ITMI20121414A1 - ALARM SYSTEM WITH OPERATING OBJECTS BOTH AS SENSORS OR AS ACTUATORS - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La soluzione in accordo con una o più forme di realizzazione della presente invenzione riguarda in generale i sistemi di allarme. The solution according to one or more embodiments of the present invention generally relates to alarm systems.

I sistemi di allarme sono comunemente utilizzati per allarmare strutture di svariato tipo. Un tipico esempio di sistema di allarme à ̈ un sistema anti-intrusione per prevenire intrusioni da parte di ladri, ad esempio, in un’abitazione. Alarm systems are commonly used to alarm structures of various types. A typical example of an alarm system is an anti-intrusion system to prevent intrusion by thieves, for example, into a home.

Il sistema di allarme à ̈ basato su sensori che rilevano condizioni di allarme (ad esempio, un tentativo di intrusione nell’abitazione); tipicamente, il sistema di allarme comprende sensori ad infrarossi (che rilevano movimenti misurando corrispondenti variazioni di temperatura) e/o sensori magnetici (che rilevano aperture di elementi perimetrali, come porte e finestre, tramite l’allontanamento di corrispondenti magneti). I sensori sono collegati ad una centralina di controllo, per mezzo di connessioni a fili (wired) o senza-fili (wire-less); la centralina riconosce le condizioni di allarme in base ai segnali raccolti dai sensori. Il sistema di allarme à ̈ anche dotato di attuatori, i quali sono attivati ogniqualvolta una condizione di allarme à ̈ riconosciuta. Tipicamente, gli attuatori comprendono una sirena che emette un suono di allarme (ad esempio, per attirare l’attenzione di persone vicine, e per spaventare e mettere in fuga i ladri); inoltre, gli attuatori possono anche comprendere un combinatore telefonico, il quale trasmette un messaggio di allarme registrato ad una serie di numeri telefonici pre-impostati. The alarm system is based on sensors that detect alarm conditions (for example, an attempted intrusion into the home); typically, the alarm system includes infrared sensors (which detect movements by measuring corresponding variations in temperature) and / or magnetic sensors (which detect openings of perimeter elements, such as doors and windows, by removing corresponding magnets). The sensors are connected to a control unit, by means of wired (wired) or wireless (wire-less) connections; the control unit recognizes the alarm conditions based on the signals collected by the sensors. The alarm system is also equipped with actuators, which are activated whenever an alarm condition is recognized. Typically, the actuators include a siren that emits an alarm sound (for example, to attract the attention of nearby people, and to scare and scare away thieves); moreover, the actuators can also comprise a telephone dialer, which transmits a recorded alarm message to a series of pre-set telephone numbers.

Svariati tipi di sistemi di allarme, più o meno sofisticati, sono disponibili sul mercato. Tuttavia, i sistemi di allarme noti non sono del tutto soddisfacenti. Various types of alarm systems, more or less sophisticated, are available on the market. However, known alarm systems are not entirely satisfactory.

In particolare, i sensori e gli attuatori sono piuttosto costosi; inoltre la loro installazione richiede operazioni relativamente complesse e lunghe. Tali componenti sono molto specifici per le diverse applicazioni, e quindi non possono essere prodotti su larga scala. Tutto ciò ha un effetto negativo sul costo totale del sistema di allarme. In particular, sensors and actuators are quite expensive; moreover, their installation requires relatively complex and lengthy operations. These components are very specific for different applications, and therefore cannot be produced on a large scale. All of this has a negative effect on the total cost of the alarm system.

Inoltre, i sensori e gli attuatori sono piuttosto delicati e facilmente soggetti a malfunzionamenti, con una conseguente riduzione di affidabilità dell’intero sistema di allarme. Furthermore, the sensors and actuators are rather delicate and easily subject to malfunctions, with a consequent reduction in the reliability of the entire alarm system.

In ogni caso, à ̈ molto difficile (se non impossibile) camuffare i sensori e soprattutto gli attuatori, per cui essi sono in genere immediatamente identificabili; ciò facilita il disinserimento dei sensori e/o degli attuatori, e quindi del sistema di allarme (riducendone l’efficacia). In any case, it is very difficult (if not impossible) to disguise the sensors and especially the actuators, so they are usually immediately identifiable; this facilitates the disconnection of the sensors and / or actuators, and therefore of the alarm system (reducing its effectiveness).

L’uso di elementi piezoelettrici in sistemi di allarme à ̈ anche noto. Ad esempio, EP-A-0011451 (la cui intera divulgazione à ̈ qui incorporata per riferimento) descrive l’uso di elementi piezoelettrici come sensori; tuttavia, gli inconvenienti sopra menzionati in relazione agli attuatori rimangono inalterati. The use of piezoelectric elements in alarm systems is also known. For example, EP-A-0011451 (the entire disclosure of which is incorporated herein by reference) describes the use of piezoelectric elements as sensors; however, the aforementioned drawbacks in relation to the actuators remain unchanged.

Inoltre, US-A-4470040 (la cui intera divulgazione à ̈ qui incorporata per riferimento) descrive l’uso di un elemento piezoelettrico sia come sensore sia come generatore di allarme. In particolare, tale documento propone un dispositivo alimentato a batteria, in cui una tensione generata da un elemento piezoelettrico in risposta ad un vibrazione attiva automaticamente un oscillatore che provoca una vibrazione dello stesso elemento piezoelettrico (facendogli emettere un corrispondente suono). Tuttavia, tale dispositivo à ̈ di applicazione limitata (ad esempio, non adatta per sistemi anti-intrusione). Infatti, il suono che può essere emesso dall’elemento piezoelettrico ha un’intensità limitata (al più udibile a 10m di distanza); inoltre, l’attivazione automatica del dispositivo non consente di discriminare effettive condizioni di allarme da altri eventi relativi a condizioni normali. Further, US-A-4470040 (the entire disclosure of which is incorporated herein by reference) describes the use of a piezoelectric element both as a sensor and as an alarm generator. In particular, this document proposes a battery-powered device, in which a voltage generated by a piezoelectric element in response to a vibration automatically activates an oscillator which causes a vibration of the same piezoelectric element (causing it to emit a corresponding sound). However, this device is of limited application (for example, not suitable for anti-intrusion systems). In fact, the sound that can be emitted by the piezoelectric element has a limited intensity (at most audible at a distance of 10m); moreover, the automatic activation of the device does not allow to discriminate actual alarm conditions from other events relating to normal conditions.

Elementi piezoelettrici possono anche essere usati per realizzare microfoni e/o altoparlanti a pannelli in applicazioni del tutto diverse (ad esempio, per la riproduzione di musica), come descritto in EP-A-0847678, US-B-618775, US-A-4751419 e US-B-6522760 (le cui intere divulgazioni sono qui incorporate per riferimento). Piezoelectric elements can also be used to make microphones and / or panel speakers in quite different applications (for example, for playing music), as described in EP-A-0847678, US-B-618775, US-A- 4751419 and US-B-6522760 (the entire disclosures of which are incorporated herein by reference).

In termini generali, la soluzione in accordo con una o più forme di realizzazione della presente invenzione à ̈ basata sull’idea di utilizzare uno o più oggetti sia come sensori sia come attuatori. In general terms, the solution according to one or more embodiments of the present invention is based on the idea of using one or more objects both as sensors and as actuators.

In particolare, uno o più aspetti della soluzione in accordo con specifiche forme di realizzazione dell’invenzione sono indicati nelle rivendicazioni indipendenti e caratteristiche vantaggiose della stessa soluzione sono indicate nelle rivendicazioni dipendenti, con il testo di tutte le rivendicazioni che à ̈ incorporato nella presente alla lettera per riferimento (con qualsiasi caratteristica vantaggiosa fornita con riferimento ad uno specifico aspetto della soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione che si applica mutatis mutandis ad ogni altro suo aspetto). In particular, one or more aspects of the solution in accordance with specific embodiments of the invention are indicated in the independent claims and advantageous features of the same solution are indicated in the dependent claims, with the text of all the claims incorporated in the present literally by reference (with any advantageous feature provided with reference to a specific aspect of the solution in accordance with an embodiment of the invention which applies mutatis mutandis to any other aspect thereof).

Più specificamente, un aspetto della soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione fornisce un sistema di allarme con un insieme di sensori, mezzi di elaborazione per riconoscere una condizione di allarme in accordo con una vibrazione indotta rilevata da almeno uno dei sensori, ed un insieme di attuatori per provocare una vibrazione di allarme in risposta al riconoscimento della condizione di allarme, in cui ciascuno di un insieme di oggetti à ̈ associato ad almeno un trasduttore per rilevare la vibrazione indotta dell’oggetto e per provocare la vibrazione di allarme dello stesso oggetto. More specifically, an aspect of the solution in accordance with an embodiment of the invention provides an alarm system with a set of sensors, processing means for recognizing an alarm condition in accordance with an induced vibration detected by at least one of the sensors. , and a set of actuators for causing an alarm vibration in response to the recognition of the alarm condition, in which each of a set of objects is associated with at least one transducer to detect the induced vibration of the object and to cause the vibration alarm of the same object.

Un altro aspetto della soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione fornisce una struttura allarmata comprendente tale sistema di allarme. Another aspect of the solution according to an embodiment of the invention provides an alarm structure including such an alarm system.

Un altro aspetto della soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione fornisce un corrispondente metodo per allarmare una struttura. Another aspect of the solution according to an embodiment of the invention provides a corresponding method for alarming a structure.

Un altro aspetto della soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione fornisce un programma software per implementare tale metodo. Another aspect of the solution in accordance with an embodiment of the invention provides a software program for implementing such a method.

La soluzione in accordo con una o più forme di realizzazione dell'invenzione, come pure ulteriori caratteristiche ed i relativi vantaggi, sarà meglio compresa con riferimento alla seguente descrizione dettagliata, data puramente a titolo indicativo e non limitativo, da leggersi congiuntamente alle figure allegate (in cui, per semplicità, elementi corrispondenti sono indicati con riferimenti uguali o simili e la loro spiegazione non à ̈ ripetuta, ed il nome di ogni entità à ̈ in generale usato per indicare sia il suo tipo sia suoi attributi – come valore, contenuto e rappresentazione). A tale riguardo, à ̈ espressamente inteso che le figure non sono necessariamente in scala (con alcuni particolari che possono essere esagerati e/o semplificati) e che, a meno di indicazione contraria, esse sono semplicemente utilizzate per illustrare concettualmente le strutture e le procedure descritte. In particolare: The solution in accordance with one or more embodiments of the invention, as well as further characteristics and relative advantages, will be better understood with reference to the following detailed description, given purely by way of non-limiting indication, to be read in conjunction with the attached figures ( in which, for simplicity, corresponding elements are indicated with the same or similar references and their explanation is not repeated, and the name of each entity is generally used to indicate both its type and its attributes - as a value, content and representation). In this regard, it is expressly understood that the figures are not necessarily to scale (with some details that may be exaggerated and / or simplified) and that, unless otherwise indicated, they are simply used to conceptually illustrate structures and procedures. described. In particular:

FIG.1 mostra una rappresentazione illustrativa di una struttura in cui la soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione può essere applicata, FIG.1 shows an illustrative representation of a structure in which the solution according to an embodiment of the invention can be applied,

FIG.2. mostra un esempio di applicazione della soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione, FIG. 2. shows an example of application of the solution according to an embodiment of the invention,

FIG.3 mostra un dettaglio di un sistema di allarme in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione, FIG. 3 shows a detail of an alarm system according to an embodiment of the invention,

FIG.4 mostra uno schema a blocchi di principio di alcuni componenti del sistema di allarme in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione, FIG.5 mostra i principali componenti software che possono essere usati per implementare la soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione, FIG.4 shows a basic block diagram of some components of the alarm system according to an embodiment of the invention, FIG.5 shows the main software components that can be used to implement the solution according to a form of realization of the invention,

FIG.6A-FIG.6C mostrano un diagramma di attività che descrive il flusso di attività relativo ad un’implementazione della soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione, e FIG.6A-FIG.6C show an activity diagram describing the flow of activity related to an implementation of the solution in accordance with an embodiment of the invention, and

FIG.7A-FIG.7G mostrano vari esempi di applicazione della soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione. FIG.7A-FIG.7G show various examples of application of the solution according to an embodiment of the invention.

Con riferimento in particolare alla FIG.1, à ̈ mostrata una rappresentazione illustrativa di una struttura 100 in cui la soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione può essere applicata. In particolare, tale struttura 100 à ̈ un condominio con uno o più palazzi 105 (ciascuno comprendente svariati appartamenti); i palazzi 105 sono immersi in un’area comune 110 (ad esempio, un giardino condominiale). Una recinzione 115 protegge l’intera area comune 110; a tale scopo, la recinzione 115 comprende una serie di pannelli 120, i quali sono disposti in verticale uno di fianco all’altro. With reference in particular to FIG.1, there is shown an illustrative representation of a structure 100 in which the solution according to an embodiment of the invention can be applied. In particular, this structure 100 is a condominium with one or more buildings 105 (each comprising several apartments); the buildings 105 are immersed in a common area 110 (for example, a communal garden). A fence 115 protects the entire common area 110; for this purpose, the fence 115 comprises a series of panels 120, which are arranged vertically side by side.

Passando alla FIG.2, essa mostra un esempio di applicazione della soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione. Turning to FIG.2, it shows an example of application of the solution according to an embodiment of the invention.

Un sistema di allarme (ed in particolare un sistema anti-intrusione) 200 à ̈ utilizzato per impedire (o perlomeno ostacolare) intrusioni nel condominio da parte di ladri; ad esempio, nel caso in questione il sistema di allarme 200 allarma la recinzione 115 in modo da proteggerla contro tentativi di scavalcamento da parte dei ladri che potrebbero introdursi nell’area comune 110. A tale scopo, il sistema di allarme 200 comprende un insieme di sensori, ciascuno dei quali à ̈ utilizzato per rilevare una vibrazione; la vibrazione può essere meccanica (ad esempio, causata da un urto) e/o acustica (ad esempio, causata da un suono). Il sistema di allarme 200 comprende inoltre un insieme di attuatori, ciascuno dei quali à ̈ utilizzato per provocare una vibrazione (meccanica e/o acustica). An alarm system (and in particular an anti-intrusion system) 200 is used to prevent (or at least hinder) intrusions into the building by thieves; for example, in the case in question, the alarm system 200 alarms the fence 115 in order to protect it against attempts to climb over by thieves who could enter the common area 110. For this purpose, the alarm system 200 comprises a set of sensors, each of which is used to detect a vibration; the vibration can be mechanical (for example, caused by a shock) and / or acoustic (for example, caused by a sound). The alarm system 200 further comprises a set of actuators, each of which is used to cause vibration (mechanical and / or acoustic).

