RICERCA 2018
UN SISTEMA COMPETITIVO PER IL MONITORAGGIO E LA DIAGNOSTICA DELLA SALUTE STRUTTURALE BASATO SUL CLOUD
Isabella Alovisi, 
Safe Certified Structures
Gabriele Bertagnoli, 
Dipartimento di Ingegneria Strutturale, Edile e Geotecnica (DISEG), Politecnico di Torino
Luca Benini, 
Dipartimento di Ingegneria dell'Energia Elettrica e dell'Informazione "Guglielmo Marconi", Università di Bologna
Alfredo Cigada, 
Dipartimento di Meccanica, Politecnico di Milano
Paola Darò, 
Safe Certified Structures
Marzia Malavisi, 
Dipartimento di Ingegneria Strutturale, Edile e Geotecnica (DISEG), Politecnico di Torino
Giuseppe Mancini, 
Safe Certified Structures
giuseppe.mancini@polito.it
Alberto Meda, 
Dipartimento di Ingegneria Civile e Ingegneria Informatica, Università di Roma Tor Vergata
Diego Melpignano, 
STMicroelectronics SrL
Bruno Murari, 
Safe Certified Structures
Paolo Riva, 
Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate, Università di Bergamo
paolo.riva@unibg.it
Marco Savoia
Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali, Università di Bologna
Structural 215 | Gennaio - Febbraio  2018
10.12917/Stru215.02 – https://doi.org/10.12917/STRU215.02

Il panorama del patrimonio edilizio ed immobiliare è soggetto ad un naturale e graduale processo di invecchiamento, indotto dal progressivo deperimento e dalla vetustà delle strutture, che ne causa una conseguente obsolescenza funzionale. Tale processo, tendenzialmente continuo e controllabile nel tempo, risulta nella maggior parte dei casi prevedibile e necessita di un efficace sistema di diagnostica che consenta una adeguata manutenzione programmata.
La messa in opera di sistemi di diagnostica per la stima dei livelli di sicurezza delle costruzioni richiede un accurato assessment dello stato attuale dei manufatti, tramite indagini dettagliate e mirate. Nel presente articolo viene presentato un sistema di diagnostica basato su un monitoraggio innovativo, economico e poco invasivo, in grado di fornire all’utente in tempo reale informazioni sullo stato di salute della struttura.
La peculiarità del sistema risiede nell’essere composto di sensori a basso costo basati prevalentemente su tecnologia MEMS, in grado di monitorare svariate grandezze fisiche, e collegati tra loro con diverse tecnologie per il trasferimento dati e l’alimentazione dei sensori. I dati registrati vengono inizialmente elaborati direttamente della strumentazione, quindi inviati al cloud, dove possono essere ulteriormente elaborati o resi disponibili per successive elaborazioni o per un confronto con la risposta attesa calcolata attraverso l’impiego di modelli matematici della struttura. Rispetto ad altri sistemi disponibili sul mercato, uno dei vantaggi più evidenti è la scalabilità; è cioè possibile pensare ad applicazioni che comportino l’installazione sia di poche unità di sensori, sia che vedano l’impiego di diverse centinaia di strumenti, capaci di misurare le più svariate grandezze fisiche.

ARGOMENTO:  DIAGNOSTICS, STRUCTURAL MONITORING - DIAGNOSTICA, MONITORAGGIO
PAROLE CHIAVE: Monitoraggio, diagnostica, salute strutturale, sensori MEMS, Cloud
Abstract
x
AN AFFORDABLE CLOUD-BASED REAL TIME STRUCTURAL AND DIAGNOSTICS HEALTH MONITORING SYSTEM

The existing infrastructures and building stock is subject to a natural and gradual aging process, induced by the progressive deterioration and the age of the structures, which causes a consequent functional obsolescence. This process, which tends to be continuous and controllable over time, is in most cases foreseeable and requires an effective diagnostic system that allows adequate scheduled maintenance.
The implementation of diagnostic systems for the estimation of constructions safety levels requires a careful assessment of the current state of the artefacts, through detailed and targeted surveys. This article presents a diagnostic system based on an innovative, affordable and minimally invasive monitoring, able to provide the user with real-time information on the state of health of the structure.
The peculiarity of the system lies in being composed of low-cost sensors based mainly on MEMS technology, capable of monitoring various physical quantities, and connected to each other with different technologies for data transfer and sensor power supply. The recorded data are initially processed directly on board, then sent to the cloud, where they can be further processed or made available for subsequent processing or for a comparison with the expected response calculated through the use of mathematical models of the structure. Compared to other systems available on the market, one of the most obvious advantages is scalability; in other words, it is possible to think of applications that involve the installation of a few sensor units, as well as the use of several hundred instruments, capable of measuring the most varied physical quantities.

KEYWORDS: Monitoring, Diagnostics, Structural Health Monitoring, MEMS Sensors, Cloud
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