IT202100028184A1 - Metodo per caratterizzare meccanicamente una struttura e relativi unità di controllo e sistema - Google Patents
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Description
Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo:
?METODO PER CARATTERIZZARE MECCANICAMENTE UNA STRUTTURA E RELATIVI UNIT? DI CONTROLLO E SISTEMA?
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un metodo per caratterizzare meccanicamente una struttura, in accordo con il preambolo della rivendicazione 1. In particolare, vengono illustrati un metodo, una unit? di controllo ed un sistema per caratterizzare meccanicamente una struttura, ad esempio al fine di monitorarne continuativamente o periodicamente lo stato strutturale.
La presente invenzione ? utilizzabile per caratterizzare meccanicamente una qualsiasi struttura flessibile, sia essa artificiale o naturale, ovvero per determinare un insieme di parametri meccanici (in particolare dinamici/modali) che possono indicarne la risposta a sollecitazioni di tipo meccanico. Nella presente invenzione si intende per struttura un qualsiasi manufatto, sia esso un edificio, una chiesa, uno stadio, un centro commerciale, un monumento o una qualsiasi infrastruttura, come ad esempio un ponte, una diga, un impianto industriale, o struttura naturale che mostri una apprezzabile deformabilit?. L?invenzione pu? essere altres? utile anche nella caratterizzazione di componenti meccanici e industriali che, oltre ad essere apprezzabilmente flessibili, abbiano una estensione che giustifichi una interazione tra unit? di elaborazione dei dati e sistema di misura (es. grandi turbine eoliche, strutture off-shore, condotte flessibili e tubazioni, impianti, centrali di produzione dell?energia, strutture aerospaziali etc.).
Attualmente esistono diversi sistemi noti che consentono di caratterizzare meccanicamente una struttura, come ad esempio il sistema ARTeMIS (https://svibs.com/). Tale sistema consente di acquisire e processare i dati provenienti da sensori collocati su di una struttura e consente di visualizzare alcuni risultati, derivanti da un processamento di tali dati, al fine di effettuare una identificazione strutturale e di determinare alcuni parametri modali che caratterizzano meccanicamente la struttura.
Il sistema su citato presenta una serie di inconvenienti qui di seguito illustrati.
Un primo inconveniente ? dovuto al fatto che tale sistema non consente agevolmente di caratterizzare grandi strutture, in quanto per grandi strutture tale sistema necessariamente deve utilizzare un elevato numero di sensori che devono essere gestiti tutti contemporaneamente.
Un secondo inconveniente deriva dal fatto che l?utilizzo di un elevato numero di sensori, per grandi strutture, introduce inevitabilmente tempi di latenza dei segnali misurati dai sensori posti a elevate distanze tra loro. Infatti, i tempi di latenza potrebbero introdurre errori durante il processamento dei dati e conseguentemente i risultati della caratterizzazione meccanica potrebbero essere poco affidabili.
Un ulteriore inconveniente del sistema citato ? dovuto al fatto che l?utilizzo di un elevato numero di sensori, per grandi strutture, implica inevitabilmente un aumento della complessit? computazionale di tale sistema. Infatti, tale sistema deve necessariamente introdurre algoritmi correttivi che tengano conto della posizione di ogni sensore utilizzato, in modo da ridurre gli effetti negativi dei tempi di latenza sui risultati della caratterizzazione meccanica.
Un altro inconveniente del sistema citato ? dovuto al fatto che l?utilizzo di un elevato numero di sensori per grandi strutture implica inevitabilmente un aumento della complessit? gestionale e logistica di tale sistema. Infatti, tale sistema deve necessariamente poter gestire un elevato numero di sensori con conseguente aumento della complessit? gestionale e logistica del sistema stesso, si pensi ad esempio al posizionamento e/o al cablaggio dei sensori sulla struttura.
Un altro inconveniente del sistema citato ? dovuto al fatto che l?utilizzo di un elevato numero di sensori per grandi strutture implica inevitabilmente un aumento dei costi gestionali e logistici di tale sistema. Infatti, tale sistema deve necessariamente poter gestire un elevato numero di sensori con conseguente aumento dei costi per l?acquisto dei sensori e per la loro gestione.
Scopo della presente invenzione ? pertanto quello di risolvere questi ed altri problemi dell?arte nota, e in particolare di indicare un metodo e relativi unit? di controllo e sistema, che consentano di agevolare una caratterizzazione meccanica di una struttura utilizzando un numero inferiore di sensori rispetto ai sistemi di caratterizzazione meccanica noti.
Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di indicare un sistema, una unit? di controllo ed il relativo metodo, che consentano di evitare l?introduzione di tempi di latenza dei segnali misurati dai sensori posti a elevate distanze tra loro nel sistema stesso.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di indicare un sistema, una unit? di controllo ed il relativo metodo, che consentano di ridurre la complessit? computazionale del sistema di caratterizzazione meccanica.
Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di indicare una unit? di controllo, un sistema ed il relativo metodo, che consentano di ridurre la complessit? logistica relativa alla collocazione e alla gestione dei sensori utilizzati dal sistema di caratterizzazione meccanica.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di indicare un sistema, una unit? di controllo ed il relativo metodo, che consentano di ridurre i costi di gestione del sistema stesso.
In sintesi, l?invenzione descritta consiste in un sistema, una unit? di controllo ed il relativo metodo, che consentono di effettuare una caratterizzazione meccanica di una struttura mediante l?aggregazione di dati, acquisiti da un numero limitato di sensori, in campagne di acquisizione di dati effettuate in tempi diversi. I sensori sono posizionati sulla struttura in modo che alcune posizioni di acquisizione dei medesimi siano in comune tra una campagna di acquisizione ed un?altra.
Ulteriori caratteristiche vantaggiose della presente invenzione sono oggetto delle unite rivendicazioni che formano parte integrante della presente descrizione.
L?invenzione verr? di seguito descritta dettagliatamente attraverso esempi di realizzazione non limitanti con particolare riferimento alle figure allegate, in cui:
- la Figura 1a rappresenta schematicamente un sistema per caratterizzare meccanicamente una struttura comprendente una unit? di controllo ed una pluralit? di sensori, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;
- le Figure 1b, 1c e 1d rappresentano schematicamente un esempio di posizionamento di sensori sulla struttura di Figura 1a, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;
- la Figura 2 esemplifica schematicamente un diagramma a blocchi dell?unit? di controllo di Figura 1a;
- la Figura 3 rappresenta un diagramma di flusso esemplificativo di un metodo per caratterizzare meccanicamente la struttura di Figura 1a, in accordo alla presente forma di realizzazione dell?invenzione;
- la Figura 4 mostra un esempio di tre forme modali corrispondenti rispettivamente alle configurazioni delle Figure 1b, 1c e 1d;
- la Figura 5 mostra un esempio di aggregazione delle tre forme modali corrispondenti rispettivamente alle configurazioni delle Figure 1b, 1c e 1d, mostrate in Figura 4.
