Estratto
Il monitoraggio dei ponti è un’applicazione fondamentale per garantire la sicurezza delle persone che li attraversano. Un ponte può essere infatti soggetto non solo agli scavi o alla movimentazione del suolo forniti dall’attività umana, ma anche all’azione/i dell’acqua attorno ai pilastri. Uno dei principali problemi che abbiamo dovuto affrontare per sviluppare questo sistema è stata la presenza di molti nodi di misura con punti di misura diversi ciascuno; nel caso di impianti cablati ciò comporta la presenza di molti cavi che corrono a lato del ponte. In questo caso abbiamo utilizzato diversi sensori intelligenti come accelerometri, sensori di temperatura e inclinometri, tutti collegati alla nostra interfaccia wireless. NI-203 con comunicazione SigFox è un’interfaccia wireless a bassa potenza che consente il funzionamento a batteria a lungo termine e l’interazione intelligente tra sensori, dispositivi e portale cloud.
Scopo
Next Industries sviluppa e produce sistemi di acquisizione dati, i cui device sono impiegati anche di applicazioni di monitoraggio strutturale. La Società è giovane, nata nel 2014, ma ha già avuto esperienza nelle applicazioni geotecniche; così quando le è stato richiesto di occuparsi del sistema di monitoraggio di un ponte, ha accettato la sfida, forte del suo personale qualificato e delle più moderne tecnologie oggi sul mercato.
Il monitoraggio dei ponti è un’applicazione fondamentale per garantire la sicurezza delle persone che li attraversano. Un ponte può essere infatti soggetto non solo agli scavi o alla movimentazione del suolo forniti dall’attività umana, ma anche all’azione/i dell’acqua attorno ai pilastri.
Una corretta pianificazione è la base fondamentale per il corretto monitoraggio del ponte, poiché la funzione primaria dell’acquisizione dei dati è quella di garantire la longevità della struttura, la sicurezza e un intervento tempestivo e mirato in caso di danno. Prima di tutto, abbiamo dovuto decidere quali dispositivi si adattassero meglio all’applicazione e abbiamo individuato 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 l’estensimetro è uno strumento utile, ma abbiamo deciso di non usarlo, perché deve essere incorporato nel calcestruzzo per funzionare correttamente e quindi deve essere posizionato durante la costruzione.
Quindi, abbiamo dovuto affrontare il problema di molti nodi di misura con diversi punti di misura ciascuno; nel caso di sistemi cablati, ciò comporta la presenza di molti cavi che corrono a lato del ponte con l’aumento del rischio di possibilità di guasto e di introduzione di rumore , degradando così il segnale del sensore. La soluzione di un singolo datalogger come punto di concentrazione è obsoleta.
Per proporre soluzioni di monitoraggio valide e accurate, abbiamo dovuto tenere ben presenti i parametri critici per l’intero sistema di monitoraggio (sensori e interfaccia);
- Precisione, accuratezza (correttezza), risoluzione e assenza di deriva
- Durata, basso consumo energetico per registrazioni dati non presidiate e di lunga durata
- 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 portare a termine con successo il nostro lavoro.
NI-203 con SigFox è un’interfaccia wireless a bassa potenza che consente il funzionamento a batteria a lungo termine e l’interazione intelligente tra sensori, dispositivi e portale cloud. Next Industries ha fornito per questo cliente sensori intelligenti a 3 canali che sono stati predisposti per inviare 3 acquisizioni tramite connessione Sigfox ogni 2 ore e che hanno così permesso un monitoraggio accurato del ponte.
In ogni nodo è stato posizionato un dispositivo NI-203 per monitorare ogni giunto, pilastro e travatura; tutti questi dati registrati sono stati archiviati e mostrati attraverso il portale Web IoT Cloud di Next Industries, che consente anche allarmi e analisi dei dati unitamente al controllo in tempo reale dei dispositivi in campo. Una delle funzionalità più apprezzate di questo Portale è la possibilità di creare diverse dashboard e di personalizzarle tramite widget quali: Estensimetri, Combinazione di Estensimetri, Inclinometri, Grafici a linee, Istogrammi, Tabelle, Mappe (per geolocalizzare il sensore/daq), Immagini ( ad esempio, un’immagine del ponte con la sovrapposizione di lettura del sensore di cui viene mostrata la posizione). Grazie all’utilizzo di NI-203 SigFox, sono stati raggiunti i seguenti risultati;
- Utilizzo degli Smart Sensor, dispositivi “intelligenti” sempre accesi e con connessione wireless
- Cavi corti e ordinati
- Costo contenuto dell’abbonamento alla rete trasmissione dati
- Nessuna infrastruttura radio da realizzare, con migliore impatto paesaggistico e riduzione dei costi
- Funzionalità del server Cloud per una facile lettura dei dati
- Batterie di 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