ES3035840T3

ES3035840T3 - Electrical safety device and system

Info

Publication number: ES3035840T3
Application number: ES22199191T
Authority: ES
Inventors: Anthony D Parfitt
Original assignee: Connected Innovations Ltd
Current assignee: Connected Innovations Ltd
Priority date: 2018-07-16
Filing date: 2019-07-16
Publication date: 2025-09-10
Anticipated expiration: 2039-07-16
Also published as: AU2019304129B2; GB2578238A; CA3106426A1; GB201918787D0; SG11202100342VA; GB2576823A; AU2024205093B1; JP7324842B2; EP3824453A1; JP2021532511A; PL4134930T3; CN112673403A; AU2024227472B2; CN116013021A; GB2576823B; EP4134930C0; AU2024227472A1; EP4134931A1; GB201811648D0; AU2019304129A1

Abstract

Un aparato eléctrico que comprende una carcasa, componentes eléctricos internos dentro de la carcasa configurados para proporcionar una función del aparato eléctrico, un sensor térmico dispuesto para detectar la temperatura de la superficie de los componentes eléctricos, comprendiendo el sensor térmico un sensor infrarrojo, un procesador en comunicación con el sensor térmico, el procesador configurado para determinar la presencia de un peligro eléctrico cuando una temperatura de la superficie detectada de los componentes eléctricos internos muestra un comportamiento particular, y un enlace de comunicación inalámbrico configurado para permitir la comunicación con uno o más dispositivos remotos, en donde el aparato eléctrico está configurado para enviar una señal a un dispositivo remoto utilizando el enlace de comunicaciones cuando el procesador determina la presencia de un peligro eléctrico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo y sistema de seguridad eléctrica

Campo técnico

La presente invención se refiere a un sistema que comprende un aparato eléctrico y uno o más dispositivos remotos para detectar la presencia de un peligro eléctrico y abordar un peligro eléctrico.

Antecedentes

Los riesgos de incendio debidos a electrodomésticos defectuosos se han convertido en una preocupación creciente en los últimos años. Se ha informado de que el 40 % de los incendios domésticos accidentales son causados por aparatos y suministros eléctricos. Muchos de estos incendios se deben a pequeñas sobretensiones eléctricas o a cambios en las condiciones ambientales que, si se detectasen y abordasen en una etapa temprana, podrían mitigarse. Por lo tanto, en la era moderna, en la que una proporción cada vez mayor de dispositivos domésticos requieren una conectividad eléctrica constante, se deben tomar medidas para garantizar la seguridad de los usuarios y residentes de los hogares que utilizan tales aparatos.

Un enfoque consiste en instalar en el hogar un sensor para detectar parámetros que indiquen la presencia de un incendio (tales como humo, CO, CO2 o gases peligrosos). Estos sensores pueden detectar los riesgos de incendio y hacer sonar una alarma para advertir a los residentes cercanos. Sin embargo, a menudo, cuando se identifican tales indicios, ya se ha iniciado un incendio y, por lo tanto, es demasiado tarde para evitar por completo los daños y eliminar el peligro para los ocupantes de un edificio. Además, no siempre está garantizado que este enfoque atraiga la atención de los residentes cercanos y se ha demostrado que un sistema de este tipo no reduce espectacularmente la existencia de incendios domésticos. Además, si el residente del hogar está ausente, a menudo no hay forma de que un residente sepa lo que está sucediendo en el hogar y pueden pasar semanas antes de que el residente se entere realmente de los parámetros detectados y de los efectos potencialmente devastadores del incendio. El documento WO 2007/120914 divulga un dispositivo eléctrico que incluye un interruptor de circuito de detección de calor.

Por lo tanto, existe la necesidad de un sistema capaz de detectar un riesgo potencial de incendio en una fase anterior y prevenir o mitigar los efectos de un riesgo de incendio una vez detectado.

La presente invención busca abordar al menos algunos de los problemas anteriores.

Compendio de la invención

En un primer aspecto de la invención, se proporciona un sistema de seguridad eléctrica que comprende un aparato eléctrico y uno o más dispositivos remotos, comprendiendo el aparato eléctrico: una carcasa; componentes eléctricos dentro de la carcasa configurados para proporcionar una función del aparato eléctrico; un sensor térmico dispuesto para detectar la temperatura superficial de los componentes eléctricos; y un procesador en comunicación con el sensor térmico, estando el procesador configurado para determinar cuándo la temperatura superficial detectada supera un umbral predeterminado.

El sensor térmico es un sensor de infrarrojos, tal como un sensor de imágenes térmicas de infrarrojos. En particular, preferiblemente el sensor térmico es una cámara de infrarrojos que comprende una matriz de píxeles detectores de termopila. De esta manera, se puede determinar una lectura altamente precisa de la temperatura superficial de los componentes eléctricos internos utilizando una medición sin contacto a fin de identificar el peligro de forma fiable. El uso de imágenes térmicas permite medir la distribución y el cambio de la temperatura térmica, lo que permite reunir más información para proporcionar una identificación más fiable de un peligro eléctrico en una etapa más temprana. Preferiblemente, el sensor térmico comprende una lente que proporciona un campo de visión amplio, por ejemplo, entre 40 y 80 grados, preferiblemente alrededor de 60 grados.

El sensor térmico está configurado para proporcionar una medición sin contacto de la temperatura superficial de los componentes eléctricos internos durante el uso del aparato eléctrico. Esto proporciona un medio más preciso para identificar la temperatura y evita la necesidad de colocar un sensor con precisión en contacto con los componentes eléctricos, lo que puede provocar una medición fallida si el sensor se desplaza ligeramente durante la vida útil del dispositivo. Las imágenes térmicas permiten reunir más información en un método sin contacto e identificar el riesgo de incendio dentro de un aparato mediante un comportamiento indicativo determinado en la temperatura superficial de los componentes eléctricos.

El aparato eléctrico es preferiblemente uno de los siguientes: un microondas, un horno de gas o eléctrico, una caldera, una unidad de consumidor, un lavavajillas, una nevera y/o congelador, una lavadora y una secadora de tambor.

Los componentes eléctricos internos comprenden preferiblemente uno o más de los siguientes: un motor, un compresor, un calentador, una fuente de alimentación, un fusible, una circuitería eléctrica o cualesquiera otros componentes que puedan sobrecalentarse.

El sensor térmico está montado preferiblemente dentro de la carcasa del aparato eléctrico de modo que esté enfrente de los componentes eléctricos internos sin estar en contacto. Preferiblemente, el sensor térmico es una cámara térmica para obtener imágenes de una parte sustancial del área superficial de los componentes eléctricos internos.

El procesador del aparato eléctrico puede configurarse para determinar cuándo la temperatura superficial muestra un comportamiento indicativo de un peligro eléctrico potencial. Por ejemplo, puede configurarse para determinar cuándo los gradientes de temperatura superan cierto nivel, cuándo la distribución de temperatura superficial a lo largo de la clavija muestra un comportamiento concreto o la velocidad de cambio de la temperatura superficial muestra un comportamiento concreto. El procesador puede usar un algoritmo de aprendizaje automático y puede entrenarse para identificar tal comportamiento indicativo de un peligro concreto. El dispositivo de seguridad eléctrica puede incluir adicionalmente una memoria configurada para guardar datos relacionados con el comportamiento de la temperatura superficial asociado con un peligro concreto, estando el procesador configurado para recibir datos de temperatura superficial del sensor térmico y compararlos con los datos almacenados en la memoria para determinar la presencia de un peligro.

El aparato eléctrico preferiblemente comprende además uno o más enlaces de comunicaciones inalámbricas configurados para comunicarse con un dispositivo de seguridad eléctrica como se definió anteriormente y/o un dispositivo remoto. Esto permite que el aparato eléctrico se emplee en un sistema de seguridad eléctrica (como se describió anteriormente) en todo un edificio para identificar los riesgos, alertar al usuario y abordar los riesgos. Preferiblemente, el aparato eléctrico está configurado para comunicarse con otros dispositivos de seguridad eléctrica y/o dispositivos remotos tanto mediante una red Wi-Fi como mediante una red de radiofrecuencia de banda estrecha. Esto proporciona una medida de contingencia en caso de fallo de una de las redes.

Preferiblemente, el aparato eléctrico comprende uno o más sensores locales, comprendiendo los uno o más sensores locales uno o más de los siguientes: un sensor de humo y/o gas; un sensor de monóxido de carbono; un sensor de humedad y/o agua; un sensor de corriente; estando la unidad de aislamiento configurada para restringir un flujo de agua, gas o electricidad cuando el procesador determine que un parámetro detectado por un sensor local supera un umbral predeterminado.

Toda la funcionalidad descrita anteriormente con respecto al dispositivo de seguridad eléctrica también se puede implementar en el aparato eléctrico con un sensor térmico interno. El aparato eléctrico también puede formar parte del sistema de seguridad eléctrica descrito anteriormente.

En un ejemplo no reivindicado, que no está de acuerdo con la invención, se proporciona un dispositivo de seguridad eléctrica que comprende una toma de corriente dispuesta para recibir una clavija eléctrica de un aparato eléctrico para conectar un suministro de corriente al aparato eléctrico; un sensor térmico dispuesto para detectar la temperatura superficial de una clavija eléctrica cuando está alojada en la toma de corriente; y un procesador en comunicación con el sensor térmico, estando el procesador configurado para determinar cuándo la temperatura superficial detectada supera un umbral predeterminado.

Detectando la temperatura superficial de la clavija eléctrica de un aparato e identificando cuándo la temperatura superficial supera un umbral predeterminado, el dispositivo de seguridad eléctrica puede identificar un posible peligro en una etapa más temprana que los métodos de detección de peligros eléctricos convencionales. Aunque el sensor térmico está configurado para detectar la temperatura superficial de un aparato eléctrico, también es capaz de detectar la presencia de una llama o un aumento de la temperatura ambiente. El sensor térmico está dispuesto preferiblemente para detectar la temperatura superficial de al menos uno de los siguientes, preferiblemente de ambos: una carcasa de clavija eléctrica y un cable.