La Figura 1a rappresenta schematicamente un sistema 100 per caratterizzare meccanicamente una struttura 101, in cui il sistema 100 comprende una unit? di controllo 200 ed una pluralit? di sensori atti a comunicare con l?unit? di controllo 200.
Ad esempio, la struttura 101 pu? essere un edificio, come ad esempio un grattacielo, giacente su di un piano di appoggio 102, come ad esempio un terreno e cos? via. La struttura 101 pu? essere suddivisa in porzioni 110 meccanicamente connesse tra loro, ad esempio, ogni porzione 110 pu? corrispondere ad un piano dell?edificio. Ad esempio, la struttura 101 pu? comprendere dodici porzioni 110, ovvero dodici piani meccanicamente connessi tra loro.
In accordo alla Figura 1a, almeno due sensori 120 della pluralit? di sensori sono operativamente connessi alla struttura 101, in modo da essere solidali alla struttura 101 stessa, ad esempio mediante mezzi di ancoraggio quali staffe, viti, bulloni o simili. Un sensore 120, della pluralit? di sensori, pu? essere operativamente connesso ad una porzione 110 della struttura 101 in un punto di acquisizione, ad esempio pu? essere connesso ad una soletta, una colonna, una parete, una trave e cos? via di un piano dell?edificio. Il sensore 120 pu? comprendere almeno un accelerometro atto a misurare un valore di accelerazione relativamente ad una direzione di acquisizione, come ad esempio una direzione parallela al piano di appoggio 102, nel punto di acquisizione in cui ? operativamente connesso alla struttura 101. L?insieme del punto di acquisizione e la direzione di acquisizione definiscono una posizione di acquisizione del sensore 120. Il sensore 120 pu? comprendere mezzi di comunicazione atti a comunicare con l?unit? di controllo 200, in cui tali mezzi di comunicazione possono comprendere almeno una delle seguenti interfacce: una interfaccia WiFi, una interfaccia Bluetooth, una interfaccia GSM, una interfaccia LTE, una interfaccia 5G una interfaccia CANBUS e una interfaccia Ethernet. Ad esempio, ciascun sensore 120 pu? comunicare con l?unit? di controllo 200 mediante una tecnologia IoT, come ad esempio Sigfox, LoRa o simili. Il valore di accelerazione misurato dal sensore 120 pu? essere inviato all?unita di controllo 200 mediante un segnale, analogico o digitale, rappresentativo del valore di accelerazione stesso.
L?unit? di controllo 200 ? atta a comunicare con la pluralit? di sensori, in particolare con almeno due sensori 120 della pluralit? di sensori operativamente connessi alla struttura 101 stessa. Conseguentemente, l?unit? di controllo 200 pu? ricevere almeno un segnale rappresentativo di una accelerazione di una porzione 110 della struttura 101, essendo il segnale trasmesso da almeno un sensore 120 operativamente connesso alla struttura 101. L?unit? di controllo 200, che sar? descritta con maggior dettaglio in riferimento alla Figura 2, consente di caratterizzare meccanicamente la struttura 101, analizzando i dati ottenuti dai sensori 120 in accordo al metodo della presente invenzione, che sar? descritto in riferimento alla Figura 3. In aggiunta, l?unit? di controllo 200 consente ad un utente di configurare e/o gestire il sistema 100 per caratterizzare la struttura 101, ad esempio, mediante una specifica applicazione in cui ? possibile impostare uno o pi? parametri relativi alla pluralit? di sensori e/o alla struttura 101 stessa. In aggiunta, l?unit? di controllo 200 pu? comunicare con un server (non mostrato in Figura 1a) atto a registrare dati relativi al sistema 100, come ad esempio i segnali trasmessi dai sensori 120 e/o dati risultanti della caratterizzazione meccanica della struttura 101.
In accordo alla presente forma di realizzazione dell?invenzione, le Figure 1b, 1c e 1d rappresentano un esempio di posizionamento dei sensori 120 sulla struttura 101, rispettivamente in una prima, una seconda ed una terza campagna di acquisizione di dati inerenti alla struttura 101 stessa. La prima, la seconda e la terza campagna di acquisizione di dati sono effettuate in tempi diversi, in particolare sono effettuate in tre tempi diversi.
La Figura 1b rappresenta una prima configurazione di almeno due sensori 120a, 120b operativamente connessi alla struttura 101, ad esempio installati dall?utente, in base ad un primo schema di posizionamento che pu? comprendere almeno due posizioni di acquisizione in cui i due o pi? sensori 120a, 120b, della pluralit? di sensori, sono posizionati. Tali almeno due posizioni di acquisizione possono essere riferite ad un sistema di coordinate relativo alla struttura 101. Ad esempio, il sistema di coordinate pu? essere un sistema di coordinate cartesiano a tre assi (non mostrato in Figura 1b) avente due assi complanari al piano di appoggio 102 ed avente il terzo asse perpendicolare al piano di appoggio 102 stesso, mentre l?origine del sistema di coordinate cartesiano pu? essere coincidente con uno spigolo della struttura 101, giacente sul piano di appoggio 102. Ad esempio, in accordo alla presente forma di realizzazione dell?invenzione, il primo schema di posizionamento utilizza tutti i sensori 120 della pluralit? di sensori, che comprende ad esempio un numero totale di sette sensori 120. Successivamente ogni sensore 120a, 120b, operativamente connesso alla struttura 101, pu? trasmettere all?unit? di controllo 200 almeno un primo segnale rappresentativo di una accelerazione di una porzione 110 a cui lo stesso sensore 120a, 120b ? operativamente connesso.
Analogamente la Figura 1c rappresenta una ulteriore configurazione di almeno due sensori 120a, 120c, operativamente connessi alla struttura 101, ad esempio installati dall?utente in base ad un ulteriore schema di posizionamento che pu? comprendere almeno due ulteriori posizioni di acquisizione in cui i due o pi? sensori 120a, 120c della pluralit? di sensori sono posizionati. Tali almeno due ulteriori posizioni di acquisizione possono essere riferite al sistema di coordinate, relativo alla struttura 101, descritto per la Figura 1b.
