Reti, video e cavi

Anche il funzionamento del miglior sistema di videosorveglianza può essere vanificato dalla presenza di una tratta di rete inadeguata. Occorre, quindi, identificare i cavi adatti a ogni specifica condizione.

 

 

 

 

 

 

 

 

La diffusione delle telecamere a colori ad alta risoluzione permette di riconoscere una crescente quantità di dettagli.
La “foto” scattata da una telecamera viene suddivisa in un fitto reticolo di quadratini- i noti “pixel” - ognuno dei quali contiene informazioni relative al colore riconosciuto.
Questo significa che, al crescere del numero di pixel, aumenta la definizione dell'immagine ma, contemporaneamente, anche il numero di informazioni da trasmettere e da elaborare.
Tali quantità di informazioni, però, devono essere trasmesse attraverso la rete, la cui disponibilità di banda non è infinita e può rivelarsi insufficiente soprattutto al crescere delle telecamere collegate, che condividono la banda disponibile.
Una situazione che rischia di appesantire le reti e i sistemi di calcolo, rallentando così il processo di trasmissione, analisi e riconoscimento automatico delle immagini stesse.
Anche se apparentemente meno performanti, in molti casi le telecamere in bianco e nero, o basate sulla scala dei grigi, offrono il vantaggio di ridurre il numero di informazioni da elaborare e, quindi, di velocizzare l'intero sistema, pur offrendo una buona risoluzione.
Inoltre, soprattutto nelle riprese in condizioni di scarsa luminosità, una buona telecamera in bianco e nero, supportata da un adeguato sistema di illuminazione locale, può risultare particolarmente efficace, pur offrendo un economico rispetto e di banda sensibili rispetto all'impiego di costose telecamere a colori.

 

Occhi sulla rete
Detto questo, l'installatore deve concentrarsi soprattutto sulla rete di trasmissione dati.
Reti che - in alcuni casi e con semplici adattatori - possono ancora sfruttare le infrastrutture di trasporto basate sui tradizionali cavi coassiali, a cui è possibile collegare, con adeguati adattatori, anche qualunque tipologia di telecamera, comprese quelle digitali.
Questi cavi, anche se non sono in grado di tollerare un'elevata larghezza di banda, hanno il vantaggio di non presentare problemi di latenza e di flussi.
A questo, infine, si aggiunge il fatto che simili reti non sono aperte all'esterno e, quindi, risultano intrinsecamente sicure, oltre a garantire una buona qualità del segnale anche a distanze relativamente elevate.
Vantaggi che, invece, non sono presenti sulle reti IP, basate sull'impiego di doppini in rame, per la cui corretta installazione è necessario adottare una serie di precauzioni e possedere specifiche competenze.
Le competenze di un comune installatore elettrico, quindi, si rivelano insufficienti per rispondere alle esigenze di una rete di trasmissione digitale, in quanto larghezza di banda e Quality of Service (QoS) dipendono da numerosi fattori, sia a livello di posa dei cavi stessi, sia di installazione e configurazione degli apparati di networking.
Non dobbiamo, infatti, dimenticare che, affinché un sistema di videosorveglianza sia efficace e consenta interventi tempestivi, le immagini devono essere disponibili in tempo reale.
Una peculiarità fondamentale negli impianti più sofisticati, dove l'analisi delle immagini, spesso effettuata dal software del sistema stesso, scatena una serie di allarmi.
E il più piccolo ritardo potrebbe rivelarsi fatale per la sicurezza.

 

Se il cavo non resiste
I problemi di trasmissione, però, possono essere aggravati dall'ambiente operativo.
I segnali video, infatti, transitano attraverso cavi in rame o in fibra ottica.
In entrambi i casi, il sottile conduttore deve essere adeguatamente protetto in funzione dell'ambiente operativo in cui si trova a operare.
Una protezione che diventa fondamentale soprattutto nei cosiddetti ambienti ostili, che possono provocare la rapida degradazione della guaina di protezione, lasciando pericolosamente scoperto un cavo e aumentando i rischi di interferenza, con conseguente perdita di qualità del segnale, sino all'impossibilità di trasmettere il segnale stesso.
Per proteggere il cavo - o meglio, il conduttore - è necessario, in primo luogo, studiare accuratamente il percorso che dovrà compiere, evitando il più possibile l'esposizione alle sollecitazioni meccaniche, ma anche l'esposizione agli agenti chimici corrosivi, la presenza di roditori e persino l'esposizione diretta ai raggi solari.
Accorgimenti che, però, non possono essere assunti sempre, anche per la necessità di posizionare le telecamere in alcuni punti “strategici”.
Da qui la ricerca delle soluzioni tecnologiche capaci di garantire la durata nel tempo.
Si tratta di scelte non banali, perché anche una sola tratta di cavo non adeguatamente protetta può vanificare il corretto funzionamento del più sofisticato e costoso impianto di videosorveglianza.