El procesador puede configurarse para determinar cuándo la temperatura superficial muestra un comportamiento indicativo de un peligro eléctrico potencial. Por ejemplo, puede configurarse para determinar cuándo los gradientes de temperatura a lo largo de la superficie de la carcasa y/o el cable de la clavija eléctrica superan cierto nivel, cuándo la distribución de temperatura superficial a lo largo de la clavija muestra un comportamiento concreto o la velocidad de cambio de la temperatura superficial muestra un comportamiento concreto. El procesador puede usar un algoritmo de aprendizaje automático y puede entrenarse para identificar tal comportamiento indicativo de un peligro concreto. El dispositivo de seguridad eléctrica puede incluir adicionalmente una memoria configurada para guardar datos relacionados con el comportamiento de la temperatura superficial asociado con un peligro concreto, estando el procesador configurado para recibir datos de temperatura superficial del sensor térmico y compararlos con los datos almacenados en la memoria para determinar la presencia de un peligro. El procesador puede configurarse para determinar la presencia de un peligro en función de la salida del sensor térmico en combinación con uno o más sensores; por ejemplo, un algoritmo de aprendizaje automático puede determinar la presencia de un peligro en función de la salida de una combinación de sensores.

Preferiblemente, el sensor térmico es un sensor de infrarrojos, tal como un sensor de imágenes térmicas de infrarrojos. En particular, preferiblemente el sensor térmico es una cámara de infrarrojos que comprende una matriz de píxeles detectores de termopila. De esta manera, se puede determinar una lectura muy precisa de la temperatura superficial a fin de identificar el peligro de forma fiable. El uso de imágenes térmicas permite medir la distribución y el cambio de la temperatura térmica, lo que permite reunir más información para proporcionar una identificación más fiable de un peligro eléctrico en una etapa más temprana.

Preferiblemente, el sensor térmico comprende una lente que proporciona un campo de visión amplio, por ejemplo, entre 30 y 90 grados, preferiblemente alrededor de 60 grados.

Preferiblemente, el sensor térmico está configurado para proporcionar una medición sin contacto de la temperatura superficial de una clavija de conexión a la red eléctrica cuando está alojada en la toma de corriente. Esto proporciona un medio más preciso para identificar la temperatura y evita la necesidad de colocar un sensor con precisión en contacto con la clavija de conexión a la red, lo que puede provocar una medición fallida si el sensor se desplaza ligeramente durante la vida útil del dispositivo.

Preferiblemente, el dispositivo de seguridad eléctrica incluye una carcasa, estando la toma de corriente prevista en una superficie de la carcasa; estando el sensor térmico dispuesto para detectar la temperatura en una zona externa a la carcasa en la posición de la toma de corriente. Realizando una medición de la parte de la clavija que es externa al dispositivo de seguridad eléctrica (es decir, la carcasa de la clavija en lugar de las varillas), la medición no se ve afectada por el calor de los componentes eléctricos del propio dispositivo de seguridad eléctrica y permite obtener imágenes de una parte sustancial del cuerpo de la clavija, donde es más probable que se inicie y/o se propague un incendio.

Preferiblemente, la toma de corriente comprende una pluralidad de huecos y el sensor térmico está dispuesto dentro de la carcasa, entre los huecos de la toma de corriente y dirigido hacia fuera de la carcasa, para detectar la temperatura de la superficie inferior de una clavija de conexión a la red cuando está alojada en la toma de corriente. Como alternativa, el sensor térmico está previsto en una superficie de la carcasa adyacente a la toma de corriente y el sensor térmico está dirigido a lo largo de la superficie exterior de la carcasa para detectar la temperatura de una superficie lateral de una clavija de conexión a la red y el cable conectado cuando está alojada en la toma de corriente. Ambas disposiciones permiten obtener imágenes de una parte sustancial de la carcasa de la clavija para determinar con precisión una medición de la temperatura superficial. Esta última permite colocar el sensor térmico a una mayor distancia de la clavija, lo que permite medir una mayor parte de la clavija. La primera permite alojar el sensor térmico completamente dentro de la carcasa del dispositivo de seguridad eléctrica, de tal manera que esté protegido.

En un ejemplo, el dispositivo de seguridad eléctrica es una unidad adaptadora enchufable que comprende además: una parte de clavija dispuesta para alojarla en una toma de corriente eléctrica de red, estando la parte de clavija posicionada con respecto a la toma de corriente de manera que una clavija de conexión a la red eléctrica de un aparato eléctrico pueda alojarse en la toma de corriente del dispositivo de seguridad eléctrica cuando la parte de clavija se aloja en una toma de corriente de red. Esto permite utilizar el dispositivo de seguridad eléctrica con tomas de corriente de red existentes en un edificio simplemente enchufando la parte de clavija de la unidad adaptadora en la toma de corriente de red y enchufando un aparato que se ha de vigilar en la toma de corriente de la unidad adaptadora.

En otro ejemplo, el dispositivo de seguridad eléctrica es una placa frontal de toma de corriente de red. Preferiblemente, la placa frontal de la toma de corriente principal está configurada para montarla en una superficie, tal como una pared, para interactuar con el cableado eléctrico de la red. En particular, el dispositivo de seguridad eléctrica es una unidad de tablero de toma de corriente principal que puede instalarse en un edificio en lugar de las unidades de toma de corriente de red convencionales, por ejemplo, atornillando el dispositivo a la pared en los puntos de acceso eléctrico. Esto permite instalar el dispositivo de seguridad eléctrica en todo un edificio para vigilar todos los aparatos eléctricos.

Preferiblemente, el dispositivo de seguridad eléctrica incluye además un conmutador relé configurado para desconectar el suministro de corriente de red a un aparato eléctrico conectado al dispositivo de seguridad eléctrica cuando el procesador determina que la temperatura superficial de la clavija supera el umbral predeterminado. De esta forma, si la temperatura de la clavija de un aparato eléctrico alcanza un nivel considerado peligroso, el dispositivo de seguridad eléctrica puede bloquear el suministro de corriente al aparato, abordando así el peligro.

El dispositivo de seguridad eléctrica puede tener una, dos o más tomas de corriente, cada una de las cuales puede tener sus propios sensor de corriente y conmutador relé.

Preferiblemente, el dispositivo de seguridad eléctrica comprende uno o más enlaces de comunicaciones inalámbricas configurados para comunicarse con un dispositivo remoto. Esto permite emplear el dispositivo de seguridad eléctrica en un sistema de seguridad eléctrica (es decir, una red de dispositivos de seguridad eléctrica) en todo un edificio para identificar riesgos, alertar al usuario y abordar los riesgos. Preferiblemente, el dispositivo de seguridad eléctrica está configurado para comunicarse con otros dispositivos de seguridad eléctrica y/o dispositivos remotos tanto mediante una red Wi-Fi como mediante una red de radiofrecuencia de banda estrecha. Esto proporciona una medida de contingencia en caso de fallo de una de las redes.

Preferiblemente, el dispositivo de seguridad eléctrica comprende uno o más sensores locales adicionales, comprendiendo los uno o más sensores locales uno o más de los siguientes: un sensor de humo y/o gas; un sensor de monóxido de carbono; un sensor de humedad y/o agua; y un sensor de corriente, lo que permite que el dispositivo detecte la presencia de un mayor intervalo de peligros e identifique peligros de manera más fiable. En ejemplos preferibles, el dispositivo de seguridad eléctrica incluye cada uno de los siguientes: un sensor de humo y/o gas; un sensor de monóxido de carbono; y un sensor de corriente; estando el procesador configurado para determinar si el parámetro correspondiente detectado por cada sensor supera un valor umbral predeterminado. Esta combinación de sensores permite identificar de manera fiable prácticamente todos los peligros domésticos relacionados con los equipos eléctricos. Preferiblemente, el procesador está configurado para identificar la presencia de un peligro basándose en la salida de una combinación de sensores. En particular, el procesador usa un enfoque combinado en el que la salida de una pluralidad de sensores se usa para identificar un riesgo de manera más fiable. Por ejemplo, el procesador puede emplear un algoritmo de aprendizaje automático que use la salida de una pluralidad de sensores para identificar un riesgo. De esta manera, se puede identificar un peligro de manera más fiable que cuando se hace basándose en la salida de un solo sensor. Por ejemplo, se puede usar una combinación de la salida del sensor de corriente y el sensor térmico para identificar de manera más fiable la presencia de un fallo eléctrico.

El dispositivo de seguridad eléctrica está configurado de manera que cada parámetro detectado tenga un umbral o comportamiento correspondientes indicativos de la presencia de un peligro. El dispositivo puede incluir una memoria que almacene datos que comprendan tales valores umbral y patrones de cambio de comportamiento, de manera que el procesador pueda comparar los parámetros detectados con los datos correspondientes para identificar la presencia de un riesgo potencial. De manera similar, el procesador puede comparar el comportamiento de una combinación de parámetros detectados con datos de respuesta almacenados en la memoria para identificar de manera más fiable la presencia de un peligro que cuando se hace basándose en la salida de un solo sensor.

El dispositivo puede incluir adicionalmente un sensor de agua; comprendiendo el dispositivo de seguridad eléctrica un cuerpo principal en el que están alojados la toma de corriente, el sensor térmico y el procesador; y estando el sensor de agua dispuesto para colocarlo en una superficie debajo del cuerpo principal del dispositivo de seguridad eléctrica, pudiéndose conectar el sensor de agua al cuerpo principal mediante una conexión cableada o inalámbrica. Esto permite identificar también las fugas de agua, lo que puede ser particularmente peligroso cuando se combina con un fallo eléctrico. El procesador puede configurarse para analizar la respuesta del sensor de agua en combinación con otro u otros sensores para determinar de manera más fiable la presencia de un peligro.

El dispositivo de seguridad eléctrica preferiblemente comprende además medios para emitir una alerta a un usuario. El dispositivo puede incluir un sonador de alarma o una alarma visual para avisar a un usuario cuando el procesador determine que un parámetro detectado supera un valor umbral. Preferiblemente, el dispositivo también está configurado para enviar una alerta a un dispositivo de usuario, tal como un teléfono inteligente, para comunicar a un usuario la ubicación y el tipo de peligro identificado. El dispositivo también puede configurarse para que avise a un asistente de voz (tal como Apple™ Siri, Google™ Assistant, Microsoft™ Cortana, Amazon™ Alexa) para que avise a un usuario y proporcione información sobre el peligro e instrucciones, tales como una ruta para salir del edificio.

El dispositivo de seguridad eléctrica proporciona ventajas adicionales cuando se prevé en un sistema de seguridad eléctrica que incluye uno o más dispositivos de seguridad eléctrica y uno o más dispositivos remotos. De esta manera, los dispositivos pueden comunicarse para avisar a un usuario del riesgo y tomar medidas automáticamente o cuando lo pida un usuario para abordar el peligro.

En otro ejemplo, no de acuerdo con la invención, se proporciona un sistema de seguridad eléctrica que comprende: un dispositivo de seguridad eléctrica; y uno o más dispositivos remotos; en donde el dispositivo de seguridad eléctrica comprende un enlace de comunicaciones y el dispositivo de seguridad eléctrica está configurado para enviar una señal al dispositivo remoto utilizando el enlace de comunicaciones cuando el procesador determine que la temperatura superficial de la clavija de conexión a la red ha superado el umbral predeterminado.

