ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas de protección contra incendios son algo muy extendido en locales en los que se dispone de una sala estática donde alojar los equipos de control y de bombeo, así como de una estructura estática sobre la que realizar la instalación y volumen de aire interior que facilita la detección de humo. De hecho, los sistemas actualmente implantados en instalaciones fijas no son extrapolables al material móvil ferroviario, por las peculiares características de éste.

Por ello y debido a la complejidad que ello implica, no existe tal sistema de protección contra incendios en material rodante o móvil ; los sistemas existentes en otros metropolitanos no contemplan tanto la detección como la extinción, sino que se limitan únicamente a dar aviso de incendio, y sólo en algunas explotaciones ferroviarias utilizan el sistema de rotura de una ampolla de vidrio por calor para aplicar la extinción.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El objeto de la presente invención es resolver los problemas expuestos mediante un sistema y un método para la protección de incendios que contemple detección, control e información, ejecución y extinción. Dicho sistema pretende evitar todo origen de incendio, así como sus efectos asociados, como puede ser la evacuación de viajeros en el túnel (actuación siempre compleja), garantizando la extinción sin necesidad de desalojar hasta que el tren no haya alcanzado la siguiente estación, donde las condiciones de evacuación son siempre mejores y se puede desalojar en mucho menor tiempo. De esta forma se mejora las condiciones de evacuación de los usuarios de este medio de transporte, y se evitan perturbaciones importantes en la explotación ferroviaria.

No obstante, si el incendio llegara a declararse, el sistema elimina o retarda su propagación, reduce la emisión de gases y humos, reduce los posibles daños a personas, bienes y entorno y asegura la vuelta a la normalidad del servicio lo antes posible.

Et sistema de protección contra incendios de la invención es aplicable al

material móvil ferroviario, y se adapta a las peculiares características de éste que se indican a continuación : es un sistema que está en un medio permanentemente en movimiento sometido a fuertes aceleraciones-deceleraciones cíclicas y que debe ser capaz de soportar vibraciones, campos magnéticos, importantes movimientos relativos entre los coches que forman el tren; es un sistema que circula en túnel e intemperie, lo que implica que debe ser capaz de soportar temperaturas extremas (entre-15gC y 459C), con cambios bruscos de las mismas; es un sistema sometido a corrientes de aire, ya que en el material ferroviario se generan corrientes como consecuencia de la ventilación propia del tren, aire acondicionado, apertura y cierre de puertas de recinto de viajeros y el propio movimiento del tren, además de las corrientes de aire propias de los túneles. es un sistema que se monta sobre unidades móviles en las que el espacio es muy limitado. El tamaño de los sistemas de protección implantados en otras instalaciones se salen de lo permitido en material ferroviario.

En concreto, a diferencia de sistema de la invención para unidades móviles, los sistemas de protección de instalaciones fijas : trabajan con presión del orden de 25 kg/cm2. Trabajar con presiones permanentes de este calibre en un material rodante es muy complejo ; utilizan tubería húmeda para todo el entramado de tubería, lo que no es admisible en material ferroviario, pues se debe evitar todo posible riesgo de goteo en el recinto de viajeros en condiciones normales de circulación.

La invención se refiere a un sistema para la protección contra incendios en unidades móviles ferroviarias. Llamaremos unidad móvil ferroviaria al menor conjunto de coches con autonomía y coche a cada uno de los elementos de la composición estructuralmente indivisibles. Cada unidad puede estar formada por uno o varios coches, y cada tren estará formado por una o varias unidades acopladas para su circulación.

Dentro de cada unidad móvil se distingue entre coche motor y coche remoique.

Coche motor es el que dispone de equipo completo de tracción y coche remolque es el que no lleva equipo de tracción y es remolcado por los coches motores que conforman la unidad. En la formación de unidades pueden existir coches remolques, aunque estos no son imprescindibles para la formación de la misma.

