MONITORAGGI STRUTTURALI WIRELESS A LETTURA REMOTA

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1 ESSEBI Srl NUOVE FRONTIERE DEL MONITORAGGIO STRUTTURALE MONITORAGGI STRUTTURALI WIRELESS A LETTURA REMOTA Roma, 4 maggio 2011 Facoltà di Architettura via Gramsci, 53 Roma

2 MONITORAGGIO WIRELESS I principali vantaggi di un sistema di monitoraggio e misura wireless sono: Riduzione dei tempi di installazione; Riduzione dei costi di sistema; Incremento di flessibilità; Semplificazione degli sviluppi di sistema; Estensione del campo di applicazione a settori in cui non sarebbe stato possibile l approccio tradizionale cablato. Nel settore civile/architettonico, il monitoraggio wireless risulta sempre più d elezione laddove si hanno grandi spazi aperti (per esempio ponti ed interni di chiese).

3 SCHEMA DI IMPIANTO I vari moduli locali (per esempio del tipo NI WSN 3202), collegati via cavo ai vari trasduttori in campo, comunicano con un concentratore centrale (WSN Gateway) a sua volta comunicante, a mezzo di bus ethernet, ad un Pc remoto (Host Controller). All interno del PC, un modem (tendenzialmente GSM per non avere vincoli imposti dalla rete fissa) consente le letture (intese come scarico periodico dei dati acquisiti) a distanza

4 FUNZIONAMENTO Il concentratore (Ethernet gateway) NI WSN-9791 comunica via radio alla frequenza di 2,4 GHz, a mezzo di un affidabile protocollo NI WSN basato sullo standard IEEE Una generica rete consente di impiegare fino ad un massimo di 36 nodi (moduli del tipo NI WSN-3202) per ciascun gateway e permette un range massimo di 300 m, in linea retta senza ostacoli. Il gateway ha una lista di nodi (individuati dal numero seriale), preventivamente autorizzati per l accesso di rete. Quando un nodo è attivato, esso ricerca le reti disponibili, localizza sia il gateway che i nodi ponte (router) e tenta il collegamento. Se il gateway lo riconosce (presenza nella lista), il nodo si integra nella rete, scarica l ultima configurazione dal gateway ed inizia la sua normale attività di acquisire e convertire in formato digitale i dati della misura.

5 COLLEGAMENTO MODULI LOCALI - SENSORI NI WSN 3202

6 CARATTERISTICHE MODULO NI WSN 3202 N 4 input analogici N 4 canali digitali bidirezionali Conversione A/D a 24 bit Trasmissione radio a 2,4 GHz (Pr. IEEE ) Propagazione lineare in ambiente aperto fino a 300 m Vita delle batterie alcaline fino a 3 anni Condizioni operative da 40 a 70 C Resistenza ad urti fino a 50 g e vibrazioni fino a 5 g Facilità di programmazione con il software visuale drag-drop NI LabVIEW

7 ARCHITETTURA DI RETE Il gateway, i nodi router e i nodi terminali costituiscono la rete wireless. I nodi di misura possono fungere da nodi terminali o da nodi router, consentendo così notevole flessibilità per le architetture le più variegate possibili. Quando i nodi sono configurati come nodi routers, essi possono ripetere i messaggi dai nodi terminali e consentire pertanto notevoli estensioni in termini di spazio coperto (così facendo si può procedere in spazi non aperti per successive linee rette). I nodi router debbono rimanere sempre attivati al fine di ricevere e spedire segnali attraverso la rete e per questo necessitano di una alimentazione esterna da 9 a 30 V, pannello solare o batteria di capacità maggiorata.

8 SISTEMA Wi-Fi DAQ PER STRAIN GAUGES Strain gauge NI WLS-9219 Pc I moduli Wi-Fi DAQ della National Instruments combinano la comunicazione wireless del tipo IEEE , la connettività diretta con il sensore e la flessibilità del software NI LabVIEW per il controllo remoto di segnali elettrici, fisici, meccanici e acustici. A mezzo dei condizionatori di segnali appositamente realizzati e della più performante rete commercialmente disponibile in termini di sicurezza dei dati, i moduli NI Wi-Fi DAQ veicolano i dati in tempo reale consentendo in modo facile ed estremamente efficace di effettuare qualsivoglia misura in remoto

9 MONITORAGGI CABLATI A LETTURA REMOTA GROMA CENTER SESTO FIORENTINO DAL 2002 IN CORSO 138 TRASDUTTORI EX ISTITUTO GEOLOGICO - ROMA DAL 2003 AL TRASDUTTORI

10 VARO PIASTRA PARCHEGGIO SU BINARI

11 VARO PIASTRA PARCHEGGIO SU BINARI DISPOSIZIONE SENSORI IN TESTA ALLE COLONNE trasduttore potenziometrico di spostamento inclinometri monoassiali I nodi di misura distribuiti comunicano in wireless con un PC WLAN, di collazionamento centralizzato.

12 VARO PIASTRA PARCHEGGIO SU BINARI ACCESSO DA WEB PER CONTROLLO IN REMOTO PC concentratore WLAN, per la memorizzazione, elaborazione e presentazione dei dati di misura, accessibile da postazione remota a mezzo piattaforma Web. Piattaforma Web di accesso per gestione totale dell'impianto, con possibilità di interrogazione e visualizzazione dati acquisiti, in varie forme e periodi temporali. Utenze remote con possibilità di accesso a diversi livelli, in base alle credenziali fornite al sistema

13 MONITORAGGIO PONTE

14 MONITORAGGIO PONTE

15 MONITORAGGIO PONTE PONTE AD ARCO SULLA VALNERINA (TR)

16 MONITORAGGIO CAVALCAFERROVIA CAVALCAFERROVIA SARPI (PD)

17 MONITORAGGIO INTERNO DI UNA CHIESA DUOMO DI L AQUILA

18 servizi per l ingegneria civile e meccanica indagini a carattere non distruttivo monitoraggi statici e dinamici Si ringraziano tutti i convenuti per la partecipazione e l interessamento rivolto. Viale Giulio Agricola, Roma Tel Fax info@essebiweb.it