Nella soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione, come descritto in dettaglio nel seguito, uno stesso oggetto (preferibilmente un componente della struttura da allarmare) à ̈ utilizzato sia come sensore (per rilevare la vibrazione dell'oggetto stesso) sia come attuatore (per provocare la vibrazione dell'oggetto stesso). Nello specifico esempio mostrato nella figura, l’oggetto usato sia come sensore sia come attuatore à ̈ ciascun pannello della recinzione 115 (non visibile nella figura). Pertanto, il pannello funziona come sensore per rilevare ogni vibrazione dello stesso che à ̈ provocata da un ladro che sta tentando di introdursi nell’area comune 110; ad esempio, tale vibrazione può essere di tipo meccanico quando il ladro scavalca la recinzione 115 e/o di tipo acustico quando il ladro produce rumori in prossimità della recinzione 115. Allo stesso tempo, il pannello funziona come attuatore per provocare una vibrazione dello stesso quando à ̈ rilevato il tentativo di intrusione; ad esempio, tale vibrazione può essere di tipo meccanico per spaventare il ladro che sta scavalcando la recinzione 115 e/o di tipo acustico per attirare l’attenzione dei vicini e mettere in fuga il ladro. In the solution according to an embodiment of the invention, as described in detail below, the same object (preferably a component of the structure to be alarmed) is used both as a sensor (to detect the vibration of the object itself) and as an actuator (to cause the object itself to vibrate). In the specific example shown in the figure, the object used both as a sensor and as an actuator is each panel of the fence 115 (not visible in the figure). Therefore, the panel functions as a sensor to detect any vibration of the same that is caused by a thief who is trying to enter the common area 110; for example, this vibration can be of the mechanical type when the thief climbs over the fence 115 and / or of the acoustic type when the thief produces noises near the fence 115. At the same time, the panel works as an actuator to cause a vibration of the same when The intrusion attempt is detected; for example, this vibration can be of the mechanical type to scare the thief who is climbing over the fence 115 and / or of the acoustic type to attract the attention of neighbors and put the thief on the run.

Nello specifico esempio in questione, la recinzione 115 à ̈ suddivisa in settori (di cui tre, identificati con i riferimenti 115a, 115b e 115c visibili nella figura). Tutti i sensori e tutti gli attuatori di ogni settore 115a,115b,115c sono collegati ad un canale di comunicazione (bus) 205a,205b,205c. Ogni bus 205a,205b,205c à ̈ intestato ad un pozzetto (hatch) di ispezione 210a,210b,210c, il quale à ̈ collegato ad una rete elettrica (rappresentata schematicamente con una spina nella figura) per alimentare i corrispondenti sensori ed attuatori. Tutti i pozzetti di ispezione 210a,210b,210c sono concentrati in una centralina 215 che controlla il funzionamento dell’intero sistema di allarme 200. In the specific example in question, the fence 115 is divided into sectors (of which three, identified with the references 115a, 115b and 115c visible in the figure). All the sensors and all the actuators of each sector 115a, 115b, 115c are connected to a communication channel (bus) 205a, 205b, 205c. Each bus 205a, 205b, 205c is headed to an inspection hatch 210a, 210b, 210c, which is connected to an electrical network (schematically represented with a plug in the figure) to power the corresponding sensors and actuators. All the inspection wells 210a, 210b, 210c are concentrated in a control unit 215 which controls the operation of the entire alarm system 200.

Un dettaglio di tale sistema di allarme in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione à ̈ mostrato nella FIG.3. A detail of such an alarm system in accordance with an embodiment of the invention is shown in FIG.3.

A tale scopo, una o più piastrine piezoelettriche sono fissate ad ogni pannello 120 della recinzione 115. Quando il pannello vibra 120, la piastrina piezoelettrica si deforma con ciò variando la carica elettrica accumulata sulla stessa; pertanto, monitorando la tensione corrispondente alla corrente fornita dalla carica elettrica della piastrina piezoelettrica à ̈ possibile rilevare la vibrazione del pannello 120. Al contrario, quando un campo elettrico à ̈ applicato alla piastrina piezoelettrica essa cambia spessore e/o lunghezza; pertanto, fornendo un tensione variabile alla piastrina piezoelettrica à ̈ possibile provocare una sua vibrazione che si trasmette al pannello 120. For this purpose, one or more piezoelectric plates are fixed to each panel 120 of the enclosure 115. When the panel 120 vibrates, the piezoelectric plate is deformed thereby varying the electric charge accumulated thereon; therefore, by monitoring the voltage corresponding to the current supplied by the electric charge of the piezoelectric plate, it is possible to detect the vibration of the panel 120. On the contrary, when an electric field is applied to the piezoelectric plate it changes thickness and / or length; therefore, by supplying a variable voltage to the piezoelectric plate, it is possible to cause its vibration which is transmitted to the panel 120.

In questo modo, le piastrine piezoelettriche fungono da meri trasduttori che non sono in grado di svolgere (di per se stessi) le funzioni di sensore/attuatore, le quali funzioni sono invece ottenute solo grazie alla loro interazione con l’oggetto cui sono fissate (ossia, ogni pannello nell’esempio in questione). Di conseguenza, à ̈ possibile sfruttare tutta l’estensione di tale oggetto per migliorare in modo sostanziale sia il rilevamento sia l’emissione delle vibrazioni (e quindi del suo funzionamento come sensore e come attuatore, rispettivamente). In this way, the piezoelectric plates act as mere transducers that are not able to perform (by themselves) the functions of sensor / actuator, which functions are instead obtained only thanks to their interaction with the object to which they are fixed. (that is, each panel in the example in question). Consequently, it is possible to exploit the entire extension of this object to substantially improve both the detection and the emission of vibrations (and therefore of its functioning as a sensor and as an actuator, respectively).

Ciò consente di implementare i sensori e gli attuatori in modo economico; inoltre, ciò semplifica e velocizza le operazioni richieste per la loro installazione. Tale soluzione à ̈ molto versatile, con gli stessi componenti che possono essere utilizzati in svariate applicazioni, e quindi possono essere prodotti su larga scala. Tutto ciò ha un effetto positivo sul costo totale del sistema anti-intrusione. This allows the sensors and actuators to be implemented economically; moreover, this simplifies and speeds up the operations required for their installation. This solution is very versatile, with the same components that can be used in various applications, and therefore can be produced on a large scale. All of this has a positive effect on the total cost of the anti-intrusion system.

Inoltre, i sensori e gli attuatori così ottenuti sono robusti e difficilmente soggetti a malfunzionamenti, con una conseguente incremento di affidabilità dell’intero sistema di allarme. Furthermore, the sensors and actuators thus obtained are robust and hardly subject to malfunctions, with a consequent increase in the reliability of the entire alarm system.

Inoltre, nella specifica implementazione proposta, uno o più componenti della stessa struttura da allarmare sono utilizzati anche come sensori ed attuatori; in questo modo, la struttura da allarmare non ha più una funzione meramente passiva come nella tecnica nota, ma à ̈ essa stessa coinvolta in modo attivo nella propria protezione. Ciò crea una sinergia tra il sistema di allarme e la stessa struttura da allarmare. Infatti, i sensori e gli attuatori non sono più elementi aggiunti a se stanti, ma à ̈ l’intero componente della struttura da allarmare (cui sono fissate le piastrine piezoelettriche) che funge da sensore e da attuatore. Furthermore, in the specific implementation proposed, one or more components of the same structure to be alarmed are also used as sensors and actuators; in this way, the structure to be alarmed no longer has a merely passive function as in the known art, but is itself actively involved in its own protection. This creates a synergy between the alarm system and the structure to be alarmed. In fact, sensors and actuators are no longer added elements in their own right, but it is the entire component of the structure to be alarmed (to which the piezoelectric plates are fixed) that acts as a sensor and actuator.

La soluzione sopra descritta integra i sensori e gli attuatori nella struttura da allarmare; in questo modo, i sensori e gli attuatori sono mimetizzati nella struttura da allarmare per cui non sono immediatamente identificabili. Di conseguenza il disinserimento dei sensori e/o degli attuatori, e quindi del sistema di allarme, risulta più difficile. Tutto ciò aumenta notevolmente l’efficacia del sistema di allarme. The solution described above integrates the sensors and actuators in the structure to be alarmed; in this way, the sensors and actuators are camouflaged in the structure to be alarmed so they are not immediately identifiable. Consequently, the disconnection of the sensors and / or actuators, and therefore of the alarm system, is more difficult. All this considerably increases the effectiveness of the alarm system.

Preferibilmente, alcune piastrine piezoelettriche (indicate nel seguito come piastrine sensore 305s) sono dedicate a far funzionare il pannello 120 come sensore, mentre altre piastrine piezoelettriche (indicate nel seguito come piastrine attuatore 305a) sono dedicate a far funzionare il pannello 120 come attuatore. Preferibilmente, le piastrine sensore 305s sono più sottili (ad esempio, con uno spessore di 0,3-0,7 mm su un’estensione di 100-400 mm<2>) per aumentare la loro sensibilità; al contrario, le piastrine attuatore 305a sono più spesse (ad esempio, con uno spessore di 0,8-1,2 mm su un’estensione di 100-400 mm<2>) per aumentare la loro potenza. In questo modo, à ̈ possibile ottimizzare indipendentemente le piastrine sensore 305s e le piastrine attuatore 305a per le corrispondenti funzioni, con ciò migliorando notevolmente la loro efficacia. Vantaggiosamente, ogni pannello 120 ha una struttura ridondante con una pluralità di piastrine sensore 305s e/o di piastrine attuatore 305a per aumentarne l’affidabilità in caso di guasti delle stesse (ad esempio, 1-2/m<2>); le piastrine sensore 305s e le piastrine attuatore 305a sono posizionate sul pannello 120 in modo da ottimizzare le loro prestazioni - ad esempio, in corrispondenza di zone più significative del pannello 120 atte a migliorare la sensibilità a specifiche vibrazioni meccaniche/acustiche in intervalli di frequenza desiderati (come in zone a maggior curvatura per specifiche risposte dinamiche di maggior interesse). Inoltre, le piastrine attuatore 305a possono essere previste solo su alcuni dei pannelli 120 per ridurre i costi (ad esempio, uno ogni 5-10 quando esse sono dedicate esclusivamente a provocare una vibrazione acustica). Le piastrine sensore 305s rilevano le vibrazioni in modo distribuito consentendo così di ottenere un’elevata densità di rilevazione delle vibrazioni; tutto ciò si traduce in una maggiore sensibilità. Analogamente, le piastrine attuatore 305a distribuiscono le vibrazioni su una superficie estesa creando così onde sonore quasi-planari che forniscono un’elevata immersività sonora (limitando fortemente i coni d’ombra); tutto ciò si traduce in una maggiore efficienza. Preferably, some piezoelectric plates (hereinafter referred to as sensor plates 305s) are dedicated to operating the panel 120 as a sensor, while other piezoelectric plates (referred to below as actuator plates 305a) are dedicated to operating the panel 120 as an actuator. Preferably, the 305s sensor plates are thinner (for example, with a thickness of 0.3-0.7 mm over an extension of 100-400 mm <2>) to increase their sensitivity; on the contrary, the actuator plates 305a are thicker (for example, with a thickness of 0.8-1.2 mm over an extension of 100-400 mm <2>) to increase their power. In this way, it is possible to independently optimize the sensor plates 305s and the actuator plates 305a for the corresponding functions, thereby greatly improving their effectiveness. Advantageously, each panel 120 has a redundant structure with a plurality of sensor plates 305s and / or actuator plates 305a to increase their reliability in the event of their failures (for example, 1-2 / m <2>); the sensor plates 305s and the actuator plates 305a are positioned on the panel 120 in order to optimize their performance - for example, in correspondence with the most significant areas of the panel 120 designed to improve the sensitivity to specific mechanical / acoustic vibrations in the desired frequency ranges (as in areas with greater curvature for specific dynamic responses of greater interest). Furthermore, the actuator plates 305a can be provided only on some of the panels 120 to reduce costs (for example, one every 5-10 when they are exclusively dedicated to causing an acoustic vibration). The 305s sensor plates detect vibrations in a distributed way, thus allowing to obtain a high density of vibration detection; all this translates into greater sensitivity. Similarly, the actuator plates 305a distribute the vibrations over an extended surface thus creating quasi-planar sound waves that provide a high sound immersion (strongly limiting the shadow cones); all this translates into greater efficiency.

Con riferimento ora alla FIG.4, essa mostra uno schema a blocchi di principio di alcuni componenti del sistema di allarme in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione. With reference now to FIG.4, it shows a basic block diagram of some components of the alarm system in accordance with an embodiment of the invention.

