IT201600102545A1 - INTELLIGENT MONITORING AND EARLY ALERT SYSTEM - Google Patents
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Description
“SISTEMA INTELLIGENTE DI MONITORAGGIO E DI ALLERTA PRECOCE” "INTELLIGENT MONITORING AND EARLY ALERT SYSTEM"
SETTORE TECNICO DELL’INVENZIONE TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
La presente invenzione è relativa ad un sistema intelligente di monitoraggio di vibrazioni di strutture fisse (ovvero stazionarie) e di allerta precoce (in inglese “early warning”) per terremoti e cedimenti strutturali delle strutture monitorate. Inoltre, la presente invenzione concerne anche relativi metodi di funzionamento e di utilizzo di detto sistema intelligente di monitoraggio e di allerta precoce. The present invention relates to an intelligent system for monitoring vibrations of fixed (ie stationary) structures and early warning (in English "early warning") for earthquakes and structural failures of the monitored structures. Furthermore, the present invention also relates to relative methods of operation and use of said intelligent monitoring and early warning system.
STATO DELL’ARTE STATE OF THE ART
Com’è ampiamente noto nel settore, in generale, della geofisica ed, in particolare, della sismologia, le onde sismiche sono onde elastiche (ossia onde meccaniche che si propagano attraverso un mezzo avente caratteristiche fisiche di tipo elastico per cui è verificata la legge di Hooke) che possono essere generate da un terremoto, da attività vulcanica, oppure artificialmente dall’uomo tramite un’esplosione o un’altra forma di energizzazione del terreno. As is widely known in the field, in general, of geophysics and, in particular, of seismology, seismic waves are elastic waves (i.e. mechanical waves that propagate through a medium having physical characteristics of the elastic type for which the law of Hooke) that can be generated by an earthquake, by volcanic activity, or artificially by man through an explosion or another form of energizing the soil.
In particolare, le onde sismiche naturali (ossia generate da un terremoto o da attività vulcanica) trasportano energia prevalentemente in un campo di frequenze f=Ω/2π=1/T (dove Ω è la frequenza angolare o pulsazione e T il periodo di oscillazione) che variano in un intervallo piuttosto ampio (tipicamente, da 1 Hz fino a 10-30 Hz). Purtroppo, in questo intervallo di frequenze rientrano anche quelle che caratterizzano il comportamento vibratorio della maggior parte delle strutture edificate. Il contenuto energetico delle onde sismiche alle diverse frequenze di un terremoto (ossia lo spettro di energia) dipende dalle proprietà elastiche del terreno attraverso cui l’onda si propaga: mentre per un terreno rigido l’energia del terremoto è solitamente concentrata alle frequenze più alte (alcuni Hz), per un terreno molto soffice essa può essere rilevante anche a frequenze notevolmente più basse (frazioni di Hz). In particular, natural seismic waves (i.e. generated by an earthquake or volcanic activity) transport energy mainly in a frequency range f = Ω / 2π = 1 / T (where Ω is the angular frequency or pulsation and T the period of oscillation ) which vary over a rather wide range (typically, from 1 Hz up to 10-30 Hz). Unfortunately, those that characterize the vibratory behavior of most of the built structures also fall within this frequency range. The energy content of seismic waves at the different frequencies of an earthquake (i.e. the energy spectrum) depends on the elastic properties of the ground through which the wave propagates: while for a rigid ground the earthquake energy is usually concentrated at the highest frequencies (some Hz), for very soft ground it can be relevant even at considerably lower frequencies (fractions of Hz).
Le onde sismiche naturali sono tipicamente suddivise in due macrocategorie: Natural seismic waves are typically divided into two macro categories:
• onde di corpo o di volume (in inglese “body waves”) che si propagano attraverso il corpo, ovvero il volume, di un mezzo; ed • body or volume waves (in English "body waves") that propagate through the body, or the volume, of a medium; and
• onde superficiali o di superficie (in inglese “surface waves”) che si propagano, invece, lungo la superficie di un mezzo. • surface or surface waves (in English "surface waves") which propagate, instead, along the surface of a medium.
Le onde di corpo possono essere suddivise, a loro volta, in onde primarie o di pressione (comunemente note come onde P) ed onde secondarie o trasversali (comunemente note come onde S). Sia le onde S che le onde P, pur avendo caratteristiche differenti, veicolano informazioni importanti sulla sorgente sismica che le ha prodotte (posizione, estensione, orientazione, energia rilasciata, ecc.). Body waves can be divided, in turn, into primary or pressure waves (commonly known as P waves) and secondary or transverse waves (commonly known as S waves). Both S and P waves, despite having different characteristics, carry important information on the seismic source that produced them (position, extension, orientation, energy released, etc.).
Le onde P sono simili ad onde acustiche e provocano compressioni e dilatazioni del mezzo in cui viaggiano; al loro passaggio le particelle del mezzo attraversato compiono un moto oscillatorio nella direzione di propagazione dell’onda. Le onde P sono le più veloci tra quelle generate da un terremoto e sono, dunque, le prime ad essere rilevate da un sismografo (da cui deriva il nome di onde primarie). In particolare, le onde P possono propagarsi all’interno della crosta terrestre con velocità di 6-7 km/s. Le onde P solitamente non provocano gravi danni. P waves are similar to acoustic waves and cause compression and expansion of the medium in which they travel; as they pass, the particles of the crossed medium perform an oscillatory motion in the direction of wave propagation. P waves are the fastest of those generated by an earthquake and are therefore the first to be detected by a seismograph (hence the name of primary waves). In particular, the P waves can propagate inside the earth's crust with speeds of 6-7 km / s. P waves usually do not cause serious damage.
Al contrario, le onde S provocano, nel mezzo attraversato, oscillazioni perpendicolari alla loro direzione di propagazione (per tale motivo sono chiamate anche onde trasversali o di taglio), non determinano variazioni di volume al loro passaggio e si propagano con velocità minori delle onde P. In particolare, le onde S hanno, tipicamente, una velocità di propagazione pari a circa il 60-70% di quella delle onde P (ad esempio, le onde S possono propagarsi con velocità di 3-4 km/s). Questo è il motivo per cui le onde S vengono avvertite sempre dopo le onde P (da cui il nome di onde secondarie). Tipicamente, le onde S hanno ampiezza maggiore delle onde P e sono la causa del cosiddetto “strong motion”, cioè della parte più violenta e, quindi, (potenzialmente) più distruttiva della vibrazione sismica. On the contrary, S waves cause, in the medium they cross, oscillations perpendicular to their direction of propagation (for this reason they are also called transverse or shear waves), they do not cause volume changes as they pass and propagate with lower speeds than P waves. In particular, S waves typically have a propagation speed of about 60-70% of that of P waves (for example, S waves can propagate with speeds of 3-4 km / s). This is why S waves are always felt after P waves (hence the name of secondary waves). Typically, S waves have a greater amplitude than P waves and are the cause of the so-called "strong motion", ie the most violent and, therefore, (potentially) most destructive part of the seismic vibration.
