Sistemas de Detección de Incendios

Sistemas Analógicos Direccionables

Introducción a los Sistemas Analógicos Direccionables

Los sistemas analógicos direccionables, comunmente denominados sistemas inteligentes, se diferencian principalmente de los sistemas convencionales por su capacidad de identificación del punto exacto de una posible incidencia y por sus amplias posibilidades de configuración y programación, es por ello que son los sistemas más utilizados en grandes y medianas instalaciones.

El corazón de los sistemas analógicos direccionables es la central de detección de incendios (CDI), que es dónde se llevarán a cabo la mayoría de las opciones de programación y configuración del sistema.

La CDI normalmente está compuesta por una fuente de alimentación, una placa base con su CPU y sus tarjetas de lazo, así como una fuente de alimentación con cargador de baterías. La CDI debe estar certificado acorde a la normativa EN54 partes 2 y 4.

Dependiendo del fabricante y del modelo de la central, permitirá un número determinado de lazos. Cada lazo se compone de un bus de comunicaciones con entrada y salida, normalmente a dos hilos, donde se conectarán los dispositivos de campo y a través del mismo los dispositivos de campo podrán comunicar con la CDI. El protocolo de comunicaciones del sistema variará dependiendo del fabricante ya que no se utilizan protocolos estándares - esto quiere decir que los equipos de un fabricante no serán compatibles con equipos de otros fabricantes diferentes.

En el esquema anterior podemos ver que, partiendo de la CDI, se recorren todos los dispositivos con dos hilos mediante entrada-salida, ya que entramos al dispositivo con dos hilos y salimos del mismo dispositivo con dos hilos hacía el siguiente equipo. A través de estos dos hilos, la CDI suministra alimentación a los dispositivos de campo y también el protocolo de comunicaciones - ahorrando en cableado y en mano de obra a la hora de hacer la instalación.

Los sistemas de detección de incendios, funcionan con voltajes de 24V dc a diferencia de otros equipos de seguridad. El tipo cable empleado de forma más común en los sistemas de detección es un de tipo 2x1,5mm2 trenzado y apantallado.

La gran ventaja de los sistemas analógicos o inteligentes es su estructura de cableado en lazo o bucle. Como veremos a continuación, cada lazo tiene una entrada y una salida, y como el sistema es bidireccional se puede comunicar con los dispositivos de campo por cualquiera de los dos lados:

Esto es una característica que proporciona mayor seguridad e integridad al sistema ya que si existiera un corte o rotura en algún punto del cableado, la CDI puede seguir comunicando con los dispositivos de campo en forma de dos ramales:

Cada dispositivo de campo debe direccionarse y ocupará una dirección en el bus de comunicaciones, de esta forma la CDI puede comunicar de forma bi-direccional con cada uno de los equipos de forma independiente. Esto permite un control absoluto sobre el sistema, así como la localización exacta de una incidencia en caso de alarma o de fallo. El número máximo de direcciones por cada lazo variará dependiendo del fabricante. Esto quiere decir que en algunos sistemas podremos instalar más dispositivos por lazo y en otros menos dispositivos por lazo.

El orden de direccionamiento no tiene por qué ser consecutivo, se pueden direccionar los equipos de campo de cualquier forma, incluso dejando espacios en blanco dentro del rango de direcciones. No obstante, la mayoría de los fabricantes recomendamos que las direcciones en el lazo sean consecutivas, de esta forma es menos lioso a la hora de configurar y mantener el sistema. Independientemente de las direcciones que permita cada sistema, el lazo se verá limitado por la corriente total que puede suministrar al sistema o también por la longitud de metros de cable que se podrán instalar por cada lazo debido a la caída de tensión que irá aumentando según nos vayamos alejando de la CDI.

 
Cálculos y consumos

A la hora de diseñar el sistema, estos parámetros se deben de tener en cuenta. Por lo que, previamente a hacer la instalación, se deberá calcular el sumatorio del consumo de todos los dispositivos de campo y compararlo con la corriente total que puede entregar la CDI por lazo, estos datos los podrá encontrar en las fichas técnicas de los equipos.

Una vez hecha la comparación, se debe tener una corriente de lazo menor o igual a la que puede entregar la CDI, de lo contrario tendremos una sobre carga en el lazo, poniendo en peligro la integridad del sistema.

A continuación veremos un ejemplo del consumo de los dispositivos utilizados en los esquemas anteriores para poder determinar el consumo total del sistema:

Como vemos en el diagrama anterior, tenemos un consumo total de 62,2mA. Este es el consumo total del sistema en el peor de los casos, es decir, con todas las entradas y todas las salidas activas. En un entorno real, esta simulación es muy improbable, ya que es prácticamente imposible que a causa de un fuego real todos los sensores/pulsadores/entradas estén en alarma de forma simultánea, pero nos sirve para hacer el cálculo del consumo máximo del sistema.

