Best Practices Internazionali sulla Sensoristica per il Monitoraggio di Ponti e Viadotti Parte 5: Unione Europea, Progetto GeoGuard

Di recente, il Team PIARC Italia ha svolto un lavoro di analisi bibliografica internazionale sul monitoraggio dei ponti. Tale lavoro ha portato alla redazione di un documento intitolato “Best Practices Internazionali sulla Sensoristica per il Monitoraggio di Ponti e Viadotti” (qui per scaricare il documento completo), presentato in occasione del Convegno organizzato da PIARC dal titolo “Nuove Tecnologie Applicate al Monitoraggio e al Controllo dei Ponti” tenutosi il passato 23 settembre 2021.

I sette casi studio considerati nell’ambito di tale analisi bibliografica internazionale verranno presentati singolarmente all’interno di questa Newsletter settimanale.

Unione Europea, Progetto GeoGuard

GeoGuard è un innovativo servizio GNSS (Global Navigation Satellite System) end-to-end per il monitoraggio Geodetico ed Ambientale di precisione e continuo delle Infrastrutture critiche e dei rischi naturali.

GeoGuard Service include hardware e attività specificamente progettati per il monitoraggio degli spostamenti e delle deformazioni di strutture e terreno su specifici punti selezionati, personalizzati per diversi scenari applicativi, mediante posizionamento GNSS con precisione centimetrica in tempo reale, o precisione millimetrica per soluzioni giornaliere / sub-giornaliere.

GeoGuard è progettato al fine di consentire:

1. Misurazioni precise e tempestive per prevedere i pericoli e mitigare o eliminare i rischi. In particolare per:

• Cedimenti
• Sollevamento dovuto a fenomeni naturali o produzione / stoccaggio di petrolio e gas
• Smottamenti
• Inondazioni fluviali
• Eventi meteorologici estremi

2. Misurazioni precise e tempestive dei movimenti e delle deformazioni delle infrastrutture. In particolare per:

• Trasporti (ponti, aeroporti, porti, ferrovie…)
• Distribuzione dell’acqua (serbatoi d’acqua, condutture…)
• Energia (dighe per centrali idroelettriche, torri per alta tensione, parchi eolici…)
• Sicurezza per scopi militari (radar, sistemi radio…)
• Infrastrutture di telecomunicazione (dati, torri di reti cellulari e di trasmissione)
• Trasporto e stoccaggio di petrolio e gas
• Conservazione del patrimonio culturale.

Il servizio GeoGuard riceve ed elabora i dati dall’infrastruttura di rilevamento e fornisce serie temporali sulla posizione dei punti, informazioni sullo spostamento e sulla deformazione. Di seguito le principali funzioni:

• Interfaccia infrastruttura di rilevamento: riceve i dati grezzi di posizionamento / sensore GNSS e i metadati dell’unità dall’infrastruttura di rilevamento;
• Gestione GMU remota: fornisce tutte le informazioni necessarie per gestire il servizio, inclusi i dati amministrativi e del contratto di servizio;
• Elaborazione dati: è studiata per sfruttare al meglio le misurazioni di ricevitori GNSS ed è volta ad eseguire analisi statistiche e di qualità delle osservazioni di input e risultati di output (rilevamento di tendenze e cambiamenti improvvisi di posizione e serie temporali dei sensori), al fine di emettere allerta tempestiva al cliente. Sfrutta i motori di elaborazione goGPS e Bernese GPS Software 5.2;
• Interfaccia del servizio per l’utente finale: espone le informazioni fornite dal servizio GeoGuard in due diverse modalità:
  • un’Applicazione WEB che consente agli utenti di sfruttare le funzionalità del servizio GeoGuard secondo le pratiche dell’utente finale;
  • un’API REST che consente l’integrazione rapida e semplice dei servizi GeoGuard in sistemi informativi di gestione esterni.

L’Architettura del Sistema GeoGuard

L’architettura del sistema GeoGuard è costituita da due componenti principali:

Unità di monitoraggio geoguard (GMU)

Si basa su ricevitori GNSS (Global Navigation Satellite System). L’infrastruttura di rilevamento è composta da una o più GMU, integrate con apparecchiature di rilevamento aggiuntive, installate in modo permanente sull’oggetto da monitorare.

L’unità GMU contiene:

• Modulo di elaborazione: comprende unità a microprocessore e unità di memorizzazione locale;
• Modulo di Comunicazione: include le funzionalità di comunicazione con connessioni radio Ethernet, GSM / 3G LTE e M2M;
• Modulo di posizionamento: è dotato di un ricevitore GNSS L1 (costellazioni GPS, GLONASS, GALILEO, BeiDou) e di un accelerometro MEMS a 3 assi;
• Modulo di rilevamento: dispone di I / O digitali e analogici e di un sistema di comunicazione standard del settore per collegare e monitorare qualsiasi sensore richiesto dall’applicazione specifica;

Power Module: fornisce alimentazione in corrente alternata (AC) e corrente continua (DC) da diverse fonti, compresi i pannelli fotovoltaici.

Una GMU è un’unità terminale remota progettata specificamente per funzionare in ambienti difficili. Può essere alimentato in qualsiasi luogo che supporti l’alimentazione CA, CC o solare.

Geoguard Cloud

È il sistema che raccoglie e organizza i dati provenienti da GMU, verifica l’integrità del flusso dati, esegue l’elaborazione dei dati di posizionamento per ottenere e analizzare le deformazioni, nonché trasmettere le informazioni all’utilizzatore.

GeoGuard Cloud può gestire da remoto le unità tramite comunicazione bidirezionale.

La GMU può creare una rete locale autonoma collegata al GeoGuard Cloud tramite un unico punto di connessione esterna (GW).

Riferimenti ed Approfondimenti:

• https://cloud.geoguard.eu/product/
• https://www.g-red.eu/geoguard/
• https://algowatt.com/portfolio-items/geoguard/