28 Ottobre 2020

L’innovazione italiana a difesa delle infrastrutture civili

Prendiamo l’esempio proprio di come monitorare un ponte, una delle infrastrutture più importanti per la vita economica e sociale di una data area geografica.

Un sistema di monitoring completo integra varie tipologie e tecnologie di misura, fra cui:

  • Misure statiche: prevedono l’applicazione di strumenti atti a misurare spostamenti assoluti o relativi di elementi strutturali quali pile, appoggi e travi, per consentire la valutazione del comportamento statico di elementi critici e delle condizioni dell’opera in fase di esercizio, evidenziando le conseguenze dovute a degrado e/o ammaloramento.
  • Misure dinamiche: si basano sull’analisi di segnali provenienti da vibrazioni naturali o indotte e consentono, in aggiunta alla verifica delle ipotesi progettuali, la valutazione del comportamento dinamico delle strutture durante il loro ciclo operativo di vita, attraverso l’analisi della variazione dei parametri modali ( frequenze naturali di vibrazione, deformate modali, smorzamenti, etc.) e delle eventuali perdite di performance strutturali anche a seguito del verificarsi di fenomeni eccezionali quali sismi, inondazioni, ecc.
  • Misure visive: componente di controllo per appoggi ed elementi critici mediante telecamere IP direzionabili per la valutazione visiva diretta in prima approssimazione di punti e/o elementi critici delle opere per ottimizzare le attività di sorveglianza ispezione e manutenzione da parte di personale addetto e secondo quanto previsto nel piano di manutenzione.

Queste tipologie prevedono l'installazione dei reti di sensori che controllano costantemente il benessere infrastrutturale del ponte, come ad esempio la sua inclinazione, la differenza nell’espansione dei materiali dovuta a calore o altri fattori, spostamenti relativi ad appoggi di carichi o impalcature, temperatura dei materiali, impatto del traffico o la classica videosorveglianza della zona.

Esempi di sensori che formino una rete completa ed efficiente per monitoraggio statico e dinamico sono quindi: estensimetro, misuratore di giunto, clinometro biassiale, accelerometro triassiale, sensori di temperature, telecamere direzionabili, ecc.

La soluzione proposta attraverso l’installazione di questi sensori - cioè di un sistema integrato - si caratterizza per la possibilità di ottimizzare e massimizzare il valore dei dati e delle informazioni raccolti permettendo un’analisi comportamentale più affidabile e meno soggetta all’influenza di effetti locali.

Le componenti del sistema vanno così a formare un insieme, piuttosto che essere elementi disgiunti, permettendo una valutazione globale dello stato di salute dell’opera e valorizzandone la potenzialità attraverso l’unione di un sistema ben integrato anche con i software aziendali.

In sintesi, la soluzione di controllo si presenta così:

  • Una rete di sensori installata e disposta sulla struttura da monitorare - nel nostro caso un ponte;
  • Sistemi di acquisizione dati, con unità per la memorizzazione e l'analisi delle misure estrapolate dai sensori;
  • Sistemi di trasmissione dati a unità di elaborazione remota e procedure software per l'analisi e l'interpretazione dei dati con sistemi di allarmistica per eventuali problematiche;
  • Piattaforma software per la visualizzazione dei dati storici o in near-real time.

Una solida rete di controllo permette al gestore dell’infrastruttura viaria di acquisire i dati necessari per valutare l'eventuale insorgere di fenomeni di degrado o situazioni anomale. La sensoristica installata viene così ad essere un elemento di riferimento per gli addetti alla manutenzione e verifica della sicurezza delle opere e un supporto fondamentale al piano di manutenzione, dando la possibilità di effettuare interventi più costanti e meno estremi, aumentando la sicurezza e la performance generale dell’opera ma anche diminuendo drasticamente i costi di manutenzione.

Innovare per noi significa adottare una visione olistica, un piano strategico win-win per il mercato e i suoi fruitori. Significa migliorare la concezione che abbiamo della realtà che viviamo ogni giorno, risolverne le problematiche e valorizzarne le qualità. Per altri progetti di ricerca che stiamo affrontando nei nostri laboratori puoi visitare la pagina dedicata nel nostro sito web. Per domande, dubbi o commenti su questo o altri progetti siamo sempre disponibili, contattaci!

VITO DISTANTE - BIOGRAFIA Laureato in ingegneria Civile Ambientale, si è occupato, sin dall'inizio del suo percorso professionale, di indagini geofisiche finalizzate alla caratterizzazione geotecnica e geologica dei terreni e delle rocce costituenti il sottosuolo e di monitoraggio geotecnico/strutturale attraverso la progettazione, messa in opera e gestione di sistemi complessi per l'acquisizione di misure statiche e dinamiche su diverse tipologie di infrastrutture civili ed industriali.

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