Termocamere per la protezione della sottostazione elettrica di Stavanger, Norvegia

Nella società moderna la vita senza l'elettricità sarebbe inconcepibile. Se fossimo isolati dalla rete elettrica per un lungo periodo di tempo, ci potrebbe costare potenzialmente più che il solo denaro. Gli ospedali e i servizi di emergenza dipendono dalla costante disponibilità di energia elettrica: una lunga interruzione potrebbe costare vite umane. Ecco perché il governo norvegese e le aziende elettriche come Lyse Energy hanno iniziato ad utilizzare termocamere per migliorare la sicurezza nei punti critici della rete elettrica.

Una delle sedi in cui sono state installate le termocamere per migliorare la protezione perimetrale è la sottostazione elettrica di Lyse Energy a Stavanger, in Norvegia. L'azienda che ha installato le termocamere è la Noralarm AS. Questa società di sicurezza norvegese è anche responsabile della gestione della sala di controllo. "Abbiamo analizzato diverse soluzioni di sicurezza e l'imaging termico è l'unica soluzione che funziona", afferma Torje Knag, CEO di Noralarm AS.

NorAlarm è una delle principali società di allarme e sicurezza in Norvegia ed è l'unica nella regione a disporre di un proprio centro di monitoraggio allarmi (FG) approvato da polizia e assicurazioni operativo 24 ore su 24, 365 giorni all'anno. Fondata nel 1998, l'azienda opera principalmente nella fornitura di servizi operativi, oltre che nella vendita, progettazione, installazione e manutenzione di soluzioni di sicurezza ad alto contenuto tecnologico legate ad una centrale di allarme dedicata al mercato professionale e privato.

Garantire la continuità della distribuzione dell'energia elettrica attraverso la sicurezza delle sottostazioni elettriche è della massima importanza, per prevenire danni dovuti a vandalismo o attacchi terroristici. Ma ci sono anche altre minacce, spiega Knag. "Anche i guasti causati dall'usura possono essere molto pericolosi, per non parlare dei relativi costi. Per questo motivo abbiamo deciso di includere il monitoraggio termografico on-line nel sistema di sicurezza. Monitorando costantemente diverse parti chiave della sottostazione elettrica, possiamo essere sicuri che i guasti vengano rilevati man mano che si sviluppano. In tal caso l’azienda di produzione di elettricità può reindirizzare l'energia attraverso altre parti dell'infrastruttura, per evitare guasti immediati. In questo modo i team di riparazione dispongono di più tempo per ordinare i pezzi e pianificare le riparazioni". 
Secondo Knag, questo sistema di allarme combinato, che comprende un allarme antintrusione di protezione perimetrale e un allarme termografico di temperatura online, assicura un elevato ritorno sull'investimento. "Combinando sicurezza e monitoraggio delle condizioni in un unico sistema, ne risulta un grande valore aggiunto. Prevediamo che la parte termografica dell'impianto possa portare ad una diminuzione del numero di guasti del 20%, che a sua volta potrebbe portare ad un risparmio di oltre 8 milioni di euro all'anno".

Altri metodi generano troppi allarmi impropri

Per il sistema di protezione perimetrale Noralarm AS ha utilizzato le termocamere FLIR SR-Series. "Ho visitato diversi altri progetti pilota che usano altri metodi di rilevamento anti-intrusione, come i cavi sensore e telecamere a circuito chiuso (TVCC) a luce visiva e, per mia esperienza, queste tecnologie non funzionano", aggiunge Mikke Ståhl, Sales Manager di Noralarm. "Queste altre tecnologie semplicemente producono troppi allarmi impropri per poter funzionare correttamente".

Per ridurre la quantità di allarmi impropri a un livello più accettabile nella sottostazione elettrica di Lyse Energy, Noralarm ha invece studiato l'impiego di termocamere. "Le termocamere si abbinano molto bene con il software di analisi video rispetto alle normali telecamere a circuito chiuso", spiega Ronny Hjørnevik, responsabile delle installazioni di Noralarm. "Poiché le termocamere producono immagini termiche sulla base della radiazione infrarossa emessa dall’inquadratura, forniscono immagini termiche ad alto contrasto in tutte le condizioni. Indipendentemente dalle condizioni atmosferiche e di illuminazione, le riprese termiche mostrano chiaramente gli intrusi nelle immagini termiche ad alto contrasto. Questo dà al sistema di sicurezza una coerenza molto maggiore in termini delle prestazioni di rilevamento".

