Sistema y método de detección de incendio utilizando múltiples sensores.

Un sistema detector de incendio que comprende:

una pluralidad de detectores,

cada uno de los detectores comprende:

por lo menos tres sensores de condición ambiente diferentes, uno de los sensores es un sensor de condiciónprimario, los otros son sensores de condición secundarios, todos los sensores producen salidas que indicancondición respectivas; circuitos de control que definen un umbral de alarma variable en tiempo para el sensor decondición primario, los circuitos de control son sensibles a las salidas desde los dos sensores secundarios paraformar un umbral correlacionado cruzado que ajusta indicio, los circuitos de control incluyen circuitos adicionalespara ajustar el umbral de alarma variable en tiempo de acuerdo con el indicio proporcionado de que la salida delsensor primario ha excedido un valor predeterminado; y

circuitos de determinación de alarma sensibles al umbral de variable de tiempo ajustado cuando la salida del sensorprimario está por encima de dicho umbral ajustado, y el sistema detector comprende adicionalmente:

un sistema de vigilancia que vigila la pluralidad de detectores, el sistema de vigilancia se descarga sobre unoscomandos de base dinámica para modificar el proceso de correlación cruzada de cada una de la pluralidad dedetectores para responder a valores de señal recibidos desde uno o más sensores del elemento respectivo de lapluralidad de detectores, en donde por lo menos uno de los detectores incluye un sensor fotoeléctrico como unsensor de condición primario, y los sensores de condición secundarios incluyen un sensor infrarrojo y un sensortérmico, el sensor infrarrojo, en respuesta a detección de llamas, se adapta para reducir un umbral asociado con elsensor térmico, permitiendo hacer una mayor contribución al resultado correlacionado cruzado, que a su vezreducirá el umbral de alarma del sensor fotoeléctrico, primario.

Sistema y método de detección de incendio utilizando múltiples sensores Campo de la invención La invención se relaciona con sistemas de detección de incendio. Más particularmente, la invención se relaciona con detectores para dichos sistemas que incorporan múltiples sensores de diferentes condiciones ambiente donde se utilizan algunos de los sensores para modificar un umbral de alarma asociado con otros sensores.

Antecedentes de la invención Se ha reconocido que los incendios presentan diferentes tipos de características a medida que se desarrollan. Por ejemplo, los incendios llameantes a menudo tienen muy pocos niveles de humo. Dichos incendios necesitan ser detectados tan pronto como sea posible ya que son conocidos por ser capaces de propagarse a una más rápida velocidad que los incendios latentes.

Los incendios latentes no se pueden propagar a la misma velocidad que los incendios llameantes. Por otro lado, se han reconocido los incendios latentes como generadores de cantidades extensas de humo que puede ser muy peligroso.

Se han desarrollado varios sistemas en el pasado para superar estos perfiles de incendio diferentes. Las muestras representativas incluyen patente Estadounidense de Tice No. 5, 557, 262 titulada “Sistema de Alarma de Incendio con Diferentes Tipos de Sensores y Parámetros de Sistemas Dinámicos”, Patente Estadounidense de Tice No. 5, 612, 674 titulada “Aparato de Alta Sensibilidad y Método con Ajuste Dinámico para Ruido”, y Patente Estadounidense de Tice No. 6, 659, 292 titulada “Aparato que incluye un Sensor de Incendios y un Sensor de No Incendio”. Todas las patentes mencionadas son cedidas al cesionario de la misma y se incorporan mediante referencia.

Aunque los sistemas conocidos han sido efectivos para su propósito previsto, subsiste la necesidad de sistemas con detección de incendios más rápida, mientras al mismo tiempo, minimizar la probabilidad de alarmas molestas. La necesidad de minimizar alarmas molestas o falsas está en curso, no obstante el deseo de detección de incendios más rápida. Los sistemas y métodos de detección de incendios que acortan los tiempos de respuesta para detección de las condiciones de incendio reales, mientras que al mismo tiempo son lo suficientemente flexibles como para minimizar la probabilidad de alarmas falsas, evitan las pérdidas económicas e inconvenientes que se pueden asociar con las alarmas falsas.

El documento US 4090177 describe un sistema de detección de incendios anterior en el que por lo menos se utiliza un sensor de etapa de incendio anterior y por lo menos un sensor de etapa de incendios posterior. Los sensores se acoplan de tal manera que la salida del sensor de etapa anterior eleva la sensibilidad del sensor de etapa posterior.