Negli anni passati sono stati proposti vari tipi di sistemi e dispositivi progettati per rilevare e misurare le onde P al fine di cercare di prevedere l’arrivo delle successive onde S distruttive. Tuttavia, i sistemi/dispositivi secondo l’arte nota presentano diversi svantaggi. In the past years, various types of systems and devices have been proposed designed to detect and measure P waves in order to try to predict the arrival of subsequent destructive S waves. However, the systems / devices according to the known art have several disadvantages.
Innanzitutto, nei sistemi/dispositivi di tipo noto l’affidabilità e la precisione di rilevamento delle onde P diminuiscono, generalmente, all’aumentare della distanza dall’epicentro di un terremoto. First of all, in systems / devices of the known type, the reliability and accuracy of detection of P waves generally decrease as the distance from the epicenter of an earthquake increases.
Inoltre, nei sistemi/dispositivi noti l’affidabilità e l’efficacia di rilevamento delle onde P possono essere fortemente limitate dalla presenza di falsi allarmi. Infatti, in alcuni casi il riconoscimento dei falsi allarmi può risultare un’operazione estremamente complessa, poiché un falso allarme può essere causato da una molteplicità di fattori difficilmente prevedibili e quantificabili a priori. Si consideri, ad esempio, un sistema/dispositivo di rilevamento e misura di onde P installato su un edificio; tale sistema/dispositivo può essere soggetto a falsi allarmi causati da vibrazioni indotte nell’edificio da cause diverse da un terremoto, come, ad esempio, vibrazioni indotte dal passaggio di treni nelle vicinanze, da lavori di trivellazione eseguiti nelle vicinanze, da lavori di ristrutturazione eseguiti sull’edificio stesso, da cedimenti strutturali di detto edificio, ecc.. Furthermore, in known systems / devices, the reliability and effectiveness of P wave detection can be severely limited by the presence of false alarms. In fact, in some cases the recognition of false alarms can be an extremely complex operation, since a false alarm can be caused by a variety of factors that are difficult to predict and quantify a priori. Consider, for example, a P-wave detection and measurement system / device installed on a building; this system / device may be subject to false alarms caused by vibrations induced in the building by causes other than an earthquake, such as, for example, vibrations induced by the passage of trains nearby, by drilling works carried out in the vicinity, by renovation works performed on the building itself, by structural failures of that building, etc.
OGGETTO E RIASSUNTO DELL’INVENZIONE OBJECT AND SUMMARY OF THE INVENTION
Scopo generale della presente invenzione è quello di fornire una tecnologia per monitorare vibrazioni di edifici e, più in generale, di strutture fisse (ossia stazionarie) che sia in grado di alleviare, almeno in parte, gli svantaggi dei sistemi/dispositivi secondo l’arte nota. The general purpose of the present invention is to provide a technology for monitoring vibrations of buildings and, more generally, of fixed structures (i.e. stationary) which is able to alleviate, at least in part, the disadvantages of the systems / devices according to the art. Note.
Inoltre, uno scopo specifico della presente invenzione è quello di fornire un sistema in grado di rilevare, con elevata affidabilità, le onde P generate da un terremoto e di eseguire corrispondenti azioni di allerta/allarme precoce con elevata efficacia. Furthermore, a specific object of the present invention is to provide a system capable of detecting, with high reliability, the P waves generated by an earthquake and of carrying out corresponding early warning / alarm actions with high efficiency.
Questi ed altri scopi sono raggiunti dalla presente invenzione in quanto essa è relativa ad un sistema di monitoraggio e di allerta precoce, secondo quanto definito nelle rivendicazioni allegate. These and other purposes are achieved by the present invention as it relates to a monitoring and early warning system, as defined in the attached claims.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Per una migliore comprensione della presente invenzione, alcune forme preferite di realizzazione, fornite a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, verranno ora illustrate con riferimento ai disegni allegati (non in scala), in cui: For a better understanding of the present invention, some preferred embodiments, provided purely by way of non-limiting explanatory example, will now be illustrated with reference to the attached drawings (not to scale), in which:
• la Figura 1 illustra schematicamente un’architettura di alto livello di un sistema di monitoraggio e di allerta precoce secondo una forma preferita di realizzazione della presente invenzione; • Figure 1 schematically illustrates a high-level architecture of a monitoring and early warning system according to a preferred embodiment of the present invention;
• la Figura 2 illustra schematicamente un esempio di realizzazione di una rete di monitoraggio intelligente facente parte del sistema di monitoraggio e di allerta precoce illustrato in Figura 1; e • Figure 2 schematically illustrates an example of implementation of an intelligent monitoring network forming part of the monitoring and early warning system illustrated in Figure 1; And
• la Figura 3 illustra schematicamente un’architettura di alto livello di un dispositivo di monitoraggio facente parte della rete di monitoraggio intelligente illustrata in Figura 2. • Figure 3 schematically illustrates a high-level architecture of a monitoring device that is part of the intelligent monitoring network illustrated in Figure 2.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI FORME PREFERITE DI REALIZZAZIONE DELL’INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED FORMS OF REALIZATION OF THE INVENTION
La seguente descrizione viene fornita per permettere ad un tecnico del settore di realizzare ed usare l’invenzione. Varie modifiche alle forme di realizzazione presentate saranno immediatamente evidenti a persone esperte ed i generici principi qui divulgati potrebbero essere applicati ad altre forme realizzative ed applicazioni senza, però, per questo uscire dall’ambito di tutela della presente invenzione come definito nelle rivendicazioni allegate. The following description is provided to allow a person skilled in the art to realize and use the invention. Various modifications to the embodiments presented will be immediately evident to skilled persons and the generic principles disclosed herein could be applied to other embodiments and applications without, however, thereby departing from the scope of protection of the present invention as defined in the attached claims.
Quindi la presente invenzione non deve essere intesa come limitata alle sole forme realizzative descritte e mostrate, ma le deve essere accordato il più ampio ambito di tutela coerentemente con i principi e le caratteristiche qui presentate e definite nelle rivendicazioni allegate. Therefore, the present invention must not be understood as limited only to the embodiments described and shown, but must be granted the widest scope of protection consistent with the principles and characteristics presented here and defined in the attached claims.
In Figura 1 è mostrato uno schema a blocchi che rappresenta un’architettura di alto livello di un sistema di monitoraggio e di allerta precoce (indicato nel suo complesso con 1) secondo una forma preferita di realizzazione della presente invenzione. Figure 1 shows a block diagram that represents a high-level architecture of a monitoring and early warning system (indicated as a whole with 1) according to a preferred embodiment of the present invention.
In particolare, come mostrato in Figura 1, il sistema di monitoraggio e di allerta precoce 1 include un sistema di elaborazione 11 ed una rete di monitoraggio intelligente 12 collegata al sistema di elaborazione 11 tramite una o più reti telematiche, preferibilmente una o più reti basate su protocollo IP (dall’inglese “Internet Protocol”), convenientemente la rete Internet. In particular, as shown in Figure 1, the monitoring and early warning system 1 includes a processing system 11 and an intelligent monitoring network 12 connected to the processing system 11 via one or more telematic networks, preferably one or more networks based on IP protocol (from the English “Internet Protocol”), conveniently the Internet network.
