A Palermo la fibra ottica per monitorare il collettore fognario

La prima fase dell’intervento si propone di sostituire, ove possibile, i sensori previsti a base gara con analoghi sensori realizzati con la tecnologia di ultima generazione quella delle fibre ottiche sensing.

Per il monitoraggio del sottosuolo è prevista l’applicazione di innovativi piezometri a tubo aperto con fibre ottiche sensing in sostituzione dei tradizionali piezometri elettrici. Per le misure di spostamento del terreno è stata proposta la sostituzione dei pali inclinometrici con quelli deformometrici, costituiti da un palo di lunghezza 20 m strumentato con sezioni di misura costituite da sensori di deformazione e temperatura in fibra ottica.

Il secondo obiettivo del sistema di monitoraggio è il controllo dello stato di salute degli edifici intercettati dalle attività di cantiere. A tal proposito è stata eseguita la progettazione del sistema di monitoraggio degli spostamenti e vibrazioni degli edifici circostanti l’area di cantiere e della strada intercettata dal collettore, con l’applicazione del sistema OFBuilding, una soluzione che permette di misurare le inclinazioni degli edifici e della strada adiacente all’area di cantiere, oltre alle vibrazioni indotte sugli edifici dalle attività di scavo.

Inoltre, OFBuilding si integra con il sistema di monitoraggio geotecnico condividendo l’infrastruttura di dorsale e l’interrogatore ottico, oltre a garantire la correlazione tra i dati prodotti dai diversi sistemi di monitoraggio. Infine, la proposta di NTSG Italia prevede l’applicazione del sistema OFSystem per il monitoraggio del piano campagna in luogo del monitoraggio proposto a base gara.

L’obiettivo di questa applicazione è quello di avere una misura continua delle subsidenze del piano campagna, attraverso l’utilizzo di una o più linee sensorizzate composte da numerosi sensori in fibra ottica fotoincisi in serie, sulla stessa fibra; una soluzione che garantisce continuità tensionale e permette di misurare l’effetto di forze applicate sul tratto di fibra tra due sensori consecutivi.  La configurazione proposta prevede anche l’utilizzo di sensori GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer) annegati nell’asfalto (ogni GFRP rod è costituito da numerosi sensori di deformazione, e sensori di temperatura per l’epurazione del dato dagli effetti termici) per misurare la subsidenza della strada in interferenza con le attività di cantiere.

Il sistema completo prevede l’integrazione delle tre fasi proposte e della strumentazione rimasta in tradizionale (celle piezometriche Casagrande). Il risultato è una infrastruttura di monitoraggio ottimizzata, in cui la dorsale di comunicazione e scambio dati (in fibra ottica) e gli apparati attivi (datalogger-interrogatore ottico, server e unità di controllo) sono condivisi tra i diversi elementi del sistema di monitoraggio completo, con l’obiettivo di ottenere un sistema modulare integrato e di ridurre i costi di implementazione e manutenzione, oltre che garantire una maggior longevità della soluzione.

A corredo dei sistemi di monitoraggio così progettati, è fornito un software per l’analisi dei dati in tempo reale, sviluppato e prodotto in-house dalla stessa NTSG Italia. Il programma acquisisce i dati grezzi generati dai sensori in fibra ottica e dall’interrogatore ottico, li trasforma in variazioni tensionali e li elabora per fornire grandezze quali: temperatura, inclinazioni, spettro in frequenza delle vibrazioni, deformata 2D e 3D della struttura, spostamento, subsidenza e altro.

I risultati di questa analisi sono messi a confronto con i valori di soglia definiti dalle analisi agli elementi finiti delle diverse strutture, per la definizione delle forze applicate, permettendo di comprendere il comportamento dell’infrastruttura, generare avvisi ed allarme, quando necessario, e determinare la criticità di eventi e anomalie della struttura. La proposta include la configurazione e attivazione della piattaforma IoT di NTSG Italia, per la raccolta, visualizzazione e archiviazione dei dati generati in tempo reale dal sistema di monitoraggio, ed inoltre i servizi di analisi predittiva e maching learning ove applicabili.

Efficiente e dinamica rispetto alle esigenze, la tecnologia in fibra ottica dimostra ancora una volta la propria capacità di assolvere alle necessità di sicurezza e monitoraggio di chi si trova a gestire cantieri, infrastrutture stradali e autostradali, reti idriche e, come nel caso di Palermo, reti fognarie.

Per chiudere lasciamo la parola al CEO di NTSG Italia, Paolo Persi del Marmo:

“Oggi NTSG italia propone un sistema per presidiare al meglio le infrastrutture e programmare gli interventi di manutenzione di strade, ponti, gallerie, ferrovie così come gasdotti, condotte idriche e fognarie, dighe, reti idroelettriche ma anche scuole, ospedali fino a includere tutte le opere storiche italiane. Siamo particolarmente motivati a mettere a disposizione delle Pubbliche Amministrazioni le nostre piattaforme tecnologiche che guardano ad un futuro più sicuro e sostenibile, sfruttando anche le opportunità di evoluzione digitale offerte dal PNRR.”