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Treni: la sicurezza “corre” sulle fibre ottiche


Immagine Dal Cnr di Napoli sensori in grado di monitorare continuamente lo stato dei binari ferroviari e la temperatura nelle gallerie, per il rilevamento degli incendi.

Corre sulla fibra ottica la sicurezza del trasporto ferroviario. L’Istituto per il rilevamento elettromagnetico dell’ambiente (Irea) del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Napoli ha sviluppato nuove metodologie di sicurezza ferroviaria attraverso l’uso di sensori, in particolare di sensori in fibra ottica. “Di piccole dimensioni e di costo contenuto, sono immuni dalle interferenze elettromagnetiche e sono, quindi, ideali per costruire reti di monitoraggio molto estese”, spiega Romeo Bernini, ricercatore dell’Irea-Cnr.” Il monitoraggio dello stato dei binari rappresenta uno degli aspetti fondamentali della sicurezza ferroviaria. Una loro eccessiva deformazione, dovuta ad esempio a innalzamenti della temperatura o a cedimenti della massicciata, può causare infatti seri malfunzionamenti, che vanno dal rallentamento dei treni fino all’interruzione del servizio. Se l’alterazione non è rilevata in tempo, le conseguenze possono arrivare a pregiudicare addirittura la sicurezza dei passeggeri.
Presso l’Irea-Cnr, in collaborazione con l’Istituto di materiali compositi e biomedici (Imcb-Cnr) , la Seconda Università di Napoli e l’Università del Sannio si sta svolgendo un’intensa attività di ricerca per lo sviluppo di sensori in fibra ottica destinati al monitoraggio di grandi infrastrutture civili quali ad esempio i binari ferroviari. “In particolare”, prosegue Bernini, “un sensore distribuito in fibra ottica consente il monitoraggio continuo della temperatura e/o delle deformazioni della struttura investigata, su distanze che possono arrivare alle decine di chilometri con la risoluzione del metro. Il sistema utilizza un ben noto fenomeno ottico (lo scattering di Brillouin), per trasformare delle semplici ed economiche fibre ottiche standard per telecomunicazioni in sensori. In breve, due onde luminose di differente lunghezza d’onda si contropropagano in una fibra ottica ed interagiscono per effetto dello scattering di Brillouin che risulta dipendente dalla temperatura e/o dalle deformazioni della fibra. Dalla misura della luce riflessa e/o trasmessa è possibile determinare la distribuzione spaziale della grandezza di interesse (temperatura e/o deformazione) lungo tutta la fibra. I vantaggi principali di questa tecnica consistono nel fatto che una sola fibra ottica consente il monitoraggio su distanze di decine di chilometri e che la stessa fibra può essere utilizzata contemporaneamente per le telecomunicazioni.
Si tratta di strumenti che possono contribuire notevolmente ad incrementare la sicurezza ferroviaria poiché individuano tempestivamente anomalie o interruzioni o segnalano l’aumento della temperatura in galleria, dovuto a un incendio.


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