Inoltre, in Figura 2 è illustrato, molto schematicamente, un esempio di realizzazione della rete di monitoraggio intelligente 12. In particolare, detta rete di monitoraggio intelligente 12 include una pluralità di dispositivi di monitoraggio 121 accoppiati a strutture fisse, ossia stazionarie, disposte in una data regione della superficie terrestre, quali edifici ad uso abitativo e commerciale, edifici ed uffici pubblici e privati, edifici istituzionali, ospedali, caserme, stazioni ferroviarie e della metropolitana, aeroporti, impianti di produzione e distribuzione di energia elettrica, reti di distribuzione di gas, monumenti, musei, chiese, moschee, sinagoghe, ponti, ecc.. Furthermore, Figure 2 shows, very schematically, an example of implementation of the intelligent monitoring network 12. In particular, said intelligent monitoring network 12 includes a plurality of monitoring devices 121 coupled to fixed structures, i.e. stationary, arranged in a given region of the earth's surface, such as residential and commercial buildings, public and private buildings and offices, institutional buildings, hospitals, barracks, railway and underground stations, airports, electricity production and distribution plants, gas distribution networks , monuments, museums, churches, mosques, synagogues, bridges, etc.
Ogni dispositivo di monitoraggio 121 è accoppiato ad una rispettiva struttura fissa per rilevare e misurare vibrazioni di detta struttura fissa. Inoltre, come mostrato in Figura 2, ogni dispositivo di monitoraggio 121 è collegato, preferibilmente in modalità paritaria ovvero paritetica (in inglese “peer-to-peer”), ad una pluralità di altri dispositivi di monitoraggio 121 vicini (ovvero accoppiati a strutture fisse disposte nelle vicinanze della rispettiva struttura fissa a cui è accoppiato detto dispositivo di monitoraggio 121) tramite una o più reti telematiche, preferibilmente una o più reti basate su protocollo IP, convenientemente la rete Internet. Each monitoring device 121 is coupled to a respective fixed structure for detecting and measuring vibrations of said fixed structure. Furthermore, as shown in Figure 2, each monitoring device 121 is connected, preferably in peer-to-peer mode (in English "peer-to-peer"), to a plurality of other monitoring devices 121 nearby (i.e. coupled to fixed structures arranged in the vicinity of the respective fixed structure to which said monitoring device 121) is coupled through one or more telematic networks, preferably one or more networks based on IP protocol, conveniently the Internet network.
Preferibilmente, il sistema di elaborazione 11 è basato su un’architettura cosiddetta di cloud computing, ovvero un’architettura basata su una pluralità di risorse hardware e software per la memorizzazione, l’elaborazione e la trasmissione/ricezione di enormi quantità di dati, risorse che sono utilizzabili, da remoto ed in modalità condivisa, dai dispositivi di monitoraggio 121. Preferably, the processing system 11 is based on a so-called cloud computing architecture, i.e. an architecture based on a plurality of hardware and software resources for storing, processing and transmitting / receiving huge amounts of data, resources which can be used remotely and in shared mode by monitoring devices 121.
In Figura 3 è mostrato uno schema a blocchi che rappresenta un’architettura di alto livello per i dispositivi di monitoraggio 121. Figure 3 shows a block diagram representing a high-level architecture for monitoring devices 121.
In particolare, ogni dispositivo di monitoraggio 121 include: In particular, each 121 monitoring device includes:
• almeno un rispettivo sensore di vibrazioni VS, preferibilmente basato su tecnologia MEMS (dall’inglese “Micro Electro-Mechanical Systems”), che è configurato per rilevare e misurare vibrazioni della rispettiva struttura fissa dove è installato detto dispositivo di monitoraggio 121; • at least one respective vibration sensor VS, preferably based on MEMS technology (from the English "Micro Electro-Mechanical Systems"), which is configured to detect and measure vibrations of the respective fixed structure where said monitoring device 121 is installed;
• un rispettivo modulo di comunicazione CM, convenientemente basato su tecnologia Ethernet e/o Wi-Fi e/o WiMAX e/o UMTS e/o LTE, ecc.; ed • a respective CM communication module, conveniently based on Ethernet and / or Wi-Fi and / or WiMAX and / or UMTS and / or LTE technology, etc .; and
• una rispettiva unità elettronica di controllo ed elaborazione ECPU collegata • a respective connected electronic control and processing unit ECPU
- al rispettivo sensore di vibrazioni VS per ricevere quantità (convenientemente veicolate tramite dati e/o segnali) indicative di vibrazioni misurate da detto sensore si vibrazioni VS, ed - to the respective vibration sensor VS to receive quantities (conveniently conveyed by data and / or signals) indicative of vibrations measured by said vibration sensor VS, and
- al rispettivo modulo di comunicazione CM per scambiare dati e/o messaggi con il sistema di elaborazione 11 e con gli altri dispositivi di monitoraggio 121 collegati in modalità peer-topeer con detto dispositivo di monitoraggio 121. Convenientemente, in una struttura di grandi dimensioni potrebbero essere installati due o più dispositivi di monitoraggio 121, oppure potrebbero essere installati due o più sensori di vibrazioni VS di uno stesso dispositivo di monitoraggio 121. - to the respective communication module CM to exchange data and / or messages with the processing system 11 and with the other monitoring devices 121 connected in peer-topeer mode with said monitoring device 121. Conveniently, in a large structure they could two or more monitoring devices 121 may be installed, or two or more vibration sensors VS of the same monitoring device 121 may be installed.
Convenientemente, uno o più o anche tutti i dispositivi di monitoraggio 121 della rete di monitoraggio intelligente 12 potrebbero includere anche uno o più rispettivi sensori ambientali ES per il monitoraggio delle condizioni ambientali nelle rispettive strutture fisse. Ad esempio, tali rispettivi sensori ambientali ES potrebbero convenientemente comprendere un sensore di temperatura e/o un sensore di pressione atmosferica e/o un sensore di umidità e/o uno o più sensori configurati per rilevare la presenza (e, convenientemente, anche la concentrazione) di gas, gas/sostanze inquinanti, polveri sottili, ecc.. Conveniently, one or more or even all of the monitoring devices 121 of the intelligent monitoring network 12 could also include one or more respective environmental sensors ES for monitoring the environmental conditions in the respective fixed structures. For example, such respective environmental sensors ES could conveniently comprise a temperature sensor and / or an atmospheric pressure sensor and / or a humidity sensor and / or one or more sensors configured to detect the presence (and, conveniently, also the concentration ) of gas, gas / pollutants, fine dust, etc.
Nel seguito verranno descritti, continuando a far riferimento alle Figure 1-3, metodi di funzionamento e di utilizzo del sistema di monitoraggio e di allerta precoce 1 secondo diverse forme preferite di realizzazione della presente invenzione. In the following, while continuing to refer to Figures 1-3, methods of operation and use of the monitoring and early warning system 1 will be described according to various preferred embodiments of the present invention.