Dentro de cada coche de la unidad móvil distinguimos la caja que es el cuerpo

del vehículo ferroviario destinado a viajeros y cabina de conducción, y bajo bastidor la zona situado bajo caja en la que se ubican diversos equipos y entramados de tuberías y canalizaciones.

Cada unidad móvil comprende, al menos, una zona de riesgo a proteger, entendiendo como zonas de riesgo aquellas susceptibles de ser protegidas por ser destinadas al uso de personas o bienes. Las zonas de riesgo inicialmente contempladas son dos, cabina de conducción y recinto de viajeros. La cabina de conducción es el recinto destinado al personal de conducción de) tren.

El sistema comprende un puesto remoto conectado con cada unidad móvil a través de un equipo de radio y, para cada unidad móvil, una unidad de detección, una unidad de control, una unidad de ejecución y una unidad de extinción. Dichas unidades se incorporan a bordo de material móvil.

El sistema está permanentemente activo siempre que esté energizada la unidad móvil.

La unidad de detección comprende una unidad de aspiración y una unidad de análisis. Esta unidad de análisis comprende un equipo detector y un equipo de comunicaciones.

La unidad de aspiración comprende un conjunto de boquillas de aspiración, situadas en cada zona de riesgo, y medios de canalización. Preferiblemente, dichas boquillas de aspiración se sitúan en el techo, y toman de forma continua muestras de aire de las zonas de riesgo a proteger, y conduce estas muestras de aire a través de los medios de canalización hasta el equipo detector de la unidad de análisis.

Preferiblemente, el equipo detector funciona por tecnología láser.

La unidad de control realizará la evaluación y gestión de la información recibida por la unidad de detección. Esta unidad de control comprende una unidad de evaluación y una unidad de comunicaciones.

Ambas unidades, de detección y control, son de naturaleza esencialmente eléctrica-electrónica.

La unidad de control realiza fundamentalmente la evaluación de la información recibida de la unidad de detección, la gestión de informaciones a la cabina de conducción y al puesto remoto, así como ei desencadenamiento de la extinción provocado por la unidad de ejecución.

La unidad de ejecución comprende al menos un accionador manual.

Preferiblemente, dicho accionador es un pulsador rearmable tipo pulsar-pulsar, con objeto de detener la extinción si fuera preciso.

Cuando la unidad móvil comprende al menos cinco coches, la unidad de ejecución comprende un conmutador, para seleccionar los coches (grupo de cuatro coches) a extinguir.

La unidad de extinción comprende un grupo de bombeo que es el encargado de proporcionar la presión necesaria al fluido de extinción, situado bajo bastidor, una red de tuberías, un conjunto de electroválvulas, y un conjunto de boquillas nebulizadoras.

Esta unidad de extinción es de naturaleza esencialmente hidráulica.

El grupo de bombeo es único para cada unidad móvil. Dicho grupo de bombeo comprende una unidad de almacenamiento de fluido de extinción, y un conjunto de elementos de impulsión de dicho fluido de extinción.

La red de tuberías está compuesta por una red de tubería húmeda, situada bajo bastidor de cada coche que componga la unidad móvil, y una red de tubería seca, situada en el falso techo de cada coche que componga la unidad móvil.

Preferiblemente, la red de tubería húmeda se encuentra presurizada por medio de una bomba jockey, bomba de presurización para garantizar el funcionamiento de la unidad de extinción.

El conjunto de electroválvulas está compuesto por una válvula principal, situada en el interior del grupo de bombeo y una válvula selectora por cada zona de riesgo a proteger en cada coche.

Preferiblemente, estas electroválvulas serán válvulas solenoides.

La red de tubería húmeda conecta el grupo de bombeo con cada válvula selectora, y la red de tubería seca conecta cada válvula selectora con el conjunto de boquillas nebulizadoras.

El sistema de protección contra incendios de la invención estará operativo tanto cuando la unidad móvil está en marcha como cuando está estacionada.

