{"id":95141,"date":"2021-11-25T06:00:08","date_gmt":"2021-11-25T05:00:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/?p=95141"},"modified":"2021-11-16T15:13:51","modified_gmt":"2021-11-16T14:13:51","slug":"il-monitoraggio-di-binari-ferroviari-con-la-tecnologia-wireless","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/ferrovie-e-metropolitane\/il-monitoraggio-di-binari-ferroviari-con-la-tecnologia-wireless\/","title":{"rendered":"Il monitoraggio di binari ferroviari con la tecnologia wireless"},"content":{"rendered":"

\"\"\u00a0 For English version: <\/em>https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/en\/infrastructures-road-network\/wireless-monitoring-of-railways-trackbed\/<\/a><\/p>\n

Un nuovo approccio<\/h4>\n

Grazie alla tecnologia wireless Senceive (https:\/\/www.senceive.com\/<\/a>), \u00e8 possibile monitorare in continuo parametri geometrici dei binari (sopraelevazione, sghembo, livello longitudinale e trasversale) e, in aggiunta, si possono controllare parametri strutturali quali deformazione delle rotaie (strain) e temperatura.<\/p>\n

Nel caso di applicazioni particolari e interventi specialistici, come lavori di consolidamento della massicciata (per esempio, iniezioni) o dove sia necessario mantenere attiva la circolazione dei treni, Senceive consente all\u2019utente di disporre dei dati quasi in tempo reale.\u00a0<\/strong><\/p>\n

\"binari\"
1. Il nuovo NanoMacro<\/figcaption><\/figure>\n

Il monitoraggio wireless dei binari ferroviari<\/h4>\n

Senceive produce clinometri triassiali con sensori adatti a sopportare forti sollecitazioni. Utilizzando il Triaxial Tilt Sensor (High-G version), Senceive garantisce un prodotto progettato per uso specificamente ferroviario, con risoluzione \u00e8 di 0,0001\u00b0 (0,0018 mm\/m) e una ripetibilit\u00e0 di \u00b10,0025\u2070 (\u00b1 0,0436 mm\/m).<\/p>\n

Queste caratteristiche si traducono nella possibilit\u00e0 di leggere valori di sghembo 3 m con risoluzione inferiore allo 0,05\u2030 (0,05 mm\/m).<\/p>\n

\u00c8 disponibile inoltre il nuovo clinometro triassiale Nano-Macro: un dispositivo estremamente compatto equipaggiato con gli stessi sensori inclinometrici dei predecessori.<\/p>\n

Oltre all\u2019elevata risoluzione, si ha poi un\u2019antenna integrata, una batteria con durata 10+ anni e un involucro con grado di protezione IP68.<\/p>\n

\"binari\"
2. Un esempio di semplice e veloce installazione sulle traversine<\/figcaption><\/figure>\n

Senceive produce anche un distanziometro laser con clinometro triassiale integrato \u201cOptical Displacement Sensor Node\u201d, utile nel monitoraggio di tunnel, paratie, scavi e costruzioni prospicienti all\u2019infrastruttura ferroviaria.<\/p>\n

Ferrovie: FlatMesh\u2122 & Intelligent Monitoring<\/h4>\n

FlatMesh\u2122 \u00e8 la soluzione ideale per un monitoraggio wireless, in quanto coniuga letture ad alta frequenza con un bassissimo consumo di energia, a differenza della tecnologia LoRa, la quale non pu\u00f2 fornire letture ad alta frequenza e richiede l\u2019alimentazione esterna 220 V.<\/p>\n

Il gateway FlatMesh\u2122 viene alimentato da un pannello solare da 20W ed \u00e8 dotato di batteria tampone interna, che garantisce un\u2019autonomia fino a 15 giorni. Questo vantaggio fa s\u00ec che il sistema sia indipendente dall\u2019infrastruttura ferroviaria, inclusa l\u2019alimentazione.<\/p>\n

Con FlatMesh\u2122 i nodi comunicano tra di loro, creando una rete a maglia e trasmettendo i dati al gateway attraverso una serie di salti. Grazie a questa tecnologia si possono raggiungere distanze nodo-nodo fino a 300 m, ma soprattutto intervalli di lettura fino a 1 secondo, prestazioni impossibili da raggiungere con LoRa.<\/p>\n

\"binari\"
3. Il monitoraggio con FlatMesh\u2122 di un tratto di ferrovia in Italia<\/figcaption><\/figure>\n

L\u2019Intelligent Monitoring consente all\u2019utente di ricevere preavvisi di pericoli e ridurre eventuali interruzioni di traffico. Una fotocamera wireless FlatMesh\u2122 a energia solare \u00e8 in grado di rilevare oggetti di ridotte dimensioni e\/o pi\u00f9 grandi che possono occupare i binari, sia di giorno che di notte.<\/p>\n

Oltre a inviare immagini a intervalli prefissati, questa fotocamera pu\u00f2 essere configurata da remoto per catturare un\u2019immagine nel caso in cui un sensore rilevi un movimento sopra soglia.<\/p>\n

Un caso studio: il monitoraggio di un tratto ferroviario in Italia<\/h4>\n

Il sito, caratterizzato da strette valli che impediscono l\u2019accessibilit\u00e0, \u00e8 stato attrezzato con un sistema FlatMesh\u2122 per monitorare la geometria dei binari (livello trasversale, longitudinale, sghembo 3 m e 9 m) con intervalli di lettura di 1 minuto con allarmi via e-mail e sms.<\/p>\n

