Comunicazioni in aree ATEX: come estendere la copertura DECT

Garantire comunicazioni continue in uno stabilimento industriale, su una nave o all’interno di un impianto offshore può richiedere copertura radio anche nelle aree classificate ATEX. In questi ambienti, però, non è possibile installare indiscriminatamente una normale base station. L’apparecchiatura e la relativa configurazione devono essere coerenti con la classificazione dell’area, con le condizioni ambientali e con le modalità di installazione previste dalla documentazione tecnica.

Come si può quindi estendere una rete IP-DECT nelle zone a rischio di atmosfera esplosiva?

In questo articolo vediamo quali aspetti considerare e come SRB-IP-ATEX, la soluzione sviluppata da TECNEL per le infrastrutture IP-DECT Spectralink, possa contribuire a portare la copertura DECT anche negli ambienti industriali più complessi.

Che cosa si intende per area ATEX

Un’atmosfera potenzialmente esplosiva può formarsi quando gas, vapori, nebbie o polveri combustibili si mescolano con l’aria in condizioni tali da poter generare un’esplosione in presenza di una sorgente di innesco.

Queste condizioni possono verificarsi, ad esempio, in:

• impianti chimici e petrolchimici;
• raffinerie;
• depositi di sostanze infiammabili;
• piattaforme offshore;
• navi e cantieri navali;
• aree di carico e scarico;
• industrie che producono o trattano polveri combustibili.

La Direttiva 2014/34/UE stabilisce i requisiti essenziali di salute e sicurezza e le procedure di valutazione della conformità applicabili alle apparecchiature e ai sistemi di protezione destinati all’impiego in atmosfere potenzialmente esplosive.

La semplice presenza della dicitura “ATEX”, però, non è sufficiente per stabilire che un prodotto possa essere installato in qualsiasi area classificata. Devono essere verificate marcatura dell’apparecchiatura, categoria, tipo di atmosfera, temperature e condizioni specifiche del sito.

Perché la copertura DECT è importante nelle aree classificate

In un normale ufficio, una zona priva di segnale può creare un disagio. In un ambiente industriale critico, la stessa zona d’ombra può impedire a un operatore di:

• segnalare tempestivamente un’anomalia;
• ricevere una chiamata urgente;
• coordinarsi con la squadra di manutenzione;
• comunicare durante un intervento;
• ricevere notifiche o allarmi gestiti dall’infrastruttura aziendale.

La copertura DECT non riguarda quindi soltanto la produttività: può diventare una componente importante dei processi di coordinamento, assistenza e sicurezza operativa.

L’obiettivo è permettere al personale di comunicare anche nelle aree nelle quali una base station standard non potrebbe essere installata senza una soluzione specificamente progettata.

Perché una normale base station DECT non è sufficiente

Una stazione radio base standard contiene componenti elettrici ed elettronici che non sono automaticamente idonei all’installazione in un’atmosfera potenzialmente esplosiva.

Non basta collocare la cella all’interno di un contenitore protettivo: devono essere considerate, tra le altre cose:

• la configurazione completa dell’apparato;
• il tipo di protezione previsto;
• gli ingressi dei cavi;
• l’alimentazione;
• le connessioni di rete;
• la dissipazione termica;
• le modalità di montaggio;
• la marcatura e le condizioni riportate nella certificazione.

È necessario verificare che la soluzione adottata sia effettivamente adatta alla specifica area nella quale dovrà operare.

Che cos’è SRB-IP-ATEX

SRB-IP-ATEX è una soluzione TECNEL sviluppata per consentire l’installazione di una base station IP-DECT in aree classificate, compatibilmente con la relativa certificazione.

La cella si integra con l’infrastruttura IP-DECT e permette di fornire copertura radio ai telefoni cordless utilizzati dal personale presente nell’area.

Non si tratta semplicemente di aggiungere un accessorio esterno a una base station standard: la configurazione deve essere considerata nel suo insieme e utilizzata nel rispetto della marcatura, della documentazione tecnica e delle condizioni previste per l’installazione.

Per questo motivo, l’idoneità va valutata caso per caso, partendo dalla classificazione dell’area e dalle caratteristiche dell’impianto.

Quattro vantaggi di una cella IP-DECT progettata per le aree ATEX

1) Copertura radio nei punti operativi più critici

SRB-IP-ATEX consente di progettare la copertura DECT anche in aree nelle quali una cella standard non risulterebbe installabile.

In questo modo è possibile ridurre le zone d’ombra e mantenere in comunicazione gli operatori che si muovono tra aree produttive, locali tecnici, ponti navali, terminal o zone di processo.

Il vantaggio non consiste soltanto nell’estensione del segnale, ma nella possibilità di integrare queste zone all’interno di un sistema di comunicazione più ampio.

2) Una configurazione dedicata agli ambienti classificati

In un’area ATEX ogni elemento della soluzione deve essere valutato rispetto alle condizioni reali di installazione.

SRB-IP-ATEX nasce per rispondere a questa esigenza, permettendo di utilizzare la tecnologia IP-DECT all’interno delle aree previste dalla documentazione del prodotto.

