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  TitoloOlografia Digitale IR per la Sicurezza Ambientale
  Sommario
Presentiamo un sistema di imaging coerente, basato sull‘Olografia Digitale nel Medio Infrarosso (IR), con importanti applicazioni nel campo della sicurezza. Monitoraggio Edifici e Ponti Il sistema può essere utilizzato, per misurare, da remoto, deformazioni e/o spostamenti di grandi superfici appartenenti a strutture ed infrastrutture edili. Risulta così possibile determinare, in particolare, ampiezza e frequenza dei modi di oscillazioni di queste strutture, ossia i due parametri fondamentali per stabilirne, sperimentalmente, lo stato di conservazione e il grado di vulnerabilità sismica. Visione attraverso fumo e fiamme Il sistema permette di rivelare la presenza di persone e oggetti nascosti da una cortina di fumo e fiamme. Questa seconda applicazione ha evidenti potenzialità nel campo del soccorso anti-incendio (come aiuto per gli operatori di Vigili del Fuoco, Protezione Civile, …) e nel monitoraggio industriale in presenza di fiamme ed alte temperature (altiforni, acciaierie, test di resistenza al fuoco, ...).
  Stato della tecnica
Monitoraggio Edifici e Ponti Gli eventi sismici e l’usura rappresentano le due principali minacce per le strutture ed infrastrutture delle nostre città. Considerato che più della metà del territorio italiano è classificato a rischio sismico medio-alto e considerato che buona parte del nostro patrimonio infrastrutturale ha superato i 50 anni di età, è ormai generalmente riconosciuta la necessità di effettuare un monitoraggio sistematico della maggior parte delle strutture esistenti. Purtroppo, però, un monitoraggio a tappeto non è in pratica realizzabile con le tecniche oggi disponibili che o sono eccessivamente invasive e dispendiose (tecnica sismometrica) o sono utilizzabili solo in un numero ristretto di casi (tecnica radar, vibrometria laser doppler). La tecnica olografica, invece, permette di monitorare la maggior parte delle strutture da remoto, in maniera non invasiva, veloce ed economica, aprendo così le porte, finalmente, ad un monitoraggio sistematico delle strutture presenti sul territorio e permettendo di dotare ogni edificio e viadotto di una sua specifica carta di identità strutturale. Visione attraverso fumo e fiamme La visione in presenza di fumo è significativamente compromessa a meno che non vengano utilizzati sistemi di imaging nell’Infrarosso. La visione in presenza di fiamme è, invece, completamente ostacolata anche a queste lunghezze d’onda poiché la radiazione emessa dalle fiamme satura sia i rivelatori nell’Infrarosso che quelli nel visibile, impedendo la visione della scena dietro le fiamme. Con la tecnica olografica è invece possibile ottenere immagini utili in presenza di fumo, fiamme e particolato sospeso. L’Olografia Digitale è una tecnica di imaging interferometrico che permette di misurare ampiezza e fase del fronte d'onda diffuso da un oggetto irraggiato con radiazione coerente (laser). L’impiego di radiazione Infrarossa permette di avere maggiore stabilità e un più ampio campo di vista.