De esta manera, el dispositivo remoto puede, bien alertar a un usuario, bien tomar medidas para abordar un peligro potencial. Un dispositivo remoto incluye otro dispositivo más conectado a la red que no es un dispositivo de seguridad eléctrica como se describió anteriormente, por ejemplo, un teléfono inteligente, un televisor inteligente, un dispositivo de asistente de voz u otro dispositivo inteligente de usuario; una válvula controlada a distancia; un enrutador o concentrador; una estación de acoplamiento para un teléfono móvil; una alarma de incendios; una alarma de humo; un sistema de rociadores.

Preferiblemente, el enlace de comunicaciones comprende un enlace de comunicaciones inalámbricas, en donde el enlace de comunicaciones inalámbricas lo proporcionan preferiblemente uno o más de los siguientes: una red de radiofrecuencia de banda estrecha, Wi-Fi y Bluetooth. El sistema eléctrico puede comprender uno o más dispositivos de seguridad eléctrica y uno o más dispositivos remotos, en donde los dispositivos de seguridad eléctrica y los dispositivos remotos forman una red de malla en la que los dispositivos de seguridad eléctrica y los dispositivos remotos pueden comunicarse. De esta forma, cada dispositivo puede comunicarse con los demás dispositivos de manera que se puedan prever medidas y alertas coordinadas. Preferiblemente, los dispositivos de seguridad eléctrica y los dispositivos remotos están configurados para comunicarse tanto por una red Wi-Fi como por una red de radiofrecuencia de banda estrecha para proporcionar una medida de contingencia en caso de que una red deje de funcionar. La red de radiofrecuencia de banda estrecha puede ser específicamente una banda de 868 MHz.

Preferiblemente, al menos un dispositivo remoto comprende un dispositivo inteligente de usuario y el dispositivo inteligente de usuario está configurado para proporcionar una alerta de audio o visual después de recibir una señal del dispositivo de seguridad eléctrica. Por ejemplo, un teléfono inteligente puede ejecutarsoftwareconfigurado para funcionar con el sistema de seguridad eléctrica. Elsoftwarepuede mostrar alertas a un usuario, identificar la ubicación de un riesgo identificado, proporcionar detalles del riesgo identificado, permitir al usuario elegir una opción para abordar el riesgo, tal como cortar una red de suministro o un suministro local de gas, agua o electricidad, activar un sistema de rociadores, llamar a los bomberos o apagar un aparato.

Preferiblemente, al menos un dispositivo remoto comprende un dispositivo de asistente de voz (tal como Apple™ Siri, Google™ Assistant, Microsoft™ Cortana, Amazon™ Alexa), donde el dispositivo de asistente de voz está configurado para avisar a un usuario al recibir una señal del dispositivo de seguridad eléctrica. El dispositivo de asistente de voz puede configurarse para proporcionar uno o más de los siguientes: información sobre el tipo y la ubicación del peligro, ofrecer opciones para responder (por ejemplo, llamar a los servicios de emergencia, activar un dispositivo de aislamiento) o información sobre cómo salir del edificio de forma segura para evitar el peligro.

Preferiblemente, al menos un dispositivo remoto comprende una unidad de aislamiento que comprende un enlace de comunicaciones; estando la unidad de aislamiento configurada para restringir un flujo de agua, gas o electricidad a través de la unidad de aislamiento al recibir una señal del dispositivo de seguridad eléctrica. De esta manera, una unidad de aislamiento puede recibir una comunicación de un dispositivo de seguridad eléctrica indicando que un aparato presenta un comportamiento indicativo de un fallo y el dispositivo de aislamiento puede tomar medidas para restringir o impedir el flujo de servicios a ese aparato específico, a una parte del edificio o al edificio en su conjunto.

Las unidades de aislamiento pueden adoptar varias formas diferentes. En un ejemplo, al menos una unidad de aislamiento comprende una unidad local de aislamiento de agua dispuesta para su instalación en la conexión local de agua a un aparato eléctrico; comprendiendo la unidad local de aislamiento de agua: una conexión cableada o inalámbrica para conectarse al dispositivo de seguridad eléctrica; y una válvula motorizada; estando la unidad local de aislamiento de agua configurada para cerrar la válvula motorizada para restringir el suministro de agua al aparato eléctrico al recibir una señal del dispositivo de seguridad eléctrica. De esta manera, se puede restringir el suministro de agua a un aparato, grupo de aparatos o zona de un edificio en particular para evitar una inundación o que el agua propague un fallo eléctrico.

Preferiblemente, al menos una unidad de aislamiento comprende una unidad de aislamiento del suministro de red que comprende: al menos una válvula motorizada dispuesta para su instalación en una alimentación de agua de red, un depósito colector de agua o un suministro de gas de red; estando la unidad de aislamiento del suministro de red configurada para cerrar la válvula motorizada para restringir el suministro de red al recibir una señal del dispositivo de seguridad eléctrica. Preferiblemente, al menos una unidad de aislamiento comprende una unidad de aislamiento eléctrico de red que comprende: un interruptor de corte eléctrico de red; estando la unidad de aislamiento eléctrico configurada para accionar el interruptor de corte eléctri electricidad de red al recibir una señal del dispositivo de seguridad eléctrica. Usando estas unidades de aislamiento de red, se puede detener el suministro posterior de gas, electricidad o agua en todo el edificio o en una zona específica de un edificio para evitar que el peligro aumente.

La unidad de aislamiento eléctrico principal puede conectarse a una unidad de consumidor de red y está configurada para accionar un interruptor principal en la unidad de consumidor de red para cortar el suministro eléctrico principal. Como alternativa, la unidad de aislamiento eléctrico de red puede estar integrada dentro de la unidad de consumidor o la caja de fusibles.

La unidad de aislamiento puede incluir uno o más sensores locales para identificar un peligro local. Preferiblemente, la unidad de aislamiento comprende un procesador y uno o más de los siguientes: un sensor térmico; un sensor de humo y/o gas; un sensor de monóxido de carbono; un sensor de humedad y/o agua; un sensor de corriente; estando la unidad de aislamiento configurada para restringir un flujo de agua, gas o electricidad cuando el procesador determine que un parámetro detectado por un sensor local supera un umbral predeterminado.

Breve descripción de los dibujos

Ahora se describirán realizaciones, a modo de ejemplo sólo, con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

la Figura 1 ilustra esquemáticamente un dispositivo de seguridad eléctrica en forma de una placa frontal de toma de corriente principal;

las Figuras 2A y 2B ilustran esquemáticamente un dispositivo de seguridad eléctrica en forma de una placa frontal de toma de corriente principal;

la Figura 3 ilustra esquemáticamente un dispositivo de seguridad eléctrica que adopta la forma de una unidad adaptadora enchufable;

la Figura 4 ilustra esquemáticamente un dispositivo de seguridad eléctrica que adopta la forma de una unidad adaptadora enchufable;

la Figura 5 ilustra esquemáticamente un dispositivo remoto de un sistema de seguridad eléctrica donde el dispositivo remoto es una unidad de aislamiento de suministro de red;

la Figura 6 ilustra esquemáticamente un dispositivo remoto de un sistema de seguridad eléctrica donde el dispositivo remoto es una unidad de aislamiento de suministro eléctrico de red;

la Figura 7 ilustra esquemáticamente un sistema de seguridad eléctrica ejemplar.

Descripción detallada

La Figura 1 ilustra un dispositivo 100 de seguridad eléctrica. El dispositivo 100 de seguridad eléctrica incluye una toma 120 de corriente dispuesta para recibir una clavija eléctrica de un aparato eléctrico y un sensor térmico 110 dispuesto para detectar la temperatura superficial de una clavija eléctrica cuando está alojada en la toma 120 de corriente del dispositivo 100 de seguridad eléctrica. El dispositivo 100 de seguridad eléctrica incluye además un procesador (interno al dispositivo y no representado) que está en comunicación con el sensor térmico 110 y está configurado para determinar cuándo la temperatura superficial detectada de una clavija eléctrica alojada en la toma 120 de corriente supera un umbral predeterminado. Dado que el sensor térmico 110 está dispuesto para detectar la temperatura superficial de una clavija eléctrica alojada en la toma 120 de corriente, el dispositivo 100 de seguridad eléctrica permite la detección temprana de condiciones peligrosas que podrían provocar un incendio. En particular, una de las causas principales de los incendios domésticos es el sobrecalentamiento debido a un fallo eléctrico en un aparato eléctrico. Tales fallos eléctricos pueden determinarse por un aumento de la temperatura superficial de la conexión de la clavija de conexión a la red, de tal manera que, vigilando este parámetro, se puedan detectar fallos eléctricos antes de que se agraven.

El dispositivo 100 de seguridad eléctrica puede comprender además una gama de funcionalidades para proporcionar diversas respuestas cuando el procesador determine que la temperatura superficial detectada de una clavija eléctrica supera el umbral predeterminado. En particular, el dispositivo de seguridad eléctrica incluye además un sonador de alarma interno para emitir una alerta cuando una clavija alojada en la toma 120 de corriente supere el umbral predeterminado, indicando por lo tanto un riesgo de incendio. El dispositivo 100 puede incluir un conmutador relé para detener el flujo de corriente al aparato a través del dispositivo 100 de seguridad eléctrica. El dispositivo 100 incluye además una funcionalidad de comunicación inalámbrica para enviar alertas a un dispositivo de usuario, tal como un teléfono inteligente, y tomar diversas medidas para mitigar el riesgo, incluida la interrupción del suministro de agua o gas. Esta funcionalidad ampliada del dispositivo 100 de seguridad eléctrica se describirá con más detalle posteriormente.