Prima della realizzazione è comunque necessario verificare:

• la classificazione della zona;
• la marcatura ATEX;
• le temperature operative;
• il tipo di atmosfera presente;
• i vincoli elettrici e di cablaggio;
• la compatibilità con l’infrastruttura esistente.

Questa verifica consente di evitare approcci improvvisati e di inserire la cella all’interno di un progetto coerente con le esigenze del sito.

3) Protezione per installazioni indoor e outdoor

Molte aree ATEX non si trovano esclusivamente all’interno di edifici. Navi, impianti esterni, terminal e piattaforme offshore possono esporre le apparecchiature a:

• polvere;
• pioggia;
• spruzzi;
• getti d’acqua;
• lavaggi;
• condizioni atmosferiche severe.

Secondo le specifiche riportate nella documentazione di prodotto, SRB-IP-ATEX dispone di un grado di protezione IP66/IP68:

IP66 indica protezione contro l’ingresso della polvere e contro forti getti d’acqua;

IP68 indica protezione contro l’immersione nelle condizioni definite dal produttore.

Il grado IP e la classificazione ATEX descrivono aspetti differenti: entrambi devono essere valutati in relazione all’ambiente e alle modalità di installazione.

4) Alimentazione PoE e cablaggio semplificato

La base station può essere alimentata tramite Power over Ethernet (PoE) IEEE 802.3af.

In una configurazione correttamente progettata, il PoE permette di utilizzare un collegamento Ethernet per trasmettere sia i dati sia l’alimentazione, riducendo la necessità di una linea elettrica separata in prossimità della cella.

I possibili vantaggi includono:

• minore complessità del cablaggio;
• riduzione dei collegamenti necessari;
• maggiore ordine dell’installazione;
• semplificazione degli ampliamenti;
• gestione centralizzata dell’alimentazione di rete.

Nelle aree ATEX, naturalmente, anche cablaggio, ingressi cavo e modalità di posa devono rispettare la configurazione prevista dal progetto e dalla documentazione applicabile.

In quali settori può essere utilizzata

SRB-IP-ATEX può essere valutata per progetti di comunicazione in contesti come:

• oil & gas;
• chimica e petrolchimica;
• industria energetica;
• raffinerie;
• cantieri navali;
• navi operative;
• piattaforme offshore;
• terminal portuali;
• depositi di sostanze infiammabili;

aree industriali soggette alla presenza di gas, vapori o polveri combustibili.

L’idoneità non dipende soltanto dal settore, ma dalla classificazione precisa dell’area e dalle caratteristiche tecniche dell’installazione.

Perché è necessaria una site survey DECT

Una delle fasi più importanti nella progettazione di una rete DECT è l’analisi della copertura radio.

La distanza teorica dichiarata per una base station non è sufficiente per stabilire quante celle utilizzare: pareti, strutture metalliche, serbatoi, macchinari, ponti e interferenze possono modificare sensibilmente la propagazione del segnale.

Si raccomanda un’analisi del sito e una site survey per determinare numero e posizionamento corretti delle base station.

La site survey permette di:

• individuare le possibili zone d’ombra;
• misurare il livello del segnale;
• pianificare la sovrapposizione tra le celle;
• favorire il corretto handover;
• definire i punti di installazione;
• verificare la disponibilità della rete;
• considerare gli ostacoli fisici presenti;
• valutare separatamente le zone classificate.

Questo passaggio è particolarmente importante negli ambienti navali e industriali, dove strutture metalliche e spazi complessi possono influenzare fortemente il comportamento del segnale.

Un’applicazione concreta: il progetto Saipem

SRB-IP-ATEX è stata utilizzata nell’ambito del progetto realizzato da TECNEL per supportare le comunicazioni DECT sulle unità navali Saipem.

Il progetto ha coinvolto un’infrastruttura composta da circa 300 base station IP-DECT distribuite sulle navi, con celle dedicate anche alle aree soggette a requisiti ATEX.

Il caso dimostra come la continuità delle comunicazioni in un ambiente complesso non dipenda da un singolo prodotto, ma dalla combinazione di:

• progettazione radio;
• infrastruttura DECT;
• dispositivi compatibili;
• analisi degli ambienti;
• soluzioni dedicate alle zone classificate.

“Comunicazioni sicure e continue in mare aperto: il progetto Saipem”.

Come capire se SRB-IP-ATEX è adatta al proprio impianto

Prima di scegliere la soluzione è opportuno raccogliere alcune informazioni:

• classificazione ATEX delle aree interessate;
• planimetria del sito;
• punti nei quali serve la copertura;
• infrastruttura IP-DECT già presente;
• tipologia e numero di terminali utilizzati;
• installazione indoor o outdoor;
• disponibilità dei punti rete;
• condizioni ambientali;
• necessità di integrazione con allarmi e servizi di sicurezza.

Una valutazione tecnica preliminare permette di verificare la compatibilità della soluzione e di impostare correttamente l’architettura DECT.