DESCRIPCION
DISPOSITIVO DE ILUMINACION DE EMERGENCIA DE TECNOLOGIA LED O EQUIVALENTE, BASE PARA LA ILUMINACION COMUN
El objeto de la presente invencion es un dispositivo de iluminacion de emergencia, caracterizado por el uso de iluminarias tipo LED u otros similares mejorados, materializado en una placa de circuito o en un circuito impreso (PCB), base para proveer a la vez de iluminacion convencional, en el que la placa de circuito puede presentarse fraccionada en partes convenientemente conectadas y operativas entre si.
Dicha funcion se realiza alimentandose electricamente de la red, asl como, de la energla proveniente de una baterla localizada dentro del circuito. La presencia de un microcontrolador permite que pueda programarse tambien una gran variedad de efectos luminosos que mejoran la information a mostrar a traves de sus elementos de iluminacion.
Sector de la tecnica
La invencion que se expone versa sobre un dispositivo de iluminacion de emergencia, y que ahora se combina con la general, con luminarias de tipo led o de semejante tecnologla mejorada, que, gracias a la presencia de un microcontrolador, puede ser programada dentro de un gran repertorio de efectos con la finalidad de mejorar su eficacia.
Estado de la tecnica
En los ultimos tiempos ha aumentado la sensibilidad de la poblacion en lo referente a la seguridad, sobre todo como consecuencia de episodios donde la integridad y la seguridad de las personas en espacios de publica concurrencia, se han visto comprometida muy gravemente.
Igualmente, sin llegar a estos casos tan extremos y relacionados con los fenomenos de masas, la vida cotidiana en el ambito laboral y domestico resultan afectados del mismo
modo por lo que algunos episodios pueden convertirse en autenticos laberintos para los afectados y, aun cuando existen protocolos y estandares de seguridad, pierden efectividad si el perjudicado se ve privado de estas referencias.
En este contexto, la iluminacion de emergencia y los sistemas de evacuacion, encargados de proporcionar la suficiente visibilidad e indicaciones para permitir abandonar un recinto de forma ordenada, son una medida esencial que esta siendo foco de innovacion en los ultimos tiempos. Su regulacion viene determinada por normas nacionales y de ambito europeo que pretende establecer una serie de procedimientos para mantener de forma eficaz el sistema de alumbrado de seguridad en funcionamiento.
Uno de los inconvenientes que presenta su implementation es que cuando un proyecto se encuentra en fase de ejecucion, partidas como la iluminacion de emergencia, en ocasiones son consideradas como secundarias, revertiendo en una instalacion de equipos que, estando homologados y garantizando el cumplimiento normativo, no permiten una monitorizacion, una gestion y mantenimientos optimos que acabaran reduciendo considerablemente estos gastos derivados.
Por lo tanto, el reto radica en poder demostrar que los sistemas de seguridad mas avanzados son totalmente compatibles con unos costes ajustados y justificados pero para ello es preciso amentar la efectividad de estos mecanismos que, si bien se basan por ejemplo en el sentido de la vista, podrlan combinarse con otras soluciones que mejoraran las vlas de evacuacion reduciendo las consecuencias de un siniestro, si no evitandolos.
La relevancia de la luminaria de emergencia sobre las senales estaticas, por ejemplo, es cada vez mas notable de ahl que los avances tecnologicos la lleven a situarse a la cabeza de los recursos para la gestion del riesgo de los siniestros y de su encarnacion.
Aun cuando muchos de los nuevos proyectos de construction supone la implementation de sistemas mas eficientes, seguros y de costes mas reducidos de la luminaria de emergencia esto no afecta de forma notable a los sistemas obsoletos que se mantienen instalados, seguramente porque dichos sistemas de emergencia se ven aun como una incomoda obligation y un gasto que, sin querer anticiparlo, pueda resultar util en una de las situation mas elementales de la vida, como es su preservation, y en una situation donde la visibilidad podrla ser la diferencia entre la vida y la muerte. Serla por tanto deseable que el sistema de iluminacion de emergencia se integrara en la iluminacion convencional lo que evitarla hacer diferencias que, al final, favorecen su discrimination y anima a reducir las partidas que se destinan a ella.
