ITRM20120668A1 - Metodo e sistema per la rilevazione di terremoti a partire da accelerogrammi prodotti da differenti accelerometri installabili su reti distribuite sul territorio, nonché sistema di allarme e pre-allarme. - Google Patents

Description

Metodo e sistema per la rilevazione di terremoti a partire da accelerogrammi prodotti da differenti accelerometri installabili su reti distribuite sul territorio, nonché sistema di allarme e pre-allarme.

La presente invenzione riguarda un metodo per la rilevazione di terremoti a partire da accelero grammi prodotti da differenti accelerometri installabili su reti distribuite sul territorio.

La presente invenzione riguarda inoltre un sistema che effettua la stessa rilevazione, nonché un sistema di allarme e pre-allarme.

Più dettagliatamente l'invenzione concerne un metodo ed un sistema del tipo detto, studiati e realizzati in particolare per ricostruire indici sismologicamente significativi a partire da dati generati da unità indipendenti installate su dispositivi fissi ma anche mobili o portatili.

Nel seguito la descrizione sarà rivolta ad un metodo ed un sistema relativi a dati rilevati da unità fisse e mobili appartenenti ad un contesto urbano ma à ̈ ben evidente come la stessa non debba essere considerata limitata a questo impiego specifico.

Com'à ̈ ben noto, l'analisi e l'interpretazione di dati sismici à ̈ di grande importanza sia in campo civile che militare. L'osservazione sismica riguarda la rilevazione dell'evento sismico ed in particolare la sua origine e la sua intensità. La determinazione degli indici sismologicamente significativi di un terremoto viene effettuata mediante l'utilizzo di sistemi di monitoraggio le cui postazioni sono fisse. Queste postazioni sono in numero limitato, in genere la distanza media tra due stazioni à ̈ di circa 6-7 km.

Resta comunque il fatto che, a parte le aree monitorate a causa della pericolosità sismica già accertata, la maggior parte del territorio à ̈ sprovvisto di stazioni di monitoraggio.

In Giappone esistono reti per il preallarme (o early warning) sviluppate dal Japanese Meteorological Agency (JMA), commercialmente disponibili al pubblico dal 2007, in cui il numero di sismografi installati sull'intero territorio nazionale à ̈ dell'ordine di 4000 strumenti e in cui, allorquando si stimi l'arrivo di un terremoto, l'avviso di Earthquake Early Warning (EEW) à ̈ trasmesso sui canali televisivi (le reti televisive nazionali NHK fanno comparire un messaggio di avviso sui loro canali), sui cellulari (i tre maggiori operatori di telefonia mobile hanno sviluppato un sistema per inviare il segnale EEW e tutti i cellulari messi in commercio dopo il 2007 sono obbligati a essere compatibili con lo standard) e su vari altri mezzi.

Esistono Reti Sismiche Mobili quale quella dell'INGV di Catania, che coadiuva la Rete Sismica Permanente, dedicata a monitorare eventi sismici già in corso, quali eruzioni vulcaniche in atto (Etna, Stromboli) o sciami sismici e la cui numerosità à ̈ attualmente limitata a 10 stazioni, o quella di Napoli.

La densità territoriale di tali reti locali à ̈ comunque ridotta.

Per aumentare la densità à ̈ possibile inserire accelerometri e sistemi di posizionamento (GPS) su sistemi mobili, quali smartphone e nelle unità di bordo (OBU: on board unit) di automobili dotate di accelerometri a tre assi che sono in grado di muoversi e quindi di far rilevare variazioni di velocità lungo le tre direzioni dello spazio.

L'analisi dei dati rilevati da sismografi installati sia su queste postazioni fisse che mobili può avvenire mediante l'intervento di tecnici specializzati o mediante procedure automatiche che utilizzano le reti neurali, al fine di ottenere sistemi di identificazione delle fasi sismiche, sistemi di misurazione in tempo reale o Real-time Measures, sistemi di preallarme o di Early Warning e sistemi di predizione di parametri ed eventi sismici.

I dati così analizzati possono essere inviati a reti di preallarme configurate per trasmettere l'informazione dell'arrivo dell'onda sismica mediante i canali di comunicazione standard come telefoni o televisioni o medianti canali ad alta velocità di comunicazione appositamente realizzati.