 

Una guaina contro ogni attacco
Il mercato, in tema di protezione cavi, propone le soluzioni più originali e svariate.
Per orientarsi nella scelta, è utile conoscere le caratteristiche e i limiti delle guaine più diffuse:

- PVC: è oggi il prodotto maggiormente utilizzato per la protezione dei cavi, in quanto offre buone qualità di antifiamma, alle quali coniuga ottime caratteristiche meccaniche, resistenza all’acqua e alle benzine, dimostrandosi così un prodotto versatile e adatto alla maggior parte degli impieghi comuni

- WRAS: i cavi classificati WRAS (Water Regulations Advisory Scheme) secondo la BS 6920 sono caratterizzati dalla capacità di non alterare il gusto, la limpidezza e le caratteristiche microbiologiche dell’acqua in cui sono immersi. Diventano quindi indispensabili in ambito alimentare, quando vengono a contatto con l’acqua impiegata nella preparazione di cibi o con acqua distribuita alla popolazione

- silicone e derivati: il silicone ha la capacità di autoestinguersi senza provocare - in caso di incendio - fumi neri, con l’ulteriore pregio di conservare le proprie proprietà isolanti anche alle temperature più critiche. Essendo privo di alogeni, poi, non sviluppa gas corrosivi. Si dimostra quindi ideale nella produzione di gomma siliconica (o elastomero siliconico), un polimero che, al termine di un apposito trattamento a caldo, garantisce elevate qualità tecniche ed elastiche. In molti casi, viene ricoperto da un sottile strato di resina siliconica, in grado di accrescerne la protezione meccanica. I cavi isolati in gomma siliconica possono resistere a temperature proibitive (da – 20 a + 200 °C). Si dimostrano inoltre insensibili agli attacchi di umidità, ossigeno e ozono, resistendo egregiamente anche agli agenti atmosferici che provocano l’invecchiamento. L’unico limite di silicone e derivati è legato alla loro limitata resistenza all’azione abrasiva, al punto che il semplice inserimento all’interno dei tubi potrebbe comprometterne la resistenza. Per tale ragione, in questi casi, è opportuno scegliere gomme siliconate rivestite di una calza in fibra di vetro

- fibra di vetro: garantisce una buona protezione termica e meccanica, ma è necessario che venga soprapposta a un componente incaricato di garantire l’isolamento elettrico dei cavi

- teflon: attualmente è fra i prodotti che, in assoluto, assicurano il maggior livello di protezione, in quanto dispone di un’elevata stabilità termica anche a temperature estreme e della capacità di tollerare la maggior parte delle sollecitazioni meccaniche. Garantisce, inoltre, un ingombro limitato, a cui si aggiunge un’alta resistenza alle radiazioni. Tutte caratteristiche che lo rendono un componente ideale per la protezione dei cavi. Il costo elevato, comunque, ne limita ancora l’utilizzo ad ambiti molto particolari, come quello aerospaziale o in centrali termiche, elettriche e nucleari

- resine fluororate: sono tra i materiali destinati alla protezione che, in prospettiva, sembrano garantire le migliori possibilità. Accanto a un peso e a un ingombro limitati, garantiscono un’elevata affidabilità nel tempo. Considerando, inoltre, che il costo è relativamente contenuto, il loro impiego è conveniente nella maggior parte dei settori in cui è necessario garantire un buon livello di protezione

 

