9 MONITORAGGI 9.1 PREMESSA

Transcript

1 9 MONITORAGGI 9.1 PREMESSA Lo scopo di un monitoraggio è quello di individuare le cause che generano i fenomeni di dissesto. Individuare le cause significa capire il fenomeno nella sua completezza consentendo di intervenire per eliminare o congelare le conseguenze. E quindi fondamentale, innanzitutto, rilevare il comportamento rispetto al tempo per poi verificare i fenomeni che avvengono in contemporaneità. Per raggiungere gli scopi premessi è necessario individuare e studiare la relazione tra i fenomeni di dissesto, come le fessurazioni, i cedimenti delle fondazioni, le rotazioni delle pareti,..., per correlarli con i parametri derivanti dall ambiente, dalla temperatura, dalle vibrazioni, dalla variazione di falda,... Per comprendere a fondo l utilità di un monitoraggio si presentano sinteticamente alcuni esempi pratici. Monitoraggio di una chiesa Lo scopo è di comprendere il fenomeno di dissesto fessurativo molto evidenziato sulle volte. Sono controllate le fessure, i cedimenti verticali dei muri portanti e le temperature sia ambiente sia del materiale. Monitoraggio di un castello Viene controllata la struttura di fondazione a causa di continui crolli del fronte roccioso. Oltre alle fessure si controllano i movimenti relativi tra i muri portanti, le temperature ambiente, esterna ed interna, e quelle delle murature stesse. Monitoraggio di un edificio civile su un fronte di scavo per la costruzione di un parcheggio Sono controllate le fessure del muro frontale, i cedimenti verticali, le rotazioni della parete. Un sistema di allarme visivo informa l impresa a fronte di incrementi repentini dei parametri sotto controllo. 163

2 Monitoraggio di un edificio civile che evidenzia delle fessurazioni a causa dell assestamento post costruzione Sono controllate le fessure dei muri portanti ed il cedimento delle fondazioni. Monitoraggio di un ponte di grande dimensione Sono controllate alcune fessurazioni post-getto, le deformazioni dell impalcato, le vibrazioni indotte sulle fondazioni dal passaggio dei convogli, le temperature ambiente e del materiale. Monitoraggio di un viadotto Sono poste sotto monitoraggio le pile ed i primi quattro impalcati. Viene controllato il fenomeno del movimento della testa delle pile, di piccolo diametro, per effetto del riscaldamento solare, del movimento del terreno di fondazione e della spinta degli impalcati. Monitoraggio di un ponte ferroviario Sono monitorati gli allungamenti dei puntoni e la rotazione delle pile, correlati con l andamento delle temperature ambiente e dei materiali, oltre alle vibrazioni indotte dal passaggio dei convogli. Un sistema automatico di allarme su cellulari, avverte i responsabili per eventuali fenomeni superiori ai limiti prefissati. 164

3 9.2 DESCRIZIONE DELLE ATTREZZATURE L attrezzatura per eseguire un monitoraggio è costituita principalmente da una serie di sensori capaci di rilevare il comportamento di diversi parametri. Gli strumenti di misura sono collegati con un sistema di acquisizione dati programmabile. L unità di acquisizione è collegata, tramite scheda modem e cellulare gsm, ad un computer remoto da cui è possibile collegarsi. In via remota è possibile riprogrammare la logica di raccolta dati, modificare le soglie di allarme, trasferire i dati, destinare le comunicazioni automatiche. Sistema di acquisizione a 24 canali Un sistema di allarme, basato su logiche di superamento di soglia, permette di attivare delle sirene o luci locali e di inviare un messaggio a cellulari o computer. Schema logico di un monitoraggio Collegamento remoto Unità locale Sensori I sensori utilizzabili per il monitoraggio sono molteplici. Fessurimetro micrometrico Fessurimetro 165

4 Deformometro Asta deformativa Dilatometro Inclinometro Terna accelerometrica Livellometro 166

5 Sonda di temperatura ambiente Sonda di temperatura del materiale 9.3 IL SOFTWARE DI GESTIONE ED ELABORAZIONE Di seguito è presentato il software gestionale. Dallo schermo principale si sceglie il monitoraggio che si vuole analizzare, nell esempio La chiesa dei Domenicani. Effettuata l apertura della porta modem, appare la scritta: Modem disconnesso in attesa di allarme. Si procede attivando il tasto: Dalla nuova finestra, attivando la Connessione, appare la scritta: Connessione OK CONNECT 9600/ARQ. Attivando il tasto Visualizza Dati appaiono i parametri sotto monitoraggio espressi nelle unità di misura scelti nella configurazione dei sensori. Da questa pagina operativa si può: attivare il Trasferimento dei dati memorizzati (operazione da eseguirsi almeno una volta ogni 2 mesi); attivare la Lettura Setup D.L. che consente di aggiornarsi sulla configurazione attiva (il trasferimento avviene tramite parola d ordine); attivare l Impostazione Setup D.L. che consente di trasferire un eventuale Menù generale 167

