Un'esplosione nel tunnel del porto di Sydney mostra il lavoro dei ricercatori dell'UNSW che utilizzano segnali wireless e intelligenza artificiale per identificare con maggiore precisione situazioni pericolose di incendio.

Gli ingegneri dell'UNSW Sydney hanno sviluppato un nuovo sistema di rilevamento incendi che potrebbe aiutare a salvare vite umane monitorando i cambiamenti nei segnali Wi-Fi.

E una detonazione di prova controllata di un'auto, pianificata dalla Sydney Harbour Tunnel Company, ha recentemente fornito ulteriori dati per dimostrare l'efficacia della tecnologia.

La professoressa Aruna Seneviratne, il dottor Deepak Mishra e un team della School of Electrical Engineering and Telecommunications hanno progettato e realizzato un sistema che monitora i segnali Wi-Fi mentre attraversano l'aria e analizza i cambiamenti dettagliati nell'ambiente dovuti a tali cose come temperatura e fumo.

I ricercatori hanno identificato i modelli distintivi nei dati dei segnali radio durante gli eventi di incendio e l'intelligenza artificiale all'interno del loro software aiuta ad analizzare l'ambiente in tempo reale.

Il sistema può quindi determinare con maggiore precisione se eventuali cambiamenti atmosferici sono causati da un incendio reale e, in tal caso, attivare un allarme o attivare un sistema di irrigazione automatico.

I sistemi di rilevamento esistenti, che sono in gran parte basati sull'imaging termico, spesso producono letture false positive rilevando livelli di fumo o variazioni di temperatura che non sono pericolose o causate da un incendio reale, ad esempio da un tubo di scarico difettoso su un veicolo o da un radiatore caldo .

Ma il Prof. Seneviratne e il suo team hanno potuto mostrare la loro nuova tecnologia durante un test controllato nel cuore della notte all'interno del Sydney Harbour Tunnel.

In collaborazione con Trantek MST, il fornitore storico di sistemi mission-critical per il tunnel, e il proprietario/gestore del tunnel, Sydney Harbour Tunnel Company, i ricercatori hanno installato una serie di trasmettitori e ricevitori per monitorare l'ambiente come un'auto di prova preparata per il scopo è stato fatto esplodere e dato alle fiamme durante un'esercitazione programmata di addestramento per la risposta alle emergenze.

"È fondamentalmente una fisica delle scuole superiori relativamente semplice. Quello che abbiamo sono un trasmettitore e un ricevitore e possiamo monitorare il segnale radio mentre viaggia nell'aria", afferma il prof. Seneviratne.

"Come cambia la temperatura dell'aria, cambia anche la sua densità, e questo cambia la firma della lettura quando riceviamo il segnale. In effetti, abbiamo dimostrato sperimentalmente che questi cambiamenti sono fortemente correlati con l'aumento o la diminuzione della temperatura nell'ambiente tra trasmettitore e ricevitore.

"Il fumo e altri gas, come il monossido di carbonio che può essere prodotto in situazioni di incendio, influiscono anche sulla densità dell'aria e daranno segni distintivi alle nostre letture. Nello specifico, questi segni vengono acquisiti sotto forma di informazioni sul canale wireless.

"Quello che aggiungiamo anche al sistema è l'intelligenza artificiale per analizzare tutti i dati e confrontarli con le letture di base per aiutare a determinare se si è verificato un vero incendio."

Il nuovo sistema sviluppato presso l'UNSW sfrutta il fatto che le onde Wi-Fi hanno diverse frequenze di trasmissione, note come sottoportanti. Proprio come le diverse lunghezze d'onda della luce sono influenzate in modo univoco da oggetti diversi, anche le diverse frequenze del Wi-Fi sono influenzate in vari modi.

Il sistema di rilevamento Wi-Fi, quindi, amalgama l'effetto dei fenomeni ambientali su tutte le frequenze della sottoportante Wi-Fi e applica l'elaborazione dei dati per trovare le frequenze più sensibili che aiutano l'analisi.

È possibile elaborare e analizzare fino a 1.300 pacchetti di dati al secondo.

Il prof. Seneviratne afferma che la nuova tecnica è importante per migliorare la fiducia nei sistemi di rilevamento automatico degli incendi che attualmente a volte possono faticare persino a distinguere tra un incendio e una luce al neon tremolante.

Il team dell'UNSW ritiene che il proprio sistema possa essere applicato in un'ampia gamma di ambienti, inclusi siti industriali, grattacieli commerciali e persino in casa.

L'assemblaggio di una serie di trasmettitori e ricevitori aiuta anche a identificare la posizione zonale di un incendio specifico che può quindi aiutare i servizi di emergenza a rispondere in modo rapido ed efficiente.

Oltre a migliorare il rilevamento, il sistema Wi-Fi promette anche di essere molto più economico della tecnologia delle termocamere esistenti ed è più facile da mantenere.

"L'acquisto di telecamere antincendio specializzate esistenti può costare circa $ 10.000, mentre i nostri trasmettitori e ricevitori costano $ 100 o anche meno", afferma il prof. Seneviratne.

"L'altra cosa con le fotocamere è che devono essere mantenute con cura. Gli obiettivi devono essere mantenuti puliti e spesso devono essere allineati correttamente.

"Con il nostro sistema, i trasmettitori e i ricevitori inviano semplicemente un segnale radio e la manutenzione è minima. Pertanto, c'è anche un costo molto inferiore per il funzionamento del sistema."

Leo Ascone, CEO di Trantek MST, ha dichiarato:"I metodi tradizionali dei sensori non sono efficaci o rilevano regolarmente falsi positivi e gli operatori di facility management non possono discriminare quando è in corso una vera emergenza antincendio.

"In qualità di produttore australiano di sistemi di controllo e gestione delle operazioni distribuiti e ad alta disponibilità, Trantek MST è ora pronta a combinare l'innovazione Wi-Fi UNSW con la tecnologia di analisi video e creare una nuova era nelle operazioni di sicurezza antincendio, aprendo la porta a diverse implementazioni di applicazioni che abbracciano trasporti, difesa e siti industriali, nonché edifici commerciali e domestici.

"La collaborazione di ricerca guidata dal settore tra Trantek MST e UNSW ha notevolmente accelerato la preparazione per l'implementazione. È giunto il momento di riscrivere gli standard sulla rilevazione incendi."

Il professor Julien Epps, capo della scuola di ingegneria elettrica e telecomunicazioni presso l'UNSW, ha dichiarato:"Questo metodo di rilevamento incendi in attesa di brevetto ha il vantaggio di determinare la zona di un incendio, che è essenziale per le operazioni di allerta e i primi soccorritori.

"Questa è una svolta australiana significativa nell'ingegneria elettrica e delle telecomunicazioni". + Esplora ulteriormente

Nuovo sistema di rilevamento automatico degli incendi boschivi mediante l'utilizzo di droni di sorveglianza