Applicazioni

Gli smottamenti costituiscono un potenziale pericolo e, in particolari situazioni, è assolutamente necessario tenerli sotto controllo. Il caso che stiamo descrivendo qui riguarda il monitoraggio del terreno adiacente a un’autostrada appena acquistata. Questo lavoro – svolto di recente in un paese europeo – attraversa una terra ad alto rischio di frane. Per questo motivo è stata installata tutta una serie di strumentazioni geotecniche – piezometri, inclinometri ed estenometri – in grado di monitorare lo stato del terreno. Tuttavia, come è noto, le frane sono spesso strettamente correlate ai fenomeni meteorologici, il che significa sostanzialmente alla quantità di pioggia. I lunghi periodi di pioggia, soprattutto in inverno, possono essere l’innesco di una frana nei mesi successivi. Le piogge sporadiche, anche se pesanti, sono di solito meno pericolose da questo punto di vista. Pertanto, è necessario acquisire dati metereologici per tempi sufficientemente lunghi.

Proposta

La richiesta è la creazione di un sistema di acquisizione dei dati meteorologici da associare alle misurazioni geotecniche, al fine di effettuare un’analisi costante e vicina quanto più possibile al rischio di frane. Un data logger per le misurazioni geotecniche è già in uso nell’impianto in costruzione. È stata proposta la possibilità di ampliare i suoi ingressi creando così un sistema basato su un unico datalogger, tuttavia il cliente preferisce avere un sistema dedicato. Lo scopo principale del dispositivo sarà quello di eseguire misurazioni relative alla quantità di pioggia, ma poiché l’applicazione si riferisce a una strada, il cliente ritiene opportuno fornire una stazione meteorologica completa per misurare la temperatura, l’umidità ambientale e la velocità del vento.

Altri requisiti: possibilità di generazione di richieste e allarmi a distanza, classe di protezione IP 66 e robustezza complessiva adatta per questo tipo di utilizzo.

Requisiti

Next Industries produce – insieme alla linea di data logger NI2400 – anche dispositivi NI200/400, che pare essere la soluzione ideale per questa applicazione. Si tratta di un datalogger di ultima generazione, con dimensioni moderate, progettato per uso esterno, con un robusto case IP67. Ci sono 4 canali di ingresso, configurabili come ingresso di tensione o loop di corrente. Tutta l’elettronica interna è sottoposta a tropicalizzazione: questo aumenta l’isolamento elettrico, la resistenza all’umidità e all’ossidazione, in altre parole l’affidabilità a lungo termine. L’affidabilità è ulteriormente migliorata dalla presenza di scaricatori di gas e ingressi relè.
Anche se dotato di un potente CPU ARM e di acquisizione dati a 24 bit, questo data logger è in grado – se necessario – di lavorare per lunghi periodi con le batterie AA interne. Capacità di memorizzazione dati adatte a tutte le esigenze; le misure sono infatti inserite in una memoria non volatile da 2GB. È anche possibile scaricarli in una normale chiavetta USB. Un’altra caratteristica richiesta, ovvero l’invio automatico delle notifiche, è stata resa possibile da un modem GSM costruito su un piccolo modulo plug-in sulla scheda principale del data logger. Tramite lo stesso modem GSM, il data logger può inviare avvisi basati su parametri definiti dall’utente, sia via SMS che via e-mail. I sensori che sono stati utilizzati per questa applicazione sono i seguenti : N.1 pluviometro N.1 anemometro N.1 sensore di temperatura e umidità

Pluviometro

La Next Industries al momento non ha un pluviometro nel suo catalogo, quindi questo è stato trovato tra i dispositivi sul mercato. Il dispositivo selezionato è dotato di un loop di corrente da 4-20mA ed è stato collegato al canale 1 del data logger.

Sensori di uminidtà e temperatura

Il sensore di temperatura e di relativa umidità NI-EE60 è dotato di 2 uscite di tensione – rispettivamente per la temperatura e l’umidità – che sono state collegate ai canali 2 e 3 del Data Logger. E ‘stato utilizzato insieme con accessori per il montaggio all’aperto (radiazioni solari e protezioni contro la pioggia).

Anemometro

L’anemometro NI-WSS-01 è un dispositivo dotato di uscita di tensione ed è stato collegato al canale 4 del data logger. Una caratteristica importante del datalogger NI200/400 è che è in grado di eseguire una conversione automatica delle misure acquisite in unità di ingegneria, come ad esempio la trasformazione del valore di tensione 0,4, l’uscita 2V dell’anemometro in metri/sec., la velocità del vento ed eseguire il log dei dati di quest’ultimo.

Trasferimento dei dati CVS

In questo tipo di applicazione i clienti di solito vogliono monitorare i dati e analizzarli con il proprio software. Attraverso una connessione FTP e con il modem interno NI200/400 è in grado di inviare dati in formato CSV ad un server; questo può avvenire dopo ogni acquisizione o secondo un tempo prestabilito.

Conclusione

Le apparecchiature di acquisizione dati meteorologici si integrano perfettamente con l’impianto geotecnico di monitoraggio, realizzando così un sistema completo in grado di fornire la migliore analisi dello stato di rischio degli smottamenti con elevata capacità di datalogging e di interazione remota, che sono fornite da tecnologie all’avanguardia. Ulteriori informazioni sulle condizioni meteorologiche sono poi a disposizione dell’autorità di gestione dell’autostrada.