6 nuova configurazione per il controllo degli allarmi e dei numeri di telefono di collegamento; col tasto orologio, si può aggiornare l ora del Data Logger facendola corrispondere a quella del computer collegato (per convenzione si utilizza esclusivamente l ora solare); vedere la situazione generale dell unità di acquisizione ed inserire nuove foto descrittive. Col tasto Data Logger Setup si entra in una maschera che consente di modificare tutti i parametri gestionali del modem e si può modificare il numero telefonico del Data Logger. Nella stessa pagina sono inseribili i numeri telefonici, riferiti a modem di computer, che il Data Logger chiamerà in caso di Preallarme o Allarme, inviando un messaggio che indica sia il monitoraggio chiamante sia il/i canali che hanno superato le soglie prefissate. Questo tasto del Menù Generale, attiva la pagina database di tutti gli Allarmi ricevuti. Il tasto Configurazione Sensori consente di modificare le soglie di Preallarme o Allarme. Le soglie, col loro segno, devono essere espresse secondo l unità di misura usata per la taratura (unità individuata nella pagina delle configurazioni). Se ad esempio un sensore di spostamento ha l unità di taratura in millesimi di millimetro (mm/1000) e si volesse introdurre una soglia di 3 mm, sarà necessario impostare il numero Col tasto Password Setup D.L. si può inserire la parola d ordine che dovrà essere utilizzata per il trasferimento della configurazione al Data Logger. Il tasto Edit Sensori non è attivabile in quanto consentirebbe di modificare i coefficienti di taratura di tutta la strumentazione (la parola d ordine necessaria è trasmessa agli utilizzatori al termine del periodo di garanzia). 168

7 Il tasto Aggiornamento Dati consente di aggiornare il database dati con gli ultimi set dati ricevuti dal Data Logger. Attivandolo, inizia l operazione che trasferisce i set di dati, visualizzati nella finestra Blocco dati disponibili per l aggiornamento, in coda ai dati già immagazzinati. La medesima operazione consente di modificare l unità di misura voluta ed inserita nella scheda di configurazione sensori. E importante attendere pazientemente che l operazione sia completata al cento per cento, come visibile nell apposita casella % aggiornamento dati. Col tasto Grafici, attivabile anche dal Menù Generale, si entra in un programma che consente la visualizzazione grafica dei dati. Nella colonna di sinistra si può selezionare il canale desiderato fino a quattro canali contemporanei. E possibile modificare la scala delle ordinate inserendo altri valori Max e Min. 169

8 Si può restringere la finestra temporale delle ascisse utilizzando il tasto destro del mouse; col tasto sinistro si attiva un cursore che individua la posizione esatta dell ascissa. Col tasto Zoom % si ritorna alla lunghezza temporale massima del database. Col tasto Grafico II si attiva un secondo grafico che permette l elaborazione di altri quattro canali. Il tasto Somma grafici permette di attivare un programma che consente di effettuare delle operazioni algebriche tra diversi canali. Si può restringere la finestra temporale delle ascisse utilizzando il tasto destro del mouse; col tasto sinistro si attiva un cursore che individua la posizione esatta dell ascissa. 170

9 9.4 ACQUISIZIONE CON SISTEMI WIRELESS I sistemi di acquisizione attraverso strumenti wireless consentono l installazione di un monitoraggio senza l ausilio di cavi di alimentazione. Questa scelta rappresenta un ovvio vantaggio quando il cavo stesso può rappresentare un fastidio per l ambiente (vedi interni delle chiese) o una difficoltà tecnica di collegamento tra ambienti diversi. La distanza di collegamento tra sensore wireless e data logger può arrivare a 300 m in campo aperto e si riduce in ambienti chiusi in funzione dello spessore e tipo di materiale da superare. Il segnale può comunque essere riflesso da un ripetitore, rooter, che può essere posto in serie, anche decine di volte, permettendo di raggiungere grandi distanze. La batteria di alimentazione può durare anni in funzione dei tempi di scansionamento dei dati. Per una acquisizione ogni ora la durata della batteria è prevista di 5 anni. Il data logger provvede costantemente ad un processo di diagnosi dello stato della batteria inviando una comunicazione prima che la batteria sia eccessivamente scarica. Il dati possono essere raccolti via GSM. Il sistema consente di fissare delle soglie al cui superamento può essere inviato un sms o un . Sensori di spostamento wireless Sensore inclinometrico wireless Fessurimetro wireless Fessurimetri wireless 171