Similmente la Figura 1d rappresenta una ulteriore configurazione di almeno due sensori 120a, 120d, operativamente connessi alla struttura 101, ad esempio installati dall?utente in base ad un ulteriore schema di posizionamento che pu? comprendere almeno due ulteriori posizioni di acquisizione in cui i due o pi? sensori 120a, 120d della pluralit? di sensori sono posizionati. Tali almeno due ulteriori posizioni di acquisizione possono essere riferite al sistema di coordinate, relativo alla struttura 101, descritto per la Figura 1b.
In accordo alla presente forma di realizzazione dell?invenzione, l?ulteriore schema di posizionamento di Figura 1c utilizza una parte dei sensori 120a, 120c della pluralit? di sensori, ovvero utilizza solo sei sensori 120a, 120c dei sette sensori 120 della pluralit? di sensori. Similmente, l?ulteriore schema di posizionamento di Figura 1d utilizza solo cinque sensori 120a, 120d dei sette sensori 120 della pluralit? di sensori.
Successivamente, in riferimento alla Figure 1c, ogni sensore 120a, 120c operativamente connesso alla struttura 101 pu? trasmettere all?unit? di controllo 200 almeno un ulteriore segnale rappresentativo di una accelerazione di una ulteriore porzione 110 a cui ? operativamente connesso.
Successivamente, in riferimento alla Figura 1d, ogni sensore 120a, 120d operativamente connesso alla struttura 101 pu? trasmettere all?unit? di controllo 200 almeno un ulteriore segnale rappresentativo di una accelerazione di una ulteriore porzione 110 a cui ? operativamente connesso.
In accordo alla presente invenzione, il primo schema di posizionamento predefinito (di Figura 1b) e l?ulteriore schema di posizionamento predefinito (di Figura 1c) comprendono almeno una posizione di acquisizione comune dei sensori 120a, preferibilmente almeno due posizioni di acquisizione comuni dei sensori 120a. Ad esempio, con riferimento alle Figure 1b, 1c e 1d, tre sensori 120a (indicati in nero) hanno le stesse posizioni di acquisizione per tutte e tre le configurazioni descritte.
In un'altra forma di realizzazione dell?invenzione, le configurazioni relative alle figure 1b e 1c possono avere almeno una posizione di acquisizione dei sensori 120a comune, preferibilmente almeno due posizioni di acquisizione comuni dei sensori 120a, mentre la configurazione relativa alla figura 1d pu? avere almeno una posizione di acquisizione dei sensori 120a comune, preferibilmente almeno due posizioni di acquisizione comuni dei sensori 120a, alla configurazione 1b o 1c.
In un'altra forma di realizzazione dell?invenzione, possono essere vantaggiosamente considerate due sole configurazioni oppure un numero qualsiasi di configurazioni a seconda delle dimensioni della struttura 101 e/o dal numero totale di sensori 120 della pluralit? di sensori.
Risulta chiaro all?esperto del ramo che la presente invenzione consente vantaggiosamente di utilizzare, in tempi diversi, un numero ridotto di sensori 120 rispetto alle tecniche note. Infatti, secondo le tecniche note, per caratterizzare meccanicamente la struttura 101 sarebbero necessari dodici sensori 120, ciascuno in una posizione di acquisizione, che acquisiscono dati contemporaneamente. La determinazione delle posizioni di acquisizione dei sensori 120 pu?, ad esempio, essere ottenuta mediante una fase di interazione ed una fase di ottimizzazione che saranno descritte nel seguito della presente descrizione.
Invece, in accordo alla presente invenzione ? possibile caratterizzare meccanicamente la struttura 101 utilizzando un numero inferiore di sensori, ovvero non pi? di sette sensori 120 che acquisiscono dati contemporaneamente. Vantaggiosamente i sensori 120 possono essere posizionati in modo da misurare in almeno due tempi diversi almeno due parti distinte della struttura 101. Nell?esempio riportato nelle Figure 1b, 1c e 1d i dati provenienti dai sensori 120 sono acquisiti in tre tempi diversi.
La Figura 2 rappresenta uno schema a blocchi esemplificativo dell?unit? di controllo 200 per caratterizzare meccanicamente una struttura 101. L?unit? di controllo 200 pu? comprendere mezzi di comunicazione 230, mezzi di interfaccia 220, mezzi di memorizzazione 240 e mezzi di elaborazione 250. Questi possono essere interconnessi attraverso un bus di comunicazione 201.
I mezzi di comunicazione 230 sono atti ad instaurare un canale di comunicazione con almeno due sensori 120 di detta pluralit? di sensori. In aggiunta, i mezzi di comunicazione 230 possono instaurare un ulteriore canale di comunicazione con il server. I mezzi di comunicazione 230 possono comprendere ad esempio una interfaccia USB, CANBUS, ETHERNET, WiFi, Bluetooth, GSM e cos? via.
I mezzi di interfaccia 220 sono atti a ricevere ed a trasmettere informazioni di ingresso/uscita dell?unit? di controllo 200 all?utente, ad esempio per consentire all?utente di gestire il sistema 100. I mezzi di interfaccia 220 possono comprendere ad esempio uno schermo, una tastiera, un touchscreen e cos? via.
I mezzi di memorizzazione 240 sono atti a memorizzare le informazioni e le istruzioni dell?unit? di controllo 200 per caratterizzare meccanicamente una struttura 101, secondo la presente forma di realizzazione dell?invenzione, e possono comprendere ad esempio una memoria a stato solido di tipo flash. Le informazioni possono comprendere dati e parametri relativi alla struttura 101 e/o alla pluralit? di sensori e possono comprendere i segnali ricevuti dai sensori 120. Le istruzioni memorizzate nei mezzi di memorizzazione 240 saranno descritte in dettaglio successivamente, in riferimento al diagramma di flusso di Figura 3.
I mezzi di elaborazione 250 sono atti a processare le informazioni e le istruzioni immagazzinate nei mezzi di memorizzazione 240, in riferimento ai mezzi di comunicazione 230, ai mezzi di interfaccia 220 e possono comprendere ad esempio un processore di tipo ARM multicore, un microcontrollore di tipo Arduino e cos? via. I mezzi di elaborazione 250 possono instaurare una comunicazione tra l?unit? di controllo 200 e il server utilizzando i mezzi di comunicazione 230.
Il bus di comunicazione 201 ? atto ad interconnettere detti mezzi di comunicazione 230, mezzi di interfaccia 220 e detti mezzi di memorizzazione 240 ai mezzi di elaborazione 250.
L?unit? di controllo 200 pu? essere ad esempio implementata attraverso un prodotto informatico, comprendente porzioni di codice software, caricabile in una memoria di un terminale come ad esempio uno smartphone, un tablet, un laptop o di un elaboratore dotati di mezzi di interfaccia come ad esempio l?interfaccia USB, ETHERNET, WiFi, Bluetooth, GSM e cos? via.