El documento US 4975684 describe un detector de incendios que tiene un primer sensor para emitir una primera señal de salida en respuesta a un fenómeno de incendio, un segundo sensor para detectar una fuente de condiciones de alarma falsa generadas por el hombre y/o maquinaria. Se activa una alarma cuando el valor de la salida del primer sensor excede un valor umbral. El valor umbral se establece por el segundo sensor en respuesta a la detección de señales generadas durante el uso normal.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es un diagrama de bloque de un sistema de acuerdo con la invención;

La Figura 2 es un diagrama de flujo de procesamiento de señal representativa; y

La Figura 3 es una gráfica que ilustra resultados prometedores.

Descripción detallada de las realizaciones Aunque las realizaciones de esta invención pueden tomar formas diferentes, las realizaciones específicas de la misma se muestran en los dibujos y se describirá aquí en detalle con el entendimiento de que la presente descripción será considerada como un ejemplo de los principios de la invención y no se pretende limitar la invención a la realización específica ilustrada.

Los sistemas y métodos de acuerdo con la invención combinan diferentes tipos de sensores, tales como sensores de humo y sensores de no humo (sensores térmicos, sensores de gas y similares) para maximizar la sensibilidad a los incendios y minimizar la sensibilidad a las condiciones de no incendio. Un tipo de sensor particular, tal como un sensor fotoeléctrico (efectivo para detectar humo de los incendios latentes) se puede seleccionar como un sensor primario. Los sensores adicionales o secundarios tales como sensores térmicos, sensores de gas (por ejemplo sensores de CO) o sensores infrarrojos o una combinación de los mismos, se pueden seleccionar como los sensores secundarios. El procesamiento de correlación cruzada se puede utilizar con relación a las señales de salida desde los sensores secundarios de tal manera que se establecen valores que se pueden utilizar para ajustar de forma automática un valor umbral para el sensor primario para reducir el tiempo requerido para hacer una determinación que el sensor primario es indicador de la presencia de una condición de incendio. Por ejemplo, si se implementan sensores secundarios como un sensor térmico y un sensor de monóxido de carbono, en la presencia de un incendio llameante, la señal de salida del sensor térmico aumentará indicando un aumento en la temperatura. Este aumento en la temperatura se puede utilizar para contribuir con una reducción en el valor umbral del sensor primario, acortando de esta manera el periodo requerido para que el sensor primario exhiba una condición de alarma.

Un incendio latente generará humo y gases con menos de un aumento en la temperatura. En este ejemplo, la salida desde el sensor de monóxido de carbono puede contribuir a una reducción en el valor umbral del sensor primario, acortando de esta manera el intervalo de tiempo para la alarma de incendios latentes. Por otra parte, las fuentes molestas, humo de cigarrillo, humo de cocina y similares, no pueden generar los aumentos en la temperatura encontrados en los incendios llameantes ni el aumento de monóxido de carbono encontrado en incendios latentes contribuyendo de esta manera con una minimización de alarmas molestas o falsas.

Preferiblemente, las señales de los sensores secundarios combinados producirán un resultado que excede un valor predeterminado antes de disminuir el umbral de alarma para el sensor primario. De acuerdo con la invención, un sensor de infrarrojos, que se puede utilizar para la detección de llamas en las etapas más tempranas de un incendio, se puede utilizar para superar un valor umbral para otros sensores secundarios antes se permitirá que aquellos sensores contribuyan con la combinación.

Cuando los sensores secundarios incluyen un sensor infrarrojo y un sensor térmico, el sensor infrarrojo, en respuesta a la detección de llamas, puede reducir un umbral asociado con el sensor térmico permitiendo hacer una mayor contribución con el resultado correlacionado cruzado, que a su vez reducirá el umbral de alarma del sensor fotoeléctrico, primario.

En una realización de dos sensores que no hace parte de esta invención, las salidas de un sensor primario se pueden combinar con una señal de salida de un sensor diferente para formar un valor de ajuste. Ese puede utilizar este valor de ajuste para alterar un umbral de alarma del sensor primario. El sensor primario podría ser, por ejemplo, un sensor de humo fotoeléctrico. El sensor secundario podría ser, sin limitación, un sensor térmico o de gas, tal como el sensor de CO.