Sensor térmico

Como se describió anteriormente, el sensor térmico 110 está configurado para detectar la temperatura en una zona correspondiente a la clavija eléctrica cuando está alojada en la toma 120 de corriente con el fin de detectar la temperatura superficial de la clavija eléctrica. El sensor térmico 110 lo proporciona un sensor de infrarrojos, en particular una cámara de infrarrojos que comprende una matriz de píxeles detectores de infrarrojos. El sensor matricial de infrarrojos puede comprender una matriz en cuadrícula de 8x8 elementos de termopila que detecten la temperatura absoluta midiendo la radiación infrarroja emitida. Este sensor matricial de infrarrojos puede proporcionar imágenes térmicas midiendo la temperatura real y los gradientes de temperatura, lo que permite realizar mediciones de alta precisión de la temperatura superficial e identificar los cambios de temperatura. El sensor matricial de infrarrojos también incluye preferiblemente una lente para proporcionar un ángulo de visión aumentado, de manera que se pueden obtener imágenes de una gran área de la clavija eléctrica incluso cuando el sensor térmico 110 está colocado a una corta distancia. La lente puede comprender una lente de silicio integral que proporcione un ángulo de visión de alrededor de 60 grados. El sensor térmico 110 está configurado preferiblemente para detectar cambios de temperatura en un intervalo de -20 °C a 100 °C, lo que permite el seguimiento de la temperatura superficial de la clavija eléctrica a medida que comienza a calentarse en caso de un fallo eléctrico. El sensor térmico 110 puede ser, por ejemplo, un sensor Panasonic grid-EYE®, usado generalmente para la detección de movimiento, la detección de ocupación, el conteo de personas y el control de iluminación.

El sensor térmico 110 está dispuesto para proporcionar una medición de temperatura sin contacto de la clavija eléctrica de un aparato eléctrico cuando está conectada a la toma 20 de corriente. El uso de imágenes térmicas sin contacto permite obtener imágenes de la clavija eléctrica en su conjunto, lo que permite detectar los cambios de temperatura a lo largo de la clavija en lugar de detectarlos en un solo punto, como lo requiere una medición con contacto. Además, una medición con contacto requiere que esté previsto un sensor de temperatura con contacto, de manera que permanezca en contacto con la clavija eléctrica cuando está alojada en la toma 120 de corriente. Si el sensor de temperatura con contacto se desplaza y se sale de su lugar de modo que ya no esté en contacto con la clavija eléctrica, ya no proporcionará una medición precisa de la temperatura, de manera que existe el riesgo de que no se detecte un fallo peligroso en el aparato eléctrico. Un sensor matricial de infrarrojos también ofrece la posibilidad de realizar un procesamiento más complejo en la imagen térmica recibida por el sensor. Por ejemplo, se pueden usar algoritmos más avanzados basados en el aprendizaje automático para detectar patrones de cambio de temperatura indicativos de un fallo de alto riesgo en el aparato.

El sensor térmico se puede colocar de varias maneras diferentes para lograr la lectura de la temperatura superficial de la clavija eléctrica. En la Figura 1, el sensor térmico 110 está colocado dentro de la carcasa 130 del dispositivo 100 entre los huecos 121 que forman la toma 120 de corriente. En particular, hay una abertura 111 en la superficie de la carcasa 130 en una posición central de la toma 120 de corriente, entre los huecos en los que se alojan las patillas de una clavija eléctrica. El sensor térmico 110 se coloca dentro de la carcasa mirando hacia fuera de la carcasa 130 del dispositivo 100. De esta manera, el sensor térmico 110 obtiene imágenes de la superficie base de la clavija cuando está alojada en la toma 120 de corriente. La abertura 111 puede ser más grande que la matriz sensible a los infrarrojos del sensor térmico 110 y el sensor térmico puede estar introducido en un entrante dentro de la carcasa mirando a través de la abertura para proporcionar un campo de visión más amplio de la superficie inferior de una clavija alojada en la parte 120 de toma de corriente. De esta manera, el sensor térmico puede proporcionar una medición sin contacto de la temperatura superficial de una zona de la superficie inferior de una clavija alojada en el dispositivo 100. El sensor térmico 110 puede colocarse igualmente en una serie de ubicaciones alternativas para proporcionar una medición sin contacto de la temperatura superficial de la clavija eléctrica alojada en el dispositivo 100 de seguridad eléctrica.

Las Figuras 2 y 3 ilustran una posibilidad alternativa en la que el sensor térmico 110 se coloca en la superficie de la carcasa 130 dirigido a lo largo de la superficie 131 de la carcasa 130 para medir la temperatura superficial de la clavija eléctrica. En particular, el sensor térmico 110 puede moldearse dentro de la carcasa 130 del dispositivo 100 de seguridad eléctrica. En este ejemplo, la carcasa 130 comprende una parte sobresaliente integral 112 en la superficie 131 en la que está alojado el sensor de infrarrojos para dirigirlo a lo largo de la cara de la carcasa 130 hacia la parte 120 de toma de corriente. La Figura 2B muestra una vista de perfil lateral del dispositivo eléctrico 100 de la Figura 2A. La parte sobresaliente 112 de carcasa es visible en la superficie 131 de la carcasa 130. El sensor térmico 110 se retiene dentro de esta parte sobresaliente 112 de carcasa de modo que esté alineado de manera aproximadamente paralela a la superficie de la carcasa 130. El sensor 110 puede colocarse en cualquier punto alrededor de la parte 120 de toma de corriente, por ejemplo, dirigido a la toma 120 de corriente desde el lado que se muestra en la Figura 2A, desde abajo como se muestra en la Figura 3 o desde arriba. Colocar el sensor de esta manera para que esté dirigido a lo largo de la superficie de la carcasa permite que el sensor esté alejado de la clavija para obtener imágenes de un campo de visión más amplio alrededor de la clavija cuando está alojada en la toma de corriente. Dado que la lente del sensor térmico 110 proporciona un campo de visión de alrededor de 60°, se pueden obtener imágenes de una parte sustancial de la clavija eléctrica para detectar gradientes de temperatura crecientes a medida que surgen, lo que permite una detección más precisa de los aumentos de temperatura asociados con fallos eléctricos.

Aunque el sensor térmico 110 está configurado principalmente para la detección de la temperatura superficial, lo que permite una detección temprana de posibles fallos, antes de que causen aumentos de temperatura significativos que provoquen chispas o llamas, el sensor térmico claramente puede detectar al mismo tiempo la presencia de tales chispas o llamas a medida que surjan en la clavija debido a una emisión significativa de radiación IR. Por lo tanto, el sensor térmico 110 permite la detección temprana de los aumentos de temperatura asociados con posibles fallos peligrosos dentro del dispositivo y el dispositivo puede proporcionar diversas alertas y medidas para minimizar el riesgo de tales fallos, como se describirá ahora.

Dispositivo de placa frontal de toma de corriente de red

La Figura 2A ilustra diversas funcionalidades adicionales de un dispositivo de seguridad eléctrica. El dispositivo 100 de seguridad eléctrica mostrado en las Figuras 1 y 2A es una placa frontal 100 de toma de corriente de red, que está configurada para montarla en un punto de conexión eléctrica en una pared u otra superficie, por ejemplo, utilizando tornillos 101. El dispositivo 100 de seguridad de placa frontal de toma de corriente principal de las Figuras 1a y 2A comprende un cuerpo sustancialmente plano definido por una carcasa 130, como en una placa frontal o tablero de toma de corriente principal convencional. La placa frontal 100 de toma de corriente principal de seguridad eléctrica está configurada para colocarla en lugar de una placa frontal de toma de corriente principal convencional en los puntos de acceso eléctrico de un edificio para proporcionar una mayor seguridad contra el riesgo de incendios y fallos eléctricos. En el ejemplo de la Figura 1 y la Figura 2A, la placa frontal 100 de toma de corriente principal comprende dos tomas 120 de corriente, pero tales dispositivos de seguridad eléctrica podrían tener igualmente una sola toma 120 de corriente o un número mayor de tomas 120 de corriente. De manera similar, aunque el dispositivo 100 de las Figuras 1 y 2A tiene la forma de una placa frontal configurada para unirla a una pared u otra superficie, también podría estar previsto como una toma de corriente de extensión móvil configurada para unirla mediante un cable a una toma de corriente de red.

El dispositivo 100 de placa frontal de toma de corriente principal incluye conmutadores 102 para encender el suministro de corriente a la toma 120 de corriente correspondiente, como en una placa frontal de toma de corriente de red convencional. Durante el uso, el dispositivo 100 de placa frontal de toma de corriente principal se une a una pared atornillándolo en su posición con tornillos 101, en lugar de una placa frontal de toma de corriente principal convencional. Un aparato eléctrico se enchufa a una toma 120 de corriente del dispositivo 100 y se suministra corriente conmutando el conmutador 102 a la posición de encendido. La temperatura superficial de una clavija de aparato enchufada en la toma 120 de corriente se vigila mediante el sensor infrarrojo térmico 110 orientado a lo largo de la superficie de la carcasa 130 dirigida a la toma 120 de corriente. Cuando el procesador (no mostrado) identifica una temperatura o un cambio de temperatura específicos, el dispositivo 100 determina la presencia de un posible riesgo y puede tomar una serie de medidas. El dispositivo 100 de seguridad eléctrica comprende, en primer lugar, un sonador interno 140 de alarma que está configurado para sonar cuando se detecte un peligro con el fin de alertar a los ocupantes del área circundante. Además, el dispositivo de seguridad eléctrica comprende un enlace de comunicaciones inalámbricas configurado para comunicarse con uno o más dispositivos remotos. En particular, el dispositivo 100 está configurado para comunicarse a través del enlace de comunicaciones con un dispositivo de usuario, tal como un teléfono inteligente, para alertar a un usuario de la presencia de un posible fallo eléctrico y proporcionar más información sobre el tipo de peligro detectado y su posición dentro del edificio.

El dispositivo 100 contiene un conmutador 141 de reposición para reponer el dispositivo 100 o silenciar la alarma 140 cuando suena. El dispositivo 100 de seguridad eléctrica comprende además una serie de LED de estado para indicar a un usuario que el dispositivo 100 funciona correctamente. En particular, el dispositivo de la Figura 2A incluye un LED correspondiente para indicar el estado de la conectividad de la red, la alimentación del dispositivo y el sonido de la alarma. La serie de LED 142 está prevista en la superficie de la carcasa 130 para proporcionar una alerta visual al usuario. El dispositivo de seguridad eléctrica puede configurarse igualmente para comunicarse a través del enlace de comunicaciones inalámbricas con otros dispositivos de usuario, tales como un televisor inteligente, un reloj inteligente u otros dispositivos para indicar la presencia de un peligro potencial y proporcionar detalles sobre el peligro detectado.

Sensores adicionales

Además del sensor térmico 110, el dispositivo 100 de seguridad eléctrica comprende varios sensores adicionales para detectar la presencia de un peligro. En particular, el dispositivo de seguridad eléctrica comprende un sensor 113 de humo y gas configurado para detectar humo procedente de cualquier dispositivo eléctrico conectado al dispositivo 100 de seguridad eléctrica o humo y gas en las proximidades del dispositivo 100. El dispositivo 100 de seguridad eléctrica también incluye un sensor 114 de monóxido de carbono configurado para detectar monóxido de carbono en las proximidades del dispositivo 100 de seguridad eléctrica, por ejemplo, procedente de estufas de gas o calderas. El dispositivo 100 incluye además un sensor 115 de corriente para vigilar la corriente suministrada a un aparato eléctrico enchufado en el dispositivo 100 de seguridad eléctrica. El sensor de corriente se coloca dentro del dispositivo para medir la corriente entre las patillas de una clavija y el contacto correspondiente dentro del cuerpo del dispositivo 100.