La rispettiva unità elettronica di controllo ed elaborazione ECPU di ogni dispositivo di monitoraggio 121 è configurata per: The respective electronic control and processing unit ECPU of each monitoring device 121 is configured for:
• memorizzare rispettive prime quantità di riferimento legate ad un rispettivo modello strutturale di riferimento della rispettiva struttura fissa (ad esempio, una o più prime soglie relative ad ampiezze e/o frequenze di vibrazioni indotte da onde P); • memorize respective first reference quantities linked to a respective reference structural model of the respective fixed structure (for example, one or more first thresholds relating to amplitudes and / or frequencies of vibrations induced by P waves);
• ricevere, dal rispettivo sensore di vibrazioni VS, quantità indicative di vibrazioni misurate da detto rispettivo sensore di vibrazioni VS (ad esempio, quantità indicative dell’ampiezza e/o della frequenza delle vibrazioni misurate da detto rispettivo sensore di vibrazioni VS); • receive, from the respective VS vibration sensor, indicative quantities of vibrations measured by said respective VS vibration sensor (for example, indicative quantities of the amplitude and / or frequency of the vibrations measured by said respective VS vibration sensor);
• confrontare le quantità indicative delle vibrazioni misurate dal rispettivo sensore di vibrazioni VS con le rispettive prime quantità di riferimento in modo da controllare se dette quantità indicative delle vibrazioni misurate dal rispettivo sensore di vibrazioni VS soddisfano prime predefinite condizioni di allerta rispetto al rispettivo modello strutturale di riferimento; • compare the indicative quantities of the vibrations measured by the respective vibration sensor VS with the respective first reference quantities in order to check whether said indicative quantities of the vibrations measured by the respective vibration sensor VS satisfy the first predefined alert conditions with respect to the respective structural model of reference;
• se le quantità indicative delle vibrazioni misurate dal rispettivo sensore di vibrazioni VS soddisfano le prime predefinite condizioni di allerta rispetto al rispettivo modello strutturale di riferimento (ad esempio, se le vibrazioni misurate dal rispettivo sensore di vibrazioni VS corrispondono a quelle indotte da onde P), rilevare una prima situazione di potenziale allerta legata ad un terremoto (in particolare, viene rilevata la presenza di onde P); • if the indicative quantities of the vibrations measured by the respective vibration sensor VS satisfy the first predefined alert conditions with respect to the respective reference structural model (for example, if the vibrations measured by the respective vibration sensor VS correspond to those induced by P waves) , detect a first potential alert situation linked to an earthquake (in particular, the presence of P waves is detected);
• se rileva la prima situazione di potenziale allerta, inviare messaggi di potenziale allerta al sistema di elaborazione 11 ed agli altri dispositivi di monitoraggio 121 collegati in modalità paritaria con detto dispositivo di monitoraggio 121; • if it detects the first potential alert situation, send potential alert messages to the processing system 11 and to the other monitoring devices 121 connected in parity mode with said monitoring device 121;
• ricevere, dal sistema di elaborazione 11 e dagli altri dispositivi di monitoraggio 121 collegati in modalità paritaria con detto dispositivo di monitoraggio 121, messaggi di risposta che includono messaggi di conferma e/o di mancata conferma della prima situazione di potenziale allerta; • receiving, from the processing system 11 and from the other monitoring devices 121 connected in parity mode with said monitoring device 121, response messages which include messages of confirmation and / or non-confirmation of the first potential alert situation;
• decidere, sulla base dei messaggi di riposta ricevuti dal sistema di elaborazione 11 e dagli altri dispositivi di monitoraggio 121 collegati in modalità paritaria con detto dispositivo di monitoraggio 121, se la prima situazione di potenziale allerta è confermata; • deciding, on the basis of the response messages received from the processing system 11 and from the other monitoring devices 121 connected in parity mode with said monitoring device 121, whether the first situation of potential alert is confirmed;
• se la prima situazione di potenziale allerta non è confermata, ovvero in caso di falso allarme (ad esempio, nel caso in cui nessuno degli altri dispositivi di monitoraggio 121 collegati in modalità peer-to-peer con detto dispositivo di monitoraggio 121 stia rilevando onde P), modificare le rispettive prime quantità di riferimento sulla base delle quantità indicative delle vibrazioni misurate dal rispettivo sensore di vibrazioni VS aggiornando in tal modo il rispettivo modello strutturale di riferimento (ad esempio, ricalibrando le rispettive prime quantità di riferimento sulla base delle quantità misurate dal rispettivo sensore di vibrazioni VS che hanno dato origine al falso allarme, incrementando in tal modo, di volta in volta, la propria capacità di rilevare falsi allarmi); • if the first potential alert situation is not confirmed, or in the event of a false alarm (for example, if none of the other monitoring devices 121 connected in peer-to-peer mode with said monitoring device 121 are detecting waves P), modify the respective first reference quantities on the basis of the indicative quantities of the vibrations measured by the respective vibration sensor VS thereby updating the respective reference structural model (for example, recalibrating the respective first reference quantities on the basis of the measured quantities from the respective VS vibration sensor that gave rise to the false alarm, thus increasing, from time to time, its ability to detect false alarms);
• ricevere messaggi di potenziale allerta indicativi di una seconda situazione di potenziale allerta legata da un terremoto rilevata da uno o più degli altri dispositivi di monitoraggio 121 collegati in modalità paritaria con detto dispositivo di monitoraggio 121; • receiving potential alert messages indicative of a second potential alert situation linked to an earthquake detected by one or more of the other monitoring devices 121 connected in parity mode with said monitoring device 121;
• inviare messaggi di conferma e/o di mancata conferma della seconda situazione di potenziale allerta a seconda se le quantità indicative delle vibrazioni misurate dal rispettivo sensore di vibrazioni VS soddisfano o meno le prime predefinite condizioni di allerta rispetto al rispettivo modello strutturale di riferimento. • send confirmation and / or non-confirmation messages of the second potential alert situation depending on whether the indicative quantities of the vibrations measured by the respective LV vibration sensor satisfy the first predefined alert conditions with respect to the respective reference structural model.
