Sviluppo e validazione di sistemi di monitoraggio per il controllo remoto delle opere passive a protezione del territorio.

Abstract

Nel territorio italiano si contano più di 600000 frane e circa un terzo dei fenomeni è riconducibile a movimenti rapidi (crolli, colate rapide di fango e detrito) caratterizzati da velocità notevoli e da un’elevata capacità distruttiva. Per mitigare il rischio, derivante da tali eventi, si ricorre sempre più spesso all’impiego di barriere di tipo flessibile. Queste opere sono comunemente poste in luoghi difficilmente raggiungibili dove è difficoltoso organizzare gli interventi di manutenzione ordinaria. Per tale motivo non è raro che, effettuando controlli saltuari, si possano ritrovare barriere riempite di detriti o arbusti e quindi con efficienza ridotta se non annullata. Le strutture flessibili, inoltre, sono progettate per resistere ad un impatto avente una determinata energia ed è quindi importante individuare il prima possibile un eventuale evento critico che abbia portato all’attivazione del sistema frenante e conseguentemente abbia compromesso la funzionalità delle opere. Nel seguente elaborato verranno descritte le fasi di sviluppo di due sistemi di monitoraggio automatici, dedicati al controllo remoto delle barriere flessibili paramassi e paracolate, denominati rispettivamente Rockfall Safety Network e Gflow Safety Network. Il sistema RSN è pensato per individuare l’eventuale accumulo di materiale sulle reti paramassi e/o il tasso di lavoro delle stesse attraverso la misura del carico agente sui controventi di monte e della rotazione dei montanti. La forza sui tiranti viene monitorata attraverso l’impiego di celle di carico di tipo estensimetrico mentre il monitoraggio dell’inclinazione dei puntoni avviene attraverso l’utilizzo di sensori MEMS e ampolle elettrolitiche. Inoltre è prevista nel sistema un ulteriore periferica, denominata Trigger Link, che consente di individuare istantaneamente un eventuale impatto sulla barriera e attivare nell’immediato le procedure di allertamento. I dispositivi installati sulle strutture comunicano via radio con una centralina, successivamente i dati raccolti vengono inviati attraverso una rete UMTS al centro di calcolo dove vengono salvati su di un database MySQL ed elaborati mediante un software automatico. I risultati dell’elaborazione vengono successivamente resi fruibili agli enti gestori delle strutture mediante una piattaforma dinamica web ad accesso controllato. Per testare il sistema prototipale RSN si è individuato un sito di installazione pilota posto nella località di Vobarno (BS) in cui sono state installate e strumentate due barriere paramassi di nuova produzione. Nell’elaborato verranno descritte le problematiche riscontrate nell’utilizzo del sistema a lungo termine e le soluzioni adottate per risolverle. Inoltre verranno presentati i dati registrati durante l’attività di monitoraggio. La seconda tecnologia GSN è stata sviluppata per il controllo remoto delle barriere paracolate ed è composta da due periferiche, basate su schede commerciali low cost e a basso consumo energetico, denominate Gflow e Eyeflow. Il primo dispositivo viene installato a contatto con la rete, comunica i dati registrati mediante una rete WiFi e permette il monitoraggio in real-time delle accelerazioni della struttura. Il dispositivo Eyeflow, al contrario, viene posto in una posizione sicura rispetto al canale e permette la gestione di una telecamera. Nell’ultima parte dell’elaborato verranno presentate le fasi di sviluppo della tecnologia e i risultati derivanti da prove su di un sistema prototipale per valutarne le caratteristiche e i limiti.