Nel suo complesso, l?unit? di controllo 200 ? atta a ricevere detto almeno un primo segnale rappresentativo di una accelerazione di una porzione 110 della struttura 101 o ? atta a ricevere detto almeno un ulteriore segnale rappresentativo di una ulteriore accelerazione di una ulteriore porzione 110 della struttura 101. Inoltre, l?unit? di controllo 200 ? atta a determinare un primo insieme di parametri modali in base ad almeno il primo segnale e a determinare un ulteriore insieme di parametri in base ad almeno un ulteriore segnale. In aggiunta, l?unit? di controllo 200 ? atta ad aggregare il primo insieme di parametri modali ed almeno un ulteriore insieme di parametri modali al fine di ottenere un unico insieme di parametri modali che consente di caratterizzare meccanicamente la struttura 101 nella sua interezza.
Risulta chiaro all?esperto del ramo che la presente invenzione consente vantaggiosamente di ottenere un solo insieme di parametri modali, per caratterizzare meccanicamente la struttura 101, a partire da almeno due campagne di acquisizione parziali di dati acquisiti dalla pluralit? di sensori in tempi diversi e posizionati sulla struttura 101 stessa in accordo ad almeno due distinti schemi di posizionamento aventi almeno una posizione di acquisizione comune di detti sensori 120.
Con riferimento alla Figura 3, viene descritto un metodo per caratterizzare meccanicamente la struttura 101, in accordo alla presente forma di realizzazione dell?invenzione.
Al passo 300, viene realizzata una fase di inizializzazione dell?unit? di controllo 200 che consente la messa in opera della stessa. Ad esempio, in questo passo i mezzi di elaborazione 250 verificano lo stato di operativit? dei mezzi di comunicazione 230, mezzi di interfaccia 220 e mezzi di memorizzazione 240.
Al passo 310, una prima fase di posizionamento di almeno due sensori 210a, 210b, della pluralit? di sensori, sulla struttura 101 ? effettuata dall?utente. Durante questa fase, l?unit? di controllo 200 pu? indicare all?utente, ad esempio mediante i mezzi di interfaccia 220, almeno due posizioni di acquisizione in cui ciascuno degli almeno due sensori 120a, 120b della pluralit? di sensori sono posizionati in base ad un primo schema di posizionamento. In questo modo, gli almeno due sensori 120a, 120b di detta pluralit? di sensori possono essere operativamente connessi alla struttura 101 in base al primo schema di posizionamento. Ad esempio, ciascun sensore 120 della pluralit? di sensori, pu? comprendere un mini-drone equipaggiato con mezzi di ancoraggio e con almeno un accelerometro comprendente una interfaccia senza fili, ad esempio IoT. A seguito di un comando dell?utente, l?unit? di controllo 200 pu? indicare a ciascun sensore 120a, 120b di posizionarsi e di ancorarsi sulla struttura 101 in base al primo schema di posizionamento.
Al passo 320, una prima fase di acquisizione viene effettuata da detti almeno due sensori 120a, 120b. Durante questa fase, ogni sensore 120a, 120b operativamente connesso alla struttura 101 trasmette all?unit? di controllo 200 almeno un primo segnale rappresentativo di una accelerazione di una porzione 110 della struttura 101 stessa. Durante questo passo, l?unit? di controllo 200 riceve detto almeno un primo segnale, ad esempio mediante i mezzi di comunicazione 230.
Al passo 330, una ulteriore fase di posizionamento di almeno due sensori 120a, 120b, della pluralit? di sensori, sulla struttura 101 ? effettuata dall?utente. Durante questa fase, l?unit? di controllo 200 pu? indicare all?utente, ad esempio mediante i mezzi di interfaccia 220, almeno due ulteriori posizioni di acquisizione in cui ciascuno degli almeno due sensori 120a, 120b della pluralit? di sensori sono posizionati in base ad un ulteriore schema di posizionamento. In questo modo, gli almeno due sensori 120a, 120b di detta pluralit? di sensori possono essere operativamente connessi alla struttura 101 in base all?ulteriore schema di posizionamento, ad esempio, in accordo a quanto descritto nel passo 310.
In accordo alla presente invenzione, il primo schema di posizionamento e l?ulteriore schema di posizionamento comprendono almeno una posizione di acquisizione comune di detti sensori 120a, come ad esempio descritto in riferimento alle Figure 1b, 1c e 1d.
Al passo 340, una ulteriore fase di acquisizione viene effettuata da detti almeno due sensori 120a, 120b. Durante questa fase, ogni sensore 120a, 120b operativamente connesso alla struttura 101 trasmette all?unit? di controllo 200 almeno un ulteriore segnale rappresentativo di una ulteriore accelerazione di una ulteriore porzione 110 della struttura 101 stessa. Durante questo passo, l?unit? di controllo 200 riceve detto almeno un ulteriore segnale, ad esempio mediante i mezzi di comunicazione 230.
Al passo 350, l?unit? di controllo 200 verifica se la prima fase di acquisizione e detta almeno una ulteriore fase di acquisizione sono state effettuate in modo da comprendere la struttura 101 interamente. In caso negativo, l?unit? di controllo esegue il passo 330, altrimenti esegue il passo 360.
Al passo 360, l?unit? di controllo 200 determina un primo insieme di parametri modali in base ad almeno un primo segnale e determina almeno un ulteriore insieme di parametri modali in base a detto almeno un ulteriore segnale. L?unit? di controllo 200 pu? determinare il primo insieme di parametri modali in base ad almeno un primo segnale in accordo ad una analisi modale della struttura 101. Analogamente, l?unit? di controllo 200 pu? determina l?almeno un ulteriore insieme di parametri modali in base all?almeno un ulteriore segnale in accordo alla stessa analisi modale della struttura 101.
L?analisi modale della struttura 101, vincolata o libera, permette di determinarne una risposta della struttura 101 a seguito di sollecitazioni meccaniche imposte dall'esterno. Tali sollecitazioni possono essere naturali, ad esempio dovute a movimenti tellurici, o artificiali ad esempio derivanti dalla movimentazione di mezzi di trasporto pesanti come treni, tram e autotreni. La presente invenzione pu? usare un qualsiasi algoritmo di analisi modale noto al fine di ottenere il primo insieme di parametri modali e detto almeno un ulteriore insieme di parametri modali che possono comprendere almeno uno dei seguenti parametri modali relativi alla struttura 101: una frequenza naturale, uno smorzamento modale, una forma modale.