In particolare, ogni piastrina sensore ed ogni piastrina attuatore (indicate genericamente con il riferimento 305) ha due terminali collegati al corrispondente bus (indicato genericamente con il riferimento 205) tramite un sistema di pilotaggio di per se noto (non mostrato nella figura). Più specificamente, la piastrina 305 comprende due piatti conduttivi (ad esempio, in materiale metallico) 405 e 410, tra i quali à ̈ disposto uno strato in materiale piezoelettrico (ad esempio, quarzo bipolarizzato); il piatto 410 ha una superficie libera (superiore) che à ̈ direttamente accessibile a definire un terminale della piastrina 305, mentre il piatto 405 à ̈ dotato di un’estensione verso il piatto 410 che definisce un altro terminale della piastrina 305. La piastrina 305 à ̈ fissata al pannello 120 incollando una superficie libera (inferiore) del piatto 405 direttamente sullo stesso (o su una placca di supporto, non mostrata nella figura, la quale à ̈ a sua volta fissata al pannello 120 tramite viti o fascette, in modo da facilitarne l’installazione quando prestazioni inferiori sono accettabili). A tale scopo, à ̈ utilizzato uno strato di colla 420, la quale presenta caratteristiche tali da non interferire in modo sostanziale con l’interazione tra il pannello 120 e la piastrina 305; ad esempio, lo strato di colla 420 à ̈ realizzato con una colla epossidica omogenea e con una banda passante conforme alle frequenze dei segnali da trattare (ad esempio, 0-30 kHz). Preferibilmente, lo strato di colla 420 à ̈ isolante elettricamente, in modo da evitare rischi di sovra-tensioni (ad esempio, in caso di fulmini o correnti parassite attraverso il pannello 120 quando in materiale elettricamente conduttivo); inoltre, lo strato di colla può essere non-igroscopico, e non soggetto a reazioni cromatiche/deterioramenti in presenza di raggi UV (ad esempio, per installazioni in ambienti aperti). Un resistore 425 ed un interruttore elettronico 430 (ad esempio, realizzato tramite un transistore MOS) sono collegati in serie tra loro, in parallelo alla piastrina 305; normalmente, l’interruttore 430 à ̈ chiuso in modo da scaricare la piastrina 305 (la quale à ̈ assimilabile ad un condensatore che tenderebbe ad accumulare carica elettrica tra i suoi terminali a causa delle inevitabili vibrazioni indotte sulla stessa); ciò mantiene la tensione ai capi della piastrina 305 a valore sostanzialmente nullo in condizioni normali, evitando la sua saturazione. In particular, each sensor plate and each actuator plate (generically indicated with the reference 305) has two terminals connected to the corresponding bus (generically indicated with the reference 205) by means of a per se known driving system (not shown in the figure). More specifically, the chip 305 comprises two conductive plates (for example, of metallic material) 405 and 410, between which a layer of piezoelectric material (for example, bipolarized quartz) is arranged; the plate 410 has a free (upper) surface which is directly accessible to define a terminal of the plate 305, while the plate 405 is equipped with an extension towards the plate 410 which defines another terminal of the plate 305. The plate 305 is fixed to panel 120 by gluing a free (lower) surface of plate 405 directly onto it (or onto a support plate, not shown in the figure, which is in turn fixed to panel 120 by means of screws or clamps, in to facilitate installation when lower performance is acceptable). For this purpose, a layer of glue 420 is used, which has characteristics such as not to substantially interfere with the interaction between the panel 120 and the plate 305; for example, the 420 layer of glue is made with a homogeneous epoxy glue and with a passband conforming to the frequencies of the signals to be processed (for example, 0-30 kHz). Preferably, the layer of glue 420 is electrically insulating, so as to avoid risks of over-voltages (for example, in the event of lightning or eddy currents through the panel 120 when in electrically conductive material); furthermore, the glue layer can be non-hygroscopic, and not subject to chromatic reactions / deterioration in the presence of UV rays (for example, for installations in open environments). A resistor 425 and an electronic switch 430 (for example, made by means of a MOS transistor) are connected in series with each other, in parallel with the chip 305; normally, the switch 430 is closed so as to discharge the plate 305 (which is similar to a capacitor which would tend to accumulate electric charge between its terminals due to the inevitable vibrations induced on it); this keeps the voltage at the ends of the plate 305 at substantially zero value under normal conditions, avoiding its saturation.

Il bus 205 à ̈ collegato ad un’interfaccia 435. L’interfaccia 435 trasmette segnali analogici ricevuti dalle piastrine (sensore) 305 sul bus 205 ad un convertitore analogico/digitale (ADC) 440; il convertitore 440 trasmette corrispondenti segnali digitali ad un amplificatore 445, il quale li amplifica e li fornire ad una unità di pilotaggio 450. Viceversa, l’unità di pilotaggio 450 fornisce segnali digitali ad un convertitore digitale/analogico (DAC) 455; il convertitore 455 trasmette corrispondenti segnali analogici ad un amplificatore 460, il quale li amplifica e li fornire all’interfaccia 435 per il loro invio alle piastrine (attuatore) 305 o agli interruttori 430 sul bus 205. Preferibilmente, l’unità di pilotaggio 450 à ̈ dotata di due sezioni separate per le piastrine sensore e per le piastrine attuatore (in modo da semplificare la sua realizzazione). The bus 205 is connected to an interface 435. The interface 435 transmits analog signals received by the boards (sensor) 305 on the bus 205 to an analog / digital converter (ADC) 440; the converter 440 transmits corresponding digital signals to an amplifier 445, which amplifies them and supplies them to a driving unit 450. Conversely, the driving unit 450 supplies digital signals to a digital / analog converter (DAC) 455; the converter 455 transmits corresponding analog signals to an amplifier 460, which amplifies them and supplies them to the interface 435 for sending them to the boards (actuator) 305 or to the switches 430 on the bus 205. Preferably, the driving unit 450 is equipped with two separate sections for the sensor plates and for the actuator plates (in order to simplify its realization).

L’unità di pilotaggio 450 si interfaccia con la centralina 215 (la quale à ̈ in genere dotata di una batteria di continuità, non mostrata nella figura, per garantirne il suo funzionamento anche in assenza di alimentazione). La centralina 215 comprende varie unità che sono collegate in parallelo ad uno o più bus 455 - con una struttura che à ̈ opportunamente scalata in accordo con il tipo di centralina 215, a sua volta dipendente dalla complessità del corrispondente sistema di allarme (ad esempio, da un PLC per piccole installazioni private ad un elaboratore server per grandi installazioni industriali). In dettaglio, uno o più processori 460 controllano il funzionamento della centralina 215, una RAM 465 à ̈ utilizzata come memoria di lavoro dai processori 460, una ROM 470 contiene codice di base per l’avvio della centralina 215, ed una memoria di massa 475 (da una semplice memoria flash ad uno o più dischi rigidi e lettori/masterizzatori di dischi ottici) memorizzano dati da preservare anche in assenza di alimentazione. Inoltre, la centralina 215 comprende unità di ingresso/uscita (I/O) 480; tali unità di ingresso/uscita possono variare da un piccolo schermo a contatto (touch-screen) ad un monitor, tastiera e dispositivo di puntamento (mouse). Inoltre, le unità di ingresso/uscita 480 possono anche comprendere una scheda di rete (ad esempio, di tipo Ethernet) per collegare la centralina 215 ad un router (non mostrato nella figura) che implementa una accesso ad Internet. The piloting unit 450 interfaces with the control unit 215 (which is generally equipped with a continuity battery, not shown in the figure, to ensure its operation even in the absence of power supply). The control unit 215 includes various units that are connected in parallel to one or more 455 buses - with a structure that is suitably scaled according to the type of control unit 215, in turn dependent on the complexity of the corresponding alarm system (for example, from a PLC for small private installations to a server computer for large industrial installations). In detail, one or more 460 processors control the operation of the control unit 215, a RAM 465 is used as working memory by the 460 processors, a ROM 470 contains the basic code for starting the control unit 215, and a mass memory 475 (from a simple flash memory to one or more hard disks and optical disc readers / writers) store data to be preserved even in the absence of power. Furthermore, the control unit 215 comprises input / output (I / O) units 480; these input / output units can range from a small touch screen to a monitor, keyboard and pointing device (mouse). Furthermore, the input / output units 480 can also comprise a network card (for example, of the Ethernet type) to connect the control unit 215 to a router (not shown in the figure) which implements an Internet access.

I principali componenti software che possono essere usati per implementare la soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione sono mostrati nella FIG.5. Tali componenti software sono indicati nel complesso con il riferimento 500. Le informazioni (programmi e dati) sono tipicamente memorizzati sulla memoria di massa e caricate (almeno in parte) nella memoria di lavoro della centralina quando i programmi sono in esecuzione. I programmi sono inizialmente installati sulla memoria di massa, ad esempio, da dischi ottici. The main software components that can be used to implement the solution according to an embodiment of the invention are shown in FIG.5. These software components are indicated as a whole with the reference 500. The information (programs and data) are typically stored on the mass memory and loaded (at least in part) into the working memory of the control unit when the programs are running. Programs are initially installed on mass storage, for example, from optical discs.

In particolare, un monitor 505 monitora la vibrazione (indotta) che à ̈ rilevata da ogni piastrina sensore. Il monitor 505 si interfaccia con una rilevatore 510; il rilevatore 510 rileva ogni condizione di allarme confrontando le vibrazioni indotte con soglie di allarme, le quali sono memorizzate in un deposito (repository) 515. Il rilevatore 510 storicizza (log) anche serie storiche delle vibrazioni indotte in un corrispondente repository 520. Un configuratore 525 accede al repository delle serie storiche 520, e modifica le soglie di allarme nel repository 515 di conseguenza. Il rilevatore 510 si interfaccia con validatore 530; il validatore 530 valida (ossia, conferma) ogni condizione di allarme confrontando la corrispondente vibrazione indotta con regole di validazione, le quali sono memorizzate in una altro repository 535. Il repository delle regole di validazione 535 à ̈ controllato anche esso dal configuratore, il quale modifica le regole di validazione in accordo con le serie storiche estratte dal repository 520. Il validatore 530 si interfaccia con un avvisatore 540, il quale attiva le piastrine attuatore per provocarne la vibrazione in risposta ad ogni condizione di allarme (rilevata e validata). Allo stesso tempo, l’avvisatore 540 può anche registrare un suono corrispondente alla vibrazione indotta in un file 545. In aggiunta o in alternativa, l’avvisatore 540 si interfaccia con un modulo Voice over IP (VoIP) 550, il quale à ̈ utilizzato per instaurare una conversazione telefonica tramite Internet. Infine, il monitor 505 si interfaccia con una verificatore 555 che à ̈ utilizzato per verificare il corretto funzionamento del sistema di allarme. In particular, a 505 monitor monitors the (induced) vibration that is detected by each sensor plate. The 505 monitor interfaces with a 510 detector; detector 510 detects each alarm condition by comparing the induced vibrations with alarm thresholds, which are stored in a repository 515. The detector 510 also logs historical series of induced vibrations in a corresponding repository 520. A configurator 525 accesses the 520 time series repository, and changes the alarm thresholds in the 515 repository accordingly. The detector 510 interfaces with the validator 530; the validator 530 validates (that is, confirms) each alarm condition by comparing the corresponding induced vibration with validation rules, which are stored in another repository 535. The validation rules repository 535 is also controlled by the configurator, which modifies the validation rules in accordance with the historical series extracted from repository 520. The validator 530 interfaces with a detector 540, which activates the actuator plates to cause their vibration in response to each alarm condition (detected and validated). At the same time, the dialer 540 can also record a sound corresponding to the vibration induced in a 545 file. In addition or alternatively, the dialer 540 interfaces with a Voice over IP (VoIP) 550 module, which is It is used to establish a telephone conversation over the Internet. Finally, the 505 monitor interfaces with a 555 verifier which is used to verify the correct functioning of the alarm system.

Un diagramma di attività che descrive il flusso di attività relativo ad un’implementazione della soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione à ̈ mostrato nelle FIG.6A-FIG.6C; a tale riguardo, ogni blocco nel diagramma può rappresentare un modulo, segmento o porzione di codice, il quale comprende una o più istruzioni eseguibili per implementare la funzione logica specificata (o più). An activity diagram describing the flow of activity related to an implementation of the solution in accordance with an embodiment of the invention is shown in FIG.6A-FIG.6C; in this regard, each block in the diagram can represent a module, segment or portion of code, which includes one or more executable instructions to implement the specified logic function (or more).

In particolare, il diagramma rappresenta un processo esemplificativo che può essere utilizzato per gestire il sistema di allarme sopra descritto con un metodo 600. Il flusso di attività inizia al cerchio nero di partenza 602 e quindi passa al blocco 604 in cui un segnale indotto rappresentante la vibrazione indotta di ogni piastrina sensore (opportunamente condizionato e filtrato con tecniche di per se note) à ̈ campionato continuamente (ad esempio, ogni 5-20 ms). Ogni qualvolta un tempo di attesa (time-out) di rilevamento scade (ad esempio, ogni 0,5-2s) – dopo un periodo transitorio iniziale uguale alla durata di un primo periodo di rilevamento (vedi sotto) - il flusso di attività passa dal blocco 606 al blocco 608. In tale fase, un indice di vibrazione Iv à ̈ calcolato in base ad una precedente serie di campioni del segnale indotto in un corrispondente periodo di rilevamento di durata predefinita. La durata di tale periodo di rilevamento e la modalità di calcolo dell’indice di vibrazione Iv variano secondo l’impostazione del sistema di allarme per configurare le soglie di allarme (vedi sotto). In particolare, in una modalità a breve termine (ST) o a lungo termina (LT), il periodo di rilevamento ha una durata relativamente limitata (ad esempio, 5-20s) e l’indice di vibrazione Iv può essere impostato uguale al valore quadratico medio (RMS) di tali campioni; pertanto, l’indice di vibrazione Iv avrà un valore sempre positivo, o al più nullo, molto basso (corrispondente ad un rumore di fondo) se la piastrina sensore non ha rilevato alcuna vibrazione indotta nel periodo di rilevamento ed un valore più elevato in caso contrario, con il valore dell’indice di vibrazione Iv crescente con l’intensità della vibrazione indotta nel periodo di rilevamento. In una modalità in tempo reale (RT), invece, il periodo di rilevamento ha una durata maggiore (ad esempio, 30-120s) e l’indice di vibrazione Iv può essere impostato uguale al rapporto picco-media (PAR), o fattore di cresta – ossia, ampiezza di picco divisa per valore quadratico medio; pertanto, l’indice di vibrazione Iv avrà un valore sostanzialmente nullo in presenza di una vibrazione indotta costante ed un valore positivo in caso contrario, con il valore dell’indice di vibrazione Iv crescente con l’intensità del picco della vibrazione indotta nel periodo di rilevamento. In particular, the diagram represents an exemplary process that can be used to manage the alarm system described above with a method 600. The flow of activity starts at the starting black circle 602 and then passes to block 604 in which an induced signal representing the induced vibration of each sensor plate (suitably conditioned and filtered with per se known techniques) is sampled continuously (for example, every 5-20 ms). Whenever a detection time-out expires (for example, every 0.5-2s) - after an initial transitional period equal to the duration of a first detection period (see below) - the flow of activity passes from block 606 to block 608. In this phase, a vibration index Iv is calculated on the basis of a previous series of samples of the signal induced in a corresponding detection period of predefined duration. The duration of this detection period and the method of calculating the vibration index Iv vary according to the setting of the alarm system to configure the alarm thresholds (see below). In particular, in a short-term (ST) or long-term (LT) mode, the detection period has a relatively limited duration (for example, 5-20s) and the vibration index Iv can be set equal to the value root mean square (RMS) of such samples; therefore, the vibration index Iv will always have a positive value, or at most zero, very low (corresponding to a background noise) if the sensor plate has not detected any vibration induced in the detection period and a higher value in otherwise, with the value of the vibration index Iv increasing with the intensity of the vibration induced in the survey period. In a real-time mode (RT), however, the detection period has a longer duration (for example, 30-120s) and the vibration index Iv can be set equal to the peak-to-average ratio (PAR), or crest factor - that is, peak width divided by root mean square; therefore, the vibration index Iv will have a substantially null value in the presence of a constant induced vibration and a positive value otherwise, with the value of the vibration index Iv increasing with the intensity of the induced vibration peak in the detection period.