Gli allarmi possono essere inviati anche da dispositivi mobili, quali smartphone, infatti, allo stato dell'arte, i segnali analizzati riguardano le anomalie .del magnetismo terrestre che si verificano durante un terremoto oppure riguardano le vibrazioni causate da un terremoto agli hard disk di una pluralità di computer sfruttando la rete Internet come rete di comunicazione .

Inoltre il limite dell'arte nota à ̈ rappresentato dall'utilizzo dei segnali provenienti dai dispositivi mobili senza alcuna elaborazione tra le fasi di generazione e utilizzazione dei segnali stessi.

Nei sistemi di acquisizione di dati sismici della tecnica nota sono quindi assenti sistemi completi in grado di contenere più caratteristiche contemporaneamente come la possibilità di disporre di unità sia fisse che mobili, di poter acquisire dati sismici in tempo reale, elaborarli ed inviarli a centrali per generare allarmi o pre-allarmi.

Alla luce di quanto sopra, Ã ̈, pertanto, scopo della presente invenzione quello di elaborare un metodo ed un sistema che consentano di ottenere indici sismologici significativi da dati accelero metrici generati da un elevato numero di network esistenti dotati di accelerometri identificabili ed in grado di comunicare con un server.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di utilizzare postazioni mobili come automobili, postazioni portatili come smartphone e postazioni vincolate al suolo quali pali intelligenti accordati per risuonare alle frequenze prestabilite in base al tipo di suolo sul quale vengono vincolati.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di utilizzare il metodo ed il sistema sfruttando reti di infrastrutture urbane già esistenti ed utilizzate per altre applicazioni.

Infine, uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire gli strumenti necessari alla esecuzione del metodo e gli apparati che eseguono tale metodo ed i sistemi che sfruttano gli indici risultanti per alimentare un sistema di allarme e pre-allarme. Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione un procedimento per ottenere indici sismologici ricavati da accelerogrammi prodotti, in corrispondenza di un evento sismico, da accelerometri montati a bordo su una o più classi di supporti non in movimento distribuiti sul territorio, gli accelerogrammi essendo inviati con modalità wireless ad una centrale di calcolo ogni qualvolta il valore di accelerazione rilevato à ̈ superiore ad una soglia prefissata,

il procedimento comprendendo una prima fase di calibrazione con le seguenti sottofasi:

A. per ciascuna classe di supporti, un supporto con uno o più accelerometri a bordo à ̈ sottoposto a una serie di terremoti simulati su tavola vibrante a partire da uno o più accelerogrammi di terremoto simulato, rilevando gli accelerogrammi di detti uno o più accelerometri a bordo;

B. A partire dagli accelerogrammi di detti uno o più accelerometri a bordo, ottenere una serie di valori a bordo di una pluralità di indici sismologici, e a partire da detti uno o più accelerogrammi di terremoto simulato ottenere una serie di valori a terra di detta pluralità di indici sismologici;

C. detta serie di valori a bordo sono forniti in ingresso ad una rete neurale, al fine di addestrarla ad ottenere detta serie di valori a terra, ottenendo così una matrice di pesi di rete neurale tale che trasforma i valori a bordo nei valori a terra di detta pluralità di indici sismologici;

ed una fase di calcolo di indici sismologici a terra dai dati rilevati sul territorio comprendente le seguenti sottofasi:

D. Per ogni supporto in condizioni reali, ovvero non di calibrazione, sulla base di uno o più accelerogrammi inviati dallo stesso supporto, detta centrale di calcolo calcola un insieme di indici sismologici e si ricostruiscono i corrispondenti valori a terra di detta pluralità di indici sismologici utilizzando la matrice di pesi ottenuta nella fase C;

Preferibilmente secondo l'invenzione, nella fase B, sono rilevati uno o più accelerogrammi prodotti da uno o più accelerometri di tavola fissati a detta tavola vibrante, detta serie di valori a terra della fase B essendo ottenuta da questi uno o più accelerometri di tavola.

Preferibilmente secondo l'invenzione, detti accelerogrammi sono inviati con una modalità scelta nel gruppo consistente in: GPRS, UMTS, HSDPA, LTE, WIMAX, WI-FI.

