CH A2 CONFEDERAZIONE SVIZZERA ISTITUTO FEDERALE DELLA PROPRIETÀ INTELLETTUALE

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1 *CH A2* (19) CONFEDERAZIONE SVIZZERA ISTITUTO FEDERALE DELLA PROPRIETÀ INTELLETTUALE Domanda di brevetto per la Svizzera ed il Liechtenstein Trattato sui brevetti, del 22 dicembre 1978, fra la Svizzera ed il Liechtenstein (11) CH A2 (51) Int. Cl.: G01N 27/407 ( ) G08C 17/02 ( ) (12) DOMANDA DI BREVETTO (21) Numero della domanda: 00711/10 (71) Richiedente: ENVEVE SA, Via della Posta Bioggio (Lugano) (CH) (22) Data di deposito: (43) Domanda pubblicata: (72) Inventore/Inventori: Luca Marmo, Torino (IT) Marco Brini, 6900 Lugano (CH) Mihai Lazarescu, Torino (IT) (54) SISTEMA DI RILEVAZIONE DI FUGHE DI GAS TOSSICI E/O NOCIVI E/O INFIAMMABILI TRAMITE WIRELESS SENSOR NETWORK. (57) L invenzione consiste nella rilevazione delle fughe di gas e/ o vapori tossici e/o nocivi e/o infiammabili tramite reti di sensori wireless distribuiti nello stabilimento chimico - industriale. Il sistema proposto misurerà la concentrazione del gas in esame e darà allarme su vari canali di comunicazione (cellulari, internet, , sirene, palmari) in corrispondenza di 2 soglie configurabili di pre-allarme e allarme. La soluzione è modulare ed è composta da: Sensore: costituito da elemento sensibile e trasmettitore wireless. Gateway: dispositivo in grado di ricevere i messaggi di allarme dai sensori, di comunicare con altri dispositivi gateway e di trasferire gli allarmi alla centrale operativa Centrale operativa: riceve gli allarmi dai gateway e li smista su diversi canali (telefoni cellulari, , interfaccia grafica utente) agli utenti prestabiliti. Moduli locali di ricezione (sirene wireless, palmari)

2 Descrizione Settore tecnico [0001] L invenzione consiste nella rilevazione di gas e/o vapori tossici e/o nocivi e/o infiammabili per garantire la sicurezza di stabilimenti industriali e/o depositi tramite reti di sensori wireless. Il sistema proposto misurerà la concentrazione del gas monitorato, dandone allarme al di sopra di una soglia prefissata su cellulari, internet, e palmari del personale addetto alla sicurezza o della Autorità di controllo preposte. Sarà altresì possibile collegare tale sistema a sistemi di allerta acustici/luminosi per eventuali fughe del personale. Stato della tecnica [0002] Dopo l incidente industriale avvenuto in Brianza il 10 luglio 1976 presso lo stabilimento ICMESA e l esplosione di un reattore a Flixborough nel giugno 1974, gli stati dell Unione Europea si sono dotati di una politica comune in materia di prevenzione dei grandi rischi industriali. La direttiva europea detta «direttiva Seveso» indica gli stabilimenti a rischio. I gestori degli stabilimenti si devono attenere a tale normativa (ora Seveso III). [0003] Attualmente gli stabilimenti a rischio di incidente rilevante devono adempiere ad un quadro normativo molto severo in materia di sicurezza; tra i vari adempimenti vi è, anche in funzione del livello di rischio determinato dallo stabilimento, la redazione di opportuni piani di emergenza, denominati «piano di emergenza esterno» e «piano di emergenza interno». Alcuni scenari incidentali, in particolare quelli conseguenti al rilascio di gas e/o vapori tossici e/o nocivi e/o infiammabili, possono essere fronteggiati con successo soltanto mediante interventi tempestivi e coordinati. In tal senso sono indispensabili sistemi di rilevamento del rilascio capaci di monitorare l ambiente, anche aree molto estese, con continuità, segnalando in tempo reale l avvenuto rilascio e il propagarsi della conseguente nube tossica. A tale proposito sono particolarmente efficaci gli strumenti di monitoraggio wireless della fuoriuscita di sostanza tossiche e/o nocive e/o infiammabili che trasmettano in pochi secondi l informazione su cellulari e internet. Presentazione dell invenzione [0004] L invenzione presentata consente di misurare la concentrazione in fase gas di specie chimiche quali gas e/o vapori e di rilevare in pochi secondi il superamento del valore di soglia prefissata dall utente tramite sensoristica wireless e di comunicarla tramite opportuni canali quali sms, telefonate e interfaccia grafica. Il sistema è realizzato sulla piattaforma NaturAlert, così composta: elemento sensibile: misura la concentrazione della specie chimica in oggetto; nodo, detto anche «sentinella»: è dato dall integrazione dell elemento sensibile sull elettronica; gateway: dispositivo in grado di ricevere i messaggi di allarme dai nodi, di comunicare con altri dispositivi gateway e di trasferire informazioni alla centrale operativa; Centrale operativa: riceve i segnali dai gateway e li smista su diversi canali (telefoni cellulari, , interfaccia grafica utente) agli utenti prestabiliti. Moduli locali di ricezione (sirene wireless, palmari, PC) [0005] Essendo il sistema da mettere in campo totalmente wireless, si ha la possibilità di posizionare le sentinelle nei luoghi maggiormente interessati alle conseguenze dei rilasci, consentendo di volta in volta un monitoraggio mirato anche su aree molto vaste. [0006] Le sentinelle sono dotate di batteria autonoma, per cui laddove sorga la necessità di impiegare il sensore in luoghi non raggiunti, o non convenientemente raggiungibili, dalla rete di distribuzione elettrica si garantisce comunque la continuità del monitoraggio. Questo risulta di fondamentale importanza nella misura in cui si verifichino simultaneamente black-out e fuoriuscite pericolose. Analogamente si possono verificare delle situazioni in cui risulta difficile o ingombrante portare l energia elettrica, senza considerare i conseguenti lavori di messa in opera, l ingombro e i costi. [0007] Tenendo presente che i requisiti desiderabili per tali sistemi sono un elevata affidabilità, la possibilità di decidere di volta in volta la soglia di allarme e preallarme e la possibilità di spostare i sensori a seconda della posizione delle sorgenti di emissione, una soluzione molto semplice consiste nel creare una rete di sensori wireless in grado di comunicare e segnalare la presenza di rilasci di gas e/o vapori e consentire di intraprendere in pochi secondi le misure necessarie per evitare il propagarsi dell evento di danno. Per questo motivo è nato GasAlert, in grado di monitorare costantemente la concentrazione di una o più specie di gas e/o vapori e di comunicare i valori misurati, oltre che al personale addetto alla sicurezza, anche in locale, attivando i canali preposti per l immediata fuga. Elenco dei disegni [0008] Fig. 1: sensore wireless di rilevazione di gas e/o vapori tossici e/o nocivi e/o infiammabili, con: 1. elemento sensibile Fig. 2: componenti del sensore di rilevazione di gas e/o vapori tossici e/o nocivi e/o infiammabili, con: 2