Como se describe en más detalle posteriormente en una realización descrita, los sensores en un detector de múltiples sensores cooperan juntos para ajustar la sensibilidad a incendios del detector. Esto se logra al seleccionar uno de los sensores como el sensor primario en el detector y los otros sensores como sensores de ajuste.

Se pueden utilizar señales de otros sensores para ajustar el umbral de alarma para el sensor primario al procesarlo para establecer por lo menos una correlación cruzada entre por lo menos algunas de las otras señales del sensor. Esta correlación cruzada se puede establecer como una suma y/o una multiplicación de las representaciones de por lo menos dos de las otras señales de sensor o los cambios en por lo menos dos de las otras señales de sensor.

Un detector de ejemplo contiene un sensor de foto (P) , y por lo menos dos o la totalidad de un sensor térmico (T) , un sensor de monóxido de carbono (CO) , y un sensor de llama (F) . El sensor de llama F se puede procesar tal como lo comprenderían aquellos expertos en la técnica para producir una señal PD que puede incluir la adición de números enteros. Los sensores térmicos, T y de CO se pueden procesar para producir las señales de deltaT y DeltaCo, respectivamente,... [Seguir leyendo]

1. Un sistema detector de incendio que comprende:

una pluralidad de detectores, cada uno de los detectores comprende:

por lo menos tres sensores de condición ambiente diferentes, uno de los sensores es un sensor de condición primario, los otros son sensores de condición secundarios, todos los sensores producen salidas que indican condición respectivas; circuitos de control que definen un umbral de alarma variable en tiempo para el sensor de condición primario, los circuitos de control son sensibles a las salidas desde los dos sensores secundarios para formar un umbral correlacionado cruzado que ajusta indicio, los circuitos de control incluyen circuitos adicionales para ajustar el umbral de alarma variable en tiempo de acuerdo con el indicio proporcionado de que la salida del sensor primario ha excedido un valor predeterminado; y

circuitos de determinación de alarma sensibles al umbral de variable de tiempo ajustado cuando la salida del sensor primario está por encima de dicho umbral ajustado, y el sistema detector comprende adicionalmente:

un sistema de vigilancia que vigila la pluralidad de detectores, el sistema de vigilancia se descarga sobre unos comandos de base dinámica para modificar el proceso de correlación cruzada de cada una de la pluralidad de detectores para responder a valores de señal recibidos desde uno o más sensores del elemento respectivo de la pluralidad de detectores, en donde por lo menos uno de los detectores incluye un sensor fotoeléctrico como un sensor de condición primario, y los sensores de condición secundarios incluyen un sensor infrarrojo y un sensor térmico, el sensor infrarrojo, en respuesta a detección de llamas, se adapta para reducir un umbral asociado con el sensor térmico, permitiendo hacer una mayor contribución al resultado correlacionado cruzado, que a su vez reducirá el umbral de alarma del sensor fotoeléctrico, primario.

2. Un sistema detector como en la reivindicación 1, en donde cada detector incluye circuitos para formar un promedio de funcionamiento de por lo menos la salida del sensor primario donde una representación actual de la salida del sensor primario debe exceder un valor promedio actual por una cantidad predeterminada antes de determinar si está presente una condición de alarma.

3. Un sistema detector como en la reivindicación 1 donde los circuitos de control llevan a cabo una multiplicación de representaciones de señales desde los sensores de condición secundarios en la formación del umbral que ajusta indicio.

4. Un sistema detector como en la reivindicación 3 donde los circuitos de control dividen el umbral de alarma variable en tiempo por el umbral que ajusta indicio.

5. Un sistema detector como en la reivindicación 1 donde los circuitos de control incluyen un procesador programable e instrucciones asociadas.

6. Un sistema detector como en la reivindicación 5 donde las primeras instrucciones forman el umbral correlacionado cruzado que ajusta indicio.

7. Un sistema detector como en la reivindicación 6 donde las segundas instrucciones ajustan el umbral variable de tempo.

8. Un sistema detector como en la reivindicación 7 donde las segundas instrucciones dividen una representación del umbral de alarma por el indicio.

9. Un sistema detector como en la reivindicación 8 que incluye terceras instrucciones, sensibles a la representación dividida del umbral de alarma para realizar una determinación de alarma.