Por tanto, es proposito de la presente invention no solo favorecer el aumento de vision en un espacio auxiliado por una luz de emergencia, (habitualmente dotados de lamparas incandescentes o fluorescentes de escasa visibilidad) sino dotar a dicha zona de otras prestaciones y recursos que la hagan mas segura para los afectados de una situation de riesgo, como puede ser la detection de humos o aumento peligroso del calor, indicador de la direction de salida, indicador de la ubicacion exacta de la salida de emergencia, actuador de una puerta de emergencia en situaciones determinadas, activador de sistemas de aspersion contra incendios, variador en luz de emergencia de una luminaria convencional alimentada hasta entonces por la red electrica, conversor de las distintas luminarias (hasta entonces estaticas) en una red de indicadores de direction, ubicacion, acciones a realizar, etc., al igual que puede servir para advertir de llamadas o timbres en lugares ruidosos o a personas discapacitadas. Todo ello como resultado de la combination eficiente de los elementos electronicos que componen la placa de circuito o circuito impreso (PCB). Decir tambien que la intensidad luminosa o luminancia obtenida puede ser ajustable con lo que se adecua facilmente al area a iluminar pues en un espacio reducido, cierta intensidad excesiva, puede ser hasta peligrosa.
En otra de las funciones posibles de la placa impresa de circuito, mediante el sensor adecuado, podrla distinguir entre dla/noche con la utilidad o el beneficio que esto pudiera suponer.
Description de la invention
La composition de este nuevo sistema de iluminacion de emergencia logra resolver los inconvenientes y deficiencias descritos y no descritos ya que se aportan nuevas soluciones hasta ahora no contempladas en una luminaria, ni para los supuestos mas elementales que pretenden garantizar la seguridad e integridad de las personas.
La presente invencion se refiere en su base a un dispositivo luminoso de emergencia que, como tal, se materializa en una placa de circuito o PCB (Placa impresa de circuito) que presenta un area con los emisores de luz, tipo LED u otra tecnologla compatible futura que se adapte o la sustituya por mejora, y por la otra la electronica que permite su funcionamiento.
La position de los ledes podrla ser en la misma cara donde reside la electronica, en la cara posterior de la placa o circuito impreso e incluso en una pieza separada componiendose el PCB como un conjunto de dos o mas piezas comunicadas y no como una pieza indivisible.
Dicha placa de circuito o circuito impreso (PCB) se realiza sin la limitation de una forma concreta ya que podra adoptar la que convenga adaptandose al soporte de luminaria que se desea reutilizar pues su versatilidad morfologica es una de sus caracterlstica principales, con lo que contribuye al ahorro de tiempo y dinero que supone reutilizar los soportes de luminarias existentes. Es mas, si el espacio con el que se cuenta es demasiado reducido, la placa impresa de circuito podrla presentarse en una version fraccionada, en la que podran presentarse de forma superpuesta adecuadas al espacio disponible e incluso distantes, una parte electronica dentro del cajetln de conmutacion de la luz (por ejemplo) mientras los diodos led se encontrarlan integrados en un casquillo de lampara sirviendose para la comunicacion de los mismos hilos de corriente, con lo cual se permite que varlen las coordenadas de situation de los distintos elementos electronicos presentes sin variar la conexion entre ellos.
En un ejemplo no limitativo, tomamos como referenda la placa de circuito que nutrimos directamente de la red electrica disponible, ajustando su salida para proporcionar la energla electrica necesaria al conjunto.
La fuente de alimentacion es del tipo conmutada, que viene preparada para trabajar las distintas tensiones posibles, eximiendole de intervention humana para los posibles cambios de tension.
El sistema de alimentacion indicado nos permite instalar la placa de circuito (PCB) como luz convencional, reutilizando el mismo soporte, lo que la homologara para transformarse en luz de emergencia de forma inapreciable cuando se produzca el fallo o la ausencia de corriente electrica. Para avisar y confirmar cuando entra en modo emergencia, por ejemplo, el conjunto estara o podrla estar dotado de un piloto e incluso atenuar la intensidad de la luz ya que la transition pasara inadvertida a simple vista y es recomendable avisar al usuario que la dependencia de la luz esta limitada a la carga de la baterla.
Para que esto sea asl, el conjunto cuenta con un circuito integrado de gestion de carga que se ocupa de gestionar correctamente la carga de la baterla mientras que un octocoplador, conectado directamente a la fuente de alimentacion y al microcontrolador, sera el encargado de suministrar information sobre la entrada/interrupcion de la corriente electrica para desviar el consumo de la red a la baterla y viceversa. La baterla tiene garantizado en este sistema una gestion de reposition de carga para que se asegure su maxima disponibilidad en todo momento.