Preferibilmente secondo l'invenzione, detti accelerometri a bordo sono montati in una On Board Unìt di un'automobile, che invia i dati accelerometrici quando l'automobile à ̈ ferma.

Preferibilmente secondo l'invenzione, detti accelerometri a bordo sono montati su supporti fissi a terra .

Preferibilmente secondo l'invenzione, detti supporti fissi a terra sono pali di illuminazione intelligenti, in cui detti uno o più accelerometri a bordo sono montati in una posizione non a contatto con il terreno.

Preferibilmente secondo l'invenzione, detti supporti fissi a terra sono pali di illuminazione intelligenti, in cui detti uno o più accelerometri a bordo sono solidali con il terreno.

Preferibilmente secondo l'invenzione, detti uno o più accelerometri a bordo sono montati in un supporto portatile, in particolare uno smartphone, che invia detti uno o più accelerogrammi a bordo quando à ̈ fermo, non appena una applicazione attiva sullo smartphone determina che lo smartphone à ̈ su un sistema rigido.

Preferibilmente secondo l'invenzione, successivamente alla fase D, vengono eseguite le seguenti fasi:

E. Per ogni supporto in condizioni reali, detta centrale di calcolo memorizza detto insieme di indici sismologici a terra della fase C insieme ad altri dati dell'evento sismico, in un database. F. Detta centrale di calcolo elabora i dati di detto database per produrre mappe di scuotimento relative all'evento sismico.

Preferibilmente secondo l'invenzione, successivamente alla fase D, viene eseguita la seguente fase :

G. in funzione dei valori di detti indici sismologici della fase D, detta centrale invia un allarme ad una serie di utenti predeterminati.

E' ulteriore oggetto specifico dell'invenzione un sistema per ottenere mappe di scuotimento utilizzando indici sismologici ricavati da accelerogrammi prodotti, in corrispondenza di un evento sismico, da accelerometri montati a bordo su una o più classi di supporti non in movimento distribuiti sul territorio, il sistema comprendendo:

- una unità centrale per la raccolta e 1'elaborazione dati;

- una pluralità di supporti ciascuno con:

o uno o più accelerometri a bordo;

o una logica programmabile configurata per predisporre l'invio degli accelerogrammi con valore di accelerazione superiore ad una soglia prefissata all'unità centrale attraverso o un dispositivo di comunicazione wireless con detta unità centrale;

l'unità centrale e la pluralità di supporti essendo configurati per eseguire le fasi B, C e D del procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10.

Preferibilmente secondo l'invenzione, l'unità centrale e la pluralità di supporti sono configurati per eseguire anche le fasi E, F e/o la fase G.

La presente invenzione verrà ora descritta a titolo illustrativo ma non limitativo, secondo le sue preferite forme di realizzazione, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui: la figura 1 mostra un diagramma a blocchi di una forma realizzativa del sistema secondo

1'invenzione;

la figura 2 mostra un esempio di rete neurale da utilizzare nel sistema secondo l'invenzione;

le figure 3a e 3b mostrano gli errori ottenuti sul diversi insiemi sperimentati oltre che l'errore che si otterrebbe trattando direttamente i dati delle OBU;

- la figura 4 mostra un esempio di schema procedurale per la creazione di mappe di scuotimento;

la figura 5 mostra uno schema a blocchi di una forma realizzativa del sistema per la creazione di mappe di scuotimento, secondo l'invenzione;

la figura 6 mostra schema a blocchi di una forma realizzativa del sistema per la creazione di mappe di scuotimento basandosi su smartphone, secondo 1'invenzione;

la figura 7 mostra uno schema a blocchi di una forma realizzativa del sistema per la creazione di mappe di scuotimento che si basa su pali di illuminazione "intelligenti".

La presente invenzione prevede sostanzialmente di registrare il comportamento di postazioni mobili o fisse a seguito di una sollecitazione artificiale, di ricavare il corrispondente accelerogramma che mappa il comportamento di queste postazioni fisse o mobili in modo da utilizzarlo come riferimento per confronti di comportamento in caso in cui dette postazioni fisse o mobili siano sottoposte ad onde sismologiche reali. In particolare, le postazioni fisse o mobili vengono posizionate singolarmente su tavole vibranti che sono in grado di imprimere alla postazione una sollecitazione predeterminata e nota.