Cada uno de los sensores está conectado eléctricamente al procesador dentro del dispositivo, de manera que el procesador pueda calcular si alguno de los parámetros detectados es indicativo de un peligro potencial. El procesador está configurado para determinar la presencia de un peligro potencial identificando cuándo el valor de un parámetro detectado supera un valor umbral predeterminado. Sin embargo, se puede usar un procesamiento más complejo para identificar la presencia de un peligro, por ejemplo, identificando una tasa de cambio de un parámetro detectado o cuando un cambio de parámetro detectado muestre un comportamiento o patrón concreto asociado con un mayor riesgo de un peligro. El procesador también se puede configurar para determinar la presencia de un peligro en función de una combinación de salidas de sensores para identificar un riesgo de manera más fiable. Por ejemplo, el procesador puede usar algoritmos más complejos, tales como algoritmos basados en el aprendizaje automático que tomen la salida de múltiples sensores para determinar un riesgo elevado. Por ejemplo, en una situación en la que las lecturas del sensor de corriente y del sensor térmico sean inferiores a sus umbrales individuales correspondientes, el comportamiento de las lecturas de sensor en combinación puede significar un peligro en desarrollo y, por lo tanto, esto puede detectarse en una etapa más temprana que con un solo sensor. Del mismo modo, una tasa inusual de probabilidad de uno o más parámetros puede indicar la presencia de un peligro. El dispositivo 100 puede incluir una memoria interna que contenga tales datos de parámetros de sensor, estando el procesador configurado para comparar los datos recibidos con datos indicativos de un peligro contenidos en la memoria para identificar la presencia de un peligro. El procesador puede usar algoritmos más complejos, tales como algoritmos de aprendizaje automático, que puedan entrenarse para identificar cambios en los parámetros asociados con un mayor riesgo de un peligro potencial. Por ejemplo, el algoritmo de aprendizaje automático puede incluir una red neuronal (o máquina de vectores de soporte) que funcione para recibir los datos de los sensores como entradas y, una vez entrenada en un conjunto de peligros simulados, pueda identificar un peligro real a partir de una combinación de entradas de los sensores utilizando pesos y umbrales, que pueden no estar ajustados o predeterminados por el operador. En otro ejemplo, se puede usar un modelo de regresión lineal para identificar cambios de parámetros a lo largo del tiempo para predecir o estimar un nivel de riesgo.

El dispositivo 100 de seguridad eléctrica también puede incluir un sensor 116 de agua dispuesto para detectar la presencia de agua en las proximidades del dispositivo 100, como se muestra en la Figura 2A. En particular, el sensor 116 de agua puede comprender un cuerpo 117 de sensor de agua dispuesto para descansar en el suelo por debajo del dispositivo 100 de seguridad eléctrica, para detectar la acumulación de agua en una superficie por debajo del dispositivo 100. El cuerpo 117 de sensor de agua está conectado al dispositivo mediante una conexión 118 de sensor de agua, como se muestra en la Figura 2A. La conexión 118 puede comprender una clavija que se enchufe en un enchufe hembra correspondiente en el lateral del dispositivo para conectar el sensor de agua al procesador interno, de manera que el procesador pueda recibir señales del sensor de agua para identificar la presencia de agua y alertar a un usuario mediante la alarma o el enlace de comunicaciones inalámbricas con un dispositivo de usuario. La presencia de agua puede ser particularmente peligrosa cuando hay un fallo eléctrico en el aparato, y el sensor adicional 116 de agua puede detectar la presencia de una fuga en un electrodoméstico o en el agua de la red para identificar tal peligro.

Además de emitir una alarma o enviar una alerta a un dispositivo remoto, tal como un teléfono inteligente, el dispositivo 100 de seguridad eléctrica también puede tomar medidas automáticamente, o cuando un usuario lo pida, para responder a los peligros detectados. De esta manera, el dispositivo 100 de seguridad eléctrica forma parte de un sistema de seguridad eléctrica que puede detectar un peligro, alertar a un usuario y tomar las medidas apropiadas para abordar el peligro.

El sistema de seguridad eléctrica comprende además uno o más dispositivos remotos que, en el ejemplo de la Figura 2A, tienen la forma de una unidad 150 de aislamiento. El sistema puede comprender diversos tipos de unidades de aislamiento, cada una de las cuales comprende un enlace de comunicaciones con el dispositivo eléctrico 100 y algún tipo de medio de accionamiento para restringir o interrumpir un flujo de agua, gas o electricidad al recibir una señal del dispositivo 100 de seguridad eléctrica con el fin de mitigar los posibles efectos de un peligro. En la Figura 2A, el dispositivo 150 de aislamiento mostrado es una unidad local 151 de aislamiento de agua que comprende una válvula motorizada tal como la ilustrada en la Figura 5B. La válvula motorizada 151 de la unidad 150 de aislamiento está situada en la línea 161 de suministro de alimentación de agua fría que transporta agua desde el suministro principal a un aparato eléctrico. La unidad local de aislamiento de agua incluye un enlace 152 de comunicaciones con el dispositivo 100 de seguridad eléctrica, que en el ejemplo de la Figura 2A adopta la forma de una conexión cableada 152 que se conecta a un puerto en la carcasa del dispositivo 100 de seguridad eléctrica, de manera que las señales del procesador puedan enviarse a la válvula motorizada 151 para accionar la válvula. De esta manera, cuando la unidad 100 de seguridad eléctrica detecta un peligro utilizando uno de los sensores 110, 113, 114, 115, 116, se puede enviar una señal a la unidad local de aislamiento de agua para accionar la válvula 151 y cortar el suministro de agua al aparato eléctrico, por ejemplo, una lavadora o un lavavajillas.

El aparato eléctrico se puede enchufar en el dispositivo 100 de seguridad eléctrica con el que está conectada la válvula remota 151. De esta manera, se puede identificar un fallo eléctrico en el propio aparato, por ejemplo, mediante el sensor 115 de corriente o el sensor 110 de temperatura, y se puede cortar el suministro de agua al dispositivo para evitar una fuga del aparato defectuoso. De manera similar, si el sensor 116 de agua conectado al dispositivo 100 de seguridad eléctrica detecta la presencia de una fuga a través de la acumulación de agua en el suelo por debajo del dispositivo 100, el procesador del dispositivo 110 puede enviar una señal a través del enlace 152 de comunicaciones a la unidad local 150 de aislamiento de agua para cortar el suministro de agua. Cortar el suministro de agua puede mitigar aun más el peligro de que los fallos eléctricos transmitan corrientes eléctricas peligrosas a través de la fuga de agua de un aparato en particular. En lugar de usar una conexión cableada 152, la unidad local 150 de aislamiento de agua puede comprender uno o más modos de comunicación inalámbrica para comunicarse con el dispositivo 100 de seguridad eléctrica y otros dispositivos remotos dentro del sistema de seguridad eléctrica.

El dispositivo 100 de seguridad eléctrica también incluye un conmutador relé dentro del dispositivo 100 que está configurado para desconectar el suministro de corriente a un aparato eléctrico conectado al dispositivo 100 de seguridad eléctrica cuando el procesador determine la presencia de un peligro a través de las señales recibidas de uno o más sensores. De esta manera, si se detecta un fallo en los aparatos, el suministro eléctrico procedente de la red eléctrica a través del dispositivo 100 de seguridad eléctrica se puede detener inmediatamente para evitar que el peligro siga desarrollándose.

Dispositivo adaptador enchufable de seguridad

Las Figuras 3 y 4 muestran un dispositivo 200 de seguridad eléctrica alternativo. El dispositivo 200 de seguridad eléctrica mostrado en las Figuras 3 y 4 es una unidad adaptadora enchufable 200 que está configurada para enchufarse en una toma de corriente de red y recibir la clavija de un aparato eléctrico, de manera que el suministro de corriente procedente de la toma de corriente principal se transmita a través de la unidad adaptadora 200 al aparato. De esta manera, en lugar de instalar las placas frontales 100 de dispositivo de seguridad eléctrica como se muestra en las Figuras 1 y 2A, la unidad adaptadora enchufable 200 de seguridad puede simplemente enchufarse en los terminales de red existentes y los aparatos eléctricos pueden enchufarse directamente en la unidad adaptadora 200 para obtener la funcionalidad de seguridad aumentada explicada anteriormente.

El dispositivo 200 de seguridad eléctrica mostrado en las Figuras 3 y 4 incluye toda la funcionalidad descrita anteriormente con respecto al dispositivo 100 de seguridad de placa frontal mostrado en las Figuras 1 y 2A. En particular, incluye un sensor matricial 210 de infrarrojos moldeado en la carcasa 230 del dispositivo 200 de modo que esté dirigido a lo largo de la superficie exterior de la carcasa 230 en una zona de la superficie exterior correspondiente a la toma 220 de corriente y, por lo tanto, detecte la temperatura superficial de la clavija de un aparato eléctrico enchufado en la unidad adaptadora 200. La unidad adaptadora 200 de seguridad eléctrica también incluye un sensor 215 de corriente incorporado dentro de los huecos correspondientes a la toma 220 de corriente; un sensor 213 de humo y gas; un sensor 214 de monóxido de carbono; un sensor 116 de agua independiente que se puede enchufar en el dispositivo 200 para detectar la presencia de agua en el suelo por debajo del adaptador 200, una unidad local remota 150 de aislamiento de agua configurada para cerrar una válvula motorizada para detener el flujo de agua a una lavadora o un lavavajillas; un sonador interno 240 de alarma; LED 242 de estado; un conmutador 241 de encendido/reposición/silencio; y un procesador interno configurado para recibir señales de cada uno de los sensores, analizar estas señales para determinar si son indicativas de la presencia de un peligro potencial y alertar al usuario a través del sonador interno 240 de alarma o enviando una alerta a un dispositivo de usuario remoto, tal como un teléfono inteligente.

