SISTEMA DE CONTROL DE FUGAS EN REDES DE DISTRIBUCIÓN DE LÍQUIDOS.

Sistema de control de fugas en redes de distribución de líquidos.

Cada red de distribución (1) cuenta con al menos una acometida (2) y varias tomas (3), ambas dotadas de contadores. Cada red (1) que controla el sistema cuenta con medios (4 a 6) que facilitan lecturas periódicas y sincronizadas en el tiempo del líquido aportado en la acometida (2) y el sumatorio de consumos en las tomas (3); efectuándose una comparación de las lecturas sincronizadas. Si la lectura de la acometida es mayor que la del referido sumatorio significa que hay una fuga y se genera una señal de alarma.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200803215.

Solicitante: EYP SCAP, S.A.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: RUIZ PASTOR,ANDRÉS.

Fecha de Publicación: 26 de Marzo de 2012.

Clasificación Internacional de Patentes:

G01M3/28 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01M ENSAYO DEL EQUILIBRADO ESTATICO O DINAMICO DE MAQUINAS O ESTRUCTURAS; ENSAYO DE ESTRUCTURAS O APARATOS, NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR. › G01M 3/00 Examen de la estanqueidad de estructuras ante un fluido. › en tuberías, cables o tubos; en racores o juntas de estanqueidad de tuberías; en válvulas.

Fragmento de la descripción:

Sistema de control de fugas en redes de distribución de líquidos.

Objeto de la invención

La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema de fugas en redes de distribución de líquidos, cuya finalidad consiste en posibilitar la detección de cuando se produce una fuga en la red; basándose en el principio de incompresibilidad de líquidos que establece que cualquier volumen de líquido que se introduce en la entrada de una conducción tiene que salir de la misma en igual volumen.

El sistema de la invención hace una combinación y aplicación novedosas de tecnologías de telecomunicación, automatización y metrología que convencionalmente se han usado para determinar el consumo de usuarios que componen una red de distribución de líquidos a efectos de tarificación por prestación de servicio de suministro, así como para el control de suministros a efectos de determinar en que momento se pueden llevar a cabo los servicios de suministro.

Mediante el sistema de la invención se permite detectar con gran exactitud y bajo coste incremental las fugas de líquido; siendo tanto más ventajosa la inclusión del referido sistema de la invención cuanto mayor es el coste de suministro del correspondiente líquido.

Antecedentes de la invención

En la actualidad existen en el mercado múltiples sistemas de control del suministro que hacen uso de las siguientes tecnologías:

- En telecomunicación, se utiliza la transmisión de información de consumo y control a través de cable, radio o telefonía celular.

- En automatización, se utilizan sistemas de supervisión basados en controladores electrónicos en la acometida y toma de la red de distribución y software basado en SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition).

- En metrología, se usa un caudalímetro en la acometida para calcular la aportación de líquido a la conducción y contadores analógicos por pulsos, que calculan el consumo de cada toma a partir del número de pulsos contados.

Recientemente se han incorporado contadores digitales que permiten efectuar una lectura interna del contador.

El inconveniente que plantea el uso de contadores analógicos, es que el cálculo del consumo se realiza de forma relativa a partir de la cuenta de pulsos. Al no ser accesible desde el exterior el consumo totalizado que registra el contador es obligado el sincronizar de forma manual el valor registrado en el sistema de control. Esta sincronización es difícil de mantener en el tiempo, ya que la pérdida de un pulso, la desconexión del interface de conexión del contador o el cambio del mismo requieren una nueva sincronización que no es práctica a nivel operativo, lo que se traduce en una pérdida de confianza en que los datos que reporta el sistema sean correctos.

No conocemos en el estado actual de la técnica ningún sistema de control de fugas de líquidos que facilite lecturas periódicas y sincronizadas del volumen de líquido aportado en la acometida y del sumatorio de consumos de volúmenes de líquidos registrados en las tomas, según lo hace el sistema de la presente invención.

Descripción de la invención

Para lograr los objetivos y evitar los inconvenientes indicados en anteriores apartados, la invención consiste en un sistema de control de fugas en redes de distribución de líquidos, donde cada red de distribución de líquidos cuenta con al menos una acometida y una pluralidad de tomas, estando provistas tanto la acometida como las tomas de contadores.

Novedosamente, según la invención, en cada red de distribución controlada por el sistema se disponen medios que facilitan lecturas periódicas y sincronizadas en el tiempo del volumen de líquido aportado en la acometida y el sumatorio de consumos de volúmenes de líquidos registrados en las tomas; efectuándose una comparación de dichas lecturas sincronizadas; de manera que si en cualquier instante de tiempo determinado la lectura de la acometida es mayor que la del referido sumatorio se deduce que hay una fuga, generándose una señal de alarma correspondiente.

Según la realización preferente de la invención, los contadores de las tomas son contadores digitales, en tanto que los contadores de las acometidas son bien contadores digitales, o bien caudalímetros dotados de totalizador e interface de comunicación digital.

Además, según esa realización preferente de la invención, los aludidos medios que facilitan las referidas lecturas periódicas y sincronizadas consisten en una red de comunicaciones que incluye:

- Una estación concentradora basada en un procesador industrial con un reloj en tiempo real e interfaces de comunicaciones estándares (Ethernet, RS-232, USB u otros) y un software que controla y sincroniza unos módulos de control a través de una red de comunicación, leyendo de forma periódica las medidas que realizan los mismos sobre los elementos que componen la red de distribución (acometida y tomas);

- una pluralidad de módulos de control que se aplican a los contadores de las tomas y acometidas y que conectan con la estación concentradora; basándose cada uno de estos módulos en un microprocesador que dispone de reloj en tiempo real, interfaces de comunicación para compartir datos con la estación concentradora, interfaces de señales de campo estándares (digitales y analógicas), e interfaces de lectura de contadores digitales.