A prova di fiamma

Al di là dell'aggressività di un ambiente, non possiamo dimenticare che i cavi sono esposti al rischio incendio.
Si tratta di un evento tutt'altro che remoto, come dimostrano i dati forniti annualmente dai Vigili del Fuoco, e le sui conseguenze possono essere devastanti.
Per questa ragione, soprattutto negli ambienti caratterizzati da un'elevata presenza di persone o a lento abbandono (ad esempio, le strutture mediche) è necessario prevedere, anche per i sistemi di videosorveglianza, l’impiego di cavi privi alogeni e a bassa emissione di fumi.
Soluzioni che evitano i rischi di intossicazione e che non ostacolano la fuga dall’edificio.
É però necessario ricordare che queste soluzioni non sono in grado di evitare il diffondersi delle fiamme e, soprattutto, non proteggono i cavi dagli effetti devastanti delle fiamme.
Un aspetto, quest'ultimo, da considerare con attenzione, soprattutto in virtù del fatto che, proprio in presenza di un incendio, l'impianto di videosorveglianza può rivelarsi molto utile per individuare e soccorrere persone eventualmente bloccate all'interno dell'edificio.
Alla luce di una simile considerazione, oltre alle prescrizioni di legge, i cavi resistenti al fuoco e opportunamente protetti si dimostrano fondamentali in numerose applicazioni.
La presenza di fiamme, infatti, provoca la combustione degli elementi destinati a garantire l’isolamento e la protezione meccanico/chimica dei cavi.
Questo significa che, in molti casi, la capacità di condurre il segnale non viene diminuita direttamente dalle fiamme, ma da quanto accade nell’ambiente circostante, come la dilatazione termica, l’acqua del sistema antincendio o il crollo di strutture.
E’ quindi fondamentale limitare al minimo le giunzioni e le derivazioni che, ovviamente, costituiscono gli elementi maggiormente sensibili alle variazioni termiche.
In commercio esistono, inoltre, vernici intumescenti che, rivestendo le cassette di giunzione, garantiscono resistenza al fuoco e un sufficiente isolamento termico.
Infine, per evitare che la maggior spesa affrontata per installare cavi resistenti al fuoco venga vanificata da incidenti meccanici, è necessario adottare canalizzazioni resistenti alle fiamme e alle sollecitazioni esterne.

 

Un test che scotta
E’ importante sottolineare che, in termini assoluti, non esistono né cavi autoestinguenti né cavi antifiamma.
Nessuna delle due definizioni, infatti, permette di identificare una caratteristica peculiare, mentre è più corretto utilizzare i termini “non propaganti la fiamma”, “non propaganti l’incendio”, “resistenti al fuoco” e “con resistenza intrinseca al fuoco”.
In particolare, i cavi non propaganti la fiamma (specificati dalla norma CEI 20-35) sono stati testati singolarmente.
Dopo un’ora alla temperatura di 420°C, l’isolante risulta bruciato nel punto cui è lambito direttamente dalla fiamma, ma quando quest’ultima viene rimossa, il fuoco non si propaga oltre i 65 cm.
La norma CEI 20-22, che identifica i cavi non propaganti l’incendio, prevede invece di eseguire il test su un fascio di cavi inseriti in un forno a 750°C.
Anche in questo caso l’isolante prende fuoco, ma la fiamma non deve raggiungere distanze superiori a 2,5 metri dal forno.
Un test simile è previsto anche per i cavi resistenti al fuoco.
In base alla norma CEI 20-36, infatti, devono essere in grado di garantire le loro condizioni di funzionamento quando vengono posti a contatto con una fiamma a 750°C per tre ore consecutive.
Più blanda, infine, la prova prevista dalla norma CEI 20-36/4-0 per identificare i cavi con resistenza intrinseca al fuoco.
La durata del contratto con la fiamma è, infatti, compresa fra 15 e 60 minuti.
Al termine di questa prova, l’isolamento elastomerico può risultare danneggiato o distrutto, ma è richiesto che i cavi mantengano caratteristiche di isolamento sufficienti a garantire il funzionamento del circuito.

 

Questione di sigle
Sigle che, in base alle norme CEI 20-40, identificano i cavi a bassa tensione, in funzione dell'ambiente installativo:

- AD1 probabilità di presenza d'acqua
- AD2 probabile caduta in verticale di gocce
- AD6 probabilità di onde d'acqua
- AF3 soggetto in maniera intermittente o accidentale a sostanze corrosive
- AK2
rischio di danni da parte di flora e/o di muffa
- AL2 rischio di danni da parte della fauna
- AN2 radiazione solare di intensità e/o durata dannosa

 

Massimiliano Cassinelli
Ingegnere
Progettista reti TLC

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