3 1. elemento sensibile 2. trasmettitore wireless Fig. 3: esempio di installazione del sistema con: 1. sensore wireless 2. Gateway 3. stabilimento Realizzazione dell invenzione [0009] La funzione di importanza cruciale nel sistema di rilevamento di gas e/o vapori tossici e/o nocivi e/o infiammabili è data dall assenza di necessità di allacciamento alla rete elettrica e di cablaggio, dalla comunicazione wireless tra sentinella e gateway (quindi totale assenza di cavi), dalla possibilità di poterlo spostare a seconda della necessità e dall inoltro degli allarmi a diversi canali di comunicazione. [0010] Per una pronta rilevazione del fenomeno, è opportuno creare una rete di sensori wireless comunicanti tra loro e integrati sulla piattaforma tecnologica di EnvEve. Non appena il sistema rileva il raggiungimento di soglie di concentrazione prefissate, ossia dei livelli di allarme, genera un segnale di allarme diramato mediante diversi canali al personale preposto che si adopera per le misure di emergenza più appropriate. Esempio di realizzazione 1 [0011] La rete di sensori wireless per il rilevamento delle fuoriuscite di gas e/o vapori tossici e/o nocivi e/o infiammabili può essere installata in tutti quei locali in cui c è la possibilità di avere fughe di gas e lungo i racket di distribuzione del gas stesso. Ciascuna sentinella monitora costantemente il livello del gas in esame; non appena si ha il superamento di una delle soglie prestabilite (pre-allarme e-allarme), la sentinella invia un messaggio di allarme al Gateway che a sua volta lo inoltra alla centrale operativa. Esempio di realizzazione 2 [0012] La rete di sensori wireless per il rilevamento di sostanze infiammabili può essere alloggiata nella parte sommitale dei silos di stoccaggio. In alcuni casi si richiede un grado di umidità molto preciso. Qualora l umidità non presenti i valori richiesti si potrebbe incorrere in esplosioni, a causa dell autocombustione della sostanza in esame. Il sistema proposto, controllando la concentrazione di gas e/o vapori presenti, e dandone allarme alle concentrazioni definite, è in grado di allertare il personale addetto, consentendo di intervenire con azioni mirate. Rivendicazioni 1. Sistema di rilevamento fughe gas e/o vapori tossici e/o nocivi e/o infiammabili tramite reti di sensori wireless. 2. Un sistema come da rivendicazione 1, in cui la comunicazione degli allarmi avviene in tempo reale su cellulari (tramite chiamate e sms), internet (interfaccia grafica e ), sirene wireless e palmari. 3. Un sistema come da rivendicazione 1, in cui non si richiedono cablaggi per la portabilità dell energia elettrica e del segnale. 4. Un sistema come da rivendicazione 1, in cui esiste la possibilità di spostare il sistema a seconda delle esigenze. 5. Un sistema come da rivendicazione 1, in cui esiste la possibilità di estendere il sistema aggiungendo opportuni ulteriori rilevatori. 6. Un sistema come da rivendicazione 1, in cui esiste la possibilità di cambiare opportunamente l elemento sensibile a seconda delle sostanze da monitorare. 7. Un sistema come da rivendicazione 1, in cui non si richiedono cablaggi per la portabilità delle comunicazioni tra i rilevatori. 3

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