relativa detectable de humo. Sin embargo, la concentración de monóxido de carbono medida para cada fuente difiere. En particular, hay una diferencia significativa en la cantidad de monóxido de carbono producido por una fuente perturbadora de cocinado en comparación con la madera latente y/o el poliuretano no latente durante la combustión. Existe una tasa de cambio diferente con respecto al tiempo de la concentración determinada de monóxido de carbono en la muestra de aire y una tasa de cambio diferente con respecto al tiempo de la concentración relativa determinada de humo en la muestra de aire para cada fuente (véanse las Figuras 3A a 3C). Existe una concentración determinada diferente de monóxido de carbono en la muestra de aire con relación a la concentración relativa determinada de humo en la muestra de aire para cada fuente (véase la Figura 4). También existe una concentración relativa máxima de humo diferente en la muestra de aire determinada para cada fuente, y una concentración máxima diferente de monóxido de carbono en la muestra de aire determinada para cada fuente (véanse las Figuras 3A a 3C y la Figura 4).
El módulo de control está configurado para identificar que la fuente del humo es una fuente no de fuego cuando la concentración de monóxido de carbono en la muestra de aire no excede un primer umbral de monóxido de carbono. Como tal, determinando una concentración de monóxido de carbono en la muestra de aire, el sistema 1 de detección de incendios es capaz de distinguir entre fuentes no de fuego y fuentes de fuego basándose en las concentraciones determinadas de humo y monóxido de carbono en la muestra de aire.
La concentración relativa de humo y la concentración de monóxido de carbono producidas por las fuentes mostradas en las Figuras 3A a 3C y la Figura 4 son una selección de fuentes de humo conocidas de una pluralidad de muchas fuentes conocidas. Las fuentes de humo conocidas pueden clasificarse generalmente en función de la concentración de humo y la concentración de monóxido de carbono que producen durante la combustión. Las concentraciones determinadas de humo y monóxido de carbono en la muestra de aire se comparan con estas concentraciones predeterminadas, y la fuente del humo se selecciona como una de estas fuentes conocidas basándose en la comparación.
El módulo 4 de control está configurado para comparar la concentración de monóxido de carbono en la muestra de aire con uno o más umbrales de monóxido de carbono. Como se ha expuesto anteriormente, si la concentración de monóxido de carbono en la muestra de aire no excede el primer umbral de monóxido de carbono, la fuente del humo puede identificarse como una fuente no de fuego. Si la concentración de monóxido de carbono en la muestra de aire excede el primer umbral de monóxido de carbono, la fuente del humo se identifica como una fuente de fuego. También se usan umbrales de monóxido de carbono y umbrales de humo adicionales para identificar adicionalmente cuál es la fuente de fuego. El módulo 4 de control utiliza umbrales dependientes de una concentración de monóxido de carbono con relación a una concentración de humo para distinguir entre fuentes de fuego.
Tabla 1
La Tabla 1 muestra cómo se puede identificar la fuente del humo basándose en la concentración de monóxido de carbono en la muestra de aire con relación a la concentración de humo en la muestra de aire. El módulo 4 de control determina una concentración de monóxido de carbono en la muestra de aire con relación a una concentración de humo en la muestra de aire. El módulo 4 de control compara entonces este valor con una serie de umbrales. La fuente del humo se identifica según el resultado de la comparación.
Basando la identificación de la fuente del humo en la concentración de monóxido de carbono en la muestra de aire, el sistema 1 de detección de incendios puede distinguir entre diversas fuentes de humo, particularmente entre fuentes no de fuego y fuentes de fuego. Basando la identificación de la fuente del humo en la concentración de monóxido de carbono en la muestra de aire con relación a la concentración de humo en la muestra de aire, el sistema 1 de detección de incendios puede distinguir además entre diferentes fuentes de fuego, que producen diferentes concentraciones de monóxido de carbono con relación a una concentración de humo producido durante la combustión.
El módulo 4 de control genera una señal de alarma según la fuente del humo identificada. La señal de alarma generada varía según la fuente del humo identificada, y como tal el sistema 1 de detección de incendios produce diferentes respuestas según la fuente de humo identificada. La señal de alarma se comunica al sistema 101 de alarma.
El sistema 101 de alarma incluye un indicador auditivo, tal como una sirena, campana o similares para alertar a los ocupantes en el entorno vigilado 100. El sistema 102 de alarma también comprende un panel de visualización que indica el estado del sistema 1 de detección de incendios. Si se identifica que la fuente del humo es una fuente no de fuego, la señal de alarma generada no activa el indicador auditivo, pero se acusa recibo de la misma como un mensaje de texto presentado en el panel de visualización. Si se identifica que la fuente del humo es una fuente de fuego, la señal de alarma activa el indicador auditivo de manera que los ocupantes del entorno vigilado 100 sean alertados de la presencia de la fuente de fuego. El panel de visualización también acusa recibo de la fuente de fuego y cualquier indicación adicional de cuál es la fuente de fuego identificada.