La risposta degli accelerometri posti su queste postazioni viene memorizzata e utilizzata per calcolare due set di indici sismologici e quindi addestrare reti neurali fino a definire una matrice di pesi. All'arrivo dei dati accelerometrici , oltre che posizionali, provenienti per esempio via GPRS, dalle postazioni mobili o fisse, Ã ̈ possibile allora effettuare il calcolo di indici sismologici, mediante software apposito standard, e, mediante la predetta matrice di pesi, la successiva stima degli indici sismologici "a terra" disponibili agli utilizzatori.

Alternativamente la stima degli indici sismologici †a terra" può essere fatta ricostruendo la forma d'onda temporale del sisma mediante rete neurale e quindi successivamente il calcolo degli indici "a terra". I pesi della rete neurale possono, in questo caso, essere integrati direttamente in hardware , mediante un apposito circuito o in un software, mediante microprogramma, sulla postazione oppure possono essere utilizzati dal software del sistema di elaborazione.

Un esempio di rete neurale per questa applicazione à ̈ fornita in figura 2. Per valutare la bontà, come misura dell'errore à ̈ stata considerata la seguente funzione :

∑ I nn Id|/∑\ld\

Nelle figure 3a e 3b sono mostrati gli errori ottenuti sul diversi insiemi sperimentati oltre che l'errore che si otterrebbe trattando direttamente i dati delle OBU.

Alternativamente effettuando test su tavole vibranti, si ottengono dati sperimentali che permettono la determinazione e la verifica di possibili modelli matematici descriventi il comportamento dinamico del sistema, implementabili in hardware o software sulla postazione o software sul sistema di elaborazione.

Si passa ora alla descrizione di diverse forme realizzative dell'invenzione in oggetto.

Si fa riferimento ad una prima forma realizzativa della presente invenzione in cui le postazioni mobili sono rappresentate da automobili ed in particolare dalle OBU (On Board Unit) che sono dei dispositivi di ridotte dimensioni costituiti da involucri resistenti agli urti, al cui interno sono presenti almeno i tre elementi fondamentali per le funzionalità del sistema, ovvero un modulo per la comunicazione mobile GSM/GPRS oppure equivalentemente UMTS/HSDPA/LTE/WIMAX/WI-FI, un modulo GPS per la georeferenziazione ed un accelerometro per la rilevazione di fenomeni di scuotimento quali crash od onde sismiche. Oltre a questi tre elementi fondamentali sono presenti anche altri circuiti di supporto quali una memoria interna per la registrazione degli eventi e una batteria tampone .

Inizialmente si imposta una soglia oltre la quale i dati vengono inviati, mentre i dati sotto la soglia non sono trasmessi al fine di evitare che scuotimenti insignificanti, quali un passaggio di un camion, possano attivare le OBU.

Inoltre, per evitare di processare le sollecitazioni dovute esclusivamente al tragitto sulla strada quando la vettura à ̈ in movimento, i dati vengono inviati quando la vettura à ̈ a motore spento e ferma.

La OBU ha un buffer di memoria sul quale si memorizzano i dati degli accelerometri.

Per ogni tipologia di auto vengono simulati una serie di terremoti in numero sufficiente ad istruire la rete neurale presente nelle OBU.

I dati ricavati dalle OBU sulle auto e i dati ricavati dalle OBU sulle tavole vibranti sono stati elaborati per produrre gli indici sismologici significativi mediante un software apposito che, dato appunto in ingresso gli accelerogrammi sugli assi x, y e z, ricava mediante delle procedure scritte in linguaggio C, gli indici sismologici descritti in precedenza. Gli indici ottenuti in tal modo sono stati utilizzati come input e come target della rete neurale multi layer feed forward addestrata con tecnica di backpropagat ion .

In un funzionamento reale, per ogni auto, all'arrivo di un accelerogramma si calcolano gli indici sismologici e si ricostruiscono gli indici "a terra" utilizzando la rete neurale calcolata in precedenza con un software, integrato con il precedente.

Gli indici sismologici calcolati con il sistema secondo l'invenzione comprendono:

• Amax - Massimo picco di accelerazione (detta anche PGA, Peak Ground Acceleration) .