Inoltre, il sistema di elaborazione 11 è configurato per: Furthermore, the processing system 11 is configured for:
• memorizzare una lista di • store a list of
- persone 20 ed organizzazioni 30 associate alla data regione della superficie terrestre dove è installata la rete di monitoraggio intelligente 12 (ad esempio, persone residenti in tale regione, aziende (private, ospedaliere, ecc.) aventi sede in tale regione, posti di comando di polizia, esercito, ecc. disposti in tale regione, la Protezione Civile, altri enti/agenzie/dipartimenti statali/governativi, ecc.), e - 20 people and 30 organizations associated with the given region of the earth's surface where the intelligent monitoring network 12 is installed (for example, people residing in that region, companies (private, hospitals, etc.) based in that region, command posts police, army, etc. located in that region, the Civil Protection, other state / government bodies / agencies / departments, etc.), and
- sistemi automatici di sicurezza (40) attivabili per eseguire, in automatico, una pluralità di procedure di sicurezza in detta data regione della superficie terrestre (ad esempio, sistemi automatici di sicurezza di stazioni/reti ferroviarie (incluse quelle metropolitane), aeroporti, ponti mobili, sistemi di controllo del traffico (come sistemi di controllo di semafori), sistemi di controllo di ascensori, ecc.); - automatic security systems (40) that can be activated to automatically perform a plurality of security procedures in said given region of the earth's surface (for example, automatic security systems of railway stations / networks (including metropolitan ones), airports, bridges furniture, traffic control systems (such as traffic light control systems), elevator control systems, etc.);
• ricevere, da uno o più dei dispositivi di monitoraggio 121, uno o più messaggi di potenziale allerta relativi ad una terza situazione di potenziale allerta legata ad un terremoto; • receive, from one or more of the monitoring devices 121, one or more potential alert messages relating to a third potential alert situation linked to an earthquake;
• decidere, sulla base del numero e della posizione nella data regione della superficie terrestre dei dispositivi di monitoraggio 121 che hanno rilevato la terza situazione di potenziale allerta, se detta terza situazione di potenziale allerta è confermata; • decide, on the basis of the number and position in the given region of the earth's surface of the monitoring devices 121 that have detected the third potential alert situation, whether said third potential alert situation is confirmed;
• se la terza situazione di potenziale allerta non è confermata (ad esempio, nel caso in cui ci sia una singola segnalazione da parte di un solo dispositivo di monitoraggio 121), inviare messaggi di mancata conferma al/i dispositivo/i di monitoraggio 121 che ha/hanno rilevato detta terza situazione di potenziale allerta; • if the third potential alert situation is not confirmed (for example, if there is a single signal from a single monitoring device 121), send non-confirmation messages to the monitoring device (s) 121 that has / have detected said third situation of potential alert;
• se la terza situazione di potenziale allerta è confermata (ad esempio, nel caso in cui inizino ad arrivare sempre più segnalazioni da sempre più dispositivi di monitoraggio 121 disposti in una stessa zona della data regione della superficie terrestre dove è installata la rete di monitoraggio intelligente 12), • if the third potential alert situation is confirmed (for example, if more and more reports start to arrive from more and more monitoring devices 121 located in the same area of the given region of the earth's surface where the intelligent monitoring network is installed 12),
- inviare messaggi di conferma ai dispositivi di monitoraggio 121 che hanno rilevato detta terza situazione di potenziale allerta, - send confirmation messages to the monitoring devices 121 which have detected said third situation of potential alert,
- inviare messaggi di allarme alle persone 20 ed alle organizzazioni 30 associate alla data regione della superficie terrestre, ed - send alarm messages to 20 people and 30 organizations associated with the given region of the earth's surface, and
- attivare i sistemi automatici di sicurezza 40. Preferibilmente, il sistema di monitoraggio e di allerta precoce 1 comprende anche una pluralità di applicazioni software 13, ciascuna delle quali è installata su un dispositivo di comunicazione mobile 50 (ad esempio, uno smartphone o un tablet) di una persona 20 associata alla data regione della superficie terrestre, detto dispositivo di comunicazione mobile 50 essendo configurato per calcolare la propria posizione e per consentire alla rispettiva applicazione software 13 di comunicare, tramite una o più reti telematiche, con il sistema di elaborazione 11; inoltre, detto sistema di elaborazione 11 è preferibilmente configurato per, se la terza situazione di potenziale allerta è confermata, ottenere da ogni applicazione software 13 la posizione del rispettivo dispositivo di comunicazione mobile 50 su cui è installata detta applicazione software 13, ottenendo in tal modo informazioni molto preziose per eventuali operazioni di soccorso successive al terremoto. - activate the automatic safety systems 40. Preferably, the monitoring and early warning system 1 also comprises a plurality of software applications 13, each of which is installed on a mobile communication device 50 (for example, a smartphone or a tablet ) of a person 20 associated with the given region of the earth's surface, said mobile communication device 50 being configured to calculate its position and to allow the respective software application 13 to communicate, via one or more telematic networks, with the processing system 11 ; moreover, said processing system 11 is preferably configured for, if the third potential alert situation is confirmed, to obtain from each software application 13 the position of the respective mobile communication device 50 on which said software application 13 is installed, thus obtaining very valuable information for any relief operations following the earthquake.
Preferibilmente, la rispettiva unità elettronica di controllo ed elaborazione ECPU di ogni dispositivo di monitoraggio 121 è configurata anche per: Preferably, the respective electronic control and processing unit ECPU of each monitoring device 121 is also configured for:
• memorizzare rispettive seconde quantità di riferimento legate al rispettivo modello strutturale di riferimento (ad esempio, una o più seconde soglie relative ad ampiezze e/o frequenze di vibrazioni provocate da cedimenti strutturali della rispettiva struttura fissa in cui è installato detto dispositivo di monitoraggio 121); • store respective second reference quantities linked to the respective reference structural model (for example, one or more second thresholds relating to amplitudes and / or frequencies of vibrations caused by structural failures of the respective fixed structure in which said monitoring device 121 is installed) ;
• confrontare le quantità indicative delle vibrazioni misurate dal rispettivo sensore di vibrazioni VS con le rispettive seconde quantità di riferimento in modo da controllare se dette quantità indicative delle vibrazioni misurate dal rispettivo sensore di vibrazioni VS soddisfano seconde predefinite condizioni di allerta rispetto al rispettivo modello strutturale di riferimento; • compare the indicative quantities of the vibrations measured by the respective vibration sensor VS with the respective second reference quantities in order to check whether said indicative quantities of the vibrations measured by the respective vibration sensor VS satisfy second predefined alert conditions with respect to the respective structural model of reference;
• se le quantità indicative delle vibrazioni misurate dal rispettivo sensore di vibrazioni VS soddisfano le seconde predefinite condizioni di allerta rispetto al rispettivo modello strutturale di riferimento, rilevare una quarta situazione di potenziale allerta legata ad un cedimento strutturale della rispettiva struttura fissa; e, • if the indicative quantities of the vibrations measured by the respective VS vibration sensor satisfy the second predefined alert conditions with respect to the respective reference structural model, detect a fourth potential alert situation linked to a structural failure of the respective fixed structure; And,
• se rileva la quarta situazione di potenziale allerta, inviare al sistema di elaborazione 11 un messaggio indicativo di detta quarta situazione di potenziale allerta. • if it detects the fourth potential alert situation, send to the processing system 11 a message indicative of said fourth potential alert situation.