L?analisi modale consente di esprimere per ogni porzione 110 della struttura 101 la frequenza naturale, lo smorzamento modale e la forma modale in funzione di uno o pi? elementi di una matrice di massa M, una matrice di smorzamento C e una matrice di rigidezza elastica K relative alla struttura 101. La matrice di massa M, la matrice di smorzamento C e la matrice di rigidezza elastica K possono essere determinate rispettivamente in base a una massa, una costante di smorzamento e una costante elastica relativa a ciascuna porzione 110 della struttura 101. In particolare, la forma modale corrisponde ad un autovettore avente un numero di componenti D pari al numero di sensori 120 che trasmettono all?unit? di controllo 200 detto almeno un primo segnale o detto almeno un ulteriore segnale, ovvero, pari al numero di sensori 120 utilizzati in detta prima fase di acquisizione o in detta almeno una ulteriore fase di acquisizione. Ad esempio, tale autovettore ? determinabile risolvendo una equazione matriciale comprendente la matrice di massa M, la matrice di smorzamento C e la matrice di rigidezza elastica K.
Ad esempio, in accordo alla presente forma di realizzazione dell?invenzione, la Figura 4 mostra una prima forma modale 410, una seconda forma modale 420 e una terza forma modale 430 corrispondenti rispettivamente alle configurazioni delle Figure 1b, 1c e 1d. In particolare, in ascissa sono indicati valori di rapporto modale normalizzato alla matrice di massa M, mentre in ordinata sono indicati le porzioni 110 della struttura 101, ovvero i piani del grattacielo, a cui corrispondono i valori di rapporto modale normalizzato. I punti pieni di tali autovettori (indicati in nero in Figura 4) indicano i corrispondenti sensori 120a aventi posizioni di acquisizione comuni, ovvero aventi le stesse posizioni di acquisizione, nelle tre configurazioni delle Figure 1b, 1c e 1d.
Al passo 370, viene realizzata una fase di aggregazione in cui l?unit? di controllo 200 aggrega il primo insieme di parametri modali e detto almeno un ulteriore insieme di parametri modali, determinati in accordo a quanto descritto al passo 360, al fine di ottenere un unico insieme di parametri modali che consente di caratterizzare meccanicamente la struttura 101 nella sua interezza. Ad esempio, l?unico insieme di parametri modali risultante dalla fase di aggregazione pu? comprendere un'unica forma modale corrispondente ad un unico autovettore, come ad esempio l?unico autovettore 510 mostrato in Figura 5, risultante dall?aggregazione della prima forma modale 410, della seconda forma modale 420 e della terza forma modale 430, mostrate in Figura 4, corrispondenti rispettivamente alle configurazioni delle Figure 1b, 1c e 1d. In particolare, la Figura 5 mostra l'unica forma modale (unico autovettore) 510 a confronto con una forma modale 520 ottenuta utilizzando dodici sensori 120 contemporaneamente.
Come osservabile dalla Figure 4, essendo la prima fase di acquisizione e l?almeno un?ulteriore fase di acquisizione, relative alle configurazioni delle Figure 1b, 1c e 1d, effettuate in modo differito nel tempo, i valori di rapporto modale normalizzato mostrati in ascissa corrispondenti ai sensori 120 aventi posizioni di acquisizione comuni (indicati in nero in Figura 4) non coincidono tra loro. Ci? ? principalmente dovuto al fatto che la normalizzazione dei valori indicati in ascissa (rapporti modali normalizzati) ? diversa, essendo state considerate solo le masse relative alle porzioni 110 della struttura 101 durante la prima fase di acquisizione e l?almeno un?ulteriore fase di acquisizione. Inoltre, si debbono considerare errori sistematici e/o ambientali che possono essere introdotti durante la prima fase di acquisizione e l?almeno un?ulteriore fase di acquisizione.
Per risolvere tali problematiche, la procedura di aggregazione pu? comprendere una prima fase di normalizzazione, una seconda fase di normalizzazione, una fase di mediazione ed una fase di concatenazione. Ad esempio, si indicano con V1_i, V2_j, V3_k rispettivamente le componenti della prima forma modale 410 (V1), della seconda forma modale 420 (V2) e della terza forma modale 430 (v3) aventi un numero Q di posizioni di acquisizione comuni, indicate in nero in Figura 4. In accordo all?esempio di Figure 4, Q vale tre (Q=3) mentre il corrispondente numero di componenti I, J e K per la prima forma modale 410 (V1), la seconda forma modale 420 (V2) e la terza forma modale 430 (V3) corrispondono rispettivamente a sette (I=7), sei (J=6) e cinque (K=5).
Durante la prima fase di normalizzazione, le componenti V1_i, V2_j, V3_k sono normalizzate rispetto alla componente massima di ciascuna forma modale V1, V2 e V3, ottenendo primi vettori normalizzati V1?, V2? e V3? corrispondenti a V1?=V1/max{V1_i}, V2?=V2/max{V2_j} e V3?=V3/max{V3_j}.
Durante la seconda fase di normalizzazione, ogni primo vettore normalizzato V1?, V2? e V3? viene rinormalizzato in riferimento a ciascuna componente corrispondente alle posizioni di acquisizione comuni, ottenendo un primo insieme di vettori rinormalizzati, ovvero (in riferimento alla Figura 4):
W15=V1?/V1_5, W16=V1?/V1_6, W17=V1?/V1_7,
W25=V2?/V2_5, W26=V2?/V2_6, W27=V2?/V2_7,
W35=V3?/V3_5, W36=V3?/V3_6, W37=V3?/V3_7.
Durante la fase di mediazione, si determinano medie delle rinormalizzazioni, ottenendo vettori rinormalizzati W1*, W2* e W3* rispetto al numero Q di posizioni di acquisizione comuni, ovvero: W1*=(W15+W16+W17)/Q, W2*=(W25+W26+W27)/Q e W3*=(W35+W36+W37)/Q.
Durante la fase di concatenazione, si determina l?unico autovettore 510 (indicato nella formula seguente con Y), mostrato in Figura 5, concatenando le componenti dei vettori rinormalizzati W1*, W2* e W3*, ove le componenti relative alle posizioni di acquisizione comuni (5,6 e 7) sono state ulteriormente mediate ovvero:
Y = {W1*_1, W1*_2, W1*_3, W1*_4, (W1*_5+W2*_5+W3*_5)/Q, (W1*_6+ W2*_6+W3*_6)/Q, (W1*_7+W2*_7+W3*_7)/Q, W2*_8, W2*_9, W2*_10, W3*_11, W3*_12}.
Risulta chiaro che si ottiene l?unico autovettore 510 comprendente dodici componenti, corrispondenti a tutti i piani dell?edificio, ovvero corrispondenti all?intera struttura 101.
