Il progetto INSIST sviluppa sistemi di monitoraggio innovativi su strutture e infrastrutture in ambito urbano, quali edifici, ponti e gallerie. Il sistema di monitoraggio si basa sull’utilizzo di sensori innovativi a basso costo da inserire in maniera estesa nelle strutture e sulle infrastrutture di trasporto. I dati registrati dai sensori saranno gestiti in ambiente cloud ed elaborati attraverso modelli strutturali direttamente in cloud, consentendo la verifica della sicurezza strutturale in tempo reale. Il sistema implementato punta a sviluppare quindi un innovativo modello di monitoraggio in grado di gestire un grande quantità di dati e, grazie allo sviluppo di modelli matematici che possono fornire intelligenza artificiale al sistema, capace di gestire la sicurezza, la manutenzione predittiva, le soglie di allarme e le possibili problematiche presenti.
Strutture ed infrastrutture reali sono selezionate come casi dimostratori e trasformate in “
smart structures” in grado non solo di verificare la loro sicurezza strutturale in tempo reale, ma anche monitorare l’ambiente circostante. La possibilità, infatti, di estendere il controllo attraverso innovativi sistemi di monitoraggio a basso costo e ampio raggio ad un gran numero di strutture ed infrastrutture in ambiente urbano, gestite in ambiente cloud ed in tempo reale, permetterebbe di trasformare la città in “smar cities”, sicure e resilienti. Ciò appare ancora più rilevante se si pensa che gran parte del costruito italiano ha oggi superato la vita utile di progetto. Ma il percorso per attuare questa ambiziosa idea parte dalla ricerca. Una ricerca che affronta problematiche che vanno dalla progettazione dei sistemi di acquisizione dei dati (sensori e sistemi di raccolta dati), alla definizione di gestione cognitiva degli stessi, ed alla loro elaborazione attraverso modelli strutturali intelligenti. Il percorso di ricerca che il partenariato sta affrontando con il progetto INCASS parte da tale considerazione, ed affronta la problematica a partire da prove di laboratorio avanzate, in grado di consentire un adeguato updating di tutto il processo e volte a validare la robustezza dei sistemi e delle procedure, applicando alle infrastrutture civili quell’approccio di “
predictive maintenance”, tipico nell’industria manifatturiera.
Le attività di ricerca sono articolate in obiettivi realizzativi che trovano una sintesi nello sviluppo finale dei sensori, della piattaforma per la gestione del monitoraggio e nella sua applicazione in una serie di interventi dimostratori.
- Sensoristica avanzata per il monitoraggio strutturale. Studio, specifica, realizzazione e caratterizzazione di prototipi di sensori a basso costo per il monitoraggio strutturale e dei relativi sistemi prototipali di raccolta dati.
- Sistemi cognitivi per l’analisi dei dati. Implementazione di nuovi algoritmi e sistemi intelligenti per estrarre in maniera efficace informazioni di rilievo dall’immensa quantità di dati raccolta tramite i sensori installati nelle strutture monitorate.
- Generazione e aggiornamento di modelli strutturali intelligenti e protocolli di monitoraggio. Sviluppo dei modelli strutturali intelligenti in grado di elaborare i dati provenienti dal monitoraggio e valutare la sicurezza della struttura definendo un protocollo di monitoraggio capace di fornire le informazioni richieste ai modelli.
- Validazione dei sistemi di monitoraggio attraverso prove per ciascuna tipologia strutturale. Prove sperimentali in scala reale.
- Procedure di qualifica dei sistemi di monitoraggio. Qualificazione del sistema di monitoraggio finalizzato ad applicazioni su larga scala.
- Dimostrazione e valorizzazione dei risultati. Il sistema implementato è applicato su strutture ed infrastrutture reali ed in opera, al fine di validare l’applicazione dei sistemi e renderli in grado di poter essere immediatamente proposti con forti ricadute sul territorio.
Il conseguimento degli obiettivi di progetto consentirà di creare le condizioni tecnologiche ideali per garantire, in futuro, una programmazione ottimale degli interventi di manutenzione preventiva e straordinaria delle strutture ed infrastrutture.