El sistema tiene previsto que el instante que transcurre entre el paso de estar alimentado por la corriente electrica a estar alimentado por la baterla y viceversa, la conmutacion se vea cubierta o amparada por la presencia de un condensador.
Finalmente contamos con un microcontrolador para que gobierne las principales funciones de iluminacion, asl como la seguridad y el control, y los distintos efectos que se desean producir con ellas a traves un driver.
La presencia de puertos de comunicacion en la placa impresa de circuito nos permite garantizar la incorporation de elementos tan importantes como los sensores y el PLC mediante los cuales podemos hacer que exista una interaction del dispositivo con el medio exterior por la cual van a reconocerse determinados eventos y se asegura que acontezcan los sucesos previstos o programados. Entre ellos figurarla la telegestion que facilitara la ejecucion de instrucciones a distancia mediante un panel de control, interfaz o ventana grafica, pudiendo asignar diferentes ordenes que afectarlan a todo el conjunto a la vez.
Por supuesto, en funcion de los eventos que deseamos reproducir tendremos presente en la placa impresa de circuito sensores de detection dla/noche, humo, calor, presencia, llamada telefonica, movimiento, etc., habilitandoles en ese caso su ubicacion mas conveniente dentro o no de la estructura de la luminaria.
Como se ha anticipado, con la composicion de elementos dada y la programacion adecuada de su microcontrolador y otros componentes necesitado de ello, en una version basica, se lograra que se reproduzcan los eventos mas elementales de alternancia entre iluminacion comun e iluminacion de emergencia asl como, mediante un interruptor o conmutador cualquiera, dividir en varias fases la intensidad o entre luz continua y secuencias de apagado y encendido, para que revelen situaciones de excepcionalidad. Todo ello de forma manual ante la ausencia de sensores y PLC.
La version mas avanzada que hemos descrito desde un principio, se logra mediante la presencia de dispositivos sensores, PLC y panel de control o ventana grafica, habilitados todos ellos por una aplicacion informatica o software que servirla de interfaz entre el operador y los dispositivos. Dicho software cuenta en su programacion con los
diferentes eventos que pueden demandarse, de manera que de una forma visual, intuitiva y muy rapida se pueda acceder y ejecutar parte o la totalidad de ellos.
La programacion podra o incluira efectos diversos de funcionamiento, influida por los sensores sobre todo, y que se haran presentes tanto por un pulsador en la version manual como por una interfaz en la version mas avanzada. Entre estos efectos podemos encontrar:
- Entrada inmediata e inapreciable de la alimentacion auxiliar por baterla sobre la luminaria por falta de suministro de la red electrica, conservando la luminosidad otorgada por la alimentacion comun.
- Encendido de piloto o cualquier perturbacion de iluminacion que indique la entrada en modo alimentacion auxiliar por ausencia del fluido electrico de la red comun.
- Cambios en la intensidad de la luz o ejecucion de series de encendido/apagado para alertar sobre situaciones de peligro detectadas por los distintos sensores que sus puertos de comunicacion permiten adscribir al sistema.
- Ejecucion de senales lumlnicas compuestas por reacciones de encendido alternativo que indican direction de evacuation.
- Ejecucion de senales lumlnicas que pueden determinar el lugar de la salida de emergencia a traves de senal distinta a la de direccion de evacuacion, aviso de peligro indeterminado, etc.
- Apertura de puertas de salida de emergencias antes de que la multitud se agolpe sobre las mismas y estas no puedan abrirse.
- Ejecucion de senales luminosas que permitan a personas con deficiencias auditivas a conocer cuando llaman al timbre o al telefono.
- Ejecucion de senales luminosas para advertir cuando la baterla se aproxima a su agotamiento.
- Activacion de un indicador que muestre la correcta funcion de recarga y buen estado de la baterla.
- Activacion de senales acusticas paralelas o independientes de las senales lumlnicas antes mencionadas.
- Activacion de senales acusticas/luminosas al detectar por puerto actividad de sistemas de alarma, ya sea por corte de suministro electrico, incendio, etc., para prevenir, sobre todo, a personas disminuidas flsicamente en cualquiera de sus sentidos.