La invención también se refiere a un método para la protección contra incendios en unidades móviles. Dicho método comprende una primera etapa de detección, una segunda etapa de gestión de información y una tercera etapa de extinción, siendo esta tercera etapa de extinción activada de forma manual mediante el accionamiento de un accionador.

Este accionamiento puede producirse desde el propia tren o vía radio desde un puesto remoto.

La etapa de detección, llevada a cabo por la unidad de detección, comprende la aspiración de aire a través de las boquillas de aspiración en el interior de cada

coche y la conducción de dicho aire a través de los medios de canalización hasta el equipo detector de la unidad de análisis.

El equipo detector analiza dicho aire y genera un primer grupo de señales.

Dicho primer grupo de señales generado por el equipo detector es enviado a la unidad de control.

La etapa de control comprende la evaluación de dicho primer grupo de señales estableciendo niveles de pre-alarma y alarma, emisión de un segundo grupo de señales de pre-alarma y un tercer grupo de señales de alarma, información a la unidad de ejecución, puesto remoto y cabina de conducción, gestión de la etapa de extinción, chequeo de mantenimiento del sistema, y generación de históricos.

La etapa de extinción comprende la aplicación de fluido de extinción a través de las boquillas nebulizadoras. Preferiblemente dicho fluido de extinción es agua o similar.

La extinción podrá realizarse por tres procedimientos.

Si la extinción se realiza por procedimiento normal, es necesario que se produzca la emisión de dicho tercer grupo de señales de alarma y dicho accionador es un primer pulsador situado en la cabina de conducción. En este caso, la unidad de ejecución actúa directamente sobre la unidad de control y ésta sobre la de extinción.

Si la extinción se realiza por procedimiento de emergencia dicho accionador es un segundo pulsador de emergencia situado en la cabina de conducción. En este caso, la unidad de ejecución actúa directamente sobre la unidad de extinción.

Si la extinción se realiza vía remota a través del equipo de radio, es necesario que se produzca la emisión de dicho tercer grupo de señales de alarma y dicho accionador es un tercer pulsador situado en el puesto remoto. En este caso, unidad de ejecución actúa vía radio sobre la unidad de control y ésta sobre la de extinción.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.

La figura 1 muestra una unidad móvil ferroviaria de acuerdo con una realización de la invención, constituida por tres coches, en la que se muestran algunos de los elementos del sistema de protección contra incendios de la invención.

La figura 2 muestra los elementos constituyentes de la unidad de aspiración.

La figura 3 muestra un esquema del grupo de bombeo de la unidad de

extinción.

La figura 4 muestra el panel con los diferentes pulsadores en la cabina de conducción.

La figura 5 muestra la tarjeta electrónica de la unidad de control.

La figura 6 es un diagrama de bloques de la tarjeta electrónica de la figura 5.

La figura 7 muestra una boquilla de aspiración y una boquilla nebulizadora, ambas situadas en el techo de un coche.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERIDA DE LA INVENCIÓN De acuerdo con una realización de la invención mostrada en la figura 1, una unidad móvil 1 ferroviaria está constituida por tres coches 2 Se considera que la zona de riesgo a proteger contempladas son cabina de conducción 3 y recinto de viajeros 4.

De acuerdo con una segunda realización (no mostrada), cada unidad móvil ferroviaria está constituida por seis coches 2. En tal caso, se denomina semiunidad al conjunto de cuatro coches más próximos a la cabina de mando (semiunidad delantera), o al conjunto de cuatro coches más alejados de la cabina de mando más la cabina de cola (semiunidad trasera).

La cabina de mando es la que tiene el control del tren cuando la unidad está en servicio y cabina de cola, es aquella que no lo tiene.

El sistema de protección contra incendios comprende un puesto central de control o puesto remoto conectado con cada unidad móvil a través de un equipo de radio, y por cada unidad móvil una unidad de detección, una unidad de control, una unidad de ejecución y una unidad de extinción.