Il flusso di attività si divide quindi al blocco 610 in accordo con l’impostazione del sistema di allarme. Se il sistema di allarme à ̈ impostato per configurare le soglie di allarme in tempo reale, il flusso di attività passa dal blocco 610 al blocco 614, in cui la soglia di allarme THa per la piastrina sensore in tale periodo di rilevamento à ̈ calcolata in base alla stessa serie dei campioni, ma con un metodo diverso da quello utilizzato per calcolare l’indice di vibrazione Iv. Ad esempio, la soglia di allarme THa può essere impostata uguale al valore quadratico medio di tali campioni; in questo modo, la soglia di allarme THa corrisponderà ad un valore base del segnale indotto nel periodo di rilevamento, il quale consente così di rilevare eventuali picchi nel segnale indotto (i quali contribuiscono invece a definire l’indice di vibrazione Iv); come indicato sopra, in questo caso la durata del periodo di rilevamento à ̈ mantenuta relativamente elevata, in modo da differenziare sufficientemente il valore statistico (che definisce la soglia di allarme THa) dal valore puntuale (che definisce l’indice di vibrazione Iv). In tale modalità di configurazione in tempo reale, le soglie di allarme si auto-adattano alle effettive condizioni ambientali ad ogni momento (ad esempio, variando con un rumore di fondo). The flow of activities is then divided at block 610 in accordance with the setting of the alarm system. If the alarm system is set to configure real-time alarm thresholds, the flow of activity goes from block 610 to block 614, where the alarm threshold THa for the sensor chip in that detection period is calculated in based on the same series of samples, but with a different method from that used to calculate the vibration index Iv. For example, the THa alarm threshold can be set equal to the root mean square value of these samples; in this way, the alarm threshold THa will correspond to a base value of the signal induced in the detection period, which thus allows to detect any peaks in the induced signal (which instead help to define the vibration index Iv); as indicated above, in this case the duration of the detection period is kept relatively high, in order to sufficiently differentiate the statistical value (which defines the alarm threshold THa) from the punctual value (which defines the vibration index Iv) . In this real-time configuration mode, the alarm thresholds self-adapt to the actual environmental conditions at any time (for example, varying with background noise).

Il flusso di attività si ricongiunge al blocco 616 dal blocco 614 o direttamente dal blocco 610 (quando la modalità di configurazione in tempo reale non à ̈ attiva). In ogni caso, l’indice di vibrazione Iv à ̈ confrontato con la corrispondente soglia di allarme THa; in particolare, nella modalità di configurazione in tempo reale la soglia di allarme THa à ̈ appena stata calcolata come descritto sopra, mentre in caso contrario essa à ̈ estratta dal corrispondente repository per la piastrina sensore e per la specifica condizione temporale (vedi sotto). Se l’indice di vibrazione Iv à ̈ inferiore alla soglia di allarme THa (ad indicare che nessuna condizione di allarme à ̈ rilevata), il flusso di attività ritorna al blocco 606 in attesa di una successiva scadenza del timeout di rilevamento per ogni piastrina sensore. The flow of activity rejoins block 616 from block 614 or directly from block 610 (when the real-time configuration mode is not active). In any case, the vibration index Iv is compared with the corresponding alarm threshold THa; in particular, in the real-time configuration mode the alarm threshold THa has just been calculated as described above, while otherwise it is extracted from the corresponding repository for the sensor plate and for the specific time condition (see below). If the vibration index Iv is lower than the alarm threshold THa (to indicate that no alarm condition is detected), the flow of activity returns to block 606 awaiting a subsequent expiry of the detection timeout for each plate sensor.

Al contrario, quando l’indice di vibrazione Iv à ̈ uguale o superiore alla soglia di allarme THa (ad indicare una possibile condizione di allarme), il flusso di attività discende dal blocco 616 al blocco 618. In tale fase, il segnale indotto (nel periodo di rilevamento) à ̈ convertito dal dominio del tempo al dominio delle frequenze in modo da ottenere una sua rappresentazione spettrale - ad esempio, applicando la Trasformata Veloce di Fourier (FFT) alla corrispondente serie dei campioni. Continuando al blocco 620, una insieme di regole di validazione (corrispondenti alla piastrina sensore e/o alla condizione temporale) sono estratte dal corrispondente repository. Ad esempio, le regole di validazione possono comprendere diversi modelli spettrali ciascuno indicativo di una condizione ambientale critica (ad esempio, pioggia e grandine) – sia forniti come configurazione di base del sistema di allarme sia auto-appresi dallo stesso nel tempo (vedi sotto); per ogni modello spettrale, à ̈ specificata una soglia di tolleranza per identificare una corrispondenza con lo stesso. Un test à ̈ eseguito al blocco 622 per verificare se ognuna di tali regole di validazione à ̈ soddisfatta. In particolare, nello specifico caso in questione ogni regola di validazione à ̈ soddisfatta se la rappresentazione spettrale del segnale indotto combacia con il corrispondente modello spettrale; ad esempio, a tale scopo à ̈ possibile misurare una differenza tra gli inviluppi della rappresentazione spettrale del segnale indotto e del modello spettrale - ad esempio, uguale al loro errore quadratico medio (MSE) – e confrontare tale differenza con il corrispondente valore di soglia. On the contrary, when the vibration index Iv is equal to or greater than the alarm threshold THa (to indicate a possible alarm condition), the flow of activity descends from block 616 to block 618. In this phase, the induced signal (in the detection period) is converted from the time domain to the frequency domain in order to obtain a spectral representation of it - for example, by applying the Fast Fourier Transform (FFT) to the corresponding series of samples. Continuing to block 620, a set of validation rules (corresponding to the sensor chip and / or to the time condition) are extracted from the corresponding repository. For example, the validation rules may include different spectral models each indicative of a critical environmental condition (e.g. rain and hail) - either provided as a basic configuration of the alarm system or self-learned from it over time (see under); for each spectral model, a tolerance threshold is specified to identify a match with it. A test is performed at block 622 to verify if any of these validation rules are satisfied. In particular, in the specific case in question, each validation rule is satisfied if the spectral representation of the induced signal matches the corresponding spectral model; for example, for this purpose it is possible to measure a difference between the envelopes of the spectral representation of the induced signal and of the spectral model - for example, equal to their mean square error (MSE) - and compare this difference with the corresponding value of theshold.

Se almeno una delle regole di validazione non à ̈ soddisfatta (ad indicare che la condizione di allarme non à ̈ validata), il flusso di attività ritorna al blocco 606 in attesa della successiva scadenza del time-out di rilevamento per ogni piastrina sensore. Al contrario, quando tutte le regole di validazione sono soddisfatte (ad indicare che la condizione di allarme à ̈ validata), il flusso di attività discende dal blocco 622 al blocco 624. In tale fase, la condizione di allarme à ̈ riconosciuta. Di conseguenza, le piastrine attuatore (o almeno parte di esse, ad esempio, una per ogni pannello) sono attivate; ciò provoca una vibrazione (di allarme) dei corrispondenti pannelli (ad esempio, per emettere un suono di allarme inteso ad attirare l’attenzione di persone vicine e mettere in fuga i ladri). Continuando al blocco 626, allo stesso tempo un suono corrispondente alla vibrazione indotta della piastrina sensore in questione (e di altre piastrine sensore, ad esempio, una per ogni zona predefinita della struttura da allarmare) à ̈ registrato. Ciò consente ad un utente del sistema di allarme di risentire successivamente i suoni emessi dopo il rilevamento della condizione di allarme. Ad esempio, tali registrazioni possono essere usate per fornire informazioni utili alle forze dell’ordine al fine di identificare i ladri (in base a loro conversazioni), oppure possono essere usate per operazioni di apprendimento delle regole di validazione volte a riconoscere le cause di false condizioni di allarme rilevate per errore. Con riferimento al blocco 628, una conversazione telefonica à ̈ anche instaurata sfruttando la tecnologia VoIP (con uno o più numeri telefonici preimpostati). A tale scopo, la corrispondente piastrina sensore à ̈ utilizzata inizialmente come microfono; tale ruolo passa quindi automaticamente alla piastrina sensore che al momento rileva il suono più intenso (anche se la corrispondente vibrazione indotta non à ̈ indicativa di ulteriori condizioni di allarme). Allo stesso tempo, una piastrina attuatore in prossimità della piastrina sensore operante come microfono à ̈ utilizzata come altoparlante. In questo modo, à ̈ possibile cercare di capire cosa sta effettivamente accadendo; inoltre, ciò consente anche di spaventare i ladri (ad esempio, informandoli dell’arrivo delle forze dell’ordine). Tale risultato à ̈ ottenuto in modo molto efficace, con il microfono e l’altoparlante che si muovono automaticamente con i ladri. Il flusso di attività ritorna quindi al blocco 606 (in attesa della successiva scadenza del time-out di rilevamento per ogni piastrina sensore) non appena la condizione normale di funzionamento del sistema di allarme à ̈ stata ripristinata (ad esempio, inserendo un corrispondente codice di ripristino da parte dell’utente). If at least one of the validation rules is not satisfied (to indicate that the alarm condition is not validated), the flow of activity returns to block 606 awaiting the next expiry of the detection time-out for each sensor chip. On the contrary, when all the validation rules are satisfied (to indicate that the alarm condition is validated), the flow of activity descends from block 622 to block 624. In this phase, the alarm condition is recognized. Consequently, the actuator plates (or at least part of them, for example, one for each panel) are activated; this causes a vibration (alarm) of the corresponding panels (for example, to emit an alarm sound intended to attract the attention of nearby people and to scare thieves). Continuing to block 626, at the same time a sound corresponding to the induced vibration of the sensor plate in question (and of other sensor plates, for example, one for each predefined zone of the structure to be alarmed) is recorded. This allows a user of the alarm system to subsequently hear the sounds emitted after the detection of the alarm condition. For example, these records can be used to provide useful information to law enforcement agencies in order to identify thieves (based on their conversations), or they can be used for learning validation rules aimed at recognizing the causes of false alarm conditions detected by mistake. With reference to block 628, a telephone conversation is also established using VoIP technology (with one or more preset telephone numbers). For this purpose, the corresponding sensor plate is initially used as a microphone; this role then automatically passes to the sensor plate which at the moment detects the most intense sound (even if the corresponding induced vibration is not indicative of further alarm conditions). At the same time, an actuator plate near the sensor plate operating as a microphone is used as a loudspeaker. In this way, it is possible to try to understand what is actually happening; moreover, this also makes it possible to scare thieves (for example, by informing them of the arrival of the police). This is achieved very effectively, with the microphone and speaker automatically moving with the thieves. The flow of activity then returns to block 606 (awaiting the subsequent expiry of the detection time-out for each sensor plate) as soon as the normal operating condition of the alarm system has been restored (for example, by entering a corresponding reset by the user).

In modo del tutto indipendente, se il sistema di allarme à ̈ impostato per configurare le soglie di allarme a lungo termine, il flusso di attività passa dal blocco 630 al blocco 632 ogniqualvolta un time-out di storicizzazione scade (ad esempio, ogni 10-60 min.). In tale fase, gli indici di vibrazione Iv calcolati ad ogni periodo di rilevamento dalla precedenza scadenza di tale time-out di storicizzazione sono aggiunti alla serie storica della corrispondente condizione temporale, rimovendo o comprimendo i valori storicizzati da più lungo tempo; ad esempio, à ̈ possibile avere una serie storica per le ore diurne (come dalle 7:00 alle 20:00) ed una serie storica per le ore notturne (dalle 20:00 alle 7:00). Il metodo ritorna quindi al blocco 630 in attesa di una successiva scadenza di tale time-out di storicizzazione. Completely independently, if the alarm system is set to configure the long-term alarm thresholds, the flow of activity passes from block 630 to block 632 whenever a log time-out expires (for example, every 10- 60 min.). In this phase, the vibration indices Iv calculated at each survey period from the previous expiry of this historicization time-out are added to the historical series of the corresponding time condition, removing or compressing the historicized values for a longer time; for example, it is possible to have a time series for daytime hours (such as from 7:00 to 20:00) and a time series for nighttime hours (from 20:00 to 7:00). The method then returns to block 630 awaiting a subsequent expiration of this historicization time-out.

Il flusso di attività passa quindi dal blocco 634 al blocco 636 quando una configurazione del sistema di allarme nella modalità a lungo termine à ̈ richiesta (ad esempio, tramite l’inserimento manuale di un corrispondente comando da parte dell’utente oppure automaticamente in modo periodico, ad esempio, ogni 1-2 mesi). In risposta a ciò, le diverse serie storiche sono estratte dal corrispondente repository. Continuando al blocco 638, per ogni serie storica à ̈ calcolata la distribuzione cumulativa (la quale per ogni valore dell’indice di vibrazione Iv nella serie storica indica la frequenza relativa dei valori inferiori o uguali ad esso, sino a raggiungere 100% per il suo valore massimo). Una distribuzione cumulativa più estesa nel tempo à ̈ stimata al blocco 640 tramite tecniche di estrapolazione – ad esempio, per prevedere i suoi valori estremi su un periodo di storicizzazione maggiore tramite la distribuzione generalizzata dei valori estremi (EVD); ciò consente di incrementare l’affidabilità dei risultati ottenuti (soprattutto quando le serie storiche sono relativamente limitate). Le soglie di allarme THa delle varie piastrine sensore sono quindi impostate al blocco 642 per le diverse condizioni temporali in accordo con le corrispondenti distribuzioni cumulative stimate. Ad esempio, ogni soglia di allarme THa può essere imposta uguale ad un multiplo (come 1,5-3 volte) di un percentile della corrispondente distribuzione cumulativa stimata (come il percentile 98-99%); in questo modo, la soglia di allarme THa assume un valore sufficientemente superiore ai valori dell’indice di vibrazione Iv che sono stati rilevati nella stragrande maggioranza dei casi (ossia, in condizioni normali di funzionamento). In tale modalità di configurazione a lungo termine, le soglie di allarme possono essere impostate in modo diverso in base alle condizioni ambientali (ad esempio, aumentando di giorno quando il rumore di fondo à ̈ maggiore e diminuendo di notte quando esso à ̈ minore). Il metodo ritorna quindi al blocco 634 in attesa di una successiva richiesta di configurazione del sistema di allarme. The flow of activity then passes from block 634 to block 636 when a configuration of the alarm system in long-term mode is required (for example, by manually entering a corresponding command by the user or automatically in periodically, for example, every 1-2 months). In response to this, the different time series are extracted from the corresponding repository. Continuing to block 638, for each historical series the cumulative distribution is calculated (which for each value of the vibration index Iv in the historical series indicates the relative frequency of values lower than or equal to it, until reaching 100% for the its maximum value). A more extensive cumulative distribution over time is estimated at block 640 using extrapolation techniques - for example, to predict its extreme values over a longer historicization period through the generalized distribution of extreme values (EVD); this allows to increase the reliability of the results obtained (especially when the time series are relatively limited). The alarm thresholds THa of the various sensor plates are then set at block 642 for the different temporal conditions in accordance with the corresponding estimated cumulative distributions. For example, each alarm threshold THa can be set equal to a multiple (such as 1.5-3 times) of a percentile of the corresponding estimated cumulative distribution (such as the 98-99% percentile); in this way, the alarm threshold THa assumes a value sufficiently higher than the values of the vibration index Iv which have been detected in the vast majority of cases (ie, under normal operating conditions). In this long-term configuration mode, the alarm thresholds can be set differently according to the environmental conditions (for example, increasing during the day when the background noise is greater and decreasing at night when it is less). The method then returns to block 634 awaiting a subsequent alarm system configuration request.