- Activacion del sistema de alarma independiente cuando se detecte por sensores la concurrencia de cualquiera de los eventos preestablecidos
- Etc.
Su gran versatilidad le permite ejercer como fuente de luz comun, de emergencia, como luz portatil, como baliza de senalizacion de posicion, etc., y ofrece grandes ventajas por su facil reemplazo e integration en el soporte de la luminaria convencional a la que viene a sustituir, por la innecesaria preparation que se requiere para reemplazar con ella a otra convencional, por la practica utilizacion de cualquier corriente electrica para alimentarla, etc., lo que la convierte en una excepcional candidata para la sustitucion de luminarias en: navlos militares o civiles, espacios en superficie o bajo superficie, minas, locales de publica y masiva concurrencia, aparcamientos subterraneos o en superficie con mas de 100 m (donde son obligatorias luces de emergencia), grandes superficies comerciales, estaciones de metro o tren, farolas y demas alumbrado publico, aseos generales de planta en edificios e instalaciones comerciales, ... y, en conjunto, de forma principal, en espacios que requieran o precisen de vlas de evacuation, por su obligatoriedad, sin descuidar espacios como el domestico, la oficina, consultas, academias, etc., donde se requiere y se necesita un mlnimo de luz que permita seguir o finalizar ordenadamente la actividad que se venla desarrollando antes del corte, sobre todo si ademas la falta de suministro es de corta duration.
En todas o algunas de las situaciones antes descritas, como por ejemplo, en el caso de una luz de emergencia en un navlo, cubrir la placa de circuito con una fina capa de un barniz protector y estar instalada casi de forma obligatoria en una estructura estanca, le permite ser arrojada al agua como baliza de posicion para determinar el lugar de una emergencia o salvamento, cubriendo con ello funciones distintas pero esenciales y que no obligan a invertir mas recursos ni hacer acopio de mas material. El ahorro que reporta este dispositivo es muy considerable, en todos los sentidos, pues cabrla extender su funcionamiento incluso al interior de piscinas, interior de piscifactorlas, etc. En definitiva, sobre practicamente todos los espacios donde el ser humano vive, trabaja o desarrolla cualquier tipo de actividad.
Breve descripcion de los dibujos
Para complementar la descripcion que se esta realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caracterlsticas de la invention, se acompana como parte integrante de dicha descripcion, un diagrama en donde con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado un circuito en una configuration valida para todo tipo de instalaciones tanto desde las mas basicas para un domicilio o despacho, comercio, etc., hasta aquellas que responden a areas mas extensas de alumbrado publico o grandes espacios tales como aparcamientos, estadios, teatros, recintos en los que se dan conciertos, etc., y donde podemos incluir instalaciones especiales como buques de la armada, petroleros, transatlanticos, etc.
En este diagrama se representan los distintos elementos o componentes con los que se dota a la placa de circuito o PCB, habiendo escogido una representation tradicional en la que se ha optado por una de las multiples figuras que podrla describir su contorno: cuadrada, pero que igualmente podrla ser rectangular, hexagonal, triangular, circular y hasta estar dividida en varias partes, por lo que una parte podrla ser hexagonal (donde se contenga la electronica por ejemplo), mientras otra serla circular (donde se contienen los ledes). Todo es cuestion de adaptarla al espacio que deseamos reutilizar con este nuevo dispositivo.
Esencialmente el diagrama nos muestra la presencia de una fuente alimentation conmutada, un circuito integrado de gestion de carga, un microcontrolador, una baterla, un octocoplador, un rele de conmutacion de alimentacion, un pulsador de configuracion,
1
un condensador, fusibles, un varistor, un mosfet, un dispositivo PLC, puertos de comunicacion, sensores que se conectan a los puertos de comunicacion, diodos led de iluminacion y leds indicadores de funcionamiento y el modo en el que interactuan.
Un modo preferente de realizacion
A la vista del diagrama puede interpretarse que la constitution de una placa de circuito o circuito impreso (PCB) en una primera realizacion no limitativa esta compuesta por una fuente de alimentation conmutada sobre la que recae principalmente la alimentation del sistema y que se encuentra conectada directamente a la red electrica, por lo que cuenta con elementos previos de protection por sobrecarga, sobretension, etc., tales como un fusible y un varistor.
Con el fin de conceder al sistema una segunda fuente de alimentacion alterna, el circuito dispone de una baterla que asume este cometido cuando el fluido electrico comun se suspende.