• Arms - Accelerazione quadratica media: misura del tasso medio di energia contenuto nel segnale accelerometrico , à ̈ poco influenzato dalle componenti ad alta frequenza e non fornisce informazioni sul contenuto in frequenza.

• Arias - Intensità di Arias: à ̈ una grandezza scalare e misura l'energia totale per unità di massa trasmessa dal terremoto ad una batteria di oscillatori ad 1GDL senza smorzamento.

• le - Intensità Caratteristica: misura della potenziale capacità distruttiva del terremoto, tr à ̈ la durata significativa del terremoto, definita come l'intervallo di tempo in cui l'intensità di Arias passa dal 5% ed il 95% del suo valore massimo.

• HI - Intensità spettrale HI: integrale dello spettro di velocità, à ̈ una misura della capacità del terremoto di provocare danni ad un a popolazione di strutture il cui periodo fondamentale di vibrazione à ̈ compreso tra i limiti dell'integrale. E' una variante dell'indice di Housner in cui i limiti dell'integrale sono tl=0.1 sec, t2=2.5 sec . L'indice di Housner fornisce una buona correlazione per strutture con periodo elevato.

• Sa - Spettro di Accelerazione: Sa(T,():risposta di una batteria di oscillatori ad 1GDL con periodo proprio T e con coefficiente di smorzamento ζ. Una struttura con periodo proprio T e coefficiente di smorzamento ζ sottoposta a quella specifica time history avrebbe una accelerazione massima pari ad Sa.

• Se - Spettro di Energia Se{T, ζ ) : analogamente ad Sa, Se à ̈ il valore dell'energia di deformazione elastica massima dell'oscillatore ad 1 GDL sottoposto al sisma.

Una seconda forma realizzativa à ̈ rappresentata dall'uso di pali intelligenti accordati per risuonare alle frequenze definite dal tipo di suolo su cui sono installati. Questi pali intelligenti dovranno avere una struttura ed una composizione particolare. Tuttavia i pali intelligenti già esistenti potranno essere "aggiornati" per essere funzionali secondo la presente invenzione. In particolare, città come Santander in Spagna sono già dotate di reti di "pali intelligenti" : attualmente il network à ̈ costituito da migliaia di pali della luce dotati di nodi sensoriali wireless con varie funzioni miranti allo sviluppo delle smart cities, che hanno già in dotazione un accelerometro triassiale, attualmente usato solo per controllare atti vandalici.

Nel presente brevetto si prevede l'uso di pali intelligenti accordati per risuonare alle frequenze definite dal tipo di suolo. Il metodo proposto per il brevetto si presta molto bene a questa applicazione in quanto la situazione sperimentale à ̈ molto ben definita, 1'hardware necessario per la registrazione degli accelerogrammi e la loro trasmissione ad un server à ̈ di buona qualità e praticamente gratuita, il software {rete neurale o modello della funzione di trasferimento del palo) può essere ben definito con una opportuna serie di test sulle tavole vibranti, come sopra.

Criteri di utilizzo dei sistemi secondo 1'invenzione

I dati generati dai vari sistemi, possono essere gestiti con varie modalità che qui sotto elenchiamo.

"Reai time information"

Poiché la velocità delle onde elettromagnetiche à ̈ molto più alta della velocità delle onde sismiche, se i dati vengono processati e l'informazione à ̈ trasferita molto rapidamente (ad esempio entro 5 secondi; si ricorda che le onde di taglio viaggiano a circa 2.8÷3.5 km/sec su terreni rigidi, per cui in 5 secondi percorrono 14÷17,5 km. In suoli più morbidi viaggiano a velocità ridotte, circa 800 m/sec per cui in 5 secondi percorrono 4 km), allora l'informazione raggiunge i siti potenzialmente interessati, nell'intorno dell'epicentro, prima che arrivi l'onda sismica. In questo caso l'informazióne à ̈ chiamata "Earthquake Early Warning" (EEW). Questa rete deve essere costituita da una sensor network con alta velocità di comunicazione verso centri di processamento e da un sistema di comunicazione per disseminare l'early warning ai sistemi locali in modo da attivare le misure specifiche. Si pensi ad esempio ad una centrale nucleare o ad un treno in corsa: in questi sistemi anche 1-2 secondi di EEW possono essere fondamentali.