 
Aisladores de Cortocircuito

Los aisladores de cortocircuito se encargan de aislar ciertos equipos conectados al lazo cuando detectan que existe una sobre corriente o un cortocircuito en algún tramo. Estos dispositivos normalmente vienen integrados dentro de los propios dispositivos analógicos (detectores, pulsadores, sirenas, módulos, etc.) aunque en muchos sistemas también se pueden instalar como equipos independientes.

El método de funcionamiento es, que cuando detectan un cortocircuito abren uno de los dos hilos del lazo (positivo o negativo), y en algunos casos los dos hilos, para que los equipos próximos no puedan ser dañados, a la vez de no perder totalmente la integridad de todos los equipos del lazo. A continuación vemos un pequeño ejemplo:

1. Se produce el cortocircuito entre los cables de lazo:
2. El CC es detectado por los aisladores y estos se activan:
3. El tramo del lazo y los respectivos equipos son aislados para evitar daños:

Como hemos visto en el ejemplo anterior, el tramo del lazo en el que se produce el corto, entre los dos aisladores, queda totalmente aislado evitando daños a todos los equipos del lazo. Los equipos entre aisladores quedarán inoperativos, pero el resto del lazo seguirá comunicando con la CDI, por lo que estará operativo en caso de incendio.

Según la normativa EN54, en caso de una avería, en este caso un cortocircuito, no deben de perderse más de 32 equipos, por lo que, entre aisladores no se deben instalar más de 32 equipos que no tengan incorporado aislador de cortocircuito.

Configuración y Puesta en Marcha

Otro punto a tener en cuenta sobre los sistemas analógicos direccionables es su gran capacidad de configuración y personalización.

Una vez que se haya comprobado todo el cableado y se hayan conectado todos los dispositivos de campo, es hora de dar vida (alimentación) a la CDI.

La gran mayoría de CDI analógicas direccionables tienen la capacidad de llevar a cabo una auto-búsqueda o auto-configuración de todos los lazos que tiene instalados. Esto quiere decir que automáticamente llevará a cabo una función de reconocimiento de todos los dispositivos que tiene conectados y lo guarda en su memoria.

Con la auto-búsqueda ya realizada y solventando las posibles averías que había tras la instalación para dejar el lazo limpio de averías y que comunique todo sin problemas, se debe llevar a cabo la configuración del sistema mediante su software de configuración.

En esta configuración se podrán poner etiquetas identificativas a cada punto de forma independiente, sectorizar los dispositivos de campo por zonas y crear maniobras de causa y efecto. Estos son los puntos básicos de configuración de cualquier sistema analógico direccionable.

Además de esto suelen traer opciones de configuración más avanzada, pero que a su vez, permitirán un mayor control sobre el sistema. Esto ya va en función de cada marca o fabricante.

La comunicación entre el PC y la CDI suele llevarse a cabo vía protocolos de comunicación estándar como son RS-232/-485, Ethernet o USB.

Accesorios y dispositivos auxiliares

Los sistemas analógicos direccionables ofrecen una gran cantidad de accesorios y equipos auxiliares que se pueden conectar al sistema para incrementar el número de entradas y salidas, comunicaciones, etc.

Cada fabricante o marca ofrecerá ciertos dispositivos auxiliares o accesorios, pero por lo genera estos pueden ser los siguientes:

Paneles repetidores: Los paneles repetidores son dispositivos electrónicos que van conectados a la CDI principal a través de un canal de comunicación estándar, siendo los más comunes RS-485 o TCP/IP. Estos paneles reproducen todos los mensajes que puede haber en el sistema (alarmas, averías, activaciones, etc) y también ofrecen la posibilidad de llevar a cabo unos controles básicos del sistema como es rearmar, silenciar sirenas/zumbador interno, ver el histórico de eventos, etc.

Tarjetas de entradas/salidas: Las tarjetas de entradas y salidas son PCB’s auxiliares que se conectan a la CDI para expandir el número de entradas y salidas del sistema. Normalmente ofrecen entradas supervisadas, salidas de relé libres de tensión y salidas supervisadas de 24V dc.

Impresora integrada: La impresora integrada normalmente se conecta a la placa base de la CDI vía RS-232. Esta impresora se utiliza para imprimir todos los eventos que vayan ocurriendo en el sistema, en tiempo real marcados con hora y fecha.

Tarjetas de comunicaciones: Las tarjetas de comunicaciones permiten que la central pueda comunicar con terceros equipos a través de protocolos de comunicación estándar, siendo los más comunes, RS-232/485 y TCP/IP.