Al passo 380, l?unit? di controllo 200 esegue una fase di uscita in cui l?unico insieme di parametri modali, ottenuto in accordo al passo 380, viene reso disponibile all?utente mediante i mezzi di interfaccia 220. Ad esempio, l?unico insieme di parametri modali pu? comprendere l?unico autovettore 510 che pu? essere rappresentato sul display dell?unit? di controllo 200.
Al passo 390, l?unit? di controllo 200 esegue una fase di terminazione in cui sono svolte tutte le operazioni necessarie a terminare il metodo per caratterizzare meccanicamente la struttura 101, in accordo alla presente invenzione.
In aggiunta, secondo la presente invenzione, dette almeno due posizioni di acquisizione e dette almeno due ulteriori posizioni di acquisizione possono essere determinate in accordo ad alla fase di interazione e ad alla fase di ottimizzazione.
In particolare, durante la fase di interazione, almeno un sensore 120 acquisisce una pluralit? di accelerazioni in accordo ad uno schema di misurazione predefinito, essendo ogni accelerazione di detta pluralit? di accelerazioni relativa ad una posizione di acquisizione del sensore 120 operativamente connesso alla struttura 101 rispetto al sistema di coordinate. Ad esempio, lo schema di misurazione predefinito pu? comprendere una pluralit? di posizioni di acquisizione del sensore 120, tali posizioni di acquisizione possono ad esempio essere organizzate in termini di un reticolo tridimensionale, sovrapposto alla struttura 101, in cui ad ogni nodo del reticolo ? presente almeno una posizioni di acquisizione del sensore 120, ovvero nello stesso punto di acquisizione il sensore 120 pu? essere orientato in almeno una direzione di acquisizione definibile con un valore angolare predefinito rispetto al sistema di coordinate. Ogni accelerazione acquisita dal sensore 120 viene ruotata, mediante una trasformazione di rotazione, in modo da attenere tre componenti di accelerazione relative a ciascun asse del sistema di coordinate, ovvero ottenendo per ogni accelerazione acquisita dal sensore 120 un vettore ruotato di accelerazione.
Successivamente, per ogni accelerazione di detta pluralit? di accelerazioni, ovvero per ogni vettore ruotato di accelerazione, ? determinato un valore di entropia spettrale secondo quanto descritto nel testo intitolato ?Time-frequency signal analysis and processing: a comprehensive reference?, 2015, di Boashash B., Academic press. Si ottiene cos?, per ogni punto di acquisizione, un valore di entropia spettrale mediata in una direzione verticale, perpendicolare al piano 102, ed un valore di entropia spettrale mediata in una direzione orizzontale, complanari al piano 102, per ogni direzione di acquisizione. Una direzione locale ottimale, avente un contenuto di informazione maggiore, ? determina considerando un?entropia spettrale media orizzontale minima. Si ottiene quindi un vettore di minima entropia spettrale, s, concatenando un vettore delle entropie spettrali medie verticali ed un vettore delle entropie spettrali mediate minime orizzontali.
Infine, si determina un valore di oscillatore stocastico, so, in base al vettore di minima entropia spettrale s, ad esempio in accordo alla seguente formula:
ottenendo una pluralit? di valori di oscillatori stocastici so, essendo detta pluralit? di valori di oscillatori stocastici ordinata in ordine decrescente ed in cui un numero massimo di posizioni di acquisizione ? selezionato in accordo all?ordinamento di detti valori di oscillatori stocastici. I valori sono cos? ordinati, in ordine decrescente, definiscono una classifica delle posizioni di acquisizione aventi alto contenuto informativo, ovvero aventi alti valori di oscillatori stocastici so.
A seguire, durante la fase di ottimizzazione, un algoritmo basato su Modal Assurance Criterion (MAC), come ad esempio l?algoritmo mostrato nell?articolo intitolato ?An optimal sensor placement strategy for reliable expansion of mode shapes under measurement noise and modelling error? di Jaya, M. M. et al., del 2020, pubblicato nel Journal of Sound and Vibration, Elsevier, 487, p.115511, oppure come ad esempio l?algoritmo mostrato nell?articolo intitolato ?Performance of sensor placement strategies used in system identification based on modal expansion? del 2018, pubblicato nel 9th European Workshop on Structural Health Monitoring, EWSHM, ? utilizzato per ottenere dette almeno due posizioni di acquisizione e dette almeno due ulteriori posizioni di acquisizione da detto numero massimo di posizioni di acquisizione.
In particolare, l?algoritmo MAC ricerca a partire da detto numero massimo di posizioni di acquisizione una soluzione contraddistinta da un numero di posizioni di acquisizione ridotto, minore del numero massimo di posizioni di acquisizione, che minimizzano i termini fuori diagonale di una matrice dell?algoritmo MAC. In accordo alla presente forma di realizzazione dell?invenzione, il numero di posizioni di acquisizione ridotto corrisponde a dodici, ovvero alle posizioni di acquisizione descritte in riferimento alle Figure 1a, 1b, 1c, 1d, 4 e 5, dalle quali possono essere selezionate almeno due posizioni di acquisizione ed almeno due ulteriori posizioni di acquisizione rispettivamente in accordo al primo schema di posizionamento e ad almeno un ulteriore schema di posizionamento.
Vantaggiosamente, la fase di interazione consente di ridurre la complessit? computazionale relativa alla fase di ottimizzazione che anzich? analizzare un numero di combinazioni calcolabile con il coefficiente binomiale sulla base di un numero di posizioni di acquisizione dell?intero set dello schema di misurazione, analizza un numero ridotto di combinazioni calcolabile con il coefficiente binomiale sulla base del numero massimo di posizioni di acquisizione, che ? minore rispetto al numero di posizioni di acquisizione dell?intero set dello schema di misurazione.
Dalla descrizione effettuata risultano dunque evidenti i vantaggi della presente invenzione.
La presente invenzione consente vantaggiosamente di indicare un sistema, un metodo ed una unit? di controllo che consentono di agevolare una caratterizzazione meccanica di una struttura utilizzando un numero inferiore di sensori rispetto ai sistemi di caratterizzazione meccanica noti.
Un ulteriore vantaggio della presente invenzione ? quello di indicare un sistema, una unit? di controllo ed il relativo metodo, che consentano di evitare l?introduzione di tempi di latenza dei segnali misurati dai sensori posti a grandi distanze tra loro nel sistema stesso, effettuando vantaggiosamente due o pi? campagne di misurazione in tempi diversi.
Un altro vantaggio della presente invenzione ? quello di indicare una unit? di controllo, un sistema ed il relativo metodo, che consentano di ridurre la complessit? logistica relativa alla collocazione e alla gestione dei sensori utilizzati dal sistema di caratterizzazione meccanica, utilizzando vantaggiosamente un ridotto numero di sensori ed aggregando vantaggiosamente i dati da essi acquisiti.