La unidad de detección comprende una unidad de aspiración y una unidad de análisis. La unidad de aspiración comprende, como se muestra en la figura 2, un conjunto de boquillas de aspiración 11 para la toma de muestras de aire, y medios de canalización 12. En la figura 7 se muestra con más detalle una boquilla de aspiración 11 situada en el techo de un coche 2.

En este caso se colocan cuatro boquillas de aspiración por recinto de viajeros 4 y una boquilla de aspiración 11 en cabina de conducción 3.

La unidad de análisis comprende, al menos, un equipo detector 13, y un equipo de comunicaciones.

En el caso de unidad móvil 1 de tres coches, se instala un equipo detector que aspirará, en paralelo, el aire de las dos cabinas de conducción y de los tres recintos de viajeros.

En el caso de unidad móvil de seis coches, se instalan dos equipos detectores, cada uno de los cuales aspirará en paralelo una cabina de conducción más los tres recintos de viajeros contiguos.

Se emplean detectores con cámara de detección por tecnología láser. En concreto, se ha optado por el detector VESDA LÁSER PLUS (VLP), cuya señal es recogida por una central de extinción donde es posible programar distintos modos de operación.

En función de oscurecimiento de aire detectado por el VLP (rango de detección : 0.005%-20%/m) el sistema se programa para distintos modos de actuación.

Se contemplan dos niveles de detección : pre-alarma y alarma. Los ajustes de los niveles de alarma y pre-alarma estarán suficientemente alejados de los niveles cotidianos de humo, para evitar falsas alarmas. Ambos niveles se reflejarán en la pantalla de un ordenador situado en la cabina de conducción.

Se enviará automáticamente la información de los niveles de pre-alarma y alarma vía radio al puesto central de control o puesto remoto de mando.

Sólo en el nivel de alarma se permitirá la extinción, actuando sobre un primer pulsador de"extinción normal"correspondiente en el denominado modo de extinción normal o extinción remota.

La unidad de control comprende una unidad de evaluación y una unidad de comunicaciones. Esta unidad de control es de desarrollo íntegro de METRO DE MADRID.

En la figura 5 se muestra la tarjeta electrónica 20 de la unidad de control, que se diseña bajo los requisitos establecidos para cumplir la Normativa referente a Compatibilidad Electromagnética (EMC), Rangos de Temperatura, Vibraciones y pruebas de Impacto. Y en la figura 6 se muestra el diagrama de bloques de dicha tarjeta electrónica.

Sus funciones básicas son : * Comprobación de fallos en el cableado, así como en dispositivos periféricos conectados al mismo.

* Autonumeración de las unidades móviles del tren.

Comunicación con el equipo de control de auxiliares del tren, que es el equipo que realiza el control de las entradas/salidas e incidencias de tren, con el puesto central de control a través del equipo de radio y registro en la caja negra del tren (que es un equipo especialmente robusto del tren, diseñado mecánicamente para

mantener la información almacenada tras un choque, percance o accidente diverso, basado en la recepción y memorización en escala temporal-durante varios días-de diversas señales analógicas y digitales que permite reconstruir las circunstancias que rodearon a un determinado percance o evento.).

Comunicación con el equipo detector, realizando el análisis de la señal recibida por dicho detector y generando así los niveles de pre-alarma y alarma, provocando las correspondiente señales de pre-alarma y alarma.

Control del grupo de presión y almacenaje de fluido de extinción.

Recibe el estado de las líneas de emergencia, pulsadores y conmutador selector de semiunidad.

* Almacenamiento de las incidencias en tablas internas que podrán ser enviadas al equipo de control de auxiliares de tren, o extraídas a un PC conectado a la tarjeta, para realizar labores de mantenimiento.