  Invenzione
Monitoraggio Edifici e Ponti La presente invenzione riguarda in generale il monitoraggio di costruzioni edilizie, ad esempio nell'ambito della valutazione del rischio sismico o idrogeologico, o nell'ambito della tutela delle belle arti. In particolare, la presente invenzione riguarda un metodo ed un sistema per monitorare deformazioni e/o spostamenti ai quali può essere soggetta una costruzione edilizia. l monitoraggio delle deformazioni o spostamenti ai quali può essere soggetta una costruzione edilizia è di utilità in diversi ambiti, quali ad esempio la valutazione del rischio sismico o idrogeologico, la protezione civile o la tutela delle belle arti. Monitorare gli spostamenti (ad esempio le oscillazioni, in termini di ampiezza e di frequenza) di un edificio, ad esempio, consente di valutare le caratteristiche ed eventuali difetti strutturali dell'edificio, oppure di valutare la risposta dell'edificio a fattori ambientali (terremoti, venti, piogge ed altri fenomeni naturali) od a fattori antropogenici (traffico automobilistico o ferroviario, lavori sotterranei, etc.). Visione attraverso Fumo e Fiamme Tecnica olografica di visualizzazione di oggetti e persone/animali attraverso fiamme e fumo. Applicazioni: Safety and homeland security. La possibilità di identificare oggetti ed esseri viventi può far la differenza in ambito di produzione industriale e sicurezza. La combinazione delle caratteristiche tecniche del dispositivo genera un nuovo metodo di visualizzazione in scenari di incendio che permette alle forze di sicurezza di coordinare difficili operazioni di salvataggio e di lavorare in maniera sicura. Non meno, l’utilizzo in ambiti industriali, quali alti forni di fonderie ed acciaierie, permette di ottimizzare i processi di produzione per mezzo della visione attraverso fuoco e fiamme.
  TitolaritàMonitoraggio Edifici e Ponti: Co-titolarità CNR 50% e UNIFI 50%; Visione attraverso fumo e fiamme: CNR 100%
  Proprietà industrialeMonitoraggio Edifici e Ponti (Co-titolarità INO-CNR / UNIFI) EP 3250964 A1 , US 15545914 A1 , IT 102015000041035 Visione attraverso fumo e fiamme US 9310767 B2
  E-mail di contattomassimiliano.locatelli@ino.cnr.it
  Telefono Contatto3388036767
  Tagsvisione fumo fiamme incendio sicurezza terremoto catastrofe olografia vigili fuoco protezione civile
  Vantaggi
Monitoraggio remoto, non-invasivo, veloce, generale ed economico. Risoluzione sub-micrometrica nella misura dell’ampiezza delle oscillazioni. Mappa bidimensionale di deformazioni e spostamenti di grandi superfici. Sistema di imaging lensless. Visione attraverso fumo e fiamme.
  Applicazioni
Monitoraggio strutture La tecnica olografica fornisce importanti informazioni sulla risposta dinamica di una struttura alla forzante sismica, al deterioramento ambientale (vento, pioggia, valanghe, smottamenti, …) o ad attività antropogeniche (traffico ferroviario o veicolare, opere sotterranee, ...). Il sistema può inoltre essere utilizzato per il monitoraggio di beni culturali, per il monitoraggio industriale e per il monitoraggio e allertamento di rischio idro-geologico (monitoraggio di fronti rocciosi, valutazione dello stato di salute di piante ad alto fusto, …). Il sistema lavora da remoto e permette quindi di azzerare il rischio per gli operatori in caso di strutture danneggiate o pericolanti. Visione attraverso fumo e fiamme Le camere termiche fanno ormai parte della dotazione standard della maggior parte dei corpi di soccorso (Protezione Civile, Vigili del Fuoco, Esercito, …) poiché permettono di individuare corpi caldi attraverso fumi e nebbie di varia natura. La visione resta però impedita in presenza di grossi fronti di fuoco. Il sistema olografico, opportunamente ingegnerizzato e ridotto nelle dimensioni, potrebbe entrare a far parte degli equipaggiamenti standard per il soccorso, rendendo finalmente possibile la visione in ogni condizione. Con questa tecnica è infatti possibile eseguire il rilevamento in tempo reale di persone e oggetti in scenari completamente coperti e avvolti da fiamme, indipendentemente dalla natura chimica dei materiali di combustione coinvolti e dal loro spettro di emissione. La stessa tecnica può essere utilizzata per monitorare oggetti all’interno di fornaci , oggetti incandescenti e oggetti in combustione e dunque per il monitoraggio industriale in tutti quei casi in cui il processo preveda la presenza di fiamme.
  Stadio di sviluppo
Prototipo semi-ingegnerizzato (TRL7) con software dedicato
  Immagine n° 1
  Immagine n° 2
  Immagine n° 3

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