Inoltre, Il sistema di elaborazione 11 è preferibilmente configurato per: Furthermore, the processing system 11 is preferably configured for:
• memorizzare, per ogni dispositivo di monitoraggio 121, una lista di corrispondenti persone 20 e/o organizzazioni 30 e/o sistemi automatici di sicurezza 40 associati alla rispettiva struttura fissa a cui è accoppiato detto dispositivo di monitoraggio 121; e, • memorizing, for each monitoring device 121, a list of corresponding persons 20 and / or organizations 30 and / or automatic security systems 40 associated with the respective fixed structure to which said monitoring device 121 is coupled; And,
• se riceve il messaggio indicativo di detta quarta situazione di potenziale allerta, inviare messaggi di allarme alle persone 20 ed alle associazioni 30 associate a, ed attivare i sistemi automatici di sicurezza 40 associati a, la struttura fissa a cui è accoppiato il dispositivo di monitoraggio 121 che ha rilevato detta quarta situazione di potenziale allerta. • if it receives the message indicative of said fourth potential alert situation, send alarm messages to the people 20 and the associations 30 associated with, and activate the automatic security systems 40 associated with, the fixed structure to which the monitoring device is coupled 121 which detected the fourth situation of potential alert.
Più preferibilmente, detto sistema di elaborazione 11 è configurato per: More preferably, said processing system 11 is configured for:
• memorizzare, per ogni dispositivo di monitoraggio 121, una lista di corrispondenti applicazioni software 13 installate su dispositivi di comunicazione mobile 50 associati alla rispettiva struttura fissa a cui è accoppiato detto dispositivo di monitoraggio 121; e, • storing, for each monitoring device 121, a list of corresponding software applications 13 installed on mobile communication devices 50 associated with the respective fixed structure to which said monitoring device 121 is coupled; And,
• se riceve il messaggio indicativo di detta quarta situazione di potenziale allerta, ottenere, dalle applicazioni software 13 installate sui dispositivi di comunicazione mobile 50 associati alla struttura fissa a cui è accoppiato il dispositivo di monitoraggio 121 che ha rilevato detta quarta situazione di potenziale allerta, le posizioni dei dispositivi di comunicazione mobile 50 su cui sono installate dette applicazioni software 13 (in tal modo ottenendo, anche in questo caso, informazioni molto preziose per eventuali successive operazioni di soccorso). • if it receives the message indicative of said fourth potential alert situation, obtain, from the software applications 13 installed on the mobile communication devices 50 associated with the fixed structure to which the monitoring device 121 that has detected said fourth potential alert situation is coupled, the positions of the mobile communication devices 50 on which said software applications 13 are installed (thus obtaining, also in this case, very valuable information for any subsequent rescue operations).
Convenientemente, il sistema di elaborazione 11 è configurato per inviare i messaggi di allarme tramite e-mail e/o SMS e/o notifiche push e/o uno o più predefiniti servizi di messaggistica (ad esempio WhatsApp, Skype, ecc.). Conveniently, the processing system 11 is configured to send alarm messages via e-mail and / or SMS and / or push notifications and / or one or more predefined messaging services (for example WhatsApp, Skype, etc.).
Preferibilmente, il sistema di elaborazione 11 e la rete di monitoraggio intelligente 12 sono basati su una o più tecnologie di intelligenza artificiale, quali ad esempio k-NN, Local Outlier Factor, Decision Trees, Random Forest, Support Vector Machines, k-means, Deep learning, Restricted Boltzmann machine. Preferably, the processing system 11 and the intelligent monitoring network 12 are based on one or more artificial intelligence technologies, such as for example k-NN, Local Outlier Factor, Decision Trees, Random Forest, Support Vector Machines, k-means, Deep learning, Restricted Boltzmann machine.
Convenientemente, i dispositivi di monitoraggio 121 sono configurati per inviare al sistema di elaborazione 11 le quantità indicative delle vibrazioni misurate dai rispettivi sensori di vibrazioni VS (tutte o solo parte di dette quantità). Più convenientemente, i dispositivi di monitoraggio 121 possono essere configurati per inviare al sistema di elaborazione 11 anche i parametri ambientali misurati dai rispettivi sensori ambientali ES (ad esempio, temperatura, pressione atmosferica, umidità, quantità indicative della qualità dell’aria, ecc.). Inoltre, il sistema di elaborazione è convenientemente configurato anche per: Conveniently, the monitoring devices 121 are configured to send to the processing system 11 the quantities indicative of the vibrations measured by the respective vibration sensors VS (all or only part of said quantities). More conveniently, the monitoring devices 121 can be configured to send to the processing system 11 also the environmental parameters measured by the respective environmental sensors ES (for example, temperature, atmospheric pressure, humidity, quantities indicative of air quality, etc.) . Furthermore, the processing system is conveniently configured also for:
• memorizzare tutti i dati ricevuti dai dispositivi di monitoraggio 121; e • storing all the data received from the monitoring devices 121; And
• rendere disponibili alle persone 20 ed alle organizzazioni 30, in formato grafico e/o testuale, i dati memorizzati relativi ai rispettivi dispositivi di monitoraggio 121 a cui sono associate dette persone 20 e dette organizzazioni 30. • make available to the persons 20 and to the organizations 30, in graphic and / or textual format, the stored data relating to the respective monitoring devices 121 to which said persons 20 and said organizations 30 are associated.
Ad esempio, il sistema di elaborazione 11 può convenientemente includere un portale web accessibile da utenti autorizzati, tramite l’uso di un browser e previa autenticazione basata su credenziali di accesso (quali, ad esempio, username e password), per consentire agli utenti autorizzati di visualizzare, analizzare ed elaborare i dati di monitoraggio forniti da rispettivi dispositivi di monitoraggio 121. For example, the processing system 11 can conveniently include a web portal accessible by authorized users, through the use of a browser and after authentication based on access credentials (such as, for example, username and password), to allow authorized users to view, analyze and process the monitoring data provided by respective monitoring devices 121.
Convenientemente, al momento dell’installazione di un nuovo dispositivo di monitoraggio 121, su quest’ultimo viene memorizzato un predefinito modello strutturale di riferimento inziale calcolato sulla base delle caratteristiche della struttura fissa a cui viene accoppiato detto nuovo dispositivo di monitoraggio 121. Una volta in funzione, il dispositivo di monitoraggio 121 aggiornerà tale modello strutturale di riferimento (secondo la logica descritta in precedenza) in modo da aumentare, in generale, la propria precisione ed affidabilità nell’individuazione delle onde P ed, in particolare, la propria capacità di riconoscimento dei falsi allarmi. Conveniently, when a new monitoring device 121 is installed, a predefined initial reference structural model is stored on the latter, calculated on the basis of the characteristics of the fixed structure to which said new monitoring device 121 is coupled. function, the monitoring device 121 will update this reference structural model (according to the logic described above) in order to increase, in general, its accuracy and reliability in the identification of P waves and, in particular, its recognition capacity false alarms.
Da quanto sopra descritto, appaiono immediatamente chiare al lettore esperto la novità e la portata inventiva della combinazione sinergica delle caratteristiche del sistema di monitoraggio e di allerta precoce 1 secondo la presente invenzione. In particolare, è importante notare il fatto che la presente invenzione permette di raggiungere gli scopi che ci si era prefisso di raggiungere, consentendo, allo stesso tempo, di ottenere una serie di ulteriori vantaggi tecnici, così come verrà discusso nel seguito. From what has been described above, the novelty and inventive scope of the synergistic combination of the characteristics of the monitoring and early warning system 1 according to the present invention appear immediately clear to the expert reader. In particular, it is important to note that the present invention makes it possible to achieve the aims which it was intended to achieve, while at the same time allowing to obtain a series of further technical advantages, as will be discussed below.