La señal de alarma generada también puede activar un dispositivo 102 de mitigación de incendios situado en el entorno vigilado 100, tal como un extintor de incendios o un sistema de aspersores automatizados, cuando se identifica una fuente de fuego.
Aunque el sensor 2 de gas se ha expuesto en la presente memoria como que determina una concentración de monóxido de carbono en la muestra de aire, el sensor 2 de gas podría configurarse para determinar una concentración de dióxido de carbono, dióxido de nitrógeno o dióxido de azufre en su lugar. Como se ha expuesto anteriormente, estos gases también son emitidos comúnmente por fuentes de humo de fuego, pero típicamente están presentes sólo en bajas concentraciones procedentes de fuentes de humo no de fuego.
Claims (9)
1. Un sistema (1) de detección de incendios para vigilar un entorno vigilado (100), comprendiendo el sistema: un detector (3) de humo configurado para determinar una concentración de humo en una muestra de aire del entorno vigilado (100);
un sensor (2) de gas configurado para determinar una concentración de un gas predeterminado en la muestra de aire, en donde el gas predeterminado es uno de los siguientes: monóxido de carbono, dióxido de carbono, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre; y
un módulo (4) de control en comunicación con el detector (3) de humo y el sensor (2) de gas;
en donde el módulo (4) de control está configurado para identificar una fuente del humo basándose en la concentración de humo y la concentración del gas predeterminado; y
en donde la fuente del humo se identifica como una fuente no de fuego cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire está por debajo de un primer umbral;
caracterizado por que el módulo (4) de control está configurado para:
comparar la concentración de humo y la concentración del gas predeterminado con concentraciones correspondientes predeterminadas asociadas con una pluralidad de fuentes de humo conocidas; e identificar una de la pluralidad de fuentes de humo conocidas como la fuente del humo basándose en la comparación.
2. Un sistema (1) de detección de incendios como se reivindica en la reivindicación 1, en donde la fuente del humo se identifica como una fuente de fuego cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire excede el primer umbral.
3. Un sistema (1) de detección de incendios como se reivindica en la reivindicación 1 o 2, en donde la fuente del humo se identifica como:
una fuente de fuego orgánica cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire excede el primer umbral y no excede un segundo umbral, siendo el primer umbral menor que el segundo umbral; o una fuente de fuego de combustible líquido cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire excede el segundo umbral y no excede un tercer umbral, siendo el segundo umbral menor que el tercer umbral; o
una fuente de fuego sintética cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire excede el tercer umbral.
4. Un sistema (1) de detección de incendios como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en donde el módulo (4) de control está configurado para generar una señal de alarma basada en la fuente identificada del humo.
5. Un sistema (1) de detección de incendios según cualquier reivindicación precedente, siendo el sistema (1) de detección de incendios un sistema de detección de incendios aspirante.
6. Un método para determinar una fuente de humo en un entorno vigilado (100), comprendiendo el método: determinar una concentración de humo en una muestra de aire del entorno vigilado (100);
determinar una concentración de un gas predeterminado en la muestra de aire, en donde el gas predeterminado es uno de los siguientes: monóxido de carbono, dióxido de carbono, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre; e
identificar una fuente del humo basándose en la concentración de humo y la concentración del gas predeterminado;
en donde la fuente del humo se identifica como una fuente no de fuego cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire no excede un primer umbral;
estando el método caracterizado por:
comparar la concentración de humo y la concentración del gas predeterminado con concentraciones correspondientes predeterminadas asociadas con una pluralidad de fuentes de humo conocidas; e identificar una de la pluralidad de fuentes de humo conocidas como la fuente del humo basándose en la comparación.
7. Un método como se reivindica en la reivindicación 6, en donde la fuente del humo se identifica como una fuente de fuego cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire excede el primer umbral.
8. Un método como se reivindica en la reivindicación 6 o 7, comprendiendo el método:
comparar la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire con cada uno de los siguientes: el primer umbral, un segundo umbral mayor que el primer umbral, pero menor que un tercer umbral, y el tercer umbral;
en donde la fuente del humo se identifica como:
una fuente de fuego orgánica cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire excede el primer umbral y no excede el segundo umbral; o
una fuente de fuego de combustible líquido cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire excede el segundo umbral y no excede el tercer umbral; o
una fuente de fuego sintética cuando la concentración del gas predeterminado en la muestra de aire excede el tercer umbral.
9. Un método como se reivindica en la reivindicación 6, 7 u 8, comprendiendo el método:
generar una señal de alarma basada en la fuente del humo.
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