shm solutions

Il servizio Sacertis prevede lo studio e la progettazione di un sistema integrato di strumenti e soluzioni che consentono di facilitare le operazioni di ispezione, controllo e manutenzione preventiva del patrimonio civile infrastrutturale. Le soluzioni proposte forniscono strumenti efficaci per il controllo del comportamento reale in esercizio delle opere in relazione all’evoluzione attesa dei parametri monitorati nel tempo.
Il controllo in continuo Sacertis fornisce indicazioni di grande rilevanza sia per la individuazione tempestiva di eventuali anomalie di comportamento e la conseguente messa in opera di interventi correttivi, sia per la realizzazione di uno strumento di supporto alla pianificazione ottimizzata di interventi di manutenzione preventiva e predittiva.
Sulla base degli obiettivi generali del progetto di monitoraggio, in relazione alla tipologia costruttiva, allo stato di conservazione e/o agli interventi programmati di adeguamento strutturale, il servizio Sacertis può essere declinato diversamente sia in relazione alla sensoristica che alle analisi.
Sacertis supporta la definizione del quadro di esigenze (Key Questions) del Cliente e l’individuazione della strategia di SHM più appropriata ed efficace per rispondere alle necessità di ciascun specifico caso (SHM Answers).
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Variabilità spaziale Numerosità, tipologia e posizionamento sensori Attrezzaggio Plus Model Driven (MD) Data Driven (DD) Attrezzaggio Light Estensione parziale sull’opera Che tipo di sensori? Quanti? Dove? Approfondimento dell’analisi? Estensione completa sull’opera Livello analisi struttural e diagnostica Predisposizione per successivo MD Q A Key questions SHM Answers Estensione dell’area monitorata?
Attrezzaggio Plus Model Driven (MD) Data Driven (DD) Attrezzaggio Light Variabilità spaziale Numerosità e posizionamento sensori Livello analisi struttural e diagnostica Q Key questions & SHM Answers A Che tipo di sensori? Quanti? Dove? Approfondimento dell’analisi? Predisposizione per successivo MD Estensione dell’area monitorata? Estensione parziale sull’opera Estensione completa sull’opera

Ingredienti di
monitoraggio

La corretta progettazione del sistema di monitoraggio è un elemento chiave per garantire l’efficienza del Servizio di diagnostica strutturale di un’opera.

Fattori come l’estensione spaziale dell’area oggetto di monitoraggio, tipologia, densità e posizionamento dei sensori sugli elementi strutturali monitorati discriminano le strategie di monitoraggio e di estrapolazione dei risultati per la diagnosi delle anomalie.

Il sistema di monitoraggio, a seconda delle esigenze, potrà essere Completo o Parziale e la scelta della numerosità e del conseguente posizionamento dei sensori sull’oggetto monitorato potrà essere un attrezzaggio di tipo Plus o di tipo Light.

La combinazione di estensione, numerosità e tipologia di sensori permette una definizione ad hoc della strategia di monitoraggio e diagnostica strutturale con benefici commisurati alle esigenze.

Estensione spaziale

Estensione completa

Estensione Completa dell’opera:

  • L’opera strutturale è completamente monitorata
  • L’obiettivo di monitoraggio è il controllo del comportamento globale dell’opera

Estensione parziale

Estensione Parziale dell’opera:

  • Il monitoraggio è incentrato sul singolo elemento/sistema/sub-sistema strutturale
  • L’obiettivo di monitoraggio è il controllo del comportamento locale del singolo elemento/ sistema/ sub-sistema strutturale

Tipologia, numerosità e posizionamento
dei sensori

attrezzaggio plus

Attrezzaggio Plus: la tipologia, il numero e il conseguente posizionamento diffuso dei punti di misura è tale da permettere una completa identificazione statica e dinamica del comportamento strutturale dell’opera.

attrezzaggio LIGHT

Attrezzaggio Light: la tipologia, il numero dei punti di misura è limitato (pochi sensori in selezionati punti strategici) e permette l’attivazione di un servizio in continuo di Early Warning al variare di trend evolutivi nel tempo del parametro di controllo.

Approcci di monitoraggio
strutturale

In funzione della tipologia di attrezzaggio prescelto, il Servizio Sacertis si declina in due approcci, la cui combinazione (nel caso di strutture modulari e simili in termini di comportamento statico e dinamico) permette di estendere il monitoraggio ad intere reti infrastrutturali ed attivare un Servizio di Early Warning in continuo e semi-real time.

Modalità Model Driven [MD]

La diagnostica in questo caso è supportata da una adeguata modellazione numerica agli elementi finiti di riferimento, debitamente aggiornata (model updating) a seguito di opportune prove di carico al fine di calibrare correttamente la condizione della struttura/elemento strutturale all’inizio del monitoraggio e di poter definire una condizione standard a cui riferire i relativi livelli di soglia, identificati rispetto a predeterminati scenari di danno.

I livelli di soglia sono identificati mediante la simulazione degli scenari di danno con entità dipendente dai livelli di sicurezza accettabili per l’opera.