Questa combinazione di software di analisi video con termocamere riduce anche la frequenza di allarmi impropri, aggiunge Hjørnevik. “Il contrasto termico tra una persona e l’ambiente circostante è molto maggiore rispetto al contrasto di colore nella maggior parte delle situazioni. Quindi, affinché un sistema di rilevamento intrusi basato su TVCC possa essere accurato, la sua sensibilità deve essere molto elevata, ma questo può determinare allarmi impropri. A causa dell'elevato contrasto tra un intruso e l'ambiente circostante nell'immagine termica, la sensibilità del rilevamento può essere impostata molto più bassa per un sistema di rilevamento intrusi basato su imaging termico, determinando a una frequenza di allarmi impropri molto più bassa".

Tasso di allarmi impropri estremamente basso

"Infatti, il tasso di allarmi impropri alla sottostazione elettrica di Lyse Energy è prossimo allo zero", aggiunge Ståhl. "Abbiamo eseguito test approfonditi e in tutti i nostri test il sistema ha rilevato gli intrusi, indipendentemente dalle condizioni atmosferiche e di illuminazione. Per mia esperienza, altre tecnologie come il rilevamento video TVCC, i cavi sensore e simili non possono raggiungere un tasso di allarmi impropri così basso senza compromettere il rilevamento intrusi.

Per la protezione perimetrale della sottostazione elettrica di Lyse Energy a Stavanger sono state utilizzate termocamere FLIR SR-Series. Queste termocamere contengono un microbolometro all'ossido di vanadio (VOx) non raffreddato, che nel caso della sottostazione di Lyse Energy produce immagini termiche con una risoluzione di 320 × 480 pixel, ma FLIR offre anche modelli con risoluzioni di 640 × 480 pixel o di 160 × 120 pixel. Per consentire a queste termocamere di coprire l'intero perimetro senza buchi, FLIR offre anche un'ampia varietà di ottiche. "L'integrazione delle telecamere in una rete di sicurezza è relativamente semplice", afferma Hjørnevik. "Abbiamo collegato l'uscita video analogica delle fotocamere FLIR SR-Series a codificatori video che digitalizzano le riprese. Poi viene inviato via Ethernet al server locale, che analizza le immagini e invia immagini e allarmi alla sala di controllo centrale di Noralarm a Stavanger".

Termocamere per il monitoraggio on-line delle condizioni

Oltre alle termocamere di sicurezza, il sistema di sicurezza include anche termocamere per il monitoraggio on-line delle condizioni. Secondo Ståhl, Noralarm ha incluso il sistema di allarme termografico di temperatura nell'impianto per aumentare il suo "rapporto qualità/prezzo". "Siamo sempre alla ricerca di valore aggiunto per i nostri sistemi e abbiamo saputo che presso la sottostazione elettrica vengono effettuate ispezioni periodiche di manutenzione con termocamere portatili, quindi abbiamo deciso di includere il monitoraggio termografico on-line nel nostro progetto per il sistema di sicurezza".

Le termocamere incluse nel sistema sono le FLIR A310, montate in una custodia impermeabile. Queste termocamere producono immagini termiche con una risoluzione di 320 × 240 pixel. Ogni pixel dell'immagine termica è una misura di temperatura senza contatto con una sensibilità termica migliore di 50 mK (0,05 °C), che consente di catturare i dettagli più fini dell'immagine e le differenze di temperatura. La logica, la memoria e funzioni comunicazioni dati dell’unità consentono di confrontare le temperature delle immagini con le impostazioni definite dall'utente e di inviare i dati a una stazione di monitoraggio centrale per l'analisi delle tendenze e per le funzioni di allarme. Nel caso della sottostazione di Lyse Energy a Stavanger, il sistema di monitoraggio termografico attiverà automaticamente un’allarme se determinate aree dell'immagine termica superano la temperatura di soglia precedentemente impostata.

Valore aggiunto

“Le quattro termocamere FLIR A310 incorporate nel sistema di allarme monitorano in continuo le parti critiche della sottostazione”, spiega Ståhl. “Se in una qualsiasi area monitorata dell’impianto si determina un innalzamento della temperatura oltre la soglia prestabilita, viene generato un allarme." L'azienda di produzione di elettricità può quindi reindirizzare l'energia nella rete per prevenire i guasti e poiché tali guasti sono molto costosi, penso che il valore aggiunto di questo sistema termografico sia sicuramente una delle ragioni per cui Lyse Energy ha scelto il nostro sistema di sicurezza per questa sottostazione piuttosto che uno della concorrenza".

Unendo ai vantaggi delle termocamere FLIR di sicurezza, il monitoraggio termografico on-line delle condizioni, Noralarm ha dotato la sottostazione Lyse Energy della migliore soluzione complessiva di sicurezza attualmente disponibile. Con questo sistema di sicurezza Lyse Energy può avere la certezza che gli utenti finali ricevano una fornitura elettrica continua, senza rischi di interruzioni causate da atti vandalici, terrorismo o da problemi causati da componenti guasti.