In modo del tutto indipendente, se il sistema di allarme à ̈ impostato per configurare le soglie di allarme a breve termine, il flusso di attività passa dal blocco 644 al blocco 646 ogniqualvolta un time-out di configurazione scade (ad esempio, ogni 30-90 min.); in tale fase, un ciclo à ̈ eseguito per ogni piastrina sensore da configurare (partendo dalla prima). Passando al blocco 648, la piastrina sensore à ̈ disabilitata (in modo da non contribuire temporaneamente al riconoscimento della condizione di allarme). Con riferimento al blocco 650, il segnale indotto della piastrina sensore à ̈ campionato come sopra per un periodo di misura predefinito (ad esempio, 20-60s). Un test à ̈ quindi eseguito al blocco 652 per verificare se una condizione di allarme à ̈ stata rilevata durante tale periodo di misura (dalle altre piastrine sensore rimaste abilitate, in modo da non creare alcuna condizione di rischio). In caso affermativo, la procedura di configurazione à ̈ abortita (in quanto i valori rilevati non sono rappresentativi della condizione normale di funzionamento), ed il flusso di attività ritorna al blocco 644 in attesa di una successiva scadenza del time-out di configurazione. Al contrario, il flusso di attività passa dal blocco 652 al blocco 654 in cui la soglia di allarme THa per la piastrina sensore à ̈ impostata uguale ad un multiplo (ad esempio, 1,5-3) di un valore calcolato in base alla serie dei campioni così ottenuta con lo stesso metodo utilizzato per calcolare l’indice di vibrazione Iv (ossia, uguale al loro valore quadratico medio nell’esempio in questione) – con tale valore della soglia di allarme THa che sostituisce quello precedente nel corrispondente repository. In questo modo, la soglia di allarme THa corrisponderà esattamente al segnale indotto nel periodo di misura. In tale modalità di configurazione a breve termine, le soglie di allarme si auto-adattano automaticamente nel tempo al variare delle diverse condizioni ambientali (ad esempio, il rumore di fondo). La piastrina sensore à ̈ quindi ri-abilitata al blocco 656. Un test à ̈ eseguito al blocco 658 per verificare se tutte le piastrine sensore sono state processate. In caso contrario, il flusso di attività ritorna al blocco 646 per ripetere le stesse operazioni su una successiva piastrina sensore. Al contrario, il metodo ritorna al blocco 644 in attesa di una successiva scadenza del time-out di configurazione. Quite independently, if the alarm system is set to configure short term alarm thresholds, the flow of activity switches from block 644 to block 646 whenever a configuration time-out expires (for example, every 30- 90 min.); in this phase, a cycle is performed for each sensor plate to be configured (starting from the first). Moving on to block 648, the sensor plate is disabled (so as not to contribute temporarily to the recognition of the alarm condition). With reference to block 650, the induced signal of the sensor chip is sampled as above for a predefined measurement period (for example, 20-60s). A test is then carried out at block 652 to check whether an alarm condition has been detected during this measurement period (from the other sensor plates remaining enabled, so as not to create any risk conditions). If so, the configuration procedure is aborted (as the measured values are not representative of the normal operating condition), and the activity flow returns to block 644 awaiting a subsequent expiry of the configuration time-out. On the contrary, the flow of activity passes from block 652 to block 654 in which the alarm threshold THa for the sensor plate is set equal to a multiple (for example, 1.5-3) of a value calculated based on the series of the samples thus obtained with the same method used to calculate the vibration index Iv (that is, equal to their root mean square value in the example in question) - with this value of the alarm threshold THa which replaces the previous one in the corresponding repository. In this way, the alarm threshold THa will correspond exactly to the signal induced in the measurement period. In this short-term configuration mode, the alarm thresholds automatically self-adapt over time to varying environmental conditions (for example, background noise). The sensor chip is then re-enabled at block 656. A test is performed at block 658 to check if all the sensor chips have been processed. Otherwise, the flow of activity returns to block 646 to repeat the same operations on a subsequent sensor plate. On the contrary, the method returns to block 644 waiting for a subsequent expiration of the configuration time-out.

Il flusso di attività passa invece dal blocco 660 al blocco 662 ogniqualvolta un time-out di verifica scade (ad esempio, ogni 1-2 ore); in tale fase, un ciclo à ̈ eseguito per ogni piastrina sensore/attuatore da verificare (partendo dalla prima). Passando al blocco 664, la piastrina à ̈ disabilitata (in modo che non contribuire temporaneamente al riconoscimento della condizione di allarme nel caso di piastrina sensore). Con riferimento al blocco 666, il resistore di scarica à ̈ disaccoppiato dalla piastrina aprendo il corrispondente interruttore. Un test à ̈ eseguito al blocco 668 dopo un periodo di verifica predefinito (ad esempio, 10-60s). Se la tensione ai capi della piastrina non ha raggiunto un valore di saturazione (ad esempio, 1-3V), ad indicare un suo funzionamento non corretto, una condizione di errore à ̈ rilevata al blocco 670 (ad esempio, per un guasto o una manomissione); in tale caso, la piastrina in errore à ̈ esclusa ed una corrispondente segnalazione à ̈ riportata dalla centralina. Il flusso di attività continua quindi al blocco 672; lo stesso punto à ̈ anche raggiunto direttamente dal blocco 668 se la tensione ai capi della piastrina ha raggiunto il valore di saturazione (ad indicare un suo funzionamento corretto). Un test à ̈ quindi eseguito per verificare se tutte le piastrine sono state processate. In caso contrario, il flusso di attività ritorna al blocco 662 per ripetere le stesse operazioni su una successiva piastrina. The flow of activities, on the other hand, passes from block 660 to block 662 every time a verification time-out expires (for example, every 1-2 hours); in this phase, a cycle is performed for each sensor / actuator plate to be checked (starting from the first). Moving on to block 664, the plate is disabled (so that it does not temporarily contribute to the recognition of the alarm condition in the case of a sensor plate). With reference to block 666, the discharge resistor is decoupled from the chip by opening the corresponding switch. A test is performed at block 668 after a predefined verification period (for example, 10-60s). If the voltage across the chip has not reached a saturation value (for example, 1-3V), to indicate its incorrect operation, an error condition is detected at block 670 (for example, due to a fault or a tampering); in this case, the plate in error is excluded and a corresponding signal is reported by the control unit. The flow of activity then continues at block 672; the same point is also reached directly by block 668 if the voltage across the board has reached the saturation value (to indicate its correct operation). A test is then performed to see if all platelets have been processed. Otherwise, the flow of activity returns to block 662 to repeat the same operations on a subsequent chip.

Al contrario, il flusso di attività discende dal blocco 672 al blocco 674, in cui un ulteriore ciclo à ̈ eseguito per ogni piastrina attuatore da verificare (partendo dalla prima). Passando al blocco 676, la piastrina attuatore à ̈ pilotata per provocare una vibrazione di verifica del corrispondente pannello in un ulteriore periodo di verifica (ad esempio, 5-20s); la vibrazione di verifica ha un andamento pseudo-casuale, ma in ogni caso con un’intensità tale da non provocare il riconoscimento di alcuna condizione di allarme (ossia, con il suo indice di vibrazione Iv nettamente inferiore a qualsiasi delle corrispondenti soglie di allarme THa). La vibrazione indotta durante lo stesso periodo di verifica in un insieme di due o più piastrine sensore (anche esse da verificare) associata a tale piastrina attuatore (ad esempio, nello stesso pannello) à ̈ misurata al blocco 678. Nell’ipotesi che nessuna condizione di allarme sia stata rilevata nel periodo di verifica, ogni vibrazione indotta à ̈ confrontata con la vibrazione di verifica al blocco 680 (ad esempio, in base ad un’analisi dei loro profili spettrali). Se nessuna vibrazione indotta à ̈ uguale alla vibrazione di verifica (ad indicare che la vibrazione di verifica non à ̈ stata emessa dalla piastrina attuatore), una condizione di errore della piastrina attuatore à ̈ rilevata al blocco 682 (ad esempio, escludendo la piastrina attuatore in errore e riportando una corrispondente segnalazione sulla centralina). Se invece alcune vibrazioni indotte sono uguali alla vibrazione di verifica ma altre vibrazioni indotte sono diverse dalla stessa (ad indicare che la vibrazione di verifica non à ̈ stata rilevata dalle corrispondenti piastrina sensore), una condizione di errore di tali piastrine sensore à ̈ rilevata al blocco 684 (ad esempio, escludendo le piastrine sensore in errore e riportando una corrispondente segnalazione sulla centralina). Il flusso di attività si ricongiunge al blocco 686 dal blocco 682, dal blocco 684 o direttamente dal blocco 680 (quando tutte le vibrazioni indotte sono uguali alla vibrazione di verifica, ad indicare che la vibrazione di verifica à ̈ stata correttamente emessa e rilevata). Un test à ̈ quindi eseguito per verificare se tutte le piastrine attuatore sono state processate. In caso contrario, il flusso di attività ritorna al blocco 674 per ripetere le stesse operazioni su una successiva piastrina attuatore. Al contrario, il metodo ritorna al blocco 660 in attesa di una successiva scadenza del time-out di verifica. On the contrary, the flow of activity descends from block 672 to block 674, in which a further cycle is performed for each actuator plate to be checked (starting from the first). Moving on to block 676, the actuator plate is piloted to cause a verification vibration of the corresponding panel in a further verification period (for example, 5-20s); the verification vibration has a pseudo-random trend, but in any case with an intensity such as not to cause the recognition of any alarm condition (i.e., with its vibration index Iv clearly lower than any of the corresponding alarm thresholds THa). The vibration induced during the same verification period in a set of two or more sensor plates (also to be verified) associated with this actuator plate (for example, in the same panel) is measured at block 678. In the hypothesis that none alarm condition has been detected in the verification period, each induced vibration is compared with the verification vibration at block 680 (for example, based on an analysis of their spectral profiles). If no induced vibration is equal to the verification vibration (indicating that the verification vibration has not been emitted by the actuator plate), an error condition of the actuator plate is detected at block 682 (for example, excluding the actuator plate in error and reporting a corresponding signal on the control unit). If, on the other hand, some induced vibrations are equal to the verification vibration but other induced vibrations are different from it (to indicate that the verification vibration has not been detected by the corresponding sensor plate), an error condition of these sensor plates is detected at the block 684 (for example, excluding the sensor plates in error and reporting a corresponding signal on the control unit). The flow of activity rejoins block 686 from block 682, block 684 or directly from block 680 (when all induced vibrations are equal to the test vibration, indicating that the test vibration has been correctly emitted and detected). A test is then performed to check if all the actuator plates have been processed. Otherwise, the flow of activity returns to block 674 to repeat the same operations on a subsequent actuator plate. On the contrary, the method returns to block 660 awaiting a subsequent expiration of the verification time-out.

Vari esempi di applicazione della soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione sono mostrati nelle FIG.7A-FIG.7G. Various examples of application of the solution in accordance with an embodiment of the invention are shown in FIG.7A-FIG.7G.

Partendo dalla FIG.7A, essa mostra l’andamento nel tempo (da 0s a 60s) dell’ampiezza del segnale indotto rilevato da una generica piastrina sensore (in unità arbitrarie, da –2 a 2) – indicato con il riferimento 700A. Come si può notare, il segnale indotto 700A à ̈ sostanzialmente nullo in condizioni normali, mentre presenta una forte oscillazione attorno al valore nullo tra 12s e 18s (ad esempio, causata da un ladro che sta scavalcando la recinzione). Starting from FIG.7A, it shows the trend over time (from 0s to 60s) of the amplitude of the induced signal detected by a generic sensor plate (in arbitrary units, from - 2 to 2) - indicated with the reference 700A. As you can see, the 700A induced signal is essentially null under normal conditions, while it has a strong oscillation around the null value between 12s and 18s (for example, caused by a thief climbing over the fence).

Come mostrato nella FIG.7B, i corrispondenti indici di vibrazione Iv calcolati in periodi di rilevamento di 10s (indicati con il riferimento 700B), sono sempre sostanzialmente nulli, ad eccezione del periodo di rilevamento da 10s a 20s in cui l’indice di vibrazione Iv assume il valore 0,28. Pertanto, assumendo che la corrispondente soglia di allarme sia THa=0,2, la condizione di allarme à ̈ correttamente riconosciuta. As shown in FIG.7B, the corresponding vibration indices Iv calculated in detection periods of 10s (indicated with the reference 700B), are always substantially null, with the exception of the detection period from 10s to 20s in which the vibration Iv assumes the value 0.28. Therefore, assuming that the corresponding alarm threshold is THa = 0.2, the alarm condition is correctly recognized.

Passando alla FIG.7C, à ̈ mostrata la rappresentazione spettrale del segnale indotto, ossia, l’ampiezza (in unità arbitrarie da 0 a 0,04) delle sue componenti armoniche (da 10<-1>Hz a 10<3>Hz) – indicata con il riferimento 700C. Come si può notare, le componenti armoniche del segnale indotto sono concentrate attorno a 600Hz. Turning to FIG.7C, the spectral representation of the induced signal is shown, that is, the amplitude (in arbitrary units from 0 to 0.04) of its harmonic components (from 10 <-1> Hz to 10 <3> Hz) - indicated with the reference 700C. As can be seen, the harmonic components of the induced signal are concentrated around 600Hz.

Nella FIG.7D à ̈ invece mostrato un modello spettrale 700D in condizioni di pioggia. In questo caso, il modello spettrale 700D presenta componenti armoniche a frequenze più elevate, le quali consentono di differenziare nettamente la rappresentazione spettrale del segnale indotto (700C in FIG.7C) da tale modello spettrale 700D (e quindi validare la condizione di allarme). In FIG.7D a spectral model 700D is shown in rainy conditions. In this case, the 700D spectral model presents harmonic components at higher frequencies, which allow to clearly differentiate the spectral representation of the induced signal (700C in FIG.7C) from this 700D spectral model (and therefore validate the alarm condition).

