Monitoraggio grandi opere: ENEA brevetta nuovi sensori

Integrità strutturale e corretta funzionalità sempre sotto controllo grazie ai sensori in fibra ottica

ENEA ha brevettato un metodo innovativo ed economico per produrre catene di sensori basate su tecnologia in fibra ottica da utilizzare per il monitoraggio strutturale di grandi opere di ingegneria civile e geotecnica come viadotti, dighe e palificazioni. Il sistema brevettato è stato messo a punto presso il laboratorio di Micro e Nanostrutture per la Fotonica dell’ENEA ed è già idoneo per l’uso industriale con un Livello di Maturità Tecnologica pari a 8-9, anche se è possibile che sia necessaria una ulteriore ingegnerizzazione per soddisfare meglio problematiche di cantiere e conseguire eventuali certificazioni per specifiche applicazioni.

“Le grandi opere di ingegneria civile e geotecnica hanno bisogno di controlli periodici per verificarne l’integrità strutturale e la corretta funzionalità nel corso dell’intera vita di tenuta in esercizio”, spiega Michele Caponero, ricercatore ENEA e ideatore del brevetto con il collega Andrea Polimadei. “Il metodo che abbiamo brevettato – aggiunge – è estremamente innovativo, maturo e particolarmente idoneo per la realizzazione di sistemi di monitoraggio distribuiti e gestibili da remoto, da installare in modo permanente”.

La tecnologia sviluppata è in grado di abbattere i costi di produzione delle tradizionali catene di sensori e consente una facile customizzazione per dimensione, forma e parametri da misurare. Per l’esecuzione di tali controlli, molte delle grandi opere meno datate e praticamente tutte quelle di nuova realizzazione sono dotate di sistemi di monitoraggio permanentemente installati, in grado di fornire un precoce allarme in caso di iniziale ammaloramento.

“La realizzazione delle catene di sensori, anche per la tecnologia in fibra ottica, presenta diverse problematiche con costi che possono diventare finanche predominanti rispetto a quelli dei sensori stessi. Il nostro brevetto nasce proprio per risolvere queste problematiche”, prosegue Caponero.

“I sistemi di monitoraggio basati su tecnologia tradizionale elettrica/elettronica - aggiunge - presentano varie problematiche nel caso di installazioni permanenti, che vengono sempre più efficientemente superate adottando soluzioni basate su tecnologia in fibra ottica. Il nostro brevetto garantisce una maggiore durabilità, semplifica i cablaggi e consente il trasporto diretto dei segnali a grande distanza”, conclude Caponero.

Pur semplificando al massimo l’installazione dei sensori basati su tecnologia in fibra ottica, le esigenze operative di cantiere impongono solitamente che i sensori siano preparati preventivamente come ‘catene di sensori’, ovvero un unico cavo (anche di grande lunghezza e talvolta con diramazioni secondarie) lungo il quale sono presenti molteplici sensori il cui segnale è disponibile ad una estremità del cavo stesso.