TIRLab

Laboratorio di termografia all'infrarosso

Il Laboratorio

Il Laboratorio di Termografia IR dell’Osservatorio Vesuviano (TIRLab) gestisce la rete permanente TIRNet (Thermal InfraRed Network) di sorveglianza vulcanica continua tramite acquisizione di immagini all’infrarosso termico delle aree vulcaniche napoletane. La rete è attualmente costituita da 7 stazioni che acquisiscono immagini di aree interessate da anomalie termiche legate ad attività fumarolica.

Fabio Sansivero (responsabile)
Francesco Rufino
Alessandro Santi

Ubicazione delle stazioni IR

Tecnologia di acquisizione

Processamento dei dati

Pagina di download dati

Stazione Solfatara1 (operativa dal 2006)

La stazione di Solfatara1 (SF1) acquisisce immagini all'infrarosso termico dell'area fumarolizzata situata nel settore sud-orientale del cratere della Solfatara. L'area comprende le fumarole di Bocca Grande e Bocca Nuova.

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Stazione Solfatara2 (operativa dal 2013)

La stazione di Solfatara2 (SF2) acquisisce immagini all'infrarosso termico dell'area fumarolizzata situata alla base del versante interno nord-occidentale del cratere della Solfatara.

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Stazione Pisciarelli (operativa dal 2006)

La stazione di Pisciarelli (PS1) acquisisce immagini all'infrarosso termico dell'area fumarolizzata situata sul versante esterno orientale dell'edificio vulcanico della Solfatara.

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Stazione Olibano (operativa dal 2015)

La stazione di Olibano (OLIB) acquisisce immagini all'infrarosso termico dell'area fumarolizzata situata sul versante meridionale del duomo lavico di Monte Olibano.

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Stazione IR-SOB (operativa dal 2016)

La stazione di IR-SOB (SOB) acquisisce immagini all'infrarosso termico dell'area fumarolizzata situata sul bordo orientale dell'edificio vulcanico della Solfatara.

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Stazione Antiniana (operativa dal 2020)

La stazione di Antiniana (ANTIN) acquisisce immagini all'infrarosso termico dell'area fumarolizzata di Agnano - via Antiniana, situata ad Est dell'edificio vulcanico della Solfatara.

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Stazione Vesuvio (operativa dal 2004)

La stazione di Vesuvio (VES) acquisisce immagini all'infrarosso termico dell'area fumarolizzata situata sul versante interno occidentale del cratere del Vesuvio.

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Vedi mappa

Mappa delle ubicazioni delle stazioni e delle aree monitorate dalla rete TIRNet )

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La tecnologia di acquisizione della rete TIRNet

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Il trattamento dei dati acquisiti dalla rete TIRNet

La tecnologia di acquisizione della rete TIRNet

La prima stazione della rete è stata installata a giugno 2004 e nel tempo la rete ha subito modifiche e aggiornamenti tecnologici. Tutte le stazioni sono attualmente equipaggiate con termocamere FLIR SC645/655 che acquisicono immagini di risoluzione 640x480 nella banda dell'infrarosso termico (7.5-13 μm). L'accuratezza del sensore è ± 2°C e la sensibilità termica è di 30 mK (a 50/60 Hz). La stazione di acquisizione remota (RMS), che gestisce l’acquisizione automatica giornaliera delle immagini IR e il trasferimento dei dati ai server del Centro di Sorveglianza OV-INGV, è stata ideata e sviluppata nei laboratori dell’Osservatorio Vesuviano e sia hardware che software di gestione sono in costante upgrade tecnologico. Nella figura a lato i componenti principali della RMS IR:

1) sistema Raspberry Pi con relè per azionamento sensori e circuito di alimentazione con protezioni per sovratensioni
2) switch ethernet
3) regolatore di carica della batteria per alimentazione da pannello solare
4) router LTE/WiFi per la trasmissione dei dati acquisiti
5) batteria 75 Ah

Alla RMS sono connessi la termocamera IR FLIR, installata in custodia inox con vetro al Germanio, e una sonda di temperatura e umidità necessaria alla correzione delle temperature acquisite. Il sistema è gestito da software sviluppato in Python caricato sul Raspberry Pi.

Interno di stazione IR

Il trattamento dei dati acquisiti dalla rete

I dati immagine IR sono trasferiti sul server di acquisizione situato nel Centro di Calcolo dell’Osservatorio Vesuviano dove sono processati dal software A.S.I.R.A. (Automated System for IR Analysis) che provvede ad effettuare una serie di procedure automatizzate per la produzione di serie temporali della temperatura superficiale delle aree indagate. Tali valori sono rappresentati in grafici su monitor in Sala di Monitoraggio. Dopo la fase di conversione e backup dei dati immagine radiometrici questi sono processati in tempo reale dal software A.S.I.R.A. (Automated System for IR Analysis) e specifici applicativi sviluppati appositamente dal TIRLab. Le fasi principali di processamento automatico delle scene IR per ogni singola stazione sono illustarte nella seguente immagine.

Articoli tecnici consigliati sulla rete TIRNet (in Inglese)

Sansivero, F., Vilardo, G., 2024. Twenty Years of Thermal Infrared Observations (2004–2024) at Campi Flegrei Caldera (Italy) by the Permanent Surveillance Ground Network of INGV-Osservatorio Vesuviano. Remote Sensing, 16(17), 3352. https://doi.org/10.3390/rs16173352

Sansivero, F.; Vilardo, G., 2019. Processing Thermal Infrared Imagery Time-Series from Volcano Permanent Ground-Based Monitoring Network. Latest Methodological Improvements to Characterize Surface Temperatures Behavior of Thermal Anomaly Areas. Remote Sens., 11, 553. https://doi.org/10.3390/rs11050553

Vilardo, G.; Sansivero, F.; Chiodini, G., 2015. Long-term TIR imagery processing for spatiotemporal monitoring of surface thermal features in volcanic environment: A case study in the Campi Flegrei (Southern Italy). J. Geophys. Res. Solid Earth, 120, 812–826.

Sansivero, F., Scarpato, G., Vilardo, G., 2013. The automated infrared thermal imaging system for the continuous long-term monitoring of the surface temperature of the Vesuvius crater. Ann. Geophys., 56, S0454.

Contatti

Phd Fabio Sansivero (Responsabile)