En la figura 6 se muestra un diagrama de bloques de la tarjeta electrónica de la figura 5, con un reloj 101, una memoria RAM 102 para datos, un latch 103, un microprocesador 105, con una memora FLASH 105 y una memoria EPROM 106, una serie de entradas digitales 107, entradas analógicas 108 y de salidas digitales 109; las entradas analógicas 108 se pasan por un convertidor analógico-digital 110. Dicha tarjeta 20 también tiene un interfaz de comunicaciones, una unidad de alimentación 112 aislada, y un filtro 113, así como un convertidor DC/DC 114. La tarjeta además incluye un reset 115, así como líneas 116 de comunicación y de datos entre los diferentes componentes de la tarjeta.

La unidad de extinción comprende un grupo de bombeo 31, situado bajo bastidor, una red de tuberías, un conjunto de electroválvulas, y un conjunto de boquillas nebulizadoras 30. Una de estas boquillas nebulizadoras 30 se muestra en más detalle en la figura 7. Se coloca una boquilla nebulizadora 30 para cada cabina de conducción y cuatro boquillas nebulizadoras 30 para cada recinto de viajeros, situadas en el falso techo en el interior de los coches.

Por cada unidad móvil hay un único grupo de bombeo 31. Como se muestra en la figura 3, este grupo de bombeo comprende una unidad de almacenamiento 32 de fluido de extinción, y un conjunto de elementos de impulsión 33 de dicho fluido de extinción.

De acuerdo con esta realización preferida, el fluido de extinción es agua 32 y los elementos de impulsión 33 son cilindros de aire a presión. El grupo de bombea además cuenta con una bomba jockey y elementos de control y actuación. Todo el

conjunto se aloja bajo bastidor en el coche remolque (en el caso de unidad móvil de tres coches) o en uno de los coches remolque (en el caso de unidad móvil de seis coches).

El conjunto de electroválvulas está formado por válvulas solenoides de actuación compuesto por una válvula principal, situada en el interior de grupo de bombeo y una válvula selectora para cada uno de los recintos (cabinas de conductor y recinto de viajeros), situada bajo bastidor de la zona de riesgo a proteger.

Como se muestra en la figura 1, la red de tuberías está compuesta por una red de tubería húmeda 40 y por una red de tubería seca 41. La red de tubería húmeda 41 recorre la totalidad de la unidad móvil bajo bastidor, conectando el grupo de bombeo 31 con cada una de las válvulas selectoras de cada zona de riesgo. La red de tubería húmeda se encuentra presurizada por medio de la bomba jockey. La red de tubería seca 41 conecta la válvula selectora de cada zona de riesgo con las boquillas nebulizadoras 30 situadas en el interior de los coches 2.

El desencadenamiento de la extinción será siempre manual mediante la manipulación de pulsadores situados en cabina de conducción 3 de la unidad móvil o en el panel de mando del puesto central de control o puesto remoto, en el caso de extinción remota vía radio.

Así, la unidad de ejecución comprende, tanto en el caso de unidades móviles de tres coches como de seis coches, el primer pulsador 50 de"extinción normal", un segundo pulsador 51 de"extinción emergencia"y un tercer pulsador 52 de"extinción cabina", estando los tres pulsadores situados en la cabina de conducción, alejados de pupitre (situado dentro de la cabina de conducción), de forma que toda manipulación de los mismos sea consciente.

Dichos pulsadores son rearmables de forma inmediata, ya que se trata de pulsadores tipo pulsar-pulsar. Estos pulsadores no llevarán ningún sistema irreversible de actuación (precintos, cristales), pese a que su manipulación sea consciente. No obstante y al objeto de evitar cualquier manipulación fortuita cada pulsador quedará protegido con una cubierta transparente.

En el caso de unidad móvil de seis coches, la unidad de ejecución comprende además un conmutador 55 de dos posiciones para que un conductor situado en la cabina de conducción seleccione una de las dos semiunidades delantera o trasera. El conmutador podrá variarse de posición en cualquier momento.

El primer pulsador de"extinción normal"es para desencadenar la extinción de los recintos de viajeros y de la cabina de cola en modo de extinción normal ; es decir,

este modo depende de la detección de nivel de alarma, y de la pulsación de primer pulsador de"extinción normal".

