Protezione perimetrale in fibra ottica ad anello

 

In questo articolo, approfondiamo l’utilizzo dei sistemi in fibra ottica ad anello (loop) per la protezione perimetrale di siti particolarmente ampi, da abbinare a sistemi di videosorveglianza basati su termografia, di cui ci siamo occupati in un precedente articolo pubblicato online.

 

La protezione perimetrale di siti industriali, aeroporti e parchi fotovoltaici richiede soluzioni ad-hoc non tanto per le variabili ambientali (comunque presenti e da valutare in fase di progettazione), ma soprattutto per l’estensione delle recinzioni, spesso lunghe diverse centinaia di metri, se non addirittura chilometri.

Oltre a un adeguato sistema di videosorveglianza - con telecamere tradizionali e/o termocamere - è necessario predisporre un sistema antintrusione che protegga lo sfondamento e il taglio delle recinzioni.

In molti casi, i tradizionali sensori attivi/passivi e i cablaggi in rame non possono essere utilizzati per via delle distanze in gioco, per le condizioni ambientali e per l’elevato rischio di falsi allarmi.

È, quindi, necessario valutare soluzioni e tecnologie specifiche come gli anelli in fibra ottica, in gergo tecnico “loop”.

Composta da filamenti di materiali vetrosi o plastici, realizzati in modo da poter propagare al loro interno la luce, la fibra ottica possiede un grande vantaggio: convogliare un campo elettromagnetico ad alta frequenza con perdite estremamente limitate anche su lunghissime distanze, superando di gran lunga i limiti fisici del rame.

Inoltre, è molto flessibile, sottile (il diametro del rivestimento, chiamato “cladding”, è di soli 125 micrometri, ovvero quanto un capello umano), leggera (un chilometro di fibra ottica pesa meno di 2 kg - guaina esclusa), immune ai disturbi elettrici (può essere accoppiata ai cavi di alta tensione) e alle condizioni atmosferiche più estreme.

 

 

Lucchetto ottico intelligente

La capacità di propagare la luce con perdite minime anche su grandi distanze è l’elemento che ha spinto i progettisti di sistemi antintrusione a impiegare la fibra ottica nella protezione perimetrale delle recinzioni particolarmente estese.

La logica di funzionamento è molto semplice: un dispositivo elettronico trasmette e riceve un segnale ottico attraverso un anello (loop) in fibra ottica.

Dal momento che questo anello viene applicato lungo la recinzione (andata e ritorno), eventuali deformazioni o sfondamenti che causano una variazione del flusso luminoso o la sua interruzione vengono rilevati immediatamente dal dispositivo, generando un allarme.

Semplificando al massimo, questo sistema rappresenta la versione “ottica e intelligente” del lucchetto o della catena di acciaio che si utilizza come antifurto per biciclette e motocicli.

Il dispositivo elettronico che genera, trasmette e riceve il segnale ottico, viene chiamato “analizzatore” o “concentratore”, perché non si limita a stabilire la presenza o l’assenza del segnale luminoso in fase di ritorno, ma lo codifica in modo da non essere intercettato o replicato, monitora costantemente eventuali variazioni generate dagli stress sulla fibra ottica e gestisce diverse linee in modo indipendente.

A seconda della tipologia e dell’impostazione adottata, un analizzatore può gestire fino a 200-300 metri di cavo, generare un allarme e/o una notifica (ad esempio, assenza alimentazione di rete, guasto batteria tampone interna, tamper ecc.) interfacciandosi con altri sistemi antintrusione o telecomunicazione tramite interfacce open standard o proprietarie.

 

 

Linea singola o multipla

A seconda del livello di protezione desiderato, delle caratteristiche della recinzione e di come viene installata, è possibile posare una o più linee di cavo in fibra ottica con percorsi differenti.

Ipotizzando la presenza di una recinzione alta 180-200 cm, una singola linea permette di rilevare lo sfondamento e lo scavalco, due o tre linee aggiungono la protezione dal sollevamento (nel caso in cui un malintenzionato voglia passare sotto la rete strisciando sul terreno), mentre una quarta linea rende quasi impossibile il taglio delle maglie per creare un varco di passaggio.

