Tipos de Sistemas de Alarma para Detección de Incendios

La detección temprana de incendios es esencial para proteger vidas y la propiedad. Los sistemas de alarma para detección de incendios desempeñan un papel crucial en este sentido, al alertar sobre la presencia de fuego y humo. 

Existen varios tipos de sistemas de alarma disponibles en el mercado, cada uno con sus propias ventajas, desventajas y características. Revisaremos cuales son los tipos de alarmas para deteccion de incendio teniendo en cuenta:

• Sistemas de alarma convencionales
  • Funcionamiento de los sistemas convencionales
  • Pros y contras del sistema convencional 
• Sistemas de alarma convencionales direccionables
  • Características y funcionamiento de los sistemas direccionables
  • Pros y contras del sistema direccionables
• Sistemas de alarma analógos direccionables
  • Funcionamiento de los sistemas análogos direccionables
    
    

Sistema convencional

Central convencional SmartLine020-2. Fuente: Inim Electronics

Los sistemas de alarma convencionales para detección de incendios han sido ampliamente utilizados durante décadas debido a su confiabilidad y simplicidad. Estos sistemas ofrecen una solución efectiva para la detección de incendios en aplicaciones de tamaño pequeño a mediano. 

Funcionamiento de los sistemas convencionales

Los sistemas de alarma convencionales se basan en una arquitectura simple. El área protegida se divide en zonas y cada zona está conectada a un circuito de detección con elementos de iniciación automática o manual. 

Cuando hablamos de iniciación nos referimos a los elementos que informan al panel de una situación de incendio, entre ellos una estación manual de aviso de incendio o diferentes tipos de detectores. Usualmente la cantidad máxima de detectores por zona no debe superar 20 dispositivos y el número máximo de dispositivos está entre 100 y 150.  Los dispositivos de iniciación incluyen detectores de humo, detectores de calor, gases combustibles y estaciones o pulsadores manuales.

Cuando se produce un evento de incendio en una zona específica, el detector correspondiente detecta el humo, el calor o por intervención humana, se activa un pulsador manual. Esto provoca una señal de alarma que se envía al panel de control principal y el panel de control identifica la zona activada (mas no el dispositivo de iniciación) y activa las alarmas correspondientes, como sirenas, luces estroboscópicas y mensajes de voz ( está integrado con audio-evacuación).

Pros y contras del sistema convencional 

Costo

Los sistemas de alarma convencionales son generalmente más económicos en comparación con otros sistemas más avanzados. Esto los convierte en una opción asequible para edificios de tamaño pequeño a mediano con presupuesto limitado. Los principales tipos de aplicación son espacios que tienen muy pocas áreas internas o secciones como en bodegas de almacenamiento, hangares, etc. 

Facilidad de instalación 

Los sistemas de alarma convencionales son fáciles de programar y de instalar, aunque pueden requerir mayor cantidad de cableado en comparación con sistemas más complejos, por lo que gran cantidad de elementos convencionales, como los detectores de humo, funciona a 4 hilos, es decir, un par de cables para alimentación y otro para la condición de alarma. Es por ello que, aplicaciones con un número importante de dispositivos o recorrido en distancia de cableado, estos sistemas no son la mejor opción. 

Compatibilidad con equipos existentes

Los sistemas de alarma convencionales son compatibles con una amplia gama de dispositivos de detección convencionales disponibles en el mercado. Esto facilita la expansión o actualización del sistema en el futuro.

A pesar de lo anterior los sistemas convencionales tienen varias limitaciones:

Localización o identificación de zonas y mantenimiento

Aunque con los sistemas convencionales, el área protegida se puede dividir en zonas identificables (generalmente de 4 a 8), permitiendo de manera general asociar un área determinada con el posible sitio del incendio. Estos sistemas no permiten una ubicación puntual y detallada de los elementos que generan las activaciones o fallos si es el caso. Por ejemplo: en una zona con 20 dispositivos de diferente tipo no se puede identificar cuál de ellos ha generado la activación. 

Según el tipo de instalación, se puede dificultar la labor de las personas encargadas de reaccionar para encontrar el posible conato de forma más rápida y, para el caso de mantenimiento o revisiones, es posible que sea necesario revisar todos los dispositivos de una zona de detección para detectar un fallo en un dispositivo. Además, estos sistemas no ofrecen funciones avanzadas como diagnóstico de fallas o monitoreo remoto.

Sitema convencional direccionable

Panel de alarma convencional direccionable Simplex 4007. Fuente: simplex-fire.com

Los sistemas direccionables para la detección de incendios son una opción más avanzada y eficiente que los sistemas convencionales, pues ofrecen mayor precisión en la identificación de eventos de incendio. 

Características y funcionamiento de los Sistemas Direccionables

A diferencia de los sistemas de alarma convencionales, los sistemas de alarma direccionables permiten identificar la ubicación exacta de un dispositivo de iniciación activado o en fallo, dado que cada detector tiene una dirección única. Estos son ideales para hospitales, hoteles, edificios grandes o complejos industriales, donde es crucial conocer la ubicación precisa del incendio. 