En el caso de que la etapa de extinción se realice vía remota a través de equipo de radio desde el puesto central de control o puesto remoto, se dispondrá en dicho puesto central de control de un primer pulsador de"extinción normal"cuya función es equivalente al del primer pulsador de"extinción normai"de cabina de conducción.

El segundo pulsador de"extinción emergencia"es para desencadenar la extinción de los recintos de viajeros y de la cabina de cola en modo de extinción de emergencia; es decir, no depende del nivel de detección (pre-alarma o alarma) y tan sólo está condicionado por la pulsación del segundo pulsador"extinción emergencia".

El tercer pulsador de"extinción cabina"es para desencadenar la extinción en la propia cabina de conducción. El desencadenamiento de la extinción en la propia cabina de conducción no depende de la detección y tan sólo está condicionado al posicionamiento del inversor, elemento del tren utilizado para definir el sentido de la marcha del tren, en Ad (marcha hacia delante) o At (marcha atrás) en esta cabina, además de accionar dicho tercer pulsador de"extinción cabina".

Cada pulsador llevará asociado una indicación óptica próxima y bien visible, que se iluminará al manipular el pulsador correspondiente. En el caso singular del primer pulsador de"extinción normal", la iluminación óptica será intermitente y procedente del equipo de control, una vez detectada alarma, con el objeto de guiar al conductor sobre el pulsador a accionar. Una vez pulsado éste, la iluminación será fija, igual que en el resto de pulsadores.

Se dispondrá de otra indicación óptica para indicar la detección del nivel de alarma. Adicionalmente se dispondrá en la cabina de conducción de un cuarto pulsador 53 cuya función es la de rearmar el sistema de detección, ya que por normativa ante una actuación de alarma, el sistema se queda enclavado. El rearme de este cuarto pulsador no se realiza automáticamente y sólo será eficaz si realmente el nivel de alarma ha desaparecido. La indicación óptica del punto anterior, está integrada en este pulsador.

Esta situación implica una comunicación bidireccional entre el equipo detector y la unidad de control. Adicionalmente se memorizarán estas acciones en el equipo de control de auxiliares y en la caja negra del tren.

El sistema es operativo tanto con la unidad móvil 1 en movimiento como estacionada.

La extinción en modo normal está controlada y permitida por la unidad de detección. la extinción se producirá cuando se accione el primer pulsador de"extinción normal"y previamente se haya alcanzado el nivel de alarma, habiendo emitido la unidad de detección la correspondiente señal de alarma. Si se actuara este primer pulsador de"extinción normal"sin haber alcanzado el nivel de alarma, dicho primer pulsador será inoperante.

En todo caso, siempre se producirá información óptica de que un pulsador ha sido activado.

En el caso de unidad móvil de seis coches, el conmutador permite la selectividad de la semiunidad a extinguir. En el caso de seleccionar la semiunidad trasera, también se aplicará la extinción en la cabina de cola.

Dicho conmutador sólo es operativo en la extinción de emergencia, ya que en la extinción en modo normal es la unidad de control que en unión con el equipo detector correspondiente ordena aplicar la extinción en la unidad móvil donde se ha detectado el nivel de alarma.

Una vez activada la extinción, ésta funcionará permanentemente hasta el agotamiento de fluido de extinción, salvo que se detenga la extinción en caso de : - En el denominado extinción en modo normal, cuando se rearme manualmente el correspondiente primer pulsador de"extinción normal".

- En el denominado extinción en modo emergencia, al rearmar manualmente el correspondiente segundo pulsador de"extinción emergencia".

- En el caso de extinción remota, al anular la orden de extinción.

Es decir, tanto en la extinción en modo normal como de emergencia se permite en cualquier momento el rearme de los pulsadores, una vez actuados; una ver rearmado el pulsador correspondiente, la extinción se detiene.

El sistema es capaz de posicionar todas y cada una de las electroválvulas dentro de la unidad móvil y reconocer su estado.