Sensor detección temperatura

Los detectores de fuego y humo siempre son parte integrante de un circuito de control integrado por sensores, equipos de activación de alarmas, cables de transmisión, unidades de evaluación, etc., que en su conjunto se conocen generalmente como un sistema de alarma de incendios.

Los sistemas de alarma de incendios y humo en túneles de carretera están diseñados para detectar fuegos y la generación de humo tan rápido como sea posible, de modo que los equipos y los procedimientos de seguridad se puedan activar sin demora. Sus objetivos principales deben ser:

• informar a los usuarios del túnel tan pronto como sea posible para permitirles organizar su autoevacuación y autorescate;
• comunicar todos los parámetros de fuego posibles al personal de explotación del túnel con el fin de permitirles modificar operaciones en curso en el túnel (control de tráfico y sistemas de ventilación) según los procedimientos de emergencia (lo que se conoce como modo de fuego) y llamar a los servicios de rescate, al personal médico, al cuerpo de bomberos, a la policía, etc.;
• identificar las ubicaciones del fuego o del incidente, para dirigir a los efectivos del servicio de rescate a los lugares apropiados para asistir a los conductores, por ejemplo.

PRINCIPIOS DE DETECCIÓN DE FUEGO

Básicamente, los principios de detección de fuego se basan en los parámetros percibidos determinados por el fuego, es decir, calor, humo, radiación y generación de sustancias químicas típicas. Por lo tanto, los sensores de detección de fuego se pueden clasificar como:

• Detectores de calor: todos los materiales cuyas características son sensibles a un aumento de la energía calórica siempre que esto implique un aumento de la temperatura. Como ejemplo están los sensores que miden diferencias de temperaturas con una temperatura de referencia o un índice de aumento de temperatura, cables de fibra de vidrio en los que sus características de transmisión de luz son una función de la temperatura, cable sensor lineal con circuito electrónico incorporado, etc.;
• Detectores de llama basados en su sensibilidad de espectro de longitud de onda infrarroja y/o ultravioleta;
• Detectores de humo que miden la extinción de un haz de luz infrarroja mediante áreas de ionización de CO y CO2;
• Detectores que combinan diferentes tipos de sensores.

Cada uno de estos detectores tiene su propio ámbito de aplicación específico, relacionado con su tiempo de respuesta, robustez, fiabilidad, etc.

Últimamente, los sistemas DAI de vídeo han demostrado ser muy eficientes y rápidos en la detección de fuegos. De hecho, detectan incidentes de cualquier objeto o vehículo que no va de acuerdo con el flujo de tráfico normal previsto. Las cámaras se pueden orientar automáticamente hacia el lugar del incidente, lo que permite al operador descubrir el inicio de un incendio.

Los sistemas de detección de fuego/humo se describen en el  Apartado 6.3 "Detección de fuego" del Informe 2006 05.16.B. (francés/inglés).

REQUISITOS PARA UN SISTEMA DE DETECCIÓN DE FUEGO

De modo general, los detectores de fuego de los túneles de carretera se deben diseñar para resistir las siguientes condiciones ambientales: velocidades de aire de hasta 10 m/s, visibilidad reducida debida a los gases de escape diesel y a las partículas de desgaste por abrasión procedentes de los neumáticos y la superficie de la carretera, aumento y fluctuaciones a corto plazo de las concentraciones de contaminantes (monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), óxidos de nitrógeno e hidrocarburos), cambio de las intensidades de los faros de los vehículos, calor de los motores y vapores calientes de los gases de escape de los vehículos, interferencias electromagnéticas, tráfico de vehículos mezclado (es decir, coches, camiones pequeños, camiones de carga pesados, autobuses y camiones cisterna) que causará distintos grados de obstrucción en la sección transversal del túnel.

Nunca se insistirá lo suficiente en que deben ofrecer un alto nivel de funcionamiento a prueba de fallos y deben ser capaces de localizar el fuego lo más cerca posible. Es aconsejable que los sistemas de detección de fuego posean un cierto nivel de inteligencia para evitar falsas alarmas, ya que la rectificación de las falsas alarmas podría implicar un gasto considerable y, lo que es peor, después de funcionar durante un rato podrían desalentar a los operadores de prestar atención a las alarmas.

Además, es imperativo que la instalación del sistema de detección/alarma de incendios tenga un precio razonable, unos costes de explotación bajos y su mantenimiento resulte sencillo: consultar el  Apartado 6.3 "Detección de fuego" del Informe 2006 05.16.B. (francés/inglés).

PARÁMETROS DICTADOS POR LOS CÓDIGOS Y LAS NORMATIVAS

En los códigos y las normativas nacionales e internacionales se especifican los siguientes parámetros para los detectores automáticos de fuego: tiempo máximo para la detección del incendio, determinación de la ubicación del incendio, carga de fuego mínima que se debe detectar, métodos de detección aprobados, ubicación de las alarmas de incendio, características de los túneles que deben disponer de instalación de alarma automática de incendios (por ejemplo: longitud del túnel, existencia de ventilación mecánica, túneles que no estén permanentemente supervisados por personal, túneles cortos con densidades de tráfico especialmente altas).

En el Apartado 10 "Referencias " del Informe 2006 05.16.B  (francés/inglés) se puede encontrar un listado con materia de interés acerca de las características de los detectores de incendio que se describen en las normativas.

DETECTORES DE INCENDIO/HUMO UTILIZADOS ACTUALMENTE

La eficacia de la detección de incendio no sólo se basa en el tipo de dispositivo (temperatura, extinción de haz de luz, ionización, etc.), sino también en la estrategia de detección que se haya desarrollado, que incluye el número de sensores y su nivel de vigilancia en el túnel.

La detección automática de incidentes, el análisis de imágenes de vídeo que incluye sistemas DAI, la observación mediante circuito cerrado de televisión (CCTV), equipos como extintores que activan alarmas cuando se retiran de su soporte, así como los teléfonos de emergencia, suelen ser medios adecuados para activar una alarma.

Muchos detectores en uso se basan en el calor y en el índice del aumento de temperatura. Cuando está bien calibrado, este tipo de sistema genera muy pocas falsas alarmas, pero puede tener un tiempo de reacción lento. Los detectores basados en el oscurecimiento del humo proporcionan señales tempranas, pero provocan más falsas alarmas debido al humo de los gases de combustión de los vehículos diesel: consultar el Apartado VI.3.1 "Detección de fuego " del Informe 05.05.B 1999 (francés/inglés).

El artículo de la revista Routes/Roads de 2009 Sistemas de detección de incendio en túneles de carretera: lecciones aprendidas del proyecto de investigación internacional trata sobre los sistemas de detección de incendio/humo en túneles de carretera, como la detección lineal de calor, la detección óptica de llamas, la detección mediante vídeo y la detección puntual de calor y de humo mediante sistemas de toma/muestra. Concluye que el sistema de muestreo del aire ofrece unas buenas prestaciones en términos de tiempo de respuesta y capacidad para localizar y controlar con precisión un incendio y sus efectos en el entorno de la carretera, cuando se tiene en cuenta las funciones del conjunto, incluidas las falsas alarmas, el mantenimiento y la detección de incendio. La información de este estudio se puede utilizar para determinar la tecnología más apropiada para la detección de incendio en túneles.