Portale Termografico - Tecnositaf SpA

FIRE DETECTOR

IL FIRE DETECTOR
La sicurezza gioca sempre un ruolo
fondamentale; diventa tuttavia
indispensabile in quei contesti dove
le condizioni esterne implicano un
rischio inevitabilmente maggiore.
Un caso esemplare è rappresentato
dalle gallerie di lunghezza rilevante,
specialmente quelle a singola canna.
Proprio per questo motivo
TECNOSITAF S.p.A. ha messo a punto
una speciale strumentazione realizzata
ad hoc per prevenire l’insorgere
di incendi all’interno delle gallerie,
con tutte le problematiche che
ne conseguono.
Il Fire Detector rappresenta ad oggi
il mezzo più evoluto per rilevare
automaticamente, ed in modo non
intrusivo, eventuali surriscaldamenti
IL RUOLO
DEL F IRE
D ETECTOR
pericolosi e principi
di incendio che
potrebbero essere
causa di gravi
incidenti in galleria.
Il sistema infatti
segnala all’ingresso
del traforo quei veicoli
che presentano
caratteristiche
termiche, rilevabili
dall’esterno,
potenzialmente
pericolose.
IL FIRE DETECTOR
Il Portale Termografico è costituito da
una serie di sensori ottici, in campo
visibile ed infrarosso, collegati ad un
sistema di elaborazione e ad alcune
postazioni di lavoro per la gestione
delle emergenze.
I sensori all’infrarosso rilevano
informazioni utili a costruire una
mappa termografica delle 6 facce di
ogni mezzo in transito.
Le unità di elaborazione delle immagini
identificano le “macchie” radiometricamente
più intense nell’immagine infrarossa,
caratterizzandole con una serie di
parametri che includono la posizione
geometrica, la distribuzione di
intensità e la morfologia.
Tali elementi vengono inviati al sistema
di elaborazione che fornisce in tempo
reale l’informazione diagnostica.
Gli allarmi sono quindi generati
confrontando le “misure caratteristiche”
di ogni macchia calda con valori di
soglia specifici per il corrispondente
organo o regione del veicolo.
A tale scopo gli algoritmi software del
sistema eseguono una elaborazione di
“secondo livello” classificando le macchie
calde sulla base dei parametri
caratteristici misurati dai sensori,
ovvero riconoscendone la presenza in
determinati organi o regioni del veicolo
sulla base di criteri geometrici e statistici.
LA GENERAZIONE
DEGLI ALLARMI

L’intensità del segnale termografico
è strettamente dipendente dalle
caratteristiche emissive della superficie
calda osservata e di conseguenza
l’intensità delle immagini termiche dei
vari organi e regioni di un insieme di
veicoli è caratterizzata, a parità di
temperatura, da una distribuzione
statistica più o meno ampia a
seconda dei casi.
Questo ha portato alla scelta di
determinare empiricamente le soglie
di allarme specifiche in base alla
distribuzione sperimentale dei parametri
termografici misurati su un grande
insieme di veicoli transitati nel portale.
In questo modo si può massimizzare la
Oggetto di analisi sono:
surriscaldamento degli organi
di trasmissione;
surriscaldamento dei pneumatici;
surriscaldamento dei freni;
surriscaldamento di altri organi;
incendi originati nel vano di carico;
surriscaldamento dei gruppi frigoriferi.
sensibilità del sistema
sulla base di una
frequenza di “falsi allarmi”
necessariamente bassa.
La possibilità di fornire
allarmi sensibili
ed affidabili per una
certa parte di un
veicolo dipende dalla
separazione e
dall’ampiezza delle
due distribuzioni
statistiche che
caratterizzano le
condizioni termiche
normali e quelle critiche.
La corrispondenza
tra le caratteristiche
termografiche dei
veicoli e le temperature
superficiali delle varie
parti non è utilizzata
direttamente dal
processo di generazione
allarmi, ma è
fondamentale per
interpretare i valori di
soglia utilizzati dal
portale.
Le funzioni
del Sistema
Automatico
di Controllo
Termografico
IL FIRE DETECTOR:
CARATTERISTICHE
E VANTAGGI
Il Fire Detector è in grado di compiere
in modo automatico tutte le funzioni
di analisi, di controllo e gestione
di eventuali situazioni di pericolo.
Attraverso il monitoraggio di veicoli,
l’immediata trasmissione di segnali di
allarme e la creazione di un archivio
storico, il portale garantisce sempre
i più alti standard di sicurezza.
Identificare, mediante rilevazioni termografiche
infrarosse ed analisi automatica dei dati su tutti i lati
del veicolo, la presenza di parti surriscaldate visibili,
con applicazione di soglie di allarme specifiche.
Gestione dell’accesso e del transito dei veicoli nella
zona di scansione termografica per garantire un
opportuno cadenzamento e la possibilità di avvisare
in modo efficace e sicuro gli autisti dei mezzi e di
instradarli verso l’apposita zona di parcheggio.
Trasmissione di idonei messaggi di allarme alle
postazioni di lavoro e gestione della segnaletica
di controllo per l’arresto nell’area designata.
Trasmissione al Sistema per il Controllo Termografico
Mobile, in caso di allarme, delle immagini visibili
ed infrarosse e dei dati diagnostici.
Archiviazione temporanea in forma digitale,
delle immagini visive e termiche.
Archiviazione permanente delle caratteristiche
termografiche di tutti i veicoli esaminati.