Innanzitutto, è importante notare che lo sfruttamento della presente invenzione risulta particolarmente vantaggioso in quei luoghi, come l’Italia, dove la stragrande maggioranza degli edifici è stata costruita decine o addirittura centinaia di anni fa, senza rispettare alcuna normativa anti-sismica e con tecniche costruttive che rendono tali edifici incapaci di sopportare un sisma anche di lieve entità. In un tale scenario, ogni edificio diventa, quindi, un caso a sé stante e la capacità, grazie all’uso della presente invenzione, di ottenere informazioni sulla sua risposta dinamica in occasione di micro-terremoti risulta fondamentale per poter agire preventivamente al fine di cercare di salvare il più alto numero possibile di vite umane. Infatti, la presente invenzione consente di raccogliere dati edificio per edificio (dati che, come detto prima, sono fondamentali per l’analisi e la predizione degli effetti di un sisma), oltre al fatto di permettere di attivare un processo automatico di allerta precoce e, preferibilmente, anche di localizzazione dei cittadini. First of all, it is important to note that the exploitation of the present invention is particularly advantageous in those places, such as Italy, where the vast majority of buildings were built tens or even hundreds of years ago, without respecting any anti-seismic regulations and with techniques construction that make these buildings unable to withstand even a minor earthquake. In such a scenario, each building becomes, therefore, a case in itself and the ability, thanks to the use of the present invention, to obtain information on its dynamic response in the event of micro-earthquakes is essential to be able to act preventively in order to try to save as many human lives as possible. In fact, the present invention allows to collect data building by building (data which, as mentioned before, are fundamental for the analysis and prediction of the effects of an earthquake), in addition to allowing to activate an automatic early warning process and , preferably, also for the location of citizens.
La rete di monitoraggio intelligente 12 rappresenta una vera e propria rete neurale IoT (dall’inglese “Internet of Things”) distribuita, dove ogni nodo (ossia, ogni dispositivo di monitoraggio 121) è interconnesso direttamente, in modalità peer-to-peer, con gli altri nodi vicini così da garantire la massima velocità di propagazione. The intelligent monitoring network 12 represents a real distributed IoT neural network (from the English "Internet of Things"), where each node (that is, each monitoring device 121) is directly interconnected, in peer-to-peer mode, with the other nearby nodes so as to ensure maximum propagation speed.
La rete di monitoraggio intelligente 12 non dipende direttamente da sistemi centrali ed impara giorno dopo giorno a comprendere l’ambiente in cui si trova attraverso i continui micro-terremoti. In questo modo, ogni singolo dispositivo di monitoraggio 121 è in grado di imparare le caratteristiche del sito in cui è installato, confrontando i propri dati con quelli degli altri dispositivi di monitoraggio 121 vicini. The intelligent monitoring network 12 does not depend directly on central systems and learns day by day to understand the environment in which it is located through continuous micro-earthquakes. In this way, each individual monitoring device 121 is able to learn the characteristics of the site in which it is installed, by comparing its data with those of the other monitoring devices 121 nearby.
I dispositivi di monitoraggio 121 imparano, quindi, a distinguere le onde P che precedono le onde S distruttive mettendo in comune i dati sulle vibrazioni che ricevono ed attivando, se necessario, le procedure di allerta precoce. In questo modo, il sistema di monitoraggio e di allerta precoce 1 è in grado di generare un early warning con, mediamente, 5-15 secondi di anticipo rispetto all’arrivo delle onde S distruttive. The monitoring devices 121 therefore learn to distinguish the P waves preceding the destructive S waves by sharing the data on the vibrations they receive and activating, if necessary, the early warning procedures. In this way, the monitoring and early warning system 1 is able to generate an early warning with, on average, 5-15 seconds before the arrival of the destructive S waves.
Inoltre, il sistema di monitoraggio e di allerta precoce 1 consente di eseguire procedure automatiche (ossia di tipo Machine-to-Machine (M2M)) di sicurezza, come, ad esempio, portare al piano ed aprire le porte degli ascensori, chiudere le valvole di distribuzione del gas, rallentare i treni ad alta velocità, segnalare l’evento nelle sale operatorie degli ospedali, ecc.. Tutto nell’ottica di aumentare il livello di sicurezza dei cittadini cercando di attuare quelle operazioni che possano mitigare anche il disagio psicologico derivante dall’evento sismico. In addition, the monitoring and early warning system 1 allows automatic (Machine-to-Machine (M2M) type) safety procedures to be carried out, such as, for example, bringing to the landing and opening the doors of the lifts, closing the valves. distribution of gas, slow down high-speed trains, report the event in hospital operating rooms, etc. All with a view to increasing the level of safety of citizens by trying to implement those operations that can also mitigate the resulting psychological distress from the seismic event.
Rispetto ad altri sistemi, il sistema secondo la presente invenzione è assolutamente affidabile, perché la rete neurale (i.e., la rete di monitoraggio intelligente 12) deve essere stimolata in più nodi per potersi attivare. Non è sufficiente un solo positivo, ma solo l’identificazione di un’onda P da parte di più dispositivi di monitoraggio 12 consente di generare l’effetto a cascata. Compared to other systems, the system according to the present invention is absolutely reliable, because the neural network (i.e., the intelligent monitoring network 12) must be stimulated in several nodes in order to be activated. A single positive is not enough, but only the identification of a P wave by multiple monitoring devices 12 allows you to generate the cascade effect.
Ma, come detto prima, il sistema di monitoraggio ed allerta precoce 1 non lavora solo in occasione degli eventi estremi, perché installando uno o più dispositivi di monitoraggio 121 all’interno di un edificio si ottengono, ad ogni micro- e mini-sisma, informazioni molto importanti sulla risposta dinamica dell’edificio e sulla composizione degli strati di terreno sottostanti, interpolando le informazioni sulla posizione dell’ipocentro del terremoto con i tempi di propagazione e gli effetti di scuotimento. Questo consente di creare mappe di microzonazione sismica molto più precise e dettagliate di quelle attualmente utilizzate e/o attualmente disponibili. But, as mentioned before, the monitoring and early warning system 1 does not work only on the occasion of extreme events, because by installing one or more monitoring devices 121 inside a building, at each micro- and mini-earthquake, very important information on the dynamic response of the building and on the composition of the underlying soil layers, interpolating the information on the position of the hypocenter of the earthquake with the propagation times and the effects of shaking. This allows you to create seismic microzonation maps that are much more precise and detailed than those currently used and / or currently available.