Estos sistemas utilizan una topología de bucle o lazo, comúnmente conocida como circuito de línea de señalización (SLC), donde cada dispositivo de iniciación se conecta a este circuito o lazo y tiene una dirección o identificación única que es asignada por el usuario o puede estar predeterminada desde la fábrica mediante un código único fácilmente identificable por el usuario. 

Cada dispositivo direccionable en el sistema está conectado a un panel de control central que puede ser programado y configurado de forma individual. Cuando un detector de humo, detector de calor o pulsador manual detecta una señal de incendio, envía una señal al panel de control indicando su dirección exacta. Esto permite una respuesta rápida y precisa por parte del personal de seguridad o los bomberos, debido a que saben exactamente dónde se encuentra el evento de incendio.

Generalmente los sistemas direccionables también tienen características de los sistemas convencionales por eso, también se denominan sistema convencional direccionable y los paneles de control suelen incluir entre 2 y 4 zonas de tipo convencional. 

Pros y contras del sistema direccionables  

Identificación de dispositivos 

Esta es la ventaja más clara y por ende su denominación es la identificación precisa de la ubicación del elemento en activación o en fallo dada su capacidad de autorreconocimiento. Con esta ventaja es posible una mejor respuesta, rápida y eficiente, facilitando la evacuación y la actuación de los equipos de emergencia.

Reducción de falsas alarmas

Al tener la capacidad de identificar cada elemento del circuito SLC, esto ayuda a reducir las falsas alarmas porque se puede identificar la ubicación exacta del equipo que genera la activación o evento de fallo y se pueden verificar de forma más rápida para tomar medidas correctivas sin tener que evacuar áreas innecesariamente o invertir un tiempo considerable en revisiones de varios dispositivos.

Diagnóstico y supervisión

Los sistemas direccionables permiten un monitoreo constante de cada dispositivo de iniciación ya sea automático o manual y en tiempo real. Esto brinda información detallada sobre el estado de los dispositivos y cualquier posible fallo o problema. Además, algunos sistemas direccionables pueden proporcionar diagnósticos avanzados como la detección de suciedad en los detectores o la supervisión de la integridad del cableado.

Escalabilidad y flexibilidad

Estos sistemas son altamente escalables y se adaptan a construcciones o edificios de diferentes tamaños y complejidades. Es posible agregar o eliminar dispositivos de manera individual sin afectar la operación del sistema en su conjunto. Esto permite una mayor flexibilidad y facilidad de expansión en el futuro.

Integración con otros sistemas

Los sistemas de alarma direccionables se pueden integrar con otros sistemas de seguridad, como controles de acceso o sistemas de extinción de incendios. Esto proporciona una gestión centralizada y una mayor eficiencia en caso de emergencias. La forma en que se de la integración dependerá en parte de los protocolos que el panel de control incorpore. Los protocolos más comunes son: OPC, Modbus IP, BACnet, LonWorks, entre otros.  

Sin embargo, no siempre es posible hacer integraciones de alto nivel, pero en el caso más simple, la lógica de contactos funciona para aplicaciones sencillas como la integración de control de acceso en caso de activación de cierta zona  o también ejecutando un comando desde el teclado del controlador, el cual envía un pulso al sistema de control de acceso para este a su vez, pueda liberar puertas de emergencia de forma automática, por dar un ejemplo. 

Sistema análogo direccionable

Panel FPA-2000-SWM AVENAR de Bosch. Fuente: boschsecurity.com

Los sistemas de detección de incendio de hoy en día comparado con otros subsistemas de seguridad como: videovigilancia, control de acceso y alarmas contra intrusión, no han tenido una evolución tan acelerada, y en parte se debe a que la fabricación de los sistemas de detección de incendio tiene regulaciones y estrictas certificaciones en los procesos de construcción que están orientadas a garantizar la confiabilidad, calidad y estabilidad del producto. Este tipo de normatividad no presenta cambios tecnológicos muy drásticos año tras año. 

Sin embargo, los sistemas de alarma analógicos para la detección de incendios son la clase de sistemas que más ha evolucionado con el tiempo. Estos sistemas ofrecen una serie de ventajas en términos de eficiencia, adaptabilidad, integración y respuesta rápida ante situaciones de emergencia. Además de ser direccionables, también monitorean constantemente la sensibilidad de los detectores y se pueden ajustar automáticamente los umbrales de detección. Esto ayuda a reducir las falsas alarmas y garantizar una detección más precisa del conato de incendio. 

Adicionalmente, los sistemas analógicos pueden notificar el grado de suciedad o contaminación de los dispositivos de detección antes que entren en fallo para que se puedan realizar mantenimientos preventivos al sistema. En cuanto a la integración con sistemas de terceros, es más común encontrar esta característica en los sistemas análogos direccionables en especial con plataformas tipo BMS o PSIM. Según el fabricante se puede requerir una interfaz software o hardware para dicho propósito. 