\"L'iniezione
4. Le operazioni di iniezione delle resine espandenti sotto il rilevato ferroviario (photo credit: Uretek Service)<\/figcaption><\/figure>\n

Le soluzioni Senceive hanno permesso di avere un sistema totalmente indipendente a gestione remota, con un gateway alimentato da un pannello solare. GDTEST ha installato 18 clinometri \u201cTriaxial Tilt Sensor Node – IXH\u201d e un Gateway. L\u2019installazione \u00e8 rapida in quanto non richiede particolari accorgimenti, utilizzando clinometri triassiali con range \u00b190\u2070.<\/p>\n

I lavori di consolidamento di un rilevato ferroviario<\/h4>\n

Il sistema FlatMesh\u2122 \u00e8 stato impiegato efficacemente anche in lavori di consolidamento eseguiti da Uretek mediante iniezioni di resine espandenti nel rilevato ferroviario AV sulla linea Bologna-Rimini.<\/p>\n

Il cedimento delle massicciate ferroviarie, le quali sono sottoposte ad un traffico sempre pi\u00f9 intenso, pu\u00f2 inficiare la qualit\u00e0 geometrica dei binari, i quali non soddisfano pi\u00f9 i requisiti funzionali prescritti. Una nuova tecnica di stabilizzazione prevede l\u2019utilizzo di resine espandenti per migliorare i terreni di fondazione e ridurre i cedimenti differenziali.<\/p>\n

\"Il
5. Il controllo sghembo e livello trasversale \u201creal-time\u201d, con piattaforma WebMonitor Senceive, durante le iniezioni (photo credit: Uretek Service)<\/figcaption><\/figure>\n

Durante le iniezioni, \u00e8 necessario conoscere in tempo \u201cquasi-reale\u201d i dati geometrici dei binari che corrono lungo la massicciata, per valutare l\u2019effetto della resina espandente sulla geometria degli stessi.<\/p>\n

Senceive ha applicato con successo un sistema di diagnostica con tecnologia FlatMesh\u2122 a supporto di questi lavori specialistici, permettendo di avere a disposizione un set di parametri geometrici (livello trasversale, longitudinale, Scarto XL, sghembo) con aggiornamento ogni 30 secondi.<\/p>\n

Come si pu\u00f2 vedere nelle Figure 4, 5 e 6, i lavori di iniezione possono procedere spediti anche senza interruzione della circolazione con la verifica dei parametri in \u201creal-time\u201d durante l\u2019intervento.<\/p>\n

\"binari\"
6. Il monitoraggio sia sul binario pari che dispari sulla tratta AV di intervento Bologna-Rimini con doppio binario (photo credit: Uretek Service)<\/figcaption><\/figure>\n

L\u2019installazione della sensoristica \u00e8 speditiva e non richiede finestre di lavoro importanti, nemmeno interruzioni molto prolungate della circolazione ferroviaria.<\/p>\n

Gli Ingegneri possono quindi supervisionare le iniezioni affidandosi a questo sistema wireless, che permette di informare in modo tempestivo il raggiungimento di soglie di allarme prefissate, con risoluzioni inferiori a 0,15 mm sul livello trasversale e longitudinale e una risoluzione di 0,05 mm\/m sullo sghembo.<\/p>\n

L\u2019alta risoluzione dei sensori, la robustezza e il funzionamento wireless consentono di eseguire i lavori senza interrompere la circolazione ferroviaria, fattore estremamente importante per la gestione dell\u2019infrastruttura.<\/p>\n

\"I
7. Lo schema di applicazione dei prodotti Senceive in ambito ferroviario<\/figcaption><\/figure>\n

Perch\u00e9 utilizzare FlatMesh\u2122<\/h4>\n

In conclusione, Senceive offre ai Clienti la possibilit\u00e0 di utilizzare sia la rete LoRa che FlatMesh\u2122 per la trasmissione dei dati. Ma quali sono i reali vantaggi che FlatMesh\u2122 offre, rispetto ai dispositivi IoT classici, su base LoRa?<\/p>\n

Innanzitutto FlatMesh\u2122 opera su una frequenza di 2,4 GHz (anzich\u00e9 868 MHz) e utilizza dispositivi con un ridottissimo consumo energetico che assicurano una durata delle batterie fino a 12\/15 anni, addirittura di due anni con intervalli di lettura di 1 min..<\/p>\n

\"Il
8. Il Gateway FlatMesh\u2122 e la 4G Camera<\/figcaption><\/figure>\n

Il basso consumo energetico permette al gateway di essere alimentato solamente da un pannello solare e di avere una batteria interna con autonomia fino a 15 giorni in caso di interruzione di alimentazione.<\/p>\n

FlatMesh\u2122 quindi consente all\u2019utente di analizzare i dati derivanti da un monitoraggio con letture ad alta frequenza anche in localit\u00e0 remote, differente nei sistemi LoRa dove la trasmissione dei dati \u00e8 molto pi\u00f9 limitata (banda ristretta) e l\u2019intervallo di lettura pu\u00f2 scendere difficilmente sotto i 10\/15 min. con molti sensori in una rete.<\/p>\n

\"\"\u00a0 For English version: <\/em>https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/en\/infrastructures-road-network\/wireless-monitoring-of-railways-trackbed\/<\/a><\/p>\n

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