Una funcionalidad adicional que puede estar presente en cada uno de los dispositivos 100, 200 de seguridad eléctrica es una batería auxiliar interna, de manera que, si la red eléctrica falla o es apagada por el sistema de seguridad, los dispositivos 100, 200 de seguridad eléctrica continúen funcionando durante cierto período de tiempo. Por lo tanto, la única diferencia entre el dispositivo 200 de las Figuras 3 y 4 y el dispositivo de las Figuras 1 y 2A es que el dispositivo 200 tiene la forma de una unidad adaptadora que tiene una parte 223 de clavija, mostrada en la Figura 4, que permite enchufar el dispositivo en un punto eléctrico principal.

Aislamiento remoto de suministro de red

Otro dispositivo remoto que forma parte del sistema de seguridad eléctrica es una unidad 250 de aislamiento de suministro de red que se muestra en la Figura 5A. La unidad 250 de aislamiento de suministro de red comprende al menos una válvula motorizada 251 dispuesta para su instalación en un suministro de red, por ejemplo, una alimentación de agua principal, un depósito colector de agua o un suministro de gas de red. La unidad 250 de aislamiento de suministro de red incluye además una unidad 260 de control dispuesta para su instalación cerca del suministro principal. La unidad 260 de control de aislamiento de suministro de red comprende un enlace de comunicaciones para enviar señales a la válvula motorizada 251 con el fin de cortar el suministro de red. En el ejemplo de la Figura 5A, la válvula motorizada 151 está prevista dentro de la línea 162 de suministro de agua de red a fin de cortar el suministro de agua de red al edificio o la parte del edificio. La unidad 260 de control de aislamiento de suministro de red comprende un enlace 252 de comunicaciones configurado para recibir señales de un dispositivo de seguridad eléctrica tal como el mostrado en las Figuras 1 a 4 y controlar la válvula motorizada 251 de corte de red en consecuencia, con el fin de cortar el suministro principal en caso de que uno de los dispositivos 100, 200 de seguridad eléctrica de la red de dispositivos de seguridad eléctrica detecte un peligro.

La unidad 260 de control de aislamiento de suministro principal también puede incluir varios sensores locales con una funcionalidad similar a la de los dispositivos 100, 200 de seguridad eléctrica para detectar la presencia de un peligro local y cortar el suministro principal en consecuencia. En particular, la unidad 260 de control de suministro principal puede incluir un sensor térmico 261, por ejemplo, como se explicó anteriormente con referencia al dispositivo 100, 200 de seguridad eléctrica, configurado para detectar la presencia de una chispa, llama o aumento de temperatura en las proximidades locales; un sensor 263 de humo y gas; un sensor 264 de monóxido de carbono; y un sensor opcional 226 de agua para detectar la presencia de agua que se acumule en el suelo por debajo de la unidad 260 de control. Por lo tanto, la unidad 250 de aislamiento de suministro de red tiene la funcionalidad requerida para detectar la presencia de peligros locales y cortar el suministro de red en consecuencia, así como alertar a otros dispositivos de la red. La unidad 260 de control de suministro de red también comprende un sonador interno 265 de alarma para alertar a un usuario de la presencia del peligro y también puede transmitir señales a un dispositivo de usuario, tal como un teléfono inteligente o un televisor inteligente, para alertar al usuario con la descripción de la ubicación del peligro detectado. El dispositivo también puede tener una batería auxiliar interna 268, como ocurre con los dispositivos descritos anteriormente. El dispositivo puede conectarse directamente al suministro de energía de red a través de la conexión 269.

Por lo tanto, la unidad 250 de aislamiento de suministro principal descrita anteriormente proporciona una funcionalidad adicional en términos de la unidad 260 de control con diversos sensores para detectar peligros locales. Sin embargo, se puede prever una unidad de aislamiento de suministro principal menos compleja de manera más simple en forma de una válvula motorizada 251 y un receptor inalámbrico 252 configurado para recibir una señal enviada por un dispositivo 100, 200 de seguridad eléctrica, como se muestra en la Figura 5B. En este caso, la válvula motorizada 251 se encuentra en la línea de suministro principal, por ejemplo, la alimentación de agua de red, el depósito colector de agua o el suministro de gas de red, e incluye un componente receptor inalámbrico 252 que simplemente comprende medios para recibir una señal enviada por un dispositivo de seguridad eléctrica dentro del sistema de seguridad eléctrica y accionar la válvula para cortar el suministro principal.

El sistema de seguridad eléctrica también puede incluir una unidad 350 de aislamiento eléctrico de red, como se muestra en la Figura 6. La unidad 250 de aislamiento eléctrico de red comprende una unidad 360 de control de aislamiento eléctrico de red que tiene exactamente la misma funcionalidad que la unidad 260 de control descrita anteriormente con respecto a la Figura 5A. En particular, puede recibir señales enviadas desde los dispositivos 100, 200 de seguridad eléctrica y dispositivos remotos en la red del sistema de seguridad eléctrica y puede detectar una serie de peligros locales utilizando uno o más sensores locales. La unidad 250 de aislamiento eléctrico difiere de la unidad 250 de aislamiento de suministro principal en que comprende un enlace 352 de comunicaciones cableado o inalámbrico con el conmutador principal 351 dentro de una unidad eléctrica de consumidor (o una caja de fusibles). De esta manera, cuando la unidad 360 de control de aislamiento de suministro principal, bien recibe una señal de un dispositivo de seguridad eléctrica indicativa de la detección de un peligro, bien detecta un peligro local con uno o más de los sensores locales dentro de la unidad 360 de control, el procesador interno envía una señal a través del enlace 352 de comunicaciones al conmutador principal 351 de la unidad 353 de consumidor que corta el suministro eléctrico de red. De esta manera, se puede evitar que un peligro potencial se propague aun más cortando el suministro eléctrico al edificio. En un ejemplo alternativo, toda la funcionalidad de la unidad 360 de control puede integrarse directamente en una unidad de consumidor/caja de fusibles. Además, al igual que con las unidades de aislamiento descritas anteriormente, se puede prever una versión más simple que simplemente incluya un receptor inalámbrico incorporado en la unidad 353 de consumidor y un actuador que conmute el conmutador principal 351 de la unidad 353 de consumidor cuando el receptor inalámbrico reciba la señal de un dispositivo remoto o dispositivo 100, 200 de seguridad eléctrica.

Sistema de seguridad eléctrica

La Figura 7 ilustra una red 400 de sistema de seguridad eléctrica a modo de ejemplo. El sistema 400 de seguridad eléctrica puede incluir una pluralidad de dispositivos 100, 200 de seguridad eléctrica como se describió anteriormente y una pluralidad de dispositivos remotos 250, 251, 350, 402. Todos los dispositivos remotos y los dispositivos de seguridad eléctrica pueden comunicarse a través de conectividad inalámbrica, por ejemplo, radiofrecuencia de banda estrecha, Wi-Fi y Bluetooth. Preferiblemente, cada uno de los dispositivos está configurado para comunicarse a través de dos canales de comunicación, de modo que todos los dispositivos puedan funcionar en dos tipos diferentes de redes como seguridad contra fallos. En este ejemplo, los dispositivos pueden comunicarse a través de Wi-Fi 404 y una red 403 de malla de radio, por ejemplo, de 868 MHz. La conectividad de cada uno de los dispositivos de la red puede gestionarse mediante un concentrador inteligente central 401 que esté conectado al enrutador doméstico 405 y pueda gestionar la conectividad entre los diversos dispositivos remotos y dispositivos de seguridad eléctrica. El concentrador inteligente 401 también puede tener la funcionalidad descrita anteriormente en términos de sensores, conectividad y alertas asociados con los dispositivos descritos anteriormente. Previendo dos redes de comunicación, si una red deja de funcionar, los dispositivos pueden seguir comunicándose para emitir una alerta o adoptar respuestas específicas para cerrar el suministro principal a fin de mitigar el riesgo de un peligro en particular.

Como se describió anteriormente, un dispositivo remoto en particular puede ser un teléfono inteligente 402 como se muestra en la Figura 7. El teléfono inteligente (u otro dispositivo inteligente de usuario) puede ejecutar una aplicación con la que el usuario pueda gestionar el sistema y recibir alertas. En particular, cuando se detecta un peligro, se puede enviar una señal al teléfono inteligente del usuario y la aplicación puede mostrar información sobre el peligro, por ejemplo, si se ha detectado un incendio, la ubicación del incendio y ofrecer opciones para que el usuario aborde el riesgo, por ejemplo, cortando el suministro eléctrico o llamando a los servicios de emergencia. La aplicación también puede configurarse para vigilar el consumo de corriente de los aparatos eléctricos enchufados en los dispositivos 100, 200 de seguridad eléctrica. En particular, los dispositivos de seguridad eléctrica comprenden un sensor de corriente que puede usarse para vigilar la cantidad de corriente que consume un dispositivo en particular enchufado en el dispositivo 100, 200 de seguridad eléctrica. De esta manera, el usuario puede vigilar el consumo de corriente e identificar cualesquiera unidades potencialmente defectuosas que muestren características de consumo de corriente inusuales.

Debido a que el sensor de corriente mide la corriente proporcionada por cada toma de corriente, el sistema de seguridad eléctrica también puede vigilar el consumo de energía en cada punto de salida individual del dispositivo de seguridad eléctrica. Estos datos pueden proporcionarse a la aplicación del teléfono inteligente y almacenarse en una memoria para permitir a un usuario optimizar su consumo de electricidad. Esto proporcionará una medida más precisa del consumo de energía y señalará con precisión cualesquiera elementos de alta corriente que consuman más electricidad de lo normal durante un período de tiempo y enviará una alerta a un teléfono inteligente. Además, se puede utilizar como sistema de seguridad, por ejemplo, si no se detecta ninguna actividad en determinados momentos del día, el dispositivo de seguridad eléctrica alertará a su teléfono inteligente. Por lo tanto, esto se puede utilizar para identificar una falta de actividad que pueda indicar un motivo de preocupación, por ejemplo, en el caso de las personas que viven solas, en particular las personas enfermas o de edad avanzada que podrían correr un mayor riesgo.

La aplicación también permite controlar remotamente los conmutadores relé de cualquiera de los dispositivos de seguridad eléctrica para encender o apagar el suministro de corriente en una toma de corriente en particular. Por ejemplo, la aplicación permite las siguientes funciones: encender o apagar, temporizadores de encendido retardado o apagado retardado, modo aleatorio para cuando una propiedad está desocupada.