Esta fuente de alimentacion proporciona corriente a un rele de conmutacion y al resto de los componentes que forman el sistema, siendo uno de ellos un led indicador de que se encuentra en funcionamiento la alimentacion por red electrica.
De la misma forma, esta fuente conmutada alimenta a un circuito integrado de gestion de carga para la baterla con la que cuenta la placa de circuito o PCB a fin de reponer su carga cuando esta se halle por debajo del nivel prefijado y solo cuando el sistema se encuentre alimentado exclusivamente por la fuente conmutada. Este circuito integrado de gestion de carga tambien se encarga de gestionar el correcto estado de funcionamiento de la baterla indicandolo a traves de un led indicador.
Para que el sistema pase de una alimentacion a otra, de la fuente conmutada a la de baterla, el sistema se respalda con dos elementos: un rele de conmutacion y un octocoplador.
El rele de conmutacion tiene la funcion de conmutar automatica y mecanicamente la position de sus contactos cuando deja de recibir corriente de la fuente de alimentacion, a la que se encuentra directamente conectado, lo que lleva al sistema a tomar la corriente de la baterla. Esta ausencia de corriente afecta del mismo modo al
octocoplador que tambien se encuentra directamente conectado a la fuente de alimentacion, por lo que, cuando cesa la alimentacion, el diodo infrarrojo emisor deja de saturar al fototransistor provocando un cambio que es detectado por el microcontrolador que ejecuta entonces la parte del programa dedicado a gestionar este estado de alimentacion, del mismo modo que sucedera a la inversa cuando se restablezca la alimentacion de corriente electrica comun.
Durante el breve intervalo de conmutacion, que es inapreciable, la alimentacion del sistema queda asegurada por la participacion de un condensador dispuesto para cubrir esta tarea.
El microcontrolador gobierna el circuito impreso (PCB) para lo cual este se encuentra en comunicacion con los distintos componentes del sistema como, por ejemplo, el octocoplador, el circuito integrado de gestion de carga para la baterla, el rele, etc. Y ahora, tambien, con los puertos de comunicacion radicados en la placa de circuito o circuito impreso (PCB).
Finalmente, el sistema se completa con el sector lumlnico, compuesto por los distintos leds que emiten luz y se gestionan/controlan por medio del mosfet que se encuentra subordinado al microcontrolador de quien recibe las ordenes para amplificar o cambiar la iluminacion hasta alcanzar la deseada, en cuyo repertorio estarla escalar la intensidad, fijarla en intermitencia, etc., todo ello facilitado por un pulsador al efecto que, en funcion de los distintos intervalos de pulsacion a los que se someta, establecera la funcion que previamente se la haya memorizado en programa.
En una segunda realization, partiendo de la placa de circuito o circuito impreso (PCB), tal como se ha descrito, podemos incorporar en cualquiera de sus puertos de comunicacion elementos electronicos mas avanzados que permiten aumentar significativamente las prestaciones del dispositivo.
La incorporation mas destacada sera un PLC que permite una programacion de funciones de respuesta a otros elementos conectados igualmente a los otros puertos de comunicacion, tales como sensores de los que recibira information del exterior traduciendola en una respuesta automatizada para llevar a cabo eventos que podran ser de naturaleza lumlnica, acustica, de activation de mecanismos, etc.,
Todo ello bajo las conexiones adecuadas tanto para la alimentacion como para la recepcion/transmision de ordenes de control y gestion de acciones.
En este segundo caso de realization y gracias al PLC podemos fraccionar la placa de circuito o circuito impreso (PLC), separando la portion que contiene los leds de la portion que soporta el resto de elementos electronicos siendo los hilos de corriente electrica los que sirven de soporte para la comunicacion de estas fracciones, dando como resultado un funcionamiento distante identico al que se produce en uno monopieza.
La presencia del PLC permite programar a distancia cada una de las luminarias indicandole ordenes individualizadas o en grupos mediante la posibilidad de un interfaz o ventana grafica que se pueda recrear para pantallas.
Los sensores que pueden acoplarse a los puertos de comunicacion abarcan todo el espectro de los que existen o pudieran serles compatibles en el futuro por lo que la dimension de information accesible para el sistema alcanzarla desde niveles de calor, humedad, sonido de timbres de puerta o telefono etc., hasta saturation de humos, presencia, movimiento, etc.
1