Il sistema potrebbe garantire un efficiente sistema di EEW: il sistema potrebbe essere di tipo "distribuito" , ad esempio di tipo mesh, che impiega gli smartphone o i sistemi di calcolo presenti sui "pali intelligentiaccordati" come nodi di elaborazione o di preelaborazione .

In questo caso il sistema, attivato dal superamento nell 'accelerogramma, di un predeterminato numero di volte di una soglia prestabilita, calcola, reai time, i valori di,parametri descrittivi, come il periodo fondamentale Tpmax dell'onda P, e/o l'accelerazione massima, PGA, peak ground acceleration o/e parametri relativi alla velocità, peak ground velocity (PGVt), e/o parametri relativi allo spostamento (PGDt) , misurandoli nella loro evoluzione temporale e, soprattutto, nei primi 2-3 secondi nella fase iniziale di arrivo delle onde P e S, correlandoli con la magnitudine del sisma a terra, e li trasmette al sistema centrale allorquando vi à ̈ il superamento di un prefissato valore di xPmax, assieme agli altri parametri utili all'individuazione della unità sede del sisma.

La trasmissione può avvenire via GSM/GPRS (o modalità equivalente, ad esempio UMTS/HSDPA/LTE/WIMAX) o/e tramite onde convogliate cioà ̈ con tecnologia PLC (Power Line Communication). Il sistema centrale di elaborazione, sulla base di elaborazioni statistiche (numerosità del superamento della soglia di accelerazione in una zona) e procedurali (numero minimo di densità di superamenti, verifica di falso allarme), dissemina l'allarme agli utenti interessati.

Una rete così fatta ha il vantaggio di avere una bassa probabilità di falso allarme. Infatti, grazie all'alta densità e alla dislocazione degli accelerometri di misura la robustezza del sistema à ̈ elevata: la probabilità di falso allarme viene ridotta notevolmente poiché, se in una determinata zona (una cittadina, ad esempio, con migliaia di "stazioni intelligenti-accordate" su un territorio relativamente vasto) si registra un evento sulla totalità delle stazioni di misura, la probabilità di falso allarme à ̈ ridotta a zero.

Questa rete di early warning può anche essere utilizzata anche per un early warning locale: grazie sempre alla alta densità delle stazioni di monitoraggio, che minimizza la probabilità di falso allarme verificando il segnale inviato da una pluralità di rivelatori, si ha una rete affidabile per lanciare un allarme locale per siti particolarmente a rischio quali centrali nucleari, oleodotti, treni, ascensori.

"Post earth-quake information"

Solitamente il processamento dei dati sismici avviene in tempi che vanno dai minuti alle ore e, quando l'informazione raggiunge gli utenti, il danno à ̈ già avvenuto. Determinando però rapidamente (con tempi nell'ordine di minuti o ore), immediatamente dopo un terremoto, i parametri significativi di un terremoto e la distribuzione dello scuotimento, à ̈ possibile comunicare queste informazioni a vari utenti quali la protezione civile, le aziende che erogano luce, acqua, gas, le aziende di telecomunicazioni, di trasporto, la popolazione. Questa informazione à ̈ utile per ridurre il numero di vittime e l'impatto di un terremoto sulla società .

Monitoraggio delle vibrazioni a cui sono sottoposti i beni culturali

Il sistema che utilizza "pali intelligentiaccordati" o sistemi equivalenti, mobili o fissi, à ̈ applicabile al monitoraggio delle sollecitazioni a cui viene sottoposto, ad esempio, un monumento storico. Nel caso di una chiesa di epoca medioevale ad esempio, in precarie condizioni, ubicata in una strada con forte traffico, l'utilizzo di una rete di sensori, quale quella ottenibile con "pali di illuminazione intelligenti-accordati", permette di inferire il grado di sollecitazioni a cui à ̈ sottoposto il monumento, senza dover installare sistemi ad hoc sul monumento stesso.

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La presente invenzione à ̈ stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo le sue forme preferite di realizzazione, ma à ̈ da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti del ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Sigla/nr.incarto

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per ottenere indici sismologici ricavati da accelerogrammi prodotti, in corrispondenza di un evento sismico, da accelerometri montati a bordo su una o più classi di supporti non in movimento distribuiti sul territorio, gli accelerogrammi essendo inviati con