El sistema 400 de seguridad eléctrica también puede configurarse para tomar las medidas apropiadas automáticamente, sin requerir una entrada del usuario a través de un dispositivo 402 de usuario. Estas medidas automáticas pueden programarse para ejecutarse en función de los peligros concretos identificados. Por ejemplo, en el sistema de la Figura 7, si el sensor 116 de agua conectado a la unidad adaptadora 200 de seguridad eléctrica detecta agua, la unidad adaptadora de seguridad eléctrica puede enviar una señal a la unidad local conectada 150 de aislamiento de agua para accionar la válvula remota 151 para cerrar el suministro local de agua al aparato conectado y evitar más fugas. De manera similar, si los sensores de corriente de los dispositivos 100, 200 de seguridad eléctrica detectan una sobretensión o los sensores térmicos infrarrojos detectan un aumento de temperatura asociado con una sobretensión, la unidad 350 de aislamiento eléctrico de red puede actuar para enviar una señal al conmutador principal 351 de la unidad 353 de consumidor para cortar el suministro eléctrico de red.

El sistema de seguridad eléctrica puede tomar las siguientes medidas, bien de forma automática, bien cuando un usuario lo pida, por ejemplo, desde una interfaz de control tal como la aplicación para teléfonos inteligentes.

Una vez que un dispositivo de seguridad eléctrica ha identificado un peligro potencial, cuando el procesador identifica que una salida de un sensor supera el valor umbral correspondiente, el dispositivo de seguridad eléctrica puede tomar una o más de las siguientes medidas:

• Hacer sonar una alarma local

• Desconectar el suministro de energía localmente en el adaptador enchufable, en una toma de corriente simple o individualmente en cada salida de una toma de corriente doble.

• Enviar una señal al concentrador a través de la red MESH de radio para enviar un mensaje de alerta a todos los teléfonos inteligentes emparejados con el sistema a través de AWS (Amazon Web Services). El concentrador también puede informar a dispositivos de terceros para que se activen mediante un protocolo estándar del sector, es decir, IFTTT(if This Then That),por ejemplo (hay otros protocolos de terceros disponibles).

• Alertar a otros dispositivos de la red MESH para activar sonadores, apagar salidas que sean configurables.

• Alertar a un dispositivo de asistente de voz para que brinde información sobre un peligro, opciones para responder y orientación a un usuario, por ejemplo, cómo salir de la ubicación de manera segura.

• Enviar señales para activar las válvulas de aislamiento de agua remotas en la alimentación fría principal y el depósito colector y la válvula de aislamiento de gas remota para que se cierren automáticamente.

• Enviar una señal a la unidad de aislamiento de red eléctrica para apagar de forma remota la unidad de consumidor de red.

Con el dispositivo de seguridad eléctrica, se proporciona una detección temprana para identificar peligros en una etapa temprana. En particular, previendo un sensor térmico dirigido a detectar la temperatura superficial de la clavija de un aparato eléctrico cuando está insertada en el dispositivo 100, 200 de seguridad eléctrica, se puede detectar un fallo de seguridad eléctrica antes de que se convierta en un peligro grave, tal como un incendio. La funcionalidad adicional proporcionada por los sensores adicionales y en la conectividad entre los dispositivos de seguridad eléctrica y los dispositivos remotos permite detectar peligros en una etapa temprana, alertar a un usuario y tomar medidas adecuadas para abordar el peligro. Por lo tanto, la presente invención hace progresos con respecto a los dispositivos conocidos en cuanto a la velocidad con la que se pueden identificar peligros potenciales y la funcionalidad adicional que permite abordar los peligros automáticamente y alertar a los usuarios de manera eficaz.

Aparato eléctrico con sensor térmico integrado

De acuerdo con la invención, se proporciona un aparato eléctrico con un dispositivo de seguridad eléctrica integrado. En particular, un aparato eléctrico puede comprender: una carcasa; componentes eléctricos dentro de la carcasa configurados para proporcionar una función del aparato eléctrico; un sensor térmico dispuesto para detectar la temperatura superficial de los componentes eléctricos; y un procesador en comunicación con el sensor térmico, estando el procesador configurado para determinar cuándo la temperatura superficial detectada supera un umbral predeterminado.

En particular, el aparato eléctrico podría ser un microondas, un horno de gas o eléctrico, una caldera, una unidad de consumidor, un lavavajillas, una nevera y/o congelador, una lavadora, una secadora de tambor o un cargador.

El sensor térmico es un sensor matricial de infrarrojos, tal como se describió anteriormente, que está dispuesto dentro del aparato eléctrico a fin de proporcionar una medición sin contacto de la temperatura superficial de los componentes eléctricos internos del dispositivo. El sensor térmico está montado de modo que esté dirigido a los componentes eléctricos internos que sean más propensos a sobrecalentarse, tales como uno o más de los siguientes: un motor, un calentador, una fuente de alimentación, un fusible y la circuitería eléctrica de conexión. El sensor térmico utiliza una lente de tal manera que tiene un campo de visión que cubre una parte sustancial de los componentes eléctricos que se vigilan. El dispositivo interno de seguridad eléctrica integrado dentro de un aparato eléctrico funciona exactamente de la misma manera que los dispositivos de seguridad eléctrica descritos anteriormente, aparte de que está dirigido a un componente eléctrico interno en particular en lugar de a la clavija del aparato, por lo que la descripción anterior se aplica igualmente al aparato eléctrico con sensor térmico integrado.

El aparato eléctrico también comprende un enlace de comunicaciones inalámbricas para que pueda integrarse en el sistema de seguridad eléctrica descrito anteriormente para lograr los procesos y ventajas descritos anteriormente.

Exposiciones adicionales que definen aspectos de la invención

Un sistema según la presente invención comprende dispositivos de detección de peligros y dispositivos de mitigación, conectados a través de una red. Los dispositivos del sistema están equipados con capacidades de red inalámbrica para permitir la comunicación entre sí y con dispositivos de comunicación móvil externos, tales como un teléfono inteligente. Las comunicaciones entre los dispositivos pueden ser directas a través de una red local o pueden ser a través de un servidor remoto.

Un adaptador de clavija de seguridad eléctrica comprende una toma de corriente, dispuesta para recibir una clavija de un dispositivo externo, y una parte de clavija, dispuesta para insertarla en una toma de corriente de suministro de energía externo, tal como una toma de corriente de pared de red. El adaptador de clavija está dispuesto en general para proporcionar una conexión eléctrica selectiva entre un aparato eléctrico (dispositivo externo) y un suministro de energía doméstico (toma de corriente de pared de red).

El dispositivo adaptador incluye al menos un sensor de peligro que puede determinar un peligro potencial y desconectar el dispositivo externo del suministro de energía. De esta manera, el dispositivo adaptador puede proporcionar una detección local del peligro y evitar que el dispositivo externo agrave el peligro. Por ejemplo, si un frigorífico se incendia, se puede cortar el suministro de energía al frigorífico, lo que evita que el frigorífico agrave las condiciones del incendio. Además, la detección temprana de un peligro es más probable que en los sistemas de detección convencionales, ya que los sensores están más cerca de las posibles causas del peligro.

La toma de corriente y la parte de clavija están conectadas a través de una circuitería interna del adaptador. El circuito interno puede incluir un relé, dispuesto para controlar selectivamente la corriente entre la parte de clavija y la toma de corriente. También se contemplan medios alternativos para cortar selectivamente el suministro de energía a los dispositivos externos. La circuitería interna también puede incluir componentes para la comunicación inalámbrica, tales como conjuntos de chips Bluetooth, Wi-Fi y red de malla de radio.

El adaptador comprende además un conjunto integrado de sensores de detección de peligros, tales como sensores de detección de CO, CO2, humo, gas, térmicos, llamas y agua. Cada uno de los sensores está conectado, a través de la circuitería interna, a la red del sistema.

El sensor de humo está dispuesto para detectar los niveles ambientales de humo y puede comprender componentes de detección dispuestos para utilizar, bien métodos de detección óptica (tales como la detección fotoeléctrica), bien métodos de detección física (tales como la ionización), o ambos. Cuando el nivel de humo ambiental detectado supera un valor umbral, el sensor de humo se comunica con la circuitería interna para indicar un riesgo de incendio.

El sensor de gas está dispuesto para detectar los niveles ambientales de gases peligrosos, tales como gases combustibles, inflamables y tóxicos. El sensor de gas puede comprender componentes de detección dispuestos para utilizar cualesquiera, o una combinación de, métodos de detección electroquímicos, de pellistor, de fotoionización, de punto infrarrojo o de semiconductores. Cuando el nivel de gas peligroso ambiental detectado supera un valor umbral, el detector de gas se comunica con la circuitería interna para indicar un riesgo de fuga de gas o incendio.

El sensor de monóxido de carbono está dispuesto para detectar los niveles ambientales de monóxido de carbono (CO). El sensor de CO puede comprender componentes de detección dispuestos para utilizar cualesquiera, o una combinación de, métodos de detección biomiméticos, electroquímicos, optoquímicos y de semiconductores. Cuando el nivel de CO ambiental detectado supera un valor umbral, el detector de CO se comunica con la circuitería interna para indicar un riesgo de fuga de CO o incendio.

El sensor térmico está dispuesto para detectar los niveles ambientales de energía térmica y puede comprender componentes de detección dispuestos para utilizar métodos de detección de calor, bien mecánicos, bien de semiconductores, o ambos. El sensor térmico es capaz de detectar la temperatura superficial o una llama desnuda de cualquier aparato eléctrico o un aparato defectuoso, que a su vez provoque un cortocircuito y un posible incendio. Cuando el nivel de energía térmica ambiental detectado supera un valor umbral, el detector de calor se comunica con la circuitería interna para indicar un riesgo de incendio.

Los sensores térmicos adicionales pueden vigilar las conexiones dentro del dispositivo para identificar un flujo de corriente anormal o condiciones que causen un peligro local. Un sensor térmico IR adicional puede crear una imagen térmica de una zona local e identificar un peligro antes de que se propague.

En el caso de que uno de los sensores integrados detecte un parámetro que indique un peligro potencial y/o un incendio, el adaptador acciona automáticamente el relé de manera que se interrumpa la conexión eléctrica entre la parte de clavija y la toma de corriente. Esto garantiza que, cuando el adaptador perciba un peligro potencial, se apague inmediatamente el suministro de energía eléctrica al aparato potencialmente peligroso.

El adaptador puede conectarse además, a través de sus conjuntos de chips Bluetooth, Wi-Fi o red de malla de radio, a una red de sistema. El adaptador puede conectarse mediante Wi-Fi a Internet o a una red local, estando cada dispositivo en comunicación entre sí o con un servidor central. También se puede prever un módulo de red de malla que posibilite que el adaptador se comunique con un dispositivo en un edificio o una parte de un edificio, tal como una unidad de aislamiento descrita posteriormente o un concentrador central ubicado en el edificio o la parte de un edificio que se comunique con todos los dispositivos presentes en el edificio o la parte de un edificio.