In altre parole, le informazioni fornite dalla rete di monitoraggio intelligente 12 consentono di mappare il rischio sismico punto per punto e, quindi, di pianificare interventi di analisi e rilevamento che possono portare poi ad opere di consolidamento strutturale, specifiche per ogni singolo edificio. In other words, the information provided by the intelligent monitoring network 12 makes it possible to map the seismic risk point by point and, therefore, to plan analysis and survey interventions that can then lead to structural consolidation works, specific for each individual building.
Inoltre, nel caso in cui un edificio subisca fenomeni di cedimento strutturale anche non direttamente legati a manifestazioni sismiche, la presente invenzione consente di attivare procedure di allarme diretto. Infatti, il flusso dati inviato dai dispositivi di monitoraggio 121 viene ricevuto ed analizzato in tal senso dal sistema di elaborazione 11, consentendo in questo modo di segnalare tempestivamente vibrazioni anomale che vengono percepite sapendo (dalle informazioni provenienti dai dispositivi di monitoraggio 121 vicini) che tali vibrazioni non sono riconducibili ad un movimento tellurico. Furthermore, in the event that a building undergoes structural failure phenomena also not directly linked to seismic events, the present invention allows to activate direct alarm procedures. In fact, the data flow sent by the monitoring devices 121 is received and analyzed in this sense by the processing system 11, thus allowing to promptly signal anomalous vibrations that are perceived knowing (from the information coming from the neighboring monitoring devices 121) that such vibrations are not attributable to a telluric movement.
Peraltro, come descritto in precedenza, i dispositivi di monitoraggio 121 possono essere convenientemente equipaggiati anche con sensori ambientali ES al fine di monitorare anche parametri ambientali, quali temperatura, umidità, pressione atmosferica, polveri sottili, inquinanti e gas. Questo consente di effettuare una mappatura in tempo reale dei movimenti degli inquinanti nelle aree residenziali. Moreover, as previously described, the monitoring devices 121 can also be conveniently equipped with environmental sensors ES in order to also monitor environmental parameters, such as temperature, humidity, atmospheric pressure, fine dust, pollutants and gases. This allows real-time mapping of the movements of pollutants in residential areas.
Va altresì notato che il sistema secondo la presente invenzione ha un’architettura altamente scalabile ed è in grado di gestire dinamicamente picchi di traffico e di eventi. It should also be noted that the system according to the present invention has a highly scalable architecture and is able to dynamically manage traffic and event peaks.
Inoltre, l’uso delle applicazioni software 13 che trasmettono la propria posizione in caso di terremoto (o di cedimento strutturale di un edificio) consente di avere una precisa mappa di localizzazione delle persone al momento del sisma (o del cedimento strutturale), con una conseguente (potenziale) riduzione dei tempi di soccorso. Furthermore, the use of software applications 13 that transmit one's position in the event of an earthquake (or structural failure of a building) allows to have a precise map of the location of people at the time of the earthquake (or structural failure), with a consequent (potential) reduction in rescue times.
Peraltro, come già spiegato in precedenza, l’uso di connessioni dirette peer-to-peer tra dispositivi di monitoraggio 121 vicini permette di ridurre al massimo le latenze di comunicazione ed i tempi di trasmissione. In questo modo, la rete di monitoraggio intelligente 12 si comporta in modo simile ad una rete di neuroni implementando un primo livello di intelligenza artificiale direttamente sulla rete stessa. Infatti, come descritto in dettaglio in precedenza, ogni singolo dispositivo di monitoraggio 121 elabora i segnali ricevuti dal rispettivo sensore di vibrazioni VB ed, in modo totalmente autonomo, decide quali dati/informazioni siano da riportare al sistema di elaborazione 11 e/o ai dispositivi di monitoraggio 121 vicini. A tal riguardo, è importante sottolineare ancora una volta la novità della modalità di analisi dei dati distribuita tra dispositivi di monitoraggio 121 e sistema di elaborazione 11 (al contrario dei sistemi/dispositivi noti in cui l’analisi dei dati avviene unicamente in maniera centralizzata). Moreover, as already explained above, the use of direct peer-to-peer connections between neighboring monitoring devices 121 allows to minimize communication latencies and transmission times. In this way, the intelligent monitoring network 12 behaves similarly to a network of neurons by implementing a first level of artificial intelligence directly on the network itself. In fact, as previously described in detail, each individual monitoring device 121 processes the signals received by the respective vibration sensor VB and, in a totally autonomous way, decides which data / information is to be reported to the processing system 11 and / or to the devices. monitoring 121 neighbors. In this regard, it is important to emphasize once again the novelty of the data analysis mode distributed between monitoring devices 121 and processing system 11 (as opposed to known systems / devices in which data analysis takes place only in a centralized manner) .
Peraltro, l’uso di collegamenti peer-to-peer tra i dispositivi di monitoraggio 121 vicini unitamente all’analisi dei dati distribuita su due livelli (i.e., rete di monitoraggio intelligente 12 e sistema di elaborazione 11) rendono detta rete di monitoraggio intelligente 12 molto più stabile, a prova d’errore e, soprattutto, più veloce perché l’elaborazione avviene senza un round-trip verso/da un server centrale (così come, invece, avviene nei sistemi/dispositivi di tipo noto). Moreover, the use of peer-to-peer connections between neighboring monitoring devices 121 together with data analysis distributed on two levels (i.e., intelligent monitoring network 12 and processing system 11) make said intelligent monitoring network 12 much more stable, foolproof and, above all, faster because the processing takes place without a round-trip to / from a central server (as, however, occurs in known systems / devices).
In conclusione, risulta chiaro che varie modifiche possono essere apportate alla presente invenzione, tutte rientranti nell’ambito di tutela dell’invenzione come definito nelle rivendicazioni allegate. A tal riguardo, vale la pena di notare che il sistema secondo la presente invenzione è vantaggiosamente applicabile in decine e decine di applicazioni differenti, quali, ad esempio, il monitoraggio ambientale, il monitoraggio dello stato degli alberi nelle città, ecc.. In conclusion, it is clear that various changes can be made to the present invention, all falling within the scope of protection of the invention as defined in the attached claims. In this regard, it is worth noting that the system according to the present invention is advantageously applicable in dozens and dozens of different applications, such as, for example, environmental monitoring, monitoring of the state of trees in cities, etc.
Claims (10)
Priority Applications (1)
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| IT102016000102545A IT201600102545A1 (en) | 2016-10-12 | 2016-10-12 | INTELLIGENT MONITORING AND EARLY ALERT SYSTEM |
Publications (1)
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| IT201600102545A1 true IT201600102545A1 (en) | 2018-04-12 |
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ID=58609667
Family Applications (1)
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| IT102016000102545A IT201600102545A1 (en) | 2016-10-12 | 2016-10-12 | INTELLIGENT MONITORING AND EARLY ALERT SYSTEM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | IT201600102545A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT201900023541A1 (en) | 2019-12-10 | 2021-06-10 | Wise Robotics Soc A Responsabilita Limitata | IMPROVED MONITORING AND EARLY ALERT SYSTEM |
| IT202000005938A1 (en) | 2020-03-19 | 2021-09-19 | Franco Ferri | System and method for managing the risk deriving from vibrations |
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