Progetto MIARIA Monitoraggio del Torrione di Rialba. Prof. Cesare Alippi Dipartimento di Elettronica e Informazione Politecnico di Milano

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1 Progetto MIARIA Monitoraggio del Torrione di Rialba Prof. Dipartimento di Elettronica e Informazione Politecnico di Milano

2 Torrione di Rialba : Scenario Il Torrione di Rialba è posto fronte lago e sovrasta le due principali vie di comunicazione tra Lecco e la Valtellina : la ferrovia e la superstrada SS36.

3 Torrione di Rialba : Scenario Il Torrione di Rialba è posto fronte lago e sovrasta le due principali vie di comunicazione tra Lecco e la Valtellina : la ferrovia e la superstrada SS36.

4 Torrione di Rialba : le fratture del torrione Sono 4 le fratture principali del torrione: F1, F2, F3, F4 come mostrate nella figura sottostante. Il sistema di monitoraggio ha coinvolto il solo torrione esterno per la parte BASSA, mentre i due più esterni per la parte ALTA.

5 Torrione di Rialba : le fratture del torrione Sono 4 le fratture principali del torrione: F1, F2, F3, F4 come mostrate nella figura sottostante. Il sistema di monitoraggio ha coinvolto il solo torrione esterno per la parte BASSA, mentre i due più esterni per la parte ALTA. Parte ALTA Parte BASSA

6 Infrastruttura di comunicazione RIALBA parte alta Fully wireless RIALBA parte bassa GPRS Hybrid

7 Infrastruttura di comunicazione RIALBA parte alta Fully wireless RIALBA parte bassa GPRS Il sistema è già installato E attivo 24h Hybrid

8 Comunicazione bidirezionale 8 Stazione Remota Dati Parametri di funzionamento Sala Operativa

9 Flusso informativo nelle WSN Integrazione dati Telecontrollo Acquisizione dati Elaborazione locale Trasmissione Elaborazione di Alto Livello Storage Comando ad Alto Livello (operatore) Trasformazione Comandi Selezione dispositivi Trasmissione Visualizzazione (operatore) Esecuzione a basso livello

10 Flusso informativo nelle WSN Nodo Sensore Acquisizione dati Elaborazione locale Trasmissione Elaborazione di Alto Livello Storage Comando ad Alto Livello (operatore) Trasformazione Comandi Selezione dispositivi Trasmissione Visualizzazione (operatore) Esecuzione a basso livello

11 Flusso informativo nelle WSN Software di Integrazione Acquisizione dati Elaborazione locale Trasmissione Elaborazione di Alto Livello Storage Comando ad Alto Livello (operatore) Trasformazione Comandi Selezione dispositivi Trasmissione Visualizzazione (operatore) Esecuzione a basso livello

12 Flusso informativo nelle WSN Sala Operativa Acquisizione dati Elaborazione locale Trasmissione Elaborazione di Alto Livello Storage Comando ad Alto Livello (operatore) Trasformazione Comandi Selezione dispositivi Trasmissione Visualizzazione (operatore) Esecuzione a basso livello

13 Rialba parte bassa : Deployment del sistema 8 Luglio 2010 Un nodo di rilevazione dei dati contenente la scheda elettronica e i sensori MEMS e di TEMPERATURA. Fase di montaggio della stazione a monte con l aiuto del gruppo alpinistico Ragni della Grignetta

14 Rialba parte bassa : Sensore MEMS 14 Accelerazione sui 3 assi: X,Y,Z Tiltmetro: proiezione del vettore g sui 3 assi cartesiani. MEMS I parametri come guadagno, frequenza di campionamento, pretrigger, sono tutti impostabili da remoto dalla sala operativa di CAMPUS POINT. Magnitude Tempo

15 Rialba parte bassa : Sensore MEMS 15 Accelerazione sui 3 assi: X,Y,Z Tiltmetro: proiezione del vettore g sui 3 assi cartesiani. MEMS I parametri come guadagno, frequenza di campionamento, pretrigger, sono tutti impostabili da remoto dalla sala operativa di CAMPUS POINT. Magnitude Tempo

16 Rialba parte bassa : Tiltmetro Tiltmetro: proiezione del vettore g sui 3 assi cartesiani. gradi Tempo

17 Rialba parte bassa: sensore di temperatura 17 Misura della temperatura interna del nodo. Sensore di temperatura integrato sulla scheda elettronica.

18 Rialba parte alta : architettura del sistema Il sistema è composto da tre nodi che comunicano in modalità wireless (ZIGBEE) con un gateway centrale che ha il compito di raccogliere i dati dai nodi e veicolarli in remoto ad una centro di controllo tramite un modulo GPRS/UMTS INTERNET VPN

19 Rialba parte alta : i sensori Ognuno dei 3 nodi è dotato di : Sensore Temperatura Sensore Inclinometrico Estensimetro Il gateway è dotato di pluviometro. Frequenza di acquisizione: 1 all ora.

20 Rialba parte alta: Autonomia energetica Ogni nodo è alimentato con una cella solare da 5W. Il nodo centrale necessita invece di una cella da 40W in quanto deve raccogliere i dati e inviarli a terra. I regolatori di carica sono stati progettati per garantire la massima efficienza e per fornire in tempo reale i valori di energia fornita dalle celle.

21 Memorizzazione dei dati: il database La base di dati progettata per poter memorizzare tutte le seguenti informazioni: NODO(ID_NODO,X,Y,Z,Azimut,Elevazione) SENSORI ( ID_NODO, ID_SENSORE, Tipo) ASSOCIAZIONE_SENSORI_TABELLA ( ID_NODO, ID_SENSORE, NomeTabella) Accelerometer Tiltmeter Temperature

22 Tabelle dati 22 Accelerometro ID_SENSORE ID_NODO TIMESTAMP DATA (BLOB) SAMPLES PEAK(X,Y,Z) MAGNITUDE (X,Y,Z) NOISE(X,Y,Z) Timestamp di inizio evento accurato al microsecondo (10-6 sec). Strisciata X+Y+Z Tiltmetro ID_SENSORE ID_NODO TIMESTAMP TILT_X TILT_Y TILT_Z Temperature ID_SENSORE ID_NODO TIMESTAMP TEMP La frequenza di campionamento eventi è impostabile da remoto.

23 Applicativo di visualizzazione 23 Schermata dell applicativo di visualizzazione dei dati presenti nel DataBase

24 Analisi dei dati. Filtraggio dei dati cercando di identificare gli eventi classificabili come falsi positivi. Integrazione dati rete meteo

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