Analogamente, nella FIG.7D à ̈ mostrato un modello spettrale 700E in condizioni di grandine. In questo caso, il modello spettrale 700E presenta componenti armoniche ancora più marcate a frequenze elevate, le quali consentono di differenziare ancora più nettamente la rappresentazione spettrale del segnale indotto (700C in FIG.7C) da tale modello spettrale 700E (e quindi validare la condizione di allarme). Similarly, a spectral model 700E under hail conditions is shown in FIG. 7D. In this case, the 700E spectral model has even more pronounced harmonic components at high frequencies, which allow to differentiate even more clearly the spectral representation of the induced signal (700C in FIG.7C) from this 700E spectral model (and therefore validate the condition alarm).

Con riferimento ora alla FIG.7F, sono mostrate le serie storiche (su 5 giorni) degli indici di vibrazione Iv (in unità arbitrarie, da 0 a 0,14) di due diverse piastrine sensore – indicate con i riferimenti 700Fa e 700Fb. Come si può notare, gli indici di vibrazione Iv hanno valori sostanzialmente uniformi, con un lieve picco attorno alle ore 13:30 del terzo giorno, a causa di un temporale. In tale caso, la corrispondente soglia di allarme à ̈ impostata a THa=0,06, in modo da risultare sostanzialmente superiore agli indici di vibrazione Iv che possono essere rilevati in condizioni normali (indipendentemente dalle condizioni atmosferiche). With reference now to FIG.7F, the historical series (over 5 days) of the vibration indices Iv (in arbitrary units, from 0 to 0.14) of two different sensor plates are shown - indicated with the references 700Fa and 700Fb . As can be seen, the Iv vibration indices have substantially uniform values, with a slight peak around 13:30 on the third day, due to a storm. In this case, the corresponding alarm threshold is set at THa = 0.06, so as to be substantially higher than the vibration indices Iv that can be detected under normal conditions (regardless of atmospheric conditions).

Nella FIG.7G sono invece mostrate altre due serie storiche (tra due notti successive) degli indici di vibrazione Iv (in unità arbitrarie, da 0 a 14·10<-3>) di due diverse piastrine sensore – indicate con i riferimento 700Ga e 700Gb. Come si può notare, l’andamento degli indici di vibrazione Iv à ̈ sostanzialmente diverso tra le ore notturne (inizio e fine) e le ore diurne (metà). In tale caso, la corrispondente soglia di allarme à ̈ impostata a THa=6·10<-3>per le ore notturne ed a THa=8·10<-3>per le ore diurne, in modo da tenere conto della diversa intensità del rumore di fondo nelle due condizioni ambientali. On the other hand, FIG.7G shows two other historical series (between two successive nights) of the vibration indices Iv (in arbitrary units, from 0 to 14 · 10 <-3>) of two different sensor plates - indicated with the reference 700Ga and 700Gb. As can be seen, the trend of the vibration indices Iv is substantially different between the night hours (beginning and end) and the daytime hours (middle). In this case, the corresponding alarm threshold is set at THa = 6 · 10 <-3> for the night hours and at THa = 8 · 10 <-3> for the daytime hours, in order to take into account the different intensity. of the background noise in the two environmental conditions.

Naturalmente, al fine di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, un tecnico del ramo potrà apportare alla soluzione sopra descritta numerose modifiche e varianti logiche e/o fisiche. Più specificamente, sebbene tale soluzione sia stata descritta con un certo livello di dettaglio con riferimento ad una o più sue forme di realizzazione, à ̈ chiaro che varie omissioni, sostituzioni e cambiamenti nella forma e nei dettagli così come altre forme di realizzazione sono possibili. In particolare, diverse forme di realizzazione dell’invenzione possono essere messe in pratica anche senza gli specifici dettagli (come i valori numerici) esposti nella precedente descrizione per fornire una loro più completa comprensione; al contrario, caratteristiche ben note possono essere state omesse o semplificate al fine di non oscurare la descrizione con particolari non necessari. Inoltre, à ̈ espressamente inteso che specifici elementi e/o passi di metodo descritti in relazione ad ogni forma di realizzazione della soluzione presentata possono essere incorporati in qualsiasi altra forma di realizzazione come una normale scelta di progetto. In ogni caso, qualificatori ordinali o altro sono usati meramente come etichette per distinguere elementi con lo stesso nome ma non connotano per se stessi alcuna priorità, precedenza o ordine. Inoltre, i termini includere, comprendere, avere, contenere e comportare (e qualsiasi loro forma) dovrebbero essere intesi con un significato aperto e non esauriente (ossia, non limitato agli elementi recitati), i termini basato su, dipendente da, in accordo con, secondo, funzione di (e qualsiasi loro forma) dovrebbero essere intesi con un rapporto non esclusivo (ossia, con eventuali ulteriori variabili coinvolte) ed il termine uno/una dovrebbe essere inteso come uno o più elementi (a meno di espressa indicazione contraria). Naturally, in order to satisfy contingent and specific needs, a person skilled in the art can make numerous logical and / or physical modifications and variations to the solution described above. More specifically, although this solution has been described with a certain level of detail with reference to one or more embodiments thereof, it is clear that various omissions, substitutions and changes in form and detail as well as other embodiments are possible. . In particular, various embodiments of the invention can be put into practice even without the specific details (such as numerical values) set out in the previous description to provide a more complete understanding of them; on the contrary, well-known features may have been omitted or simplified in order not to obscure the description with unnecessary details. Furthermore, it is expressly understood that specific elements and / or method steps described in relation to each embodiment of the presented solution can be incorporated into any other embodiment as a normal design choice. In any case, ordinal or other qualifiers are used merely as labels to distinguish elements with the same name but do not connote by themselves any priority, precedence or order. Furthermore, the terms include, understand, have, contain and involve (and any form thereof) should be understood with an open and non-exhaustive meaning (i.e., not limited to the recited elements), the terms based on, dependent on, in accordance with , second, function of (and any of their forms) should be understood as a non-exclusive relationship (i.e., with any additional variables involved) and the term one / one should be understood as one or more elements (unless expressly indicated otherwise) .

Ad esempio, una forma di realizzazione dell’invenzione fornisce un sistema di allarme per allarmare una struttura. Il sistema di allarme comprende un insieme di (uno o più) sensori ciascuno per rilevare una vibrazione indotta. Mezzi di elaborazione sono previsti per riconoscere una condizione di allarme in accordo con la vibrazione indotta di almeno uno dei sensori. Il sistema di allarme comprende inoltre un insieme di (uno o più) attuatori, ciascuno per provocare una vibrazione di allarme in risposta al riconoscimento della condizione di allarme. Nella soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione, il sistema di allarme comprende un insieme di (uno o più) oggetti. Ciascuno di tali oggetti à ̈ associato ad almeno un trasduttore per rilevare la vibrazione indotta di detto oggetto e per provocare la vibrazione di allarme di detto oggetto. For example, one embodiment of the invention provides an alarm system for alarming a facility. The alarm system includes a set of (one or more) sensors each to detect an induced vibration. Processing means are provided for recognizing an alarm condition in accordance with the induced vibration of at least one of the sensors. The alarm system also includes a set of (one or more) actuators, each to cause an alarm vibration in response to acknowledgment of the alarm condition. In the solution according to an embodiment of the invention, the alarm system comprises a set of (one or more) objects. Each of such objects is associated with at least one transducer to detect the induced vibration of said object and to cause the alarm vibration of said object.

Comunque, il sistema di allarme può essere utilizzato in qualsiasi applicazione; esempi di applicazioni alternative del sistema di allarme sono in una condotta (per prevenire atti vandalici), in un veicolo (per prevenire il suo furto o danneggiamento), in un box doccia (per segnalare malori), in strutture esposte al pubblico (per prevenire atti vandalici) e simili. I sensori possono essere di qualsiasi tipo (vedi sotto) ed utilizzati per rilevare una qualsiasi vibrazione indotta (ad esempio, solo meccanica in ambienti molto rumorosi o solo acustica per rilevare presenze in prossimità degli stessi). I mezzi di elaborazione possono essere implementati in qualsiasi modo e possono riconosce la condizione di allarme in base a qualsiasi criterio (vedi sotto). Analogamente, gli attuatori possono essere di qualsiasi tipo (vedi sotto) ed utilizzati per provocare una qualsiasi vibrazione di allarme (ad esempio, solo meccanica per allontanare animali, solo acustica per spaventare ladri, o entrambe). Gli oggetti che implementano i sensori e gli attuatori possono essere di qualsiasi tipo, forma, dimensione, ed in qualsiasi posizione e numero, e possono comprendere trasduttori di qualsiasi tipo ed in qualsiasi posizione e numero in ciascuno di essi (vedi sotto). However, the alarm system can be used in any application; examples of alternative applications of the alarm system are in a pipeline (to prevent vandalism), in a vehicle (to prevent its theft or damage), in a shower cubicle (to report illness), in structures exposed to the public (to prevent vandalism) and the like. The sensors can be of any type (see below) and used to detect any induced vibration (for example, only mechanical in very noisy environments or only acoustic to detect presences near them). The processing means can be implemented in any way and can recognize the alarm condition according to any criteria (see below). Similarly, the actuators can be of any type (see below) and used to cause any alarm vibration (for example, only mechanical to ward off animals, only acoustics to scare thieves, or both). The objects that implement the sensors and actuators can be of any type, shape, size, and in any position and number, and can include transducers of any type and in any position and number in each of them (see below).

In una forma di realizzazione dell’invenzione, ogni oggetto à ̈ un componente della struttura da allarmare che ha una funzione originale nella struttura da allarmare né di sensore né di attuatore del sistema di allarme; il componente opera ulteriormente come sensore ed attuatore del sistema di allarme quando detto almeno un trasduttore corrispondente à ̈ applicato al componente. In one embodiment of the invention, each object is a component of the structure to be alarmed which has an original function in the structure to be alarmed, neither as a sensor nor as an actuator of the alarm system; the component further operates as a sensor and actuator of the alarm system when said at least one corresponding transducer is applied to the component.

Comunque, qualsiasi componente della struttura da allarmare può essere utilizzato per implementare i sensori e gli attuatori (ad esempio, un cancello, una rete, un porta, un pannello solare, una lastra di vetro, una carrozzeria di un veicolo, un mobile, un lampada, un quadro, e così via); tale componente può avere una qualsiasi struttura (ad esempio, piena per rilevare vibrazioni sia meccaniche sia acustiche o a griglia per rilevare solamente vibrazioni meccaniche ma non vibrazioni acustiche) ed essere realizzato in qualsiasi materiale (ad esempio, legno, marmo, cemento, metallo, vetro). Inoltre, à ̈ possibile prevedere barriere di protezione meccaniche per evitare falsi allarmi (ad esempio, provocati da urti di animali). In ogni caso, un’implementazione in cui gli oggetti che implementano i sensori e gli attuatori sono aggiunti alla struttura da allarmare (ad esempio, pannelli già preassemblati con i relativi trasduttori) non à ̈ esclusa. However, any component of the structure to be alarmed can be used to implement sensors and actuators (for example, a gate, a net, a door, a solar panel, a pane of glass, a vehicle body, a piece of furniture, a lamp, a picture, and so on); this component can have any structure (for example, solid to detect both mechanical and acoustic vibrations or grid to detect only mechanical vibrations but not acoustic vibrations) and be made of any material (for example, wood, marble, concrete, metal, glass ). In addition, it is possible to provide mechanical protection barriers to avoid false alarms (for example, caused by animal collisions). In any case, an implementation in which the objects that implement the sensors and actuators are added to the structure to be alarmed (for example, pre-assembled panels with the relative transducers) is not excluded.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, ogni oggetto comprende un elemento ad estensione sostanzialmente piana; detto almeno un trasduttore dell’oggetto comprende almeno una piastrina piezoelettrica sensore fissata a detto elemento per rilevare la vibrazione indotta dell’oggetto ed almeno una piastrina piezoelettrica attuatore fissata a detto elemento per provocare la vibrazione di allarme dell’oggetto. In an embodiment of the invention, each object comprises an element with a substantially planar extension; said at least one transducer of the object comprises at least one piezoelectric sensor plate fixed to said element to detect the induced vibration of the object and at least one piezoelectric actuator plate fixed to said element to cause the alarm vibration of the object.

Comunque, l’oggetto che implementa i sensori e gli attuatori può anche avere un’estensione non piana, come nel caso di tubi (ad esempio, aggiungendo un piatto di interfaccia per le piastrine piezoelettriche). Inoltre, le piastrine sensore e le piastrine attuatore possono essere distribuite in modo qualsiasi; inoltre, nulla vieta di avere piastrine utilizzate indifferentemente sia come sensori sia come attuatori. In ogni caso, la possibilità di implementare i trasduttori in altro modo non à ̈ esclusa (ad esempio, con piastrine magneto-restrittive, con accelerometri/estensimetri). However, the object that implements the sensors and actuators can also have a non-planar extension, as in the case of pipes (for example, adding an interface plate for the piezoelectric plates). Furthermore, the sensor plates and the actuator plates can be distributed in any way; furthermore, there is nothing to prevent having plates used indifferently both as sensors and as actuators. In any case, the possibility of implementing the transducers in another way is not excluded (for example, with magneto-restrictive plates, with accelerometers / strain gauges).

In una forma di realizzazione dell’invenzione, i mezzi di elaborazione comprendono mezzi di monitoraggio per monitorare la vibrazione indotta rilevata da ogni sensore calcolando ripetutamente un indice di vibrazione indicativo della vibrazione indotta in un corrispondente periodo di rilevamento; inoltre, essi comprendono mezzi di rilevamento per rilevare la condizione in allarme in accordo con un confronto tra ogni indice di vibrazione ed una soglia di allarme. In an embodiment of the invention, the processing means comprise monitoring means for monitoring the induced vibration detected by each sensor by repeatedly calculating a vibration index indicative of the vibration induced in a corresponding detection period; furthermore, they comprise detection means for detecting the alarm condition in accordance with a comparison between each vibration index and an alarm threshold.

Comunque, il periodo di rilevamento può avere una durata qualsiasi, e la soglia di allarme può avere qualsiasi valore ed essere definita in qualsiasi modo -individualmente per ogni sensore, per gruppi di sensori in condizioni simili o indiscriminatamente per tutti i sensori. Inoltre, l’indice di vibrazione può essere confrontato con la soglia di allarme in altro modo (ad esempio, rilevando la condizione di allarme con una politica a maggioranza di voto). In ogni caso, la condizione di allarme può essere riconosciuta in qualsiasi altro modo (ad esempio, utilizzando tecniche di logica fuzzy). However, the detection period can have any length, and the alarm threshold can have any value and be defined in any way - individually for each sensor, for groups of sensors in similar conditions or indiscriminately for all sensors. Furthermore, the vibration index can be compared with the alarm threshold in another way (for example, by detecting the alarm condition with a majority vote policy). In any case, the alarm condition can be acknowledged in any other way (for example, using fuzzy logic techniques).

