DRACO, il sistema IoT sostenibile che consente di monitorare via cloud le coppie di serraggio di tirafondi e giunzioni bullonate
di EZIO GIUFFRÉ
Visione, sicurezza e… invenzioni. Come la rondella strumentata “inventata”, per l’appunto, per rilevare il cedimento della coppia di serraggio di tirafondi o giunzioni bullonate. L’idea originaria deriva dalla necessità di controllare l’efficienza dell’ancoraggio nel tempo. È noto, infatti, che le strutture soggette alle onde di pressione dei veicoli in corsa, in particolare nel caso del passaggio di automezzi, vibrano sollecitando a fatica le giunzioni bullonate. Per ovviare all’“inconveniente” ed evitare cedimenti improvvisi, i gestori sono chiamati a verificare periodicamente la coppia di serraggio, il cui controllo è correlato all’efficienza dell’accoppiamento tra resina e calcestruzzo. Nel lungo periodo, la costante azione dinamica di trazione danneggia l’accoppiamento tra i due materiali facendo perdere efficienza al tirafondo.
Oggi, gli stessi gestori possono compiere questa operazione direttamente attraverso il cloud in modo diffuso e sostenibile, proprio grazie a una rondella strumentata, denominata DRACO e sviluppata da Vita International con la collaborazione di AstepON.
La verifica dell’innovazione
Barriere di sicurezza, barriere antirumore, barriere integrate, portali a messaggio variabile, passerelle, ponti stradali e ferroviari, sono strutture che, nel corso di tutta la loro vita utile, subiscono movimenti oscillatori. Tra le aree più sollecitate vi sono proprio i tirafondi, il cui accoppiamento con resina e calcestruzzo può essere, nel tempo, messo in crisi.
Come controllare che ciò non avvenga? Fino al 2021, attraverso ispezioni di personale di manutenzione inviato sul campo e munito di chiave dinamometrica per il controllo, a campione, delle coppie di serraggio. Un’operazione complessa e costosa.
Dal 2021 in poi, invece, attraverso un’innovazione basata sull’interposizione tra gli elementi di uno strumento come la “rondella”, agile, economicamente sostenibile e soprattutto testato tramite opportune prove con relativo set-up. Vediamo come…
In un martinetto forato viene inserita la barra filettata con dado e rondella la quale viene spinta, sollevandosi, dalla forza impressa da una pompa (regolata a sua volta da manometro digitale certificato Accredia) a un martinetto collegato a un analizzatore di segnale. Ogni prova effettuata deve poter garantire che se applico un carico, quando questo viene tolto il segnale deve tornare a zero, ovvero non può sussistere un segnale residuo, pena la presenza di un errore di montaggio. Il carico, poi, deve essere ripetuto per enne volte, monitorando anche le variazioni compensabili di temperatura tramite termometro laser. In pratica, occorreva simulare, come è stato fatto, una vera e propria “perdita di coppia”, creando ad arte una moderata e calibrata perdita al martinetto, il quale non avrebbe potuto che chiudersi sotto l’azione della trazione del tirafondo a cui era stato precedentemente sottoposto un allungamento.
Il sistema
DRACO, a cui con VITA International hanno collaborato anche Welog, EI Towers, Sigfox e DataBOOM, è dunque un sistema di alert automatico a gestione remota, basato su tecnologia IoT (Internet of Things), che verifica per intervalli prefissati (ogni 15 minuti) eventuali variazioni della coppia di serraggio degli ancoraggi alla fondazione di diversi dispositivi di protezione stradale ferroviaria o anche di infomobilità, tramite l’impiego di rondelle strumentate. Per la trasmissione dei dati viene adottato il protocollo Sigfox, che consente di veicolare le informazioni in tempo reale attraverso una piattaforma cloud dedicata (protocollo cosiddetto 0G, un sistema compatto ottimizzato che riduce i consumi di energia e i costi di manutenzione sfruttando la Ultra Narrow Band a 200kHz e consentendo la creazione di un canale dedicato
I sensori-rondella sono collegata a una scheda elettronica di condizionamento, rilevazione e trasmissione dei dati misurati, che funge da router. I dati acquisiti diventano così messaggi, riguardanti per esempio data, ora, minuti, secondi, temperatura, livello di tensione della batteria e soprattutto stato tensionale della coppia di serraggio. La scheda-router-modem viene posta in una scatola stagna, del peso di soli 200 g, da collocare agevolmente in prossimità del punto di innesto della rondella. La scatola comprende anche la batteria LTC per l’alimentazione, molto leggera e in grado di fornire prestazioni sicure, affidabili e soprattutto durature nel tempo.
DRACO, inoltre, non interferisce con altri dispositivi e non comporta la necessità di effettuare una nuova omologazione delle barriere di sicurezza, non variandone le caratteristiche costruttive.
Infrastrutture green-smart
Nel momento in cui un coppia di serraggio si dovesse allentare, DRACO, dunque, lo segnalerebbe. Senza troppi sforzi, costi e in tempo reale, secondo un approccio decisamente utile alla manutenzione predittiva, più che alla sfera “emergenziale”. Dai trend risulterebbe evidente per esempio che, nel giro di un anno, il comportamento dei dadi potrebbe cambiare. Ci sarebbe così tutto il tempo per circoscrivere i comportanti a rischio e intervenire.
Concludendo, vorrei tornare a sottolineare i fattori della “sostenibilità” complessiva del sistema integrato con la struttura e della sua connettività, basata su un approccio IoT applicato alle infrastrutture esistenti, dai tralicci alle antenne. Un’origine di questi meccanismi innovativi può essere considerata la domotica: quindi vi è stata una forte evoluzione che oggi ci consente di poter contare su connessioni a basso costo, che di fatto non hanno bisogno di router.
Con DRACO ci collochiamo in un contesto che coniuga sul campo, in modo esemplare, smart infrastructure e sostenibilità. In sintesi: il minimo che occorre per generare il massimo risultato, ovvero la sicurezza di molteplici punti delle nostre infrastrutture.
VJVIDEO
Guarda il video dedicato alla rondella strumentata illustrata da Ezio Giuffré a #VisioneSicurezza Monza 2021.
