Occhio alla temperatura!

Amedeo Basile, business development manager Thermal Outdoor, Thermography, Security presso HikMicro Italy, fa il punto sulla situazione di mercato della termografia, risorsa versatile e preziosa sia in chiave antintrusione sia per la prevenzione incendi.

Nata prevalentemente per l’utilizzo in ambito militare, la termografia si è rapidamente messa in luce per le proprie potenzialità applicative su larga scala. Amedeo Basile, Business Development Manager Thermal Outdoor, Thermography, Security presso HikMicro Italy, ci ha raccontato quali sono oggi i contesti di utilizzo più gettonati, qual è lo stato dell’arte del settore a livello tecnologico e quali sono le aspettative per il futuro.

Quali sono le peculiarità della termografia? 

«È ben noto come, attraverso il sensore termico, una termocamera riesca a percepire la radiazione infrarossa (non visibile all’occhio umano) emessa da ogni corpo in natura, restituendo una rappresentazione a colori della temperatura rilevata sulla superficie di un oggetto o una persona. L’utilizzo della termografia permette quindi di superare le problematiche che possono rappresentare un limite per le telecamere “classiche” (oscurità, cattive condizioni meteo, abbagliamento luminoso), introducendo un approccio proattivo all’interno del mondo della sicurezza - e in particolare nel settore dell’antintrusione.

Le telecamere termiche possono infatti venire utilizzate per proteggere il perimetro esterno di un edificio, in ambito residenziale o urbano, anticipando la rilevazione dell’intrusione rispetto al momento in cui un malintenzionato cerca di aprire una finestra o di entrare all’interno di una stanza».

Quali sono le altre potenzialità applicative di interesse? 

«Si possono citare tutti quei settori che utilizzano la misurazione della temperatura per ispezioni o verifiche: per esempio, durante la pandemia, la termografia è stata utilizzata per la rilevazione della temperatura corporea delle persone in un’ottica di controllo accessi; in edilizia, invece, risulta importante per la possibilità di individuare, tramite le sfumature di colorazione, perdite d’acqua o gas, infiltrazioni o distaccamenti degli intonaci all’interno degli edifici.

In altri contesti, infine, le termocamere vengono impiegate ai fini di prevenzione incendi. Immaginiamo, per esempio, il caso di una discarica dove sono presenti cumuli di rifiuti e materiali di scarto: utilizzando la termografia, si ha la possibilità di individuare non il fumo o la fiamma, ma la variazione (anche minima) della temperatura, andando a prevenire l’insorgere di un innesco e a dare l’allarme prima che scoppi un incendio generalizzato.

Anche in ambito industriale, dove si può venire in contatto con lavorazioni oltre i 500° C, la termografia permette di verificare che le temperature si mantengano all’interno di uno specifico range, individuando, grazie al surriscaldamento delle superfici, le situazioni a rischio d’incendio. Lo stesso vale per i data center, che con i loro server e rack rappresentano una vera e propria miniera d’informazioni e dati sensibili per le aziende, la perdita dei quali in caso d’incendio causerebbe importanti disservizi».

Come cambia la situazione a seconda del contesto d’applicazione e delle esigenze del committente? 

«Ogni soluzione va sempre cucita addosso al cliente: in alcuni casi, per esempio, ci siamo trovati di fronte ad aree in ambito industriale categorizzate a rischio esplosione e quindi abbiamo dovuto fornire termocamere in acciaio inox certificate ATEX, costruite in modo tale da impedire la propagazione del fuoco attraverso il dispositivo stesso.

A seconda delle esigenze può essere necessario anche andare ad agire sulla tipologia di sensore termico: per esempio, il dispositivo che monitora un materiale con lavorazione a 1000° C non può essere lo stesso utilizzato per controllare una lavorazione a 100° C. Costruzione, tecnologia, capacità, ottiche possono e devono assolutamente essere diverse a seconda delle circostanze».

Quali sono le situazioni in cui vi imbattete più spesso? 

«Per quanto riguarda l’ambito sicurezza stiamo lavorando molto nel settore energy, con la protezione perimetrale di campi fotovoltaici e siti strategici, che risolve non solo il problema della rilevazione di eventuali intrusioni, ma anche quello del monitoraggio dello stato di funzionamento dei pannelli e delle celle fotovoltaiche. Basta infatti inquadrare la superficie con una termocamera per verificare se il pannello sta funzionando (colorazione gialla) o meno (colorazione blu).

Stiamo ricevendo anche richieste per progetti di sicurezza nei parchi eolici offshore: un contesto in cui l’utilizzo della termografia viene particolarmente caldeggiato, perché con la foschia e l’oscurità la classica telecamera non riesce a realizzare una sorveglianza efficace.

Siamo molto attivi anche in ambito residenziale, dove con la nostra tecnologia Bi-Spectrum riusciamo a combinare in un unico dispositivo sensore termico e telecamera visibile, realizzando in un unico impianto il circuito di videosorveglianza e quello di sicurezza perimetrale per un’ottimizzazione dei costi di acquisto e manutenzione di dispositivi e infrastrutture».