Un ulteriore vantaggio della presente invenzione ? quello di indicare un sistema, una unit? di controllo ed il relativo metodo, che consentano di ridurre i costi di gestione del sistema stesso utilizzando un numero inferiore di sensori rispetto ai sistemi di caratterizzazione meccanica noti.
Naturalmente, fermo restando il principio dell?invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto ? stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall?ambito di protezione della presente invenzione definito dalle rivendicazioni allegate.
Claims (15)
1. Metodo per caratterizzare meccanicamente una struttura (101) mediante una pluralit? di sensori in comunicazione con una unit? di controllo (200), detto metodo comprendendo:
- una prima fase di posizionamento, in cui almeno due sensori (120a, 120b) di detta pluralit? di sensori sono operativamente connessi a detta struttura (101) in base ad un primo schema di posizionamento comprendente almeno due posizioni di acquisizione in cui detti almeno due sensori (120a, 120b) sono posizionati;
- una prima fase di acquisizione, in cui ogni sensore (120a, 120b) operativamente connesso a detta struttura (101) trasmette all?unit? di controllo (200) almeno un primo segnale rappresentativo di una accelerazione di una porzione (110) di detta struttura (101);
- almeno una ulteriore fase di posizionamento, in cui almeno due sensori (120a, 120c) di detta pluralit? di sensori sono operativamente connessi a detta struttura (101) in base ad almeno un ulteriore schema di posizionamento comprendente almeno due ulteriori posizioni di acquisizione in cui detti almeno due sensori (120a, 120c) sono posizionati;
- almeno una ulteriore fase di acquisizione, in cui ogni sensore (120a, 120b) operativamente connesso a detta struttura (101) trasmette all?unit? di controllo (200) almeno un ulteriore segnale rappresentativo di una ulteriore accelerazione di una ulteriore porzione (110) di detta struttura (101);
- una fase di aggregazione, in cui detta unit? di controllo (200) aggrega un primo insieme di parametri modali ed almeno un ulteriore insieme di parametri modali per ottenere un unico insieme di parametri modali che caratterizza meccanicamente la struttura 101, in cui detta unit? di controllo (200) determina il primo insieme di parametri modali in base a detto almeno un primo segnale e determina l?ulteriore insieme di parametri modali in base a detto almeno un ulteriore segnale, ed in cui detto primo schema di posizionamento e ulteriore schema di posizionamento comprendono almeno una posizione di acquisizione comune di detti sensori (120a).
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui dette almeno due posizioni di acquisizione e dette almeno due ulteriori posizioni di acquisizione sono riferite ad un sistema di coordinate relativo a detta struttura (101), ed in cui dette almeno due posizioni di acquisizione e dette almeno due ulteriori posizioni di acquisizione sono determinate in accordo a:
- una fase di interazione, in cui almeno un sensore (120) acquisisce una pluralit? di accelerazioni in accordo ad uno schema di misurazione predefinito, essendo ogni accelerazione di detta pluralit? di accelerazioni relativa ad una posizione di acquisizione del sensore (120) operativamente connesso alla struttura (101) rispetto a detto sistema di coordinate, ed in cui per ogni accelerazione di detta pluralit? di accelerazioni ? determinato un valore di entropia spettrale da cui ? determinato un valore di oscillatore stocastico ottenendo una pluralit? di valori di oscillatori stocastici, essendo detta pluralit? di valori di oscillatori stocastici ordinata in ordine decrescente ed in cui un numero massimo di posizioni di acquisizione ? selezionato in accordo all?ordinamento di detti valori di oscillatori stocastici;
- una fase di ottimizzazione, in cui un algoritmo basato su Modal Assurance Criterion ? utilizzato per ottenere dette almeno due posizioni di acquisizione e dette almeno due ulteriori posizioni di acquisizione da detto numero massimo di posizioni di acquisizione.
3. Metodo secondo le rivendicazioni 1 o 2, in cui l?unit? di controllo (200) determina il primo insieme di parametri modali in base a detto almeno un primo segnale in accordo ad una analisi modale di detta struttura (101), ed in cui l?unit? di controllo (200) determina detto almeno un ulteriore insieme di parametri modali in base a detto almeno un ulteriore segnale in accordo a detta analisi modale di detta struttura (101).
4. Metodo secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui il primo insieme di parametri modali e detto almeno un ulteriore insieme di parametri modali comprendono almeno uno dei seguenti parametri modali relativi a detta struttura (101): una frequenza naturale, uno smorzamento modale, una forma modale.
5. Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui detta forma modale corrisponde ad un autovettore avente un numero di componenti pari al numero di sensori (120) trasmittenti all?unit? di controllo (200) detto almeno un primo segnale o detto almeno un ulteriore segnale.
6. Sistema (100) per caratterizzare meccanicamente una struttura (101) comprendendo una unit? di controllo (200) ed una pluralit? di sensori atti a comunicare con detta unit? di controllo (200), in cui almeno due sensori (120a, 120b; 120a, 120c) di detta pluralit? di sensori sono operativamente connessi a detta struttura (101) in base ad un primo schema di posizionamento comprendente almeno due posizioni di acquisizione in cui detti almeno due sensori (120a, 120b) sono posizionati o ad un ulteriore schema di posizionamento comprendente almeno due ulteriori posizioni di acquisizione in cui detti almeno due sensori (120a, 120c) sono posizionati, ed in cui ogni sensore (120a, 120b; 120a, 120c) operativamente connesso a detta struttura (101) trasmette all?unit? di controllo (200) almeno un primo segnale rappresentativo di una accelerazione di una porzione (110) di detta struttura (101) o trasmette all?unit? di controllo (200) almeno un ulteriore segnale rappresentativo di una ulteriore accelerazione di una ulteriore porzione (110) di detta struttura (101), detto sistema (100) in cui l?unit? di controllo (200) ? atta ad aggregare un primo insieme di parametri modali ed almeno un ulteriore insieme di parametri modali per ottenere un unico insieme di parametri modali che caratterizza meccanicamente la struttura 101, in cui detta unit? di controllo (200) ? atta a determinare il primo insieme di parametri modali in base a detto almeno un primo segnale e a determinare l?ulteriore insieme di parametri modali in base a detto almeno un ulteriore segnale, ed in cui detto primo schema di posizionamento e ulteriore schema di posizionamento comprendono almeno una posizione di acquisizione comune di detti sensori (120a).