Funzione
Il portale è dotato di unità in grado
di generare immagini termiche e visive
dei mezzi in transito (IRL). Ogni unità
è strutturata per acquisire sia immagini
nel campo del medio infrarosso (IR)
sia in quello visibile (VIS).
I sensori IR possono infatti generare
“immagini termiche” per individuare
surriscaldamenti, principi di incendio e
anomalie termiche specifiche.
Ai sensori IR il sistema associa
i sensori VIS che acquisiscono
immagini “morfologiche” del mezzo,
utilizzate dal sistema per classificare gli
organi critici del veicolo e per facilitare
la comprensione agli operatori.
Le immagini IR e VIS, inoltre, sono
acquisite con la stessa prospettiva:
questo consente al software del sistema
di presentare agli operatori le anomalie
termiche come macchie colorate
sovrapposte ad una immagine in toni di
grigio che rappresenta fedelmente il veicolo.
IL FIRE DETECTOR
L’A CQUISIZIONE
DELLE IMMAGINI E
LA MISURAZIONE
DELLA VELOCITÀ
Sensori di immagini in campo infrarosso e visibile
Tecnologia
Le unità sono strumenti
progettati e realizzati
appositamente per questo
tipo di applicazione.
Utilizzano componenti
speciali, accuratamente
selezionati a livello
mondiale tra i fornitori
che impiegano le più
moderne tecnologie
elettroniche ed
elettroottiche in campo
aerospaziale e militare.
Il tutto, naturalmente,
per garantire i massimi
livelli di robustezza
ed affidabilità.
IL FIRE DETECTOR:
L’ INSTALLAZIONE
Il Fire Detector deve essere installato
in modo da proteggere i sensori dalla
radiazione solare diretta e riflessa
che, avendo un elevatissimo contenuto
termico, potrebbe danneggiarli
seriamente e vanificarne la funzionalità.
Il portale è costituito tipicamente dalle seguenti unità:
Sensore inferiore
È installato sotto il
piano stradale e osser-
va il veicolo attraverso
una fessura che taglia
tutta la corsia di transito
in senso trasversale.
Il piano di osservazione
che passa attraverso
la fessura forma un
angolo di circa 45°
con il piano stradale.
Sensori laterali
Sono installati a destra
e a sinistra della corsia di
percorrenza dei veicoli
quasi perpendicolar-
mente all’asse di moto
del veicolo stesso.
Sensore superiore
È installato al di sopra
del limite superiore
massimo di sagoma del
veicolo e lo controlla in
senso trasversale.
Il piano di osservazione
forma un angolo di
circa 45° con il piano
stradale.
Sensore di
velocità SPM
Il Portale include una
unità dedicata alla
misurazione della velocità
e della posizione del
veicolo in transito, allo
scopo di fornire alle
unità di acquisizione
immagini i segnali di
sincronizzazione per
generare immagini VIS
e IR sensa distorsioni.
L’unità determina la
velocità e lo spostamento
del mezzo mediante
l’analisi in tempo reale
delle immagini riprese
da una telecamera
lineare ad alta risoluzione.

Q UALCHE DATO SULLE PRESTAZIONI
La tabella seguente riporta i transiti registrati nel portale installato a
protezione del Traforo del Frejus dal momento della sua attivazione ad oggi.
Anno
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
TOTALE
Totale
transiti FD
312.923
683.048
590.986
396.680
434.418
411.750
79.480
2.909.285
Totale
allarmi
222
170
324
194
16 6
19 8
43
1.317
% allarmi
0,071%
0,025%
0,055%
0,049%
0,038%
0,048%
0,054%
0,045%
Note
Periodo maggio - dicembre
Periodo gennaio - febbraio
Nell’intero periodo in cui il Portale Termografico è stato in funzione sono stati rilevati 2 soli casi certi
di “mancato allarme” (su un numero complessivo di transiti analizzati sul solo portale italiano vicino
a 3.000.000).
Esiste anche una versione ferroviaria del Fire Detector che si differenzia da
quella qui descritta per il numero di sensori (5 invece di 4) e per il sensore
di velocità che utilizza segnali provenienti da sensori di prossimità delle
ruote (pedali) invece che da telecamere.
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De Stijl - Torino • ed.03/2006 - rev. 0