Applicazione dei sensori FBG nel monitoraggio del campanile del duomo di Rieti. Sviluppo del dimostratore di laboratorio
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- Iolanda Silvana Benedetti
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1 SECONDO WORKSHOP PROGETTO COBRA Applicazione dei sensori FBG nel monitoraggio del campanile del duomo di Rieti Sviluppo del dimostratore di laboratorio M. A. Caponero ENEA FSN/TECFIS/MNF
2 Sensori in fibra ottica Sensori in fibra ottica minima invasività sensori di piccole dimensioni cablaggio in serie di numerosi sensori misura di deformazioni statiche e dinamiche misura di temperatura ed umidità alta affidabilità per monitoraggi permanenti assenza di drift termico resistenza agli agenti atmosferici Sensore FBG (inscritto nel corpo della fibra ottica)
3 Expertise ENEA nel settore dei BBCC Statua equestre del Bartolomeo Colleoni (Venezia) Impiego di sensori in fibra ottica FBG per il monitoraggio di frattutra sulla zampa anteriore dx 4 sensori in serie, una sola fibra cablata internamente attraverso il vano sul dorso del cavallo fino allo zoccolo anteriore sx
4 Expertise ENEA nel settore dei BBCC Monitoraggio della frattura nel corso del riposizionamento del condottiero sul cavallo Sensori lasciati in posizione per misure a lungo termine. Sollecitazioni ambientali termiche (ciclo giornaliero e stagionale) e meccaniche (vento).
5 Expertise ENEA nel settore dei BBCC Scuola Grande di S. Rocco (Venezia) Monitoraggio di fessura su volta marmorea Monitoraggio delle catene del colonnato
6 Il sito dimostratore Cattedrale di Santa Maria Assunta (Rieti) Corpo centrale realizzato nel XII secolo, con aggiunte e modifiche nei secoli successivi. Campanile innalzato nel XIII secolo con importante intervento di ricostruzione dopo il terremoto del 1898.
7 Il monitoraggio strutturale Nel campanile sono presenti catene metalliche che realizzano connessione delle pareti. Catene non murate a ridosso dalla facciata interna della parete a diverse quote e su tutti i lati Definito intervento di monitoraggio mediante sensori strutturali con compensazione termica
8 Il sistema di monitoraggio Sistema di monitoraggio e schema del cablaggio Sensore strutturale Monitoraggio delle catene ai tre livelli superiori Sensori cablati in serie su un solo cavetto in fibra ottica Tutti i sensori con compensazione termica Cavetto fibra ottica (d=3mm) Sistema di acquisizione Sistema di acquisizione con collegamento su rete telefonia cellulare per controllo e trasmissione dati
9 Produzione ed installazione dei sensori Sensori realizati, cablati in serie sul cavetto in fibra ottica e collaudati in laboratorio Attività in campo ridotta al solo cablaggio del cavetto in fibra ottica ed alla applicazione dei sensori sulle catene
10 Il sistema di controllo remoto Realizzazione su piattaforma Raspberry(TM) di apparecchiatura dedicata modulo di collegamento su rete di telefonia cellulare modulo di controllo del sistema di acquisizione dati commerciale modulo di reboot/reset automatico e su richiesta componenti H/W OEM econmici, prodotti S/W open source Attività in laboratorio: realizzazione, prove funzionali, debug Attività in campo: ottimizzazione e modifiche per consetire controllo di sistemi di acquisizione commmerciali differenti
11 Trasferimento dati e repository I dati 'grezzi' sono trasferiti su 'area di lavoro' del Repository COBRA per essere elaborati con resa del dato fruibile dall'end-user. I dati elaborati sono posti sul Repository COBRA a disposizione dell'end-user. DATI SMS &
12 Dati monitoraggio statico
13 Dati prove dinamiche Verifica stato tensionale delle catene Risposta a sollectiazione impulsiva Catena parete SUD a quota secondo livello Catena parete OVEST a quota secondo livello ascissa: ordinata: strain, millistrain tempo, s
14 Banco dimostratore in laboratorio Avviata attività di sviluppo e dimostrazione su banco di sensore in fibra ottica per il monitoraggio della efficacia e durabilità di interventi di applicazione di protettivi superficiali contro agenti chimici ed atmosferici. Sensore in fibra ottica funzionalizzato per misure di RH spessore < 0.5mm applicazione del sensore a contatto con la superficie del materiale, prima della applicazione del protettivo superficiale Mancato funzionamento del protettivo segnalato da misura di variazioni di RH Prove comparative di protettivi commerciali ed innovativi (precedenti attività Progetti R&D ENEA)
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