Per le sue caratteristiche intrinseche, questo sistema viene impiegato quasi esclusivamente su recinzioni flessibili (quelle vendute a rotoli) e non su quelle rigide (cancellate, reti a maglia a elevato spessore ecc.).

 

Focus sugli impianti fotovoltaici

Nel caso dei pannelli solari e fotovoltaici, anziché percorrere la recinzione, il cavo in fibra ottica viene fatto passare attraverso anelli passacavo o altri sistemi fissati sul bordo inferiore del pannello, sfruttando i fori di predisposizione (solitamente da 6-8 mm) oppure le stesse asole di fissaggio e senza, quindi, alterare la garanzia dell’impianto.

L’analizzatore/concentratore può gestire una o più tratte fino a 100-200 metri lineari attraverso altrettanti loop, rilevando lo strappo dei pannelli solari e, grazie a speciali sensori ottici indirizzati, anche lo spostamento e la manomissione di ogni singola unità.

Dal momento che questi sistemi di protezione risultano indipendenti dall’attivazione o meno dell’impianto fotovoltaico, possono essere abilitati anche a cantiere aperto, sin dalla posa dei primi pannelli.

Sono, inoltre, idonei a proteggere inverter, altri strumenti e merci di valore presenti in cantieri edili, porti, depositi, rimesse ecc.

Anche in questo caso, il loop in fibra ottica garantisce tutta una serie di vantaggi difficili da ottenere con altri sistemi (ad esempio, sensori meccanici), come la completa immunità alle condizioni atmosferiche e ambientali che, molto spesso, sono la principale causa dei falsi allarmi.

 

Quali soluzioni per recinzioni rigide e cancellate?

Il modus operandi della fibra ottica sulle recinzioni leggere, cioè deformabili, non può essere applicato con la stessa efficacia anche a quelle semirigide con pannelli elettrosaldati e alle cancellate.

Per questo motivo, esistono sul mercato sistemi alternativi basati su cavi microfonici e sensori piezodinamici, talvolta idonei anche per applicazioni sulle recinzioni leggere.

I sistemi di rilevazione intrusione a cavo microfonico permettono, come già visto con la fibra ottica, di rilevare il taglio, il sollevamento e i tentativi di arrampicamento grazie a un sensore posizionato sulle maglie della rete.

Tramite il campionamento audio analogico o digitale, il sensore monitora qualsiasi rumore e vibrazione, comparandoli con quelli ambientali (pioggia, vento ecc.).

Nel caso venga superata la soglia critica impostata, viene generato un allarme.

Il vantaggio di questo sistema è la possibilità di ascoltare in tempo reale l’audio proveniente da un punto preciso della recinzione, così da verificare la situazione con l’eventuale ausilio delle telecamere e delle termocamere di sorveglianza.

Si applica a cancellate di varie altezze e lunghezze, da poche centinaia di metri a diversi chilometri.

I sistemi con sensori piezodinamici sfruttano, invece, sensori capacitivi o piezoelettrici disposti in modo puntiforme, che misurano le vibrazioni causate da un tentativo di taglio o scavalcamento, ma anche le micro flessioni e torsioni a cui sono sottoposti i pali di sostegno della cancellata, inclusi quelli effettuati senza generare impatti e rumori.

Anche in questo caso, i segnali elettrici generati dai sensori vengono poi analizzati e comparati per generare o meno un allarme.

L’elevato numero di sensori presenti su cancellate particolarmente estese consente di identificare con precisione la sezione del perimetro sottoposta a intrusione, con l’eventuale conferma da parte dei sistemi Tvcc.

I sensori piezodinamici non sono soggetti a guasti elettrici, né a disturbi da campi elettromagnetici o emissioni in radiofrequenza, vista l’assenza di componenti elettronici attivi.

Sono, inoltre, immuni agli eventi ambientali come vento, pioggia, neve e forti escursioni termiche e ad altre fonti di disturbo che si trovano in prossimità della recinzione (macchinari, strade, ferrovie ecc.).

In alcuni casi, possono essere applicati anche a recinzioni metalliche flessibili e semirigide, in alternativa alla fibra ottica.

La possibilità di gestire, con un solo controller, diverse centinaia di sensori, anche in modo indipendente, consente la precisa individuazione del punto in allarme e una copertura da poche decine di metri a diversi chilometri.

(Foto Naria Security)

 

Emilio Agostoni

 

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