E per quanto riguarda la fire prevention? 

«A essere più interessato in questo caso è il comparto industriale, come le aziende di raccolta/ stoccaggio rifiuti (dalla carta alla plastica al compost) e tutte quelle realta dov’è necessario monitorare le temperature dei componenti industriali durante le lavorazioni produttive. Si tratta di un ambito dove l’approccio proattivo che la termografia consente di adottare e molto apprezzato, perché sfruttando le informazioni e i dati raccolti dalle termocamere le aziende possono individuare eventuali malfunzionamenti o usura dei componenti e intervenire con azioni di manutenzione predittiva, senza essere costrette a interrompere la produzione e la business continuity».

Quali sono oggi i parametri tecnici di riferimento per la termografia? Quali sono le prospettive di HikMicro per il futuro? 

«Uno dei parametri fondamentali su cui stiamo lavorando è quello della sensibilità termica, ossia la minima differenza di temperatura che il sensore termico riesce a rilevare. Siamo partiti utilizzando come standard di riferimento un valore di 35 mK (pari a 0,035° C), ma alcuni dei nostri prodotti integrano attualmente sensori termici con sensibilità fino a 20 mK (0,020° C).

Un altro valore importante che vogliamo migliorare e quello del pixel pitch (distanza tra i pixel termici), che da 17 μm intendiamo portare, per alcune famiglie di prodotto, fino a 12 μm; il nostro obiettivo è migliorare sempre più non solo la qualità dell’immagine termica percepita dall’occhio umano, ma anche la precisione dei dati elaborati a partire dalle immagini e dalle misurazioni della termocamera.

Dal lato prevenzione incendi, invece, il parametro più significativo è quello della misurazione della temperatura, per cui abbiamo sempre fatto riferimento a un range da -20° C a 550° C. Oggi abbiamo effettuato ulteriori progressi in particolare per quanto riguarda il mondo dell’industria, sviluppando dispositivi capaci di misurare anche fino a 1800-2200° C.

Per l’ambito security, invece, entra in gioco anche la risoluzione del sensore termico, che determina il livello di dettaglio delle immagini del flusso video: attualmente i nostri prodotti propongono una buona gamma di opzioni (160x120 px, 256x192 px, 384x288 px, 640x512 px), ma il nostro obiettivo per il futuro è raggiungere una risoluzione di 1280x1024 px».

Quali sono i fattori più importanti per i professionisti?

«In ambito security, conta molto offrire opzioni di analitica sempre aggiornate e migliorate, con particolare riferimento alla capacita di rilevare e classificare target anche a grande distanza; è quindi necessario mettere a disposizione del professionista prodotti con intervalli di copertura diversi, adatti tanto alla dimensione familiare (giardini di 10-20 m) quanto agli spazi ampi di un parco fotovoltaico (250-300 m). Nell’ambito della sicurezza e del monitoraggio costiero, per esempio, si utilizzano dispositivi con ottica termica varifocale motorizzata fino a 300 mm, così da poter rilevare le imbarcazioni a diversi chilometri di distanza dalla costa.

Per il futuro, puntiamo sui dispositivi cooled, con sensore termico raffreddato e caratteristiche amplificate che aprono alla possibilità di applicazione in contesti completamente diversi rispetto a quelli attuali.

Per quel che riguarda l’antincendio, invece, le performance del prodotto sono legate anche alla possibilità d’integrazione con piattaforme e sistemi terzi, cosi che la telecamera sia in grado di restituire il dato radiometrico del flusso termico e mettere l’utilizzatore finale nelle condizioni di interpretare le informazioni utilizzando il software di analisi preferito.

I nostri dispositivi integrano a bordo di default l’analisi HikMicro, ma diamo anche a terze parti la possibilità di elaborare i flussi catturati tramite librerie, API, SDK ecc. Inoltre, grazie al protocollo MODBUS disponibile su seriale e in TCP, l’integratore ha la possibilità di trasferire direttamente le informazioni dalla termocamera, come nel caso di una qualsiasi sonda termica».

Cos’avete in programma per il futuro?

«Un fronte su cui continueremo a lavorare sicuramente per l’ambito antincendio e quello della misurazione della temperatura, studiando prodotti in grado di rilevare valori sempre piu elevati. Un altro campo su cui abbiamo diverse attività di sviluppo attualmente in essere e quello della capacità di integrazione dei dispositivi con il mondo esterno: per esempio, stiamo valutando l’apertura a nuovi protocolli quali MQTT, LoRa ecc., con l’idea di rilasciare nuove funzionalità nel corso dell’anno.

Infine, la nostra intenzione è quella di alzare sempre più l’asticella anche per quanto riguarda le funzionalità di videoanalisi a bordo delle telecamere. Ci siamo approcciati al tema già alcuni anni fa, lavorando per integrare algoritmi di deep learning che consentissero di classificare i target (umani o veicoli) e avere una base a partire da cui impostare le regole di funzionamento del sistema; oggi continuiamo a proporre nuove idee e potenziali soluzioni per il processo di evoluzione dei dispositivi».