7. Sistema (100) secondo la rivendicazione 6, in cui dette almeno due posizioni di acquisizione e dette almeno due ulteriori posizioni di acquisizione sono riferite ad un sistema di coordinate relativo a detta struttura (101), ed in cui dette almeno due posizioni di acquisizione e dette almeno due ulteriori posizioni di acquisizione sono determinate da almeno un sensore (120) che acquisisce una pluralit? di accelerazioni in accordo ad uno schema di misurazione predefinito, essendo ogni accelerazione di detta pluralit? di accelerazioni relativa ad una posizione di acquisizione del sensore (120) operativamente connesso alla struttura (101) rispetto a detto sistema di coordinate, ed in cui per ogni accelerazione di detta pluralit? di accelerazioni ? determinato un valore di entropia spettrale da cui ? determinato un valore di oscillatore stocastico ottenendo una pluralit? di valori di oscillatori stocastici, essendo detta pluralit? di valori di oscillatori stocastici ordinata in ordine decrescente ed in cui un numero massimo di posizioni di acquisizione ? selezionato in accordo all?ordinamento di detti valori di oscillatori stocastici, ed in cui un algoritmo basato su Modal Assurance Criterion ? utilizzato per ottenere dette almeno due posizioni di acquisizione e dette almeno due ulteriori posizioni di acquisizione da detto numero massimo di posizioni.
8. Sistema (100) secondo le rivendicazioni 6 o 7, in cui l?unit? di controllo (200) ? atta determinare il primo insieme di parametri modali in base a detti primi segnali in accordo ad una analisi modale di detta struttura (101), ed in cui l?unit? di controllo (200) ? atta a determinare detto almeno un ulteriore insieme di parametri modali in base a detti ulteriori segnali in accordo a detta analisi modale di detta struttura (101).
9. Sistema (100) secondo una o pi? delle rivendicazioni da 6 a 8, in cui il primo insieme di parametri modali e detto almeno un ulteriore insieme di parametri modali comprendono almeno uno dei seguenti parametri modali relativi a detta struttura (101): una frequenza naturale, uno smorzamento modale, una forma modale.
10. Sistema (100) secondo la rivendicazione 9, in cui detta forma modale corrisponde ad un autovettore avente un numero di componenti pari al numero di sensori (120) che trasmettono all?unit? di controllo (200) detto almeno un primo segnale o detto almeno un ulteriore segnale.
11. Unit? di controllo (200) per caratterizzare meccanicamente una struttura (101), detta unit? di controllo (200) essendo atta a comunicare con una pluralit? di sensori in cui almeno due sensori (120a, 120b; 120a, 120c) di detta pluralit? di sensori sono operativamente connessi a detta struttura (101) in base ad un primo schema di posizionamento comprendente almeno due posizioni di acquisizione in cui detti almeno due sensori (120a, 120b) sono posizionati o ad un ulteriore schema di posizionamento comprendente almeno due ulteriori posizioni di acquisizione in cui detti almeno due sensori (120a, 120c) sono posizionati,
detta unit? di controllo (200) essendo atta a ricevere almeno un primo segnale rappresentativo di una accelerazione di una porzione (110) di detta struttura (101) o almeno un ulteriore segnale rappresentativo di una ulteriore accelerazione di una ulteriore porzione (110) di detta struttura (101), essendo ogni sensore (120a, 120b; 120a, 120c) operativamente connesso a detta struttura (101) atto a trasmette all?unit? di controllo (200) detto almeno un primo segnale o detto almeno un ulteriore segnale,
detta unit? di controllo (200) essendo atta ad aggregare un primo insieme di parametri modali ed almeno un ulteriore insieme di parametri modali per ottenere un unico insieme di parametri modali che caratterizza meccanicamente la struttura 101, in cui detta unit? di controllo (200) ? atta a determinare il primo insieme di parametri modali in base a detto almeno un primo segnale e a determinare l?ulteriore insieme di parametri modali in base a detto almeno un ulteriore segnale, ed in cui detto primo schema di posizionamento e ulteriore schema di posizionamento comprendono almeno una posizione di acquisizione comune di detti sensori (120a).
12. Unit? di controllo (200) secondo la rivendicazione 11, in cui dette almeno due posizioni di acquisizione e dette almeno due ulteriori posizioni di acquisizione sono riferite ad un sistema di coordinate relativo a detta struttura (101), ed in cui dette almeno due posizioni di acquisizione e dette almeno due ulteriori posizioni di acquisizione sono determinate da almeno un sensore (120) che acquisisce una pluralit? di accelerazioni in accordo ad uno schema di misurazione predefinito, essendo ogni accelerazione di detta pluralit? di accelerazioni relativa ad una posizione di acquisizione del sensore (120) operativamente connesso alla struttura (101) rispetto a detto sistema di coordinate, ed in cui per ogni accelerazione di detta pluralit? di accelerazioni ? determinato un valore di entropia spettrale da cui ? determinato un valore di oscillatore stocastico ottenendo una pluralit? di valori di oscillatori stocastici, essendo detta pluralit? di valori di oscillatori stocastici ordinata in ordine decrescente ed in cui un numero massimo di posizioni di acquisizione ? selezionato in accordo all?ordinamento di detti valori di oscillatori stocastici, ed in cui un algoritmo basato su Modal Assurance Criterion ? utilizzato per ottenere dette almeno due posizioni di acquisizione e dette almeno due ulteriori posizioni di acquisizione da detto numero massimo di posizioni di acquisizione.
13. Unit? di controllo (200) secondo le rivendicazioni 11 o 12, in cui l?unit? di controllo (200) ? atta determinare il primo insieme di parametri modali in base a detti primi segnali in accordo ad una analisi modale di detta struttura (101), ed in cui l?unit? di controllo (200) ? atta a determinare detto almeno un ulteriore insieme di parametri modali in base a detti ulteriori segnali in accordo a detta analisi modale di detta struttura (101).
14. Unit? di controllo (200) secondo una o pi? delle rivendicazioni da 11 a 13, in cui il primo insieme di parametri modali e detto almeno un ulteriore insieme di parametri modali comprendono almeno uno dei seguenti parametri modali relativi a detta struttura (101): una frequenza naturale, uno smorzamento modale, una forma modale.
15. Unit? di controllo (200) secondo la rivendicazione 14, in cui detta forma modale corrisponde ad un autovettore avente un numero di componenti pari al numero di sensori (120) che trasmettono all?unit? di controllo (200) detto almeno un primo segnale o detto almeno un ulteriore segnale.
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- 2021-11-05 IT IT102021000028184A patent/IT202100028184A1/it unknown
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2022
- 2022-11-02 WO PCT/IB2022/060544 patent/WO2023079449A1/en active Application Filing
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023079449A1 (en) | 2023-05-11 |
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