Tale modalità prevede la scelta di un attrezzaggio Plus, in grado di rilevare in continuo predeterminati parametri (performance indicators quali deformazioni, rotazioni, spostamenti, risposta vibrazionale etc.). Tale modalità in campo pseudo-statico e dinamico come strumento di verifica sia della corrispondenza del comportamento dell’opera alle previsioni teoriche, sia della regolarità della sua risposta nel tempo.

Modalità Data Driven [DD]

L’approccio di monitoraggio non prevede il supporto della modellazione numerica agli elementi finiti, ma esclusivamente il
post-processing dei dati con analisi di identificazione di anomalie o di identificazione del danno di tipo data-driven, tramite costruzione di processi decisionali basati sulle informazioni estraibili dai dati.

Le soglie vengono definite attraverso approcci tali da garantire controlli di anomaly detection e consentono l’individuazione di anomalie rispetto ad un trend standard di riferimento per i parametri oggetto di monitoraggio.

Sacertis costruisce ed arricchisce costantemente il suo know-how grazie all’analisi dei Big Data derivanti dal monitoraggio delle infrastrutture in continuo e grazie agli estesi Database a disposizione che attualmente raccolgono i dati di più di 150 strutture sottoposte a monitoraggio mediante l’approccio Model Driven.

Servizi Sacertis di monitoraggio
e diagnostica strutturale

TIPO STRUTTURA ESISTENTE / NUOVA REALIZZAZIONE Full Diagnostics(Opera/elementi monitorati con approccio MD) ESTENSIONE ATTREZZAGGIO Dettaglio del servizio COMPLETO PARZIALE Diagnostica strutturale basata su una modellazione numerica non lineare completa dell’opera, tarata rispetto alla reale risposta statica e dinamica della struttura ed alle condizioni di conservazione. Identificazione di condizioni di allerta determinate sull’evoluzione di performance indicators strutturali e supportata da approcci avanzati di data analytics. Mid Diagnostics(Opera/elementi monitorati con approccio combinato MD e DD) Dettaglio del servizio Diagnostica strutturale basata sulla combinazione degli approcci di analisi di tipo Model Driven e Data Driven. Attraverso la modellazione numerica non lineare di specifiche porzioni modulari dell’opera, si deriva la caratterizzazione statica e dinamica di elementi simili, monitorati mediante approccio Data Driven. Data Driven Analytics(Opera/elementi monitorati con approccio DD) Dettaglio del servizio Big Data Analytics, in campo statico e dinamico, tramite applicazione di tecniche di anomaly detection e damage detection di tipo Data Driven, necessarie al riconoscimento preventivo di scostamenti dal trend standard di parametri di controllo del comportamento strutturale dell’opera. Data Driven Light Analytics(Opera/elementi monitorati con approccio DD) Dettaglio del servizio Data Analytics, in campo statico e dinamico, limitato a punti chiave di misura con applicazione di tecniche di anomaly detection di tipo Data Driven, necessarie al riconoscimento preventivo di scostamenti dal trend standard di parametri di controllo della risposta dell’opera. SERVIZI PLUS LIGHT
DATA DRIVEN ANALYTICS DATA DRIVEN LIGHT ANALYTICS MID DIAGNOSTICS Dettaglio del servizio Diagnostica strutturale basata su una modellazione numerica non lineare completa dell’opera, tarata rispetto alla reale risposta statica e dinamica della struttura ed alle condizioni di conservazione. Identificazione di condizioni di allerta determinate sull’evoluzione di performance indicators strutturali e supportata da approcci avanzati di data analytics. (Opera/elementi monitorati con approccio MD) Dettaglio del servizio Diagnostica strutturale basata sulla combinazione degli approcci di analisi di tipo Model Driven e Data Driven. Attraverso la modellazione numerica non lineare di specifiche porzioni modulari dell’opera, si deriva la caratterizzazione statica e dinamica di elementi simili, monitorati mediante approccio Data Driven. (Opera/elementi monitorati con approccio combinato MD e DD) Dettaglio del servizio Big Data Analytics, in campo statico e dinamico, tramite applicazione di tecniche di anomaly detection e damage detection di tipo Data Driven, necessarie al riconoscimento preventivo di scostamenti dal trend standard di parametri di controllo del comportamento strutturale dell’opera. (Opera/elementi monitorati con approccio DD) Dettaglio del servizio Data Analytics, in campo statico e dinamico, limitato a punti chiave di misura con applicazione di tecniche di anomaly detection di tipo Data Driven, necessarie al riconoscimento preventivo di scostamenti dal trend standard di parametri di controllo della risposta dell’opera. (Opera/elementi monitorati con approccio DD) TIPO STRUTTURA ESISTENTE / NUOVA REALIZZAZIONE FULL DIAGNOSTICS ESTENSIONE ATTREZZAGGIO COMPLETO PARZIALE PLUS LIGHT

Diagnostica strutturale

Individuazione, interpretazione e diagnostica strutturale delle anomalie riscontrate nei dati.
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