Funcionamiento de los Sistemas Análogos direccionables 

Los sistemas de alarma analógicos también son direccionables y además, pueden realizar medición continua de variables ambientales, como temperatura y análisis de partículas de humo, utilizando algoritmos de detección avanzados. Estos dispositivos analógicos monitorean de manera constante y precisa las condiciones ambientales, y envían señales al panel de control central para su procesamiento. Al igual que en los casos anteriores, ante una señal de alarma, el panel de control activa las alarmas audibles y visuales y puede transmitir información detallada sobre la ubicación del evento a través de pantallas o paneles indicadores

Dentro de las funcionalidades especiales de este tipo de sistemas están:

• Ajuste la sensibilidad según sea de día o de noche.
• Ajuste de la sensibilidad de cada detector.
• Compensar la deriva.
• Configuración de alertas de mantenimiento.
• Incorporan señales o alertas de mantenimiento y modos de prueba.
• Tienen protocolos de comunicación y comparación de protocolos.

Ajuste la sensibilidad según es de día o de noche

Algunos sistemas permiten el ajuste de sensibilidad en modo “Día/Noche”,  esto por las condiciones cambiantes en una determinada área. Por ejemplo: en un proceso de producción que no opera 24 horas, esta configuración se puede hacer de forma automática en un determinado horario, permitiendo de este modo, la posibilidad de controlar diferentes niveles de detección para cada período de tiempo.

Ajuste de la sensibilidad de cada detector

Los sistemas análogos permiten cambiar o ajustar la sensibilidad de un sensor dentro de una gama de tolerancias, según las condiciones en el entorno de instalación o para tener una detección más rápida. Los sistemas más básicos permiten opciones de sensibilidad "alto-medio-bajo" y los sistemas de mayor tecnología permiten la programación en valores cambiantes más exactos, medidos en porcentaje de oscurecimiento o directamente en valores análogos, dependiendo del fabricante. 

Al cambiar la sensibilidad de los detectores, el panel de control ajusta el valor análogo del umbral de alarma ya sea por encima o por debajo. Por consiguiente, el sensor solo reporta los valores cambiantes en el ambiente y quien toma la decisión final de generar una condición irregular o de alarma, es el panel. Si bien pareciera que se programa el sensor, en realidad lo que se está haciendo es ajustar la programación en el panel y no el detector directamente.

Compensar la deriva

La compensación de deriva es el proceso por el cual un panel análogo direccionable ajusta automáticamente un sensor análogo para compensar el umbral de alarma por factores de contaminación como material particulado. Con esta función, el detector puede operar con un nivel constante de sensibilidad. Esto ayuda a evitar las falsas alarmas debido al incremento de suciedad en los detectores permitiendo un umbral de tiempo para programar el mantenimiento.

Configuración de alertas de mantenimiento

Junto con la función anterior, los sistemas análogos usualmente incorporan una interfaz de usuario que puede ser un aplicativo web o mediante la instalación de un software de administración con el que se puedan programar rutinas de mantenimiento con base en las alertas que el sistema de forma automática genera. 

Modos de prueba

Los sistemas análogos direccionables permiten realizar un reporte de pruebas desde el panel principal o aplicación software. Estos reportes por lo general son imprimibles y/o se almacenan en la memoria del sistema. El objetivo es que estos reportes estén disponibles para proporcionar evidencia que la prueba fue realizada, brindando al instalador o técnico responsable una manera de confirmar que su trabajo se realizó exitosamente.

Protocolos de comunicación de lazo y comparación de protocolos

En los sistemas análogos direccionables los protocolos de comunicación dentro de los circuitos SLC pueden dividirse en dos categorías:

• No-Digital
• Digital

En el caso de Lazo No-digital, cuando ocurre una alarma, en muchos sistemas el panel de control continua la comunicación de estado con todos los sensores y/o módulos que hacen parte del lazo hasta que alcanza el dispositivo en alarma y solo hasta ese momento, se gestiona la notificación de alarma. De este modo y en el caso de los grandes sistemas, con cientos o miles de puntos de detección, pueden generar un retraso en la notificación de una condición de alarma.

En el otro caso de Lazo Digital, cuando se produce un evento de alarma, una petición de interrupción del dispositivo que detecta la alarma hace que se interrumpa la secuencia de la interrogación de estado los demás elementos del lazo para procesar inmediatamente la alarma. En este caso, aunque los sistemas contengan una gran cantidad de puntos, responderán a las alarmas en la misma cantidad de tiempo que los sistemas más pequeños con muy pocos puntos.

Marcas de sistemas de detección de incendio con más presencia en la región

• Bosch
• Simplex (JCI)
• Notifier (Honeywell)
• INIM
• Hochiki
• GameWall
• Edwars
• Kidde

Conclusión

Los diferentes tipos de sistemas de detección de incendio son aplicables según el tipo de necesidad y en cierto grado permiten la escalabilidad en la medida que la propiedad del cliente aumenta o cambia. Conocer las diferencias entre los tres tipos de sistemas es fundamental para la correcta especificación de proyectos, en especial, es importante identificar, según las condiciones de instalación, cual es el sistema que más se ajusta a las exigencias de los procesos que los usuarios tienen.