Si un dispositivo de comunicación inalámbrica, tal como un teléfono inteligente, está conectado a la red, la clavija puede comunicarse con el dispositivo de comunicación inalámbrica para enviar una alerta. Normalmente, una alerta de este tipo puede comprender un mensaje visible y/o un sonido audible.

El adaptador puede comprender además uno o más LED para indicar el estado del adaptador. Por ejemplo, un LED puede indicar un estado de alarma, mientras que otro LED puede indicar un estado normal y otro LED puede indicar que se están produciendo comunicaciones.

El adaptador se puede disponer para proporcionar energía desde un suministro de pared a diversos electrodomésticos. Por ejemplo, el adaptador puede estar dispuesto para conectarse a un suministro de energía, una cafetera, un microondas, un hervidor, tomas de corriente de extensión, una tostadora, una plancha de pelo, una lavadora, un lavavajillas, una caldera mural, un horno eléctrico, una secadora de tambor, un frigorífico/congelador o una unidad de consumidor.

Como alternativa, la circuitería interna, el módulo de comunicación inalámbrica y los sensores de detección de peligros descritos anteriormente pueden estar incorporados en una toma de corriente de pared integrada. Durante el uso, si se detecta un nivel peligroso de incendio, agua, CO o CO2 localmente o desde cualquier otro dispositivo remoto de la red, la toma de corriente de pared integrada se apagará automáticamente para aislar el suministro eléctrico a cualesquiera aparatos conectados. Al igual que con los demás dispositivos de la red, un módulo de comunicación inalámbrica permite que la toma de corriente de pared integrada se comunique de forma inalámbrica a través de Wi-Fi y radiofrecuencia de banda estrecha de 868 MHz en una red mallada con otros dispositivos de la red.

En otro ejemplo, la circuitería interna, el módulo de comunicación inalámbrica y los sensores de detección de peligros descritos anteriormente pueden instalarse en una unidad de acoplamiento. La unidad de acoplamiento puede comprender además un elemento de conexión para permitir la conexión a un dispositivo de comunicación móvil externo, tal como un teléfono inteligente. Durante el uso, si se detecta un nivel peligroso de incendio, agua, CO o CO2 localmente o desde cualquier otro dispositivo remoto de la red, la unidad de acoplamiento hará sonar una alarma desde un altavoz integrado. Si un dispositivo de comunicación móvil externo está conectado a la unidad de acoplamiento cuando se detecta un peligro, la unidad de acoplamiento puede enviar además una señal al dispositivo de comunicación móvil para hacer sonar una alarma desde el dispositivo externo. Al igual que con los demás dispositivos de la red, un módulo de comunicación inalámbrica permite que la unidad de acoplamiento se comunique de forma inalámbrica a través de Wi-Fi y radiofrecuencia de banda estrecha de 868 MHz en una red mallada con otros dispositivos de la red.

Además de desconectar el suministro de energía local al aparato o dispositivo externo conectado, la circuitería interna también puede configurarse para enviar un mensaje de desconexión a un dispositivo remoto o unidad de aislamiento. La unidad de aislamiento puede configurarse para desconectar una condición que cause un peligro u otro aspecto que pueda agravar el peligro.

Por ejemplo, un sensor de agua colocado en el suelo de una cocina y conectado al adaptador puede detectar la presencia de agua y activar de forma remota una válvula que desconecte el suministro de agua de red al edificio o la parte del edificio a fin de evitar mayores daños por inundaciones. Además, la detección de un riesgo de incendio mediante los sensores de humo o incendio también puede desconectar el suministro de gas, que podría agravar los efectos de un incendio.

La unidad de aislamiento puede comprender un módulo de comunicación inalámbrica y una o más válvulas de aislamiento. La unidad de aislamiento está dispuesta para instalarla en un sistema de manejo de fluidos, tal como tuberías de agua, para controlar el flujo de fluido a través del sistema de manejo de fluidos. Por ejemplo, la unidad de aislamiento puede instalarse en una tubería de agua que suministre agua a un aparato, tal como un lavavajillas o una lavadora. En otros ejemplos, la unidad de aislamiento puede instalarse en tuberías de suministro, tales como tuberías de agua que transporten la alimentación de agua principal, la salida del depósito colector de agua o el suministro de gas. La unidad de aislamiento también puede ser parte de un sistema de suministro eléctrico y desconectar de forma remota el suministro eléctrico al edificio o la parte del edificio, por ejemplo, mediante un RCD o dispositivo de corriente residual.

El módulo de comunicación inalámbrica de la unidad de aislamiento puede ser un módulo de comunicaciones dual. En particular, puede ser una red de radio de malla de banda estrecha y una CPU.

La unidad de aislamiento puede comprender además uno o más LED para indicar el estado de la unidad de aislamiento. Por ejemplo, un LED puede indicar un estado de alarma, mientras que otro LED puede indicar un estado normal y otro LED puede indicar que se están produciendo comunicaciones.

Durante el uso, la unidad de aislamiento puede responder a una señal de comunicación inalámbrica de un dispositivo de detección, tal como un adaptador de clavija, que indique que se ha detectado un peligro potencial. Cuando la unidad de aislamiento recibe tal señal, la unidad de aislamiento puede funcionar para cerrar o abrir la válvula de aislamiento. La unidad de aislamiento también puede enviar un mensaje de comunicación a través de la red, de vuelta al dispositivo de detección o a un dispositivo de comunicación móvil, tal como un teléfono inteligente.

En algunos ejemplos, la propia unidad de aislamiento puede comprender además uno de los sensores de detección de peligros descritos anteriormente, o una combinación de éstos, dispuesto(s) para detectar niveles de parámetros peligrosos. En este caso, cuando se detecten una fuga u otro riesgo, la unidad de aislamiento puede responder a esa detección local para accionar la válvula de aislamiento. La unidad de aislamiento puede comunicarse además, utilizando el módulo de comunicación inalámbrica, con otros dispositivos de la red/del sistema para accionar válvulas adicionales o para enviar un mensaje a un dispositivo de comunicaciones inalámbricas, tal como un teléfono inteligente.

Normalmente, la válvula de aislamiento de la unidad de aislamiento es una válvula motorizada, dispuesta para aislar un suministro de agua principal si se detecta una fuga localmente o desde cualquier otro dispositivo remoto de la red/del sistema.

Los dispositivos del sistema, incluyendo el adaptador local y la unidad de aislamiento remoto, pueden comprender cada uno una o más CPU o microprocesadores que realicen la funcionalidad descrita. Pueden almacenarse instrucciones en un medio legible por ordenador que, cuando sea ejecutado por el o los procesadores, haga que los procesadores ejecuten las instrucciones. Los dispositivos pueden incluir una CPU de vigilancia que funcione para reponer los módulos de radio o Wi-Fi.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (400) de seguridad eléctrica que comprende un aparato eléctrico y uno o más dispositivos remotos, comprendiendo el aparato eléctrico:

una carcasa;

componentes eléctricos internos dentro de la carcasa configurados para proporcionar una función del aparato eléctrico;

un sensor térmico dispuesto para detectar la temperatura superficial de los componentes eléctricos, comprendiendo el sensor térmico un sensor de infrarrojos;

un procesador en comunicación con el sensor térmico, estando el procesador configurado para determinar la presencia de un peligro eléctrico cuando la temperatura superficial detectada de los componentes eléctricos internos haya superado un umbral predeterminado; y

un enlace de comunicación inalámbrica configurado para permitir la comunicación con los uno o más dispositivos remotos, en donde el aparato eléctrico está configurado para enviar una señal a un dispositivo remoto utilizando el enlace de comunicaciones cuando el procesador determine la presencia de un peligro eléctrico;

en donde el aparato eléctrico y los dispositivos remotos forman una red de malla en la que el aparato eléctrico y los dispositivos remotos pueden comunicarse.

2. El sistema (400) de seguridad eléctrica de la reivindicación 1, en donde el aparato eléctrico es:

un microondas, un horno de gas o eléctrico, una caldera, una unidad de consumidor, un lavavajillas, una nevera y/o congelador, una lavadora, una secadora de tambor o un cargador.

3. El sistema (400) de seguridad eléctrica de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde los componentes eléctricos internos del aparato eléctrico comprenden uno o más de los siguientes: un motor, un compresor, un calentador, una fuente de alimentación, un fusible, circuitería eléctrica o cualesquiera otros componentes que puedan sobrecalentarse.

4. El sistema (400) de seguridad eléctrica de cualquier reivindicación precedente, en donde el sensor térmico del aparato eléctrico está configurado para proporcionar una medición sin contacto de la temperatura superficial de los componentes eléctricos internos dentro de la carcasa.

5. El sistema (400) de seguridad eléctrica de cualquier reivindicación precedente, comprendiendo el aparato eléctrico además una memoria que contiene datos relacionados con el comportamiento de la temperatura superficial asociado con un peligro concreto; estando el procesador configurado para recibir datos de temperatura superficial del sensor térmico y compararlos con los datos almacenados en la memoria para determinar la presencia de un peligro.

6. El sistema (400) de seguridad eléctrica de cualquier reivindicación precedente, comprendiendo el aparato eléctrico además uno o más de los siguientes: un sensor de humo y/o gas; un sensor de monóxido de carbono; un sensor de corriente; un sensor de humedad y/o agua; estando el procesador configurado para determinar si el parámetro correspondiente detectado por cada sensor supera un valor umbral predeterminado.

7. El sistema (400) de seguridad eléctrica de la reivindicación 6, en donde el procesador del aparato eléctrico está configurado para comparar el comportamiento de una combinación de parámetros detectados con los datos de respuesta almacenados en una memoria para identificar la presencia de un peligro.

8. El sistema (400) de seguridad de la reivindicación 6 o 7, comprendiendo el aparato eléctrico un sensor de corriente, en donde el procesador está configurado para usar una combinación de la salida del sensor térmico y la salida del sensor de corriente para determinar la presencia de un fallo eléctrico.

9. El sistema (400) de seguridad de la reivindicación 8, en donde el procesador está configurado para emplear un algoritmo de aprendizaje automático que usa la combinación de la salida del sensor de corriente y la salida del sensor térmico para identificar la presencia de un fallo eléctrico.

10. El sistema (400) de seguridad de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en donde el procesador del aparato eléctrico está configurado para usar un algoritmo de aprendizaje automático basado en una red neuronal que funciona para recibir datos de múltiples sensores como entradas y, una vez entrenado en un conjunto de peligros simulados, identifica un peligro a partir de una combinación de entradas de los sensores.