In una forma di realizzazione dell’invenzione, i mezzi di elaborazione comprendono mezzi di configurazione per impostare almeno una soglia di allarme per ogni sensore. In an embodiment of the invention, the processing means comprises configuration means for setting at least one alarm threshold for each sensor.

In una possibile forma di realizzazione, i mezzi di configurazione comprendono mezzi per storicizzare una pluralità di serie storiche degli indici di allarme di ogni sensore (con gli indici di allarme di ogni serie storica che corrispondono ad una diversa condizione temporale). Mezzi sono previsti per impostare una pluralità di soglie di allarme per ogni sensore ciascuna per una delle condizioni temporali in accordo con la corrispondente serie storica di indici di allarme. In tale caso, i mezzi di rilevamento comprendono mezzi per rilevare la condizione di allarme in accordo con un confronto tra ogni indice di vibrazione di ogni sensore e la soglia di allarme del sensore per la condizione temporale corrispondente al periodo di rilevamento dell’indice di vibrazione. In a possible embodiment, the configuration means comprise means for historicizing a plurality of time series of the alarm indices of each sensor (with the alarm indices of each time series corresponding to a different time condition). Means are provided for setting a plurality of alarm thresholds for each sensor, each for one of the temporal conditions in accordance with the corresponding historical series of alarm indices. In this case, the detection means comprise means for detecting the alarm condition in accordance with a comparison between each vibration index of each sensor and the sensor alarm threshold for the temporal condition corresponding to the detection period of the vibration.

In una possibile forma di realizzazione, i mezzi di configurazione comprendono mezzi per registrare ripetutamente la vibrazione indotta rilevata da ogni sensore da configurare in un periodo di misura. Mezzi sono previsti per impostare la soglia di allarme di ogni sensore da configurare in accordo con la vibrazione indotta registrata se nessuna condizione in allarme à ̈ rilevata dagli altri sensori. In a possible embodiment, the configuration means comprises means for repeatedly recording the induced vibration detected by each sensor to be configured in a measurement period. Means are provided for setting the alarm threshold of each sensor to be configured in accordance with the induced vibration recorded if no alarm condition is detected by the other sensors.

In una possibile forma di realizzazione, i mezzi di configurazione comprendono mezzi per impostare la soglia di allarme di ogni sensore per ogni periodo di rilevamento in accordo con un primo metodo di calcolo basato sulla corrispondente vibrazione indotta, il corrispondente indice di vibrazione essendo calcolato in accordo con un secondo metodo di calcolo, diverso dal primo metodo di calcolo, basato sulla corrispondente vibrazione indotta. In a possible embodiment, the configuration means comprises means for setting the alarm threshold of each sensor for each detection period in accordance with a first calculation method based on the corresponding induced vibration, the corresponding vibration index being calculated in accordance with with a second calculation method, different from the first calculation method, based on the corresponding induced vibration.

Comunque, il periodo di storicizzazione può avere una qualsiasi durata, le serie storiche possono essere definite per qualsiasi altra o alternativa condizione ambientale (ad esempio, secondo i giorni lavorativi e festivi), e le soglie di allarme possono essere calcolate in qualsiasi altro modo dalle corrispondenti serie storiche. Analogamente, il periodo di misura può avere una qualsiasi durata, e la soglia di allarme può essere calcolata in qualsiasi altro modo dalla corrispondente vibrazione misurata (anche senza disabilitare le piastrine sensore da verificare). Analogamente, la soglia di allarme e l’indice di vibrazione possono essere calcolati in accordo a qualsiasi altro metodo di calcolo (ad esempio, utilizzando il valore quadratico medio applicato alla vibrazione indotta originale per l’indice di vibrazione e ad una sua versione filtrata dai picchi di breve durata per la soglia di allarme). In ogni caso, le soglie di allarme possono essere configurate con modalità diverse o alternative (ad esempio, con valori di sicurezza pre-impostati), o con qualsiasi loro combinazione. However, the historicization period can have any duration, the time series can be defined for any other or alternative environmental condition (for example, according to working days and holidays), and the alarm thresholds can be calculated in any other way from the corresponding time series. Similarly, the measurement period can have any duration, and the alarm threshold can be calculated in any other way from the corresponding measured vibration (even without disabling the sensor plates to be checked). Similarly, the alarm threshold and the vibration index can be calculated according to any other calculation method (for example, using the root mean square value applied to the original induced vibration for the vibration index and a version thereof filtered by short duration peaks for the alarm threshold). In any case, the alarm thresholds can be configured with different or alternative modes (for example, with pre-set safety values), or with any combination of them.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, i mezzi di elaborazione comprendono mezzi per memorizzare un insieme di (una o più) regole di validazione della condizione di allarme. Mezzi di validazione sono previsti per validare la condizione di allarme in accordo con un confronto tra la corrispondente vibrazione indotta e le regole di validazione. In one embodiment of the invention, the processing means comprises means for storing a set of (one or more) rules for validating the alarm condition. Validation means are provided to validate the alarm condition in accordance with a comparison between the corresponding induced vibration and the validation rules.

Comunque, le regole di validazione possono essere di qualsiasi tipo (vedi sotto) e possono essere utilizzate in qualsiasi modo per validare la condizione di allarme (ad esempio, in base a considerazioni statistiche). However, the validation rules can be of any type (see below) and can be used in any way to validate the alarm condition (for example, based on statistical considerations).

In una forma di realizzazione dell’invenzione, le regole di validazione comprendono un insieme di (uno o più) modelli spettrali ciascuno indicativo di una condizione ambientale critica. I mezzi di validazione comprendono mezzi per calcolare una rappresentazione spettrale della vibrazione indotta corrispondente alla condizione di allarme e per confrontare la rappresentazione spettrale con i modelli spettrali. In one embodiment of the invention, the validation rules comprise a set of (one or more) spectral models each indicative of a critical environmental condition. The validation means includes means for calculating a spectral representation of the induced vibration corresponding to the alarm condition and for comparing the spectral representation with the spectral models.

Comunque, qualsiasi tecnica (sia analitica sia numerica) può essere utilizzata per confrontare la rappresentazione spettrale con i modelli spettrali, o più in generale per eseguire una verifica nel dominio della frequenza (ad esempio, basata su spettri di energia). In ogni caso, le regole di validazione possono essere di qualsiasi altro tipo (ad esempio, che richiedono la verifica di altre piastrine sensore adiacenti, una certa persistenza nel tempo della condizione di allarme, e simili). However, any technique (both analytical and numerical) can be used to compare the spectral representation with the spectral models, or more generally to perform a verification in the frequency domain (for example, based on energy spectra). In any case, the validation rules can be of any other type (for example, requiring the verification of other adjacent sensor plates, a certain persistence over time of the alarm condition, and the like).

In una forma di realizzazione dell’invenzione, ogni piastrina piezoelettrica à ̈ accoppiata ad un resistore di scarica per evitare una sua saturazione. Il sistema di allarme ulteriormente comprende mezzi per disabilitare a turno ciascuna delle piastrine piezoelettriche da verificare in un corrispondente periodo di verifica. Mezzi sono previsti per disaccoppiare il resistore di scarica dalla piastrina piezoelettrica da verificare nel periodo di verifica. Mezzi sono previsti per determinare un corretto funzionamento della piastrina piezoelettrica da verificare in accordo con una sua saturazione misurata nel periodo di verifica. In an embodiment of the invention, each piezoelectric chip is coupled to a discharge resistor to avoid its saturation. The alarm system further comprises means for in turn disabling each of the piezoelectric chips to be tested in a corresponding verification period. Means are provided for decoupling the discharge resistor from the piezoelectric chip to be checked in the testing period. Means are provided for determining a correct operation of the piezoelectric chip to be verified in accordance with its saturation measured in the verification period.

Comunque, la verifica può essere eseguita in qualsiasi momento (ad esempio, su richiesta o dopo un tempo massimo senza il riconoscimento di alcuna condizione di allarme), ed il periodo di verifica può avere una qualsiasi durata. However, the verification can be performed at any time (for example, upon request or after a maximum time without acknowledging any alarm conditions), and the verification period can have any length.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, il sistema di allarme ulteriormente comprende mezzi per pilotare a turno uno degli attuatori da verificare a provocare una vibrazione di verifica in un corrispondente ulteriore periodo di verifica. Mezzi sono previsti per determinare un corretto funzionamento dell’attuatore da verificare e di una pluralità dei sensori da verificare associati all’attuatore da verificare in accordo con un confronto tra la vibrazione di verifica e la vibrazione indotta in ciascuno dei sensori da verificare nel periodo di verifica. In one embodiment of the invention, the alarm system further comprises means for in turn driving one of the actuators to be tested to cause a test vibration in a corresponding further test period. Means are provided for determining correct operation of the actuator to be verified and of a plurality of sensors to be verified associated with the actuator to be verified in accordance with a comparison between the verification vibration and the vibration induced in each of the sensors to be verified in the verification period.

Comunque, come sopra la verifica può essere eseguita in qualsiasi momento (ad esempio, su richiesta o dopo un tempo massimo senza il riconoscimento di alcuna condizione di allarme), e la vibrazione di verifica può essere di qualsiasi tipo. However, as above, the verification can be performed at any time (for example, upon request or after a maximum time without acknowledgment of any alarm condition), and the verification vibration can be of any type.

In ogni caso, la verifica del sistema di allarme può essere eseguita con tecniche diverse o alternative (sia isolatamente sia in combinazione), oppure può anche essere del tutto omessa. In any case, the verification of the alarm system can be performed with different or alternative techniques (either alone or in combination), or it can also be completely omitted.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, il sistema di allarme ulteriormente comprende mezzi per registrare un suono corrispondente alla vibrazione indotta rilevata da almeno uno dei sensori e/o mezzi per instaurare una conversazione telefonica utilizzando almeno uno dei sensori come microfono ed almeno uno degli attuatori come altoparlante in risposta al riconoscimento della condizione di allarme. In an embodiment of the invention, the alarm system further comprises means for recording a sound corresponding to the induced vibration detected by at least one of the sensors and / or means for establishing a telephone conversation using at least one of the sensors as a microphone and at least one of the actuators as loudspeaker in response to the acknowledgment of the alarm condition.

Comunque, il suono può essere registrato in altro modo (ad esempio, sempre da tutte le piastrine sensore). Analogamente, la conversazione telefonica può essere instaurata in altro modo (ad esempio, su una linea telefonica standard) ed utilizzando le piastrine in altro modo, anche in modo stazionario come microfono ed altoparlante (ad esempio, per fornire un effetto stereofonico). In ogni caso, azioni diverse o alternative possono essere eseguite in risposta alla condizione di allarme (ad esempio, l’attivazione di una o più web-cam); al contrario, la condizione di allarme può provocare solamente l’attivazione degli attuatori senza alcuna azione aggiuntiva. However, the sound can be recorded in another way (for example, always from all sensor pads). Similarly, the telephone conversation can be established in another way (for example, on a standard telephone line) and using the plates in another way, even in a stationary way as a microphone and loudspeaker (for example, to provide a stereo effect). In any case, different or alternative actions can be performed in response to the alarm condition (for example, the activation of one or more web-cams); on the contrary, the alarm condition can only cause the activation of the actuators without any additional action.

Si noti che l’uso sopra descritto delle piastrine per implementare una conversazione telefonica (o una conferenza telefonica) si presta ad essere applicato anche indipendentemente dal sistema di allarme (ad esempio, applicando le piastrine ad una scrivania per realizzare un sistema di viva-voce). It should be noted that the above described use of the plates to implement a telephone conversation (or a telephone conference) can also be applied independently of the alarm system (for example, applying the plates to a desk to create a speakerphone system). voice).

Un’altra forma di realizzazione dell’invenzione fornice una struttura allarmata comprendente tale sistema di allarme. Another embodiment of the invention provides an alarm structure including such an alarm system.

In generale, considerazioni analoghe si applicano se il sistema di allarme e la struttura allarmata ciascuno ha una diversa struttura o comprende componenti equivalenti (ad esempio, in diversi materiali), o ha altre caratteristiche di funzionamento. In ogni caso, qualsiasi suo componente può essere separato in più elementi, o due o più componenti possono essere combinati in un singolo elemento; inoltre, ogni componente può essere replicato per supportare l’esecuzione delle corrispondenti operazioni in parallelo. Inoltre, a meno di indicazione contraria, qualsiasi interazione tra diversi componenti generalmente non necessita di essere continua, e può essere sia diretta sia indiretta tramite uno o più intermediari. In general, similar considerations apply if the alarm system and the alarmed structure each have a different structure or include equivalent components (e.g., made of different materials), or have other operating characteristics. In any case, any of its components can be separated into several elements, or two or more components can be combined into a single element; moreover, each component can be replicated to support the execution of the corresponding operations in parallel. Furthermore, unless otherwise indicated, any interaction between different components generally does not need to be continuous, and can be either direct or indirect through one or more intermediaries.

Un’altra forma di realizzazione dell’invenzione propone un metodo per allarmare una struttura, in cui il metodo comprende i passi di rilevare una vibrazione indotta tramite un insieme di sensori, riconoscere una condizione di allarme in accordo con la vibrazione indotta di almeno uno dei sensori tramite mezzi di elaborazione, e provocare una vibrazione di allarme in risposta al riconoscimento della condizione di allarme tramite un insieme di attuatori. Nella soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione, il passo di rilevare una vibrazione indotta e provocare la vibrazione di allarme comprende, per ciascuno di un insieme di oggetti, rilevare la vibrazione indotta di detto oggetto e provocare la vibrazione di allarme di detto oggetto tramite almeno un trasduttore associato all’oggetto. Another embodiment of the invention proposes a method for alarming a facility, in which the method comprises the steps of detecting an induced vibration via a set of sensors, recognizing an alarm condition in accordance with the induced vibration of at least one of the sensors by processing means, and causing an alarm vibration in response to the acknowledgment of the alarm condition by means of a set of actuators. In the solution according to an embodiment of the invention, the step of detecting an induced vibration and causing the alarm vibration comprises, for each of a set of objects, detecting the induced vibration of said object and causing the alarm vibration. of said object through at least one transducer associated with the object.

