Alla scoperta del sistema di monitoraggio continuo IoStructures installato sul ponte Brenta della SS 309 “Romea” (rete Anas)
di FABRIZIO APOSTOLO
Opere d’arte ripristinate, ma anche monitorate, per esempio attraverso un sistema tecnologico che fa dell’affidabilità, della funzionalità e della capillarità alcuni dei suoi punti di forza. Un’operazione di rinnovamento a tutto campo che ha trovato un’esemplificazione recente in una serie di interventi riguardanti il ponte Brenta, sull’omonimo fiume, manufatto ubicato tra il km 84+800 e il km 85+150 della Strada Statale 309 “Romea” a Chioggia, Città Metropolitana di Venezia.
Il ponte negli ultimi anni è stato oggetto di un corpus di attività finalizzate ad aumentarne sensibilmente gli standard di sicurezza: un imponente piano di manutenzione messo a punto e attuato da Anas (Gruppo FS Italiane) che è consistito, per esempio, nella sostituzione di una campata, nella demolizione parziale e relativa ricostruzione degli appoggi, nel ripristino delle superfici corticali, nell’installazione di una struttura integrativa in acciaio e, per l’appunto, nell’installazione di un sistema di sensori con l’obiettivo di attivare un monitoraggio continuo e puntuale dell’opera stradale ai fini della sua sicurezza.
Tecnologia funzionale
Il ponte sul Brenta a Chioggia, riguardo a quest’ultima attività, può dirsi un esempio significativo delle potenzialità di un sistema frutto della tecnologia IoStructures, azienda con sede a Cartura (Padova) fondata nel 2021 e guidata dagli ingegneri civili Davide Cocchio e Massimiliano Lazzari. La sua mission: mettere a punto e in opera sistemi avanzati di monitoraggio strutturale continuo di edifici e infrastrutture di ogni genere dai chiari tratti distintivi, tra cui autonomia, robustezza dei moduli, installazione agevole, autodiagnosi e possibilità di attuare gli aggiornamenti da remoto.
Il sistema di monitoraggio IoStructures ha come cuore pulsante un’unità di acquisizione indipendente a cui possono essere collegati diverse tipologie di sensori, molti dei quali – praticamente un campionario pressoché completo – oggi formano la “costellazione” high-tech che sta sorvegliando il ponte chioggiano. Scendendo nel dettaglio, spiegano gli specialisti di IoStructures a VISIONJ, “i dispositivi installati sono dotati di accelerometri Ax, Ay e Az, inclinometri Rx, Ry e Rz, nonché sensori di temperatura T, sensori di spostamento (potenziometri) Sx e Sy e di deformazione (corde vibranti) εx e εy. Obiettivo del sistema di monitoraggio è quello di monitorare le campate degradare mediante gli accelerometri (analisi OMA) e gli inclinometri, le selle Gerber e gli appoggi delle travi mediante i sensori di spostamento e gli stati tensionali sopra pila mediante la misura di deformazione”.
Monitoraggio continuo
Ma entriamo ulteriormente nel vivo del sistema per il monitoraggio strutturale continuo di IoStructures, un “arcipelago” di innovazione composto dall’unione di dispositivi in grado di catturare tutti i movimenti e le deformazioni di strutture quali ponti e viadotti con una piattaforma web che consente la visualizzazione e analisi dei dati misurati. L’osservazione continua dei parametri fondamentali della struttura permette da un lato di verificarne la stabilità nel tempo e dall’altro di monitorarne il rischio sismico.
Il sistema, del quale IoStructures sviluppa e realizza in house sia hardware sia software, è stato sviluppato appositamente per infrastrutture, strutture tradizionali e strutture isolate sismicamente. Oltre a includere accelerometri per l’analisi delle accelerazioni a cui è sottoposta la struttura e lo studio modale (OMA Operational Modal Analysis, come abbiamo visto nel caso del ponte sul Brenta), il sistema può essere dotato di molte altre tipologie di sensori come inclinometri, strain gauge (misurazione della deformazione di elementi), estensimetri, sensori di temperatura, celle di carico, e via dicendo.
Il sistema è composto da dispositivi wireless e da una piattaforma web per la visualizzazione dei dati e la gestione dei dispositivi da remoto. Una volta che dispositivi e gateway sono stati installati, sono subito pronti per rilevare i dati dei sensori e inviarli al server cloud: “È possibile visualizzare tutti i dati in tempo reale – rilevano gli specialisti – tramite l’applicazione IoStructures, un’interfaccia web che consente agli utenti di monitorare da remoto edifici o infrastrutture. L’utente può impostare diversi parametri per ogni singolo sensore, tra cui frequenze di campionamento, soglie di notifica di superamento/allarme, attivazione e altro”.
Il sistema garantisce accuratezza, sicurezza e affidabilità e una significativa riduzione dei costi complessivi di monitoraggio. Per i gestori di infrastrutture dotati di un proprio apparato globale di raccolta dati, è inoltre possibile inserire un server locale che permette di gestire in completa autonomia tutti i sensori installati nell’opera.
Sui punti di forza del sistema, a quanto già messo in luce in precedenza possiamo aggiungere i fattori dell’autonomia (ogni dispositivo è indipendente dagli altri, il che rende il sistema ridondato e robusto), della modularità e sincronizzazione, della gestione completa dei dati con notifiche da remoto mediante email, Telegram e MQTT, nonché delle analisi di confronto storie di diversi sensori installati sulla stessa struttura. Oltre naturalmente al fattore “personalizzazione”, sempre importante in interventi “smart” come quello chioggiano.
