Studio di soluzioni interoperabili per lo Structural Health Monitoring (SHM) e i Bridge Management System (BMS) BIM based

La sicurezza di ponti e viadotti è diventato un tema di estrema priorità dopo la tragedia del Ponte Morandi con la necessità di mettere in sicurezza le infrastrutture e poterle controllare. Grazie all’impiego di sistemi di gestione o Bridge Management System (BMS) è possibile costruire inventari e database di ispezione, prevedere futuri scenari di ammaloramento e conseguentemente pianificare interventi di manutenzione, riparazione e riabilitazione strutturale in maniera efficiente ed ottimale.
Per poter conoscere la struttura è possibile far affidamento ai sistemi di monitoraggio strutturale o Structural Healt Monitoring (SHM). In questi anni questa tecnologia si è estremamente sviluppata ma è in continua fase di sviluppo data la carenza legata alla gestione dei dati; essi possono essere gestiti applicando delle tecniche innovative focalizzandoci sull’intelligenza artificiale (IA) con l’applicazione del Machine Learning per l’alto contenuto dei dati. I sistemi hardware sono in grado di captare milioni di dati gestendoli in piattaforme condivise cloud, dove avvengono dei processi di pulizia e rielaborazione dei dati in modo da poterli rendere leggibili dagli ispettori dando un contenuto chiaro ed immediato.
Oltre ad un’analisi strutturale day-by-day è possibile riutilizzare gli stessi dati per poter prevedere il comportamento dell’opera implementando degli algoritmi dedicati ai modelli di previsione e deterioramento. Essi sono necessari per poter pianificare le ispezioni future, effettuare delle valutazioni strutturali in base al livello di deterioramento e stimare l’incremento di vita residua associabile alla tipologia di danneggiamento.
L’avvento dei modelli informativi BIM porta a completare i sistemi di gestione rendendoli degli ambienti intuitivi per via della possibilità di poter gestire tridimensionalmente l’intero manufatto e poterlo interrogare in ogni singolo elemento assegnandogli delle caratteristiche puntuali. All’interno di questi ambienti è possibile immagazzinare gli esiti delle visite ispettive ed effettuarne una restituzione grafica con l’implementazione e lo studio di nuovi protocolli. I sistemi di monitoraggio permanente possono essere implementati nei modelli introducendo degli elementi puntuali caratteristici dove sono riconducibili informazioni sulla tecnologia impiegata e sulle rielaborazioni dei segnali provenienti dalla sensoristica installata sui ponti.
Lo studio di questa tesi porta ad analizzare tutti i tre macro-argomenti: studiando inizialmente la lettura esistente, assimilando le caratteristiche più importanti legate al monitoraggio strutturale e ai singoli sensori, ricreando un modello informativo di un ponte reale in fase di monitoraggio e riflettendo su cosa è necessario condividere all’interno delle piattaforme di gestione.

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