Comunque, considerazioni analoghe si applicano se la stessa soluzione à ̈ implementata con un metodo equivalente (usando passi simili con le stesse funzioni di più passi o loro porzioni, rimovendo alcuni passi non essenziali, o aggiungendo ulteriori passi opzionali); inoltre, i passi possono essere eseguiti in ordine diverso, in parallelo o sovrapposti (almeno in parte). However, similar considerations apply if the same solution is implemented with an equivalent method (using similar steps with the same functions of several steps or portions thereof, removing some non-essential steps, or adding additional optional steps); moreover, the steps can be performed in different order, in parallel or overlapping (at least in part).

Un’altra forma di realizzazione dell’invenzione propone un programma per elaboratore comprendente mezzi a codice per provocare un sistema di elaborazione dati a realizzare i passi del metodo di cui sopra quando il programma per elaboratore à ̈ eseguito sul sistema di elaborazione dati. Another embodiment of the invention proposes a computer program comprising code means for causing a data processing system to perform the steps of the above method when the computer program is executed on the data processing system.

Un’altra forma di realizzazione dell’invenzione propone un prodotto programma per elaboratore comprendente un supporto non-transitorio leggibile da elaboratore che ingloba un programma per elaboratore, il programma per elaboratore comprendendo mezzi a codice direttamente caricabili in una memoria di lavoro di un sistema di elaborazione dati con ciò configurando il sistema di elaborazione dati ad eseguire lo stesso metodo. Another embodiment of the invention proposes a computer program product comprising a computer readable non-transient medium which incorporates a computer program, the computer program comprising code means directly loadable into a working memory of a data processing system thereby configuring the data processing system to perform the same method.

Comunque, la soluzione sopra descritta può essere implementata in locale o in remoto (almeno in parte). In ogni caso, considerazioni simili si applicano se il programma (che può essere usato per implementare ogni forma di realizzazione dell’invenzione) à ̈ strutturato in modo diverso, o se sono previsti moduli o funzioni aggiuntivi; analogamente, le strutture di memoria possono essere di altro tipo, o possono essere sostituite con entità equivalenti (non necessariamente consistenti in supporti fisici di memorizzazione). Il programma può assumere qualsiasi forma adatta ad essere usata da un sistema di elaborazione dati o in connessione con esso (ad esempio, all’interno di una macchina virtuale), con ciò configurando il sistema ad eseguire le operazioni desiderate; in particolare, il programma può essere in forma di software esterno o residente, firmware, o micro-codice (sia in codice oggetto sia in codice sorgente – ad esempio, da compilare o interpretare). Inoltre, à ̈ possibile fornire il programma su un qualsiasi supporto utilizzabile da elaboratore (ed in particolare come un articolo di manifattura su un supporto non-transitorio); il supporto può essere qualsiasi elemento adatto a contenere, memorizzare, comunicare, propagare, o trasferire il programma. Ad esempio, il supporto può essere di tipo elettronico, magnetico, ottico, elettromagnetico, a infrarossi, o a semiconduttore; esempi di tale supporto sono dischi fissi (dove il programma può essere pre-caricato), dischi rimovibili, nastri, schede, cavi, fibre, connessioni senza fili, reti, onde di diffusione, e simili. In ogni caso, la soluzione in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione si presta ad essere implementata anche con una struttura hardware (ad esempio, integrata in una piastrina di materiale semiconduttore), o con una combinazione di software ed hardware opportunamente programmati o in altro modo configurati. However, the solution described above can be implemented locally or remotely (at least in part). However, similar considerations apply if the program (which can be used to implement any embodiment of the invention) is structured differently, or if additional modules or functions are provided; similarly, the memory structures can be of another type, or they can be replaced with equivalent entities (not necessarily consisting of physical storage media). The program can take any form suitable to be used by a data processing system or in connection with it (for example, inside a virtual machine), thereby configuring the system to perform the desired operations; in particular, the program may be in the form of external or resident software, firmware, or micro-code (both in object code and in source code - for example, to be compiled or interpreted). Furthermore, it is possible to supply the program on any support usable by a computer (and in particular as an article of manufacture on a non-transitory support); the medium can be any element suitable for containing, storing, communicating, propagating, or transferring the program. For example, the media can be electronic, magnetic, optical, electromagnetic, infrared, or semiconductor; examples of such media are hard disks (where the program can be pre-loaded), removable disks, tapes, cards, cables, fibers, wireless connections, networks, broadcast waves, and the like. In any case, the solution according to an embodiment of the present invention lends itself to being implemented also with a hardware structure (for example, integrated in a chip of semiconductor material), or with a combination of suitably programmed software and hardware or otherwise configured.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1. Un sistema di allarme (200) per allarmare una struttura (100), il sistema di allarme comprendendo un insieme di sensori (305s) ciascuno per rilevare una vibrazione indotta, mezzi di elaborazione (215) per riconoscere una condizione di allarme in accordo con la vibrazione indotta di almeno uno dei sensori, ed un insieme di attuatori (305a) ciascuno per provocare una vibrazione di allarme in risposta al riconoscimento della condizione di allarme, caratterizzato da un insieme di oggetti (120) ciascuno associato ad almeno un trasduttore (305s,305a) per rilevare la vibrazione indotta di detto oggetto e per provocare la vibrazione di allarme di detto oggetto. CLAIMS 1. An alarm system (200) for alarming a structure (100), the alarm system comprising a set of sensors (305s) each for detecting an induced vibration, processing means (215) for recognizing an alarm condition in accordance with the induced vibration of at least one of the sensors, and a set of actuators (305a) each to cause an alarm vibration in response to the acknowledgment of the alarm condition, characterized by a set of objects (120) each associated with at least one transducer (305s, 305a) for detecting the induced vibration of said object and for causing the alarm vibration of said object. 2. Il sistema di allarme (200) secondo la rivendicazione 1, in cui ogni oggetto (120) à ̈ un componente della struttura (100) da allarmare avente una funzione originale nella struttura da allarmare né di sensore né di attuatore del sistema di allarme, il componente operando ulteriormente come sensore ed attuatore del sistema di allarme quando detto almeno un trasduttore (305s,305a) corrispondente à ̈ applicato al componente. The alarm system (200) according to claim 1, wherein each object (120) is a component of the structure (100) to be alarmed having an original function in the structure to be alarmed neither as a sensor nor as an actuator of the system alarm, the component further operating as a sensor and actuator of the alarm system when said at least one corresponding transducer (305s, 305a) is applied to the component. 3. Il sistema di allarme (200) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui ogni oggetto (120) comprende un elemento ad estensione sostanzialmente piana, detto almeno un trasduttore (305s,305a) dell’oggetto comprendendo almeno una piastrina piezoelettrica sensore (305s) fissata a detto elemento per rilevare la vibrazione indotta dell’oggetto ed almeno una piastrina piezoelettrica attuatore (305a) fissata a detto elemento per provocare la vibrazione di allarme dell’oggetto. 3. The alarm system (200) according to claim 1 or 2, wherein each object (120) comprises a substantially flat extension element, said at least one transducer (305s, 305a) of the object comprising at least one piezoelectric sensor plate (305s) fixed to said element to detect the induced vibration of the object and at least one piezoelectric actuator plate (305a) fixed to said element to cause the alarm vibration of the object. 4. Il sistema di allarme (200) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui i mezzi di elaborazione (215) comprendono mezzi di monitoraggio (505) per monitorare la vibrazione indotta rilevata da ogni sensore (305s) calcolando ripetutamente un indice di vibrazione indicativo della vibrazione indotta in un corrispondente periodo di rilevamento, e mezzi di rilevamento (510) per rilevare la condizione in allarme in accordo con un confronto tra ogni indice di vibrazione ed una soglia di allarme. The alarm system (200) according to any one of claims 1 to 3, wherein the processing means (215) comprises monitoring means (505) for monitoring the induced vibration detected by each sensor (305s) by repeatedly calculating a vibration index indicative of the vibration induced in a corresponding detection period, and detection means (510) for detecting the alarm condition in accordance with a comparison between each vibration index and an alarm threshold. 5. Il sistema di allarme (200) secondo la rivendicazione 4, in cui i mezzi di elaborazione (215) comprendono mezzi di configurazione (505-525) per impostare almeno una soglia di allarme per ogni sensore (305s), i mezzi di configurazione comprendendo: mezzi (510,520) per storicizzare una pluralità di serie storiche degli indici di allarme di ogni sensore, gli indici di allarme di ogni serie storica corrispondendo ad una diversa condizione temporale, e mezzi (525) per impostare una pluralità di soglie di allarme per ogni sensore ciascuna per una delle condizioni temporali in accordo con la corrispondente serie storica di indici di allarme, i mezzi di rilevamento (510) comprendendo mezzi (510) per rilevare la condizione di allarme in accordo con un confronto tra ogni indice di vibrazione di ogni sensore e la soglia di allarme del sensore per la condizione temporale corrispondente al periodo di rilevamento dell’indice di vibrazione, oppure mezzi (525) per registrare ripetutamente la vibrazione indotta rilevata da ogni sensore da configurare in un periodo di misura, e mezzi (525) per impostare la soglia di allarme di ogni sensore da configurare in accordo con la vibrazione indotta registrata se nessuna condizione in allarme à ̈ rilevata dagli altri sensori, oppure mezzi (525) per impostare la soglia di allarme di ogni sensore per ogni periodo di rilevamento in accordo con un primo metodo di calcolo basato sulla corrispondente vibrazione indotta, il corrispondente indice di vibrazione essendo calcolato in accordo con un secondo metodo di calcolo, diverso dal primo metodo di calcolo, basato sulla corrispondente vibrazione indotta. The alarm system (200) according to claim 4, wherein the processing means (215) comprises configuration means (505-525) for setting at least one alarm threshold for each sensor (305s), the configuration means including: means (510,520) for logging a plurality of historical series of the alarm indices of each sensor, the alarm indices of each time series corresponding to a different time condition, and means (525) for setting a plurality of alarm thresholds for each sensor each for one of the time conditions in accordance with the corresponding historical series of alarm indices, the detecting means (510) comprising means (510) for detecting the alarm condition in accordance with a comparison between each vibration index of each sensor and the sensor alarm threshold for the time condition corresponding to the vibration index detection period, or means (525) for repeatedly recording the induced vibration detected by each sensor to be configured in a measurement period, and means (525) for setting the alarm threshold of each sensor to be configured in accordance with the induced vibration recorded if no condition in alarm It is detected by the other sensors, or means (525) for setting the alarm threshold of each sensor for each detection period in accordance with a first calculation method based on the corresponding induced vibration, the corresponding vibration index being calculated in accordance with a second calculation method, different from the first calculation method, based on the corresponding induced vibration. 6. Il sistema di allarme (200) secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui i mezzi di elaborazione (215) comprendono mezzi (535) per memorizzare un insieme di regole di validazione della condizione di allarme, e mezzi di validazione (530) per validare la condizione di allarme in accordo con un confronto tra la corrispondente vibrazione indotta e le regole di validazione. The alarm system (200) according to claim 4 or 5, wherein the processing means (215) comprises means (535) for storing a set of validation rules of the alarm condition, and validation means (530) to validate the alarm condition in accordance with a comparison between the corresponding induced vibration and the validation rules. 7. Il sistema di allarme (200) secondo la rivendicazione 6, in cui le regole di validazione comprendono un insieme di modelli spettrali ciascuno indicativo di una condizione ambientale critica, ed in cui i mezzi di validazione (530) comprendono mezzi (530) per calcolare una rappresentazione spettrale della vibrazione indotta corrispondente alla condizione di allarme e per confrontare la rappresentazione spettrale con i modelli spettrali. The alarm system (200) according to claim 6, wherein the validation rules comprise a set of spectral models each indicative of a critical environmental condition, and wherein the validation means (530) comprises means (530) for calculate a spectral representation of the induced vibration corresponding to the alarm condition and to compare the spectral representation with the spectral models. 8. Il sistema di allarme (200) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7 quando dipendente direttamente o indirettamente dalla rivendicazione 3, in cui ogni piastrina piezoelettrica (405-415) à ̈ accoppiato ad un resistore di scarica (425) per evitare una sua saturazione, il sistema di allarme ulteriormente comprendendo mezzi (555) per disabilitare a turno ciascuna delle piastrine piezoelettriche da verificare in un corrispondente periodo di verifica, mezzi (430,555) per disaccoppiare il resistore di scarica dalla piastrina piezoelettrica da verificare nel periodo di verifica, e mezzi (555) per determinare un corretto funzionamento della piastrina piezoelettrica da verificare in accordo con una sua saturazione misurata nel periodo di verifica. The alarm system (200) according to any one of claims 1 to 7 when directly or indirectly dependent on claim 3, wherein each piezoelectric chip (405-415) is coupled to a discharge resistor (425) to avoid saturation thereof, the alarm system further comprising means (555) for disabling each of the piezoelectric plates to be checked in turn in a corresponding verification period, means (430,555) for decoupling the discharge resistor from the piezoelectric plate to be verified in the verification period , and means (555) for determining a correct operation of the piezoelectric chip to be checked in accordance with its saturation measured in the checking period. 9. Il sistema di allarme (200) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, ulteriormente comprendente mezzi (555) per pilotare a turno uno degli attuatori (305a) da verificare a provocare una vibrazione di verifica in un corrispondente ulteriore periodo di verifica, e mezzi (555) per determinare un corretto funzionamento dell’attuatore da verificare e di una pluralità dei sensori da verificare associati all’attuatore da verificare in accordo con un confronto tra la vibrazione di verifica e la vibrazione indotta in ciascuno dei sensori da verificare nel periodo di verifica. The alarm system (200) according to any one of claims 1 to 8, further comprising means (555) for driving in turn one of the actuators (305a) to be tested to cause a verification vibration in a corresponding further verification period , and means (555) for determining correct operation of the actuator to be checked and of a plurality of sensors to be checked associated with the actuator to be checked in accordance with a comparison between the verification vibration and the vibration induced in each of the sensors to be verified during the verification period. 10. Il sistema di allarme (200) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, ulteriormente comprendente mezzi (540-545) per registrare un suono corrispondente alla vibrazione indotta rilevata da almeno uno dei sensori (305s) e/o per instaurare una conversazione telefonica utilizzando almeno uno dei sensori (305s) come microfono ed almeno uno degli attuatori (305a) come altoparlante in risposta al riconoscimento della condizione di allarme.The alarm system (200) according to any one of claims 1 to 9, further comprising means (540-545) for recording a sound corresponding to the induced vibration detected by at least one of the sensors (305s) and / or for establishing a telephone conversation using at least one of the sensors (305s) as a microphone and at least one of the actuators (305a) as a loudspeaker in response to the acknowledgment of the alarm condition.