Estratto
Monitoraggio dei Ponti è un’applicazione cruciale per garantire la sicurezza delle persone I ponti sono vulnerabili a vari fattori come l’attività umana, l’azione dell’acqua e la movimentazione del terreno, che possono compromettere la loro integrità. Lo sviluppo di un sistema affidabile di monitoraggio dei ponti è stato una sfida significativa, specialmente a causa della presenza di molteplici nodi di misurazione, ciascuno con i propri punti specifici di rilevamento. I sistemi cablati implicano l’installazione di numerosi cavi lungo il ponte, complicando ulteriormente il processo.
Per affrontare queste sfide, abbiamo adottato sensori intelligenti avanzati, tra cui accelerometri, sensori di temperatura e inclinometri. Questi innovativi sensori sono integrati senza problemi nella nostra interfaccia wireless, fornendo una soluzione completa ed efficiente. La nostra interfaccia wireless utilizza il NI-400 con radio SigFox, che vanta un basso consumo energetico, consentendo un’operatività prolungata della batteria. Questa interfaccia wireless facilita la comunicazione intelligente e l’interazione tra sensori, dispositivi e portali cloud.
Sfruttando la potenza dei sensori intelligenti e delle interfacce wireless, il nostro sistema di monitoraggio dei ponti permette agli ingegneri e alle autorità di condurre un efficace monitoraggio della salute strutturale dei ponti. Con dati tempestivi e precisi, è possibile identificare e affrontare prontamente potenziali rischi per la sicurezza, garantendo la continua sicurezza dei ponti e delle persone che ne fanno affidamento.
Scopo
Next Industries è un produttore italiano di sistemi di acquisizione dati che si occupa anche di applicazioni di monitoraggio strutturale. L’azienda è giovane, nata nel 2014, ma ha già esperienza nelle applicazioni geotecniche; quindi, quando le è stato richiesto di gestire il sistema di monitoraggio di un ponte, ha accettato la sfida, forte del suo personale qualificato e delle tecnologie più moderne attualmente sul mercato.
Il monitoraggio dei ponti è un’applicazione critica per garantire la sicurezza delle persone che attraversano il ponte. Un ponte è infatti soggetto non solo a scavi o movimenti di terra dovuti all’attività umana, ma anche all’azione dell’acqua intorno ai pilastri.
Una pianificazione corretta è la base per un monitoraggio efficace del ponte, poiché la funzione principale dell’acquisizione dati è garantire la longevità e la sicurezza della struttura, così come un intervento mirato tempestivo in caso di danni. Innanzitutto, abbiamo dovuto decidere quali dispositivi si adattassero meglio all’applicazione e abbiamo trovato alcuni tipi di sensori:
- Accelerometro utilizzato per monitorare le vibrazioni
- Potenziometro lineare, utilizzato per monitorare la posizione e il movimento dei giunti
- Sensori di temperatura
- Inclinometri, utilizzati per monitorare la pendenza e l’inclinazione
Anche il tensiometro è uno strumento utile, ma abbiamo deciso di non utilizzarlo perché deve essere incorporato nel cemento per funzionare correttamente e monitorare il processo di indurimento, quindi deve essere posizionato durante la costruzione.
Poi, abbiamo dovuto affrontare il problema di molti nodi di misura con diversi punti di misura ciascuno; nel caso dei sistemi cablati, ciò comporta la presenza di molti cavi che scorrono lungo il ponte con un aumento del rischio di possibili guasti e introduzione di rumore – compromettendo così il segnale del sensore. Una soluzione unica come punto di concentrazione del registratore dati è obsoleta.
Per proporre soluzioni di monitoraggio accurate e affidabili, dovevamo tenere chiari nella mente i parametri critici per l’intero sistema di monitoraggio (sensori e interfaccia);
- Precisione (coerenza), accuratezza (correttezza), risoluzione e assenza di deriva
- Durabilità, basso consumo energetico per registrazioni non sorvegliate a lungo termine
- Facilità di lettura per una rapida interpretazione e presentazione dei dati
Next Industries è la seconda azienda italiana con un dispositivo Sigfox-compatibile; grazie all’unione tra le tecnologie di Next e Sigfox è possibile realizzare reti wireless con dispositivi “intelligenti” sempre accesi e invio di piccole quantità di dati. Esattamente ciò di cui avevamo bisogno per completare con successo il nostro lavoro.
Il NI-400 con radio SigFox è un’interfaccia wireless a basso consumo energetico che consente un’operatività a lungo termine delle batterie e un’interazione intelligente tra sensori, dispositivi e portali cloud.. Next Industries ha fornito a questo cliente sensori intelligenti a 3 canali che sono stati configurati per inviare 3 acquisizioni tramite connessione Sigfox ogni 2 ore, consentendo un monitoraggio accurato del ponte.
Un dispositivo NI-400 è stato posizionato in ogni nodo di misura, per monitorare ogni giunto, pilastro e trave; tutti questi dati registrati sono stati archiviati e visualizzati attraverso il Portale Web Cloud IoT di Next Industries, che consente anche allarmi via email e analisi dei dati insieme al controllo in tempo reale dei dispositivi sul campo. Una delle caratteristiche più apprezzate di questo Portale è la possibilità di creare diversi cruscotti e personalizzarli attraverso widget come Indicatori, Combinazioni di Indicatori, Inclinometri, Grafici a Linee, IstoGrammi, Tabelle, Mappe (per geolocalizzare il sistema di sensori/daq), Immagini (ad esempio, una foto del ponte con sovrapposizione dei dati dei sensori in cui è mostrata la posizione di ciascun sensore). Grazie all’uso di NI-400 SigFox, sono stati raggiunti i seguenti risultati;
- Utilizzo degli Smart Sensor, dispositivi “intelligenti” sempre accesi e con connessione wireless
- Cavi corti e ordinati
- Abbonamento radio poco costoso
- Nessuna infrastruttura radio da costruire, con un migliore impatto sul paesaggio e riduzione dei costi
- Capacità di cloud/server personale per una facile lettura dei dati
- Batterie a lunga durata
- Ampia scelta di sensori compatibili (4..20mA, Raziometrico, Corda Vibrante, 0-10V, NTC, TC, RS485 Modbus) che, diventando SMART, consentono una raccolta più accurata e automatizzata dei dati ambientali con meno rumore/distrurbo di qualità delle informazioni acquisite.
- Alta risoluzione, accuratezza e precisione per misure più affidabili