La referida estación concentradora puede constituir el centro de control del sistema, o bien varias de dichas estaciones concentradoras pueden conectar con un equipo que constituya el centro de control.

Por otra parte, según diversas realizaciones, los aludidos módulos de control y estación concentradora pueden presentar medios para facilitar lecturas complementarias tales como tensión, estado de baterías, temperaturas, presiones, detección de bajos caudales de flujo en las tomas u otros.

En la realización preferente de la invención, el sistema cuenta con uno o más flujómetros digitales al objeto de detectar situaciones de apertura de válvulas o llaves de paso por debajo del mínimo caudal que es capaz de registrar un contador, generándose en esas situaciones señales de aviso que se reciben en el centro de control del sistema.

Con la estructura que se ha descrito, los avances y ventajas que introduce el sistema de la invención respecto de sistemas que operan en el mercado se pueden expresar en los siguientes puntos:

- Integridad de la información reportada:

El elemento que permite garantizar que toda la información que se recibe en el centro de control es correcta es el contador digital que se usa para supervisar el aporte de líquido a cada toma. Al existir una comunicación digital que comprueba que las lecturas que se realizan entre el controlador y el contador están libres de errores, no existe lugar a confusiones. Para evitar discordancia de los datos recibidos, en cada lectura se analiza el número de serie, el estado de la batería y el volumen consumidos por cada toma con una precisión típica inferior al 0'5%.

La lectura de tensión y presión se realiza a través de sensores de presión de 4-20 mA y convertidores analógicos digitales de 0-5 V, y la temperatura a través de un sensor interno del controlador.

Toda esta información que contienen los módulos de control en los instantes de tiempo programados se recibe en las estaciones concentradoras de forma periódica, registrándose en disco duro, de forma que queda un registro cronológico exacto de cómo se ha comportado cada elemento del sistema a lo largo del tiempo, a partir del cual se pueden elaborar curvas de tendencias de consumo, presiones, etc.

A partir de dicha información se realiza el cálculo de los consumos y caudales de la acometida y de cada toma. La enorme diferencia del sistema de la invención respecto a los que operan en el mercado, basados de contadores de impulsos, es que no se producen lecturas ni estimaciones erróneas. Los datos que se muestran son los que realmente existen. En los contadores de impulsos, la medida del consumo es relativa y está condicionada a que se lleve a cabo una sincronización entre los datos leídos...

Reivindicaciones:

1. Sistema de control de fugas en redes de distribución de líquidos, donde cada red de distribución de líquidos (1) cuenta al menos con una acometida (2) y una pluralidad de tomas (3), estando provistas tanto la acometida como las tomas de contadores; caracterizado porque en cada red de distribución (1) controlada por el sistema se disponen medios (4 a 6) que facilitan lecturas periódicas y sincronizadas en el tiempo del volumen de líquido aportado en la acometida (2) y el sumatorio de consumo de volúmenes de líquidos registrados en las tomas (3), efectuándose una comparación de dichas lecturas sincronizadas; de manera que si en cualquier instante de tiempo determinado la lectura de la acometida es mayor que la del referido sumatorio se deduce que hay una fuga, generándose una señal de alarma correspondiente.

2. Sistema de control de fugas en redes de distribución de líquidos, según la reivindicación 1, caracterizado porque los contadores de las tomas (3) son contadores digitales, en tanto que los contadores de las acometidas (2) son bien contadores digitales o bien caudalímetros dotados de totalizador e interface de comunicación digital.

3. Sistema de control de fugas en redes de distribución de líquidos, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dichos medios (4 a 6) que facilitan las referidas lecturas periódicas y sincronizadas consisten en una red de comunicaciones (4) que incluye:

- una estación concentradora (5), basada en un procesador industrial con un reloj en tiempo real e interfaces de comunicaciones estándares (Ethernet, RS-232, USB, u otros) y un software que controla y sincroniza unos módulos de control (6) a través de una red de comunicación, leyendo de forma periódica las medidas que realizan los mismos sobre los elementos que componen la red de distribución (acometida y tomas);

- una pluralidad de módulos de control (6), que se aplican a los contadores de las tomas y acometidas y que conectan con la estación concentradora (5); basándose cada uno de estos módulos (6) en un microprocesador que dispone de reloj en tiempo real, interfaces de comunicación (7) para compartir datos con la estación concentradora (5), interfaces de señales de campo estándares (digitales y analógicas) (8, 9), e interfaces de lectura de contadores digitales (10);

Pudiendo constituir la estación concentradora (5) el centro de control del sistema, o bien pudiendo conectar varias estaciones concentradoras (5) con un equipo constituyente de dicho centro de control.

4. Sistema de control de fugas en redes de distribución de líquidos, según la reivindicación 3, caracterizado porque dichos módulos de control (6) y estación concentradora (5) presentan medios para facilitar lecturas complementarias tales como tensión, estado de baterías, temperaturas, presiones, detección de bajos caudales de flujo en las tomas u otros.

5. Sistema de control de fugas en redes de distribución de líquidos, según la reivindicación 4, caracterizado porque esa detección de bajos caudales de flujo se facilita mediante uno o más flujómetros digitales al objeto de detectar situaciones de apertura de válvulas o de llaves de paso por debajo del mínimo caudal que es capaz de registrar un contador, generándose en esas situaciones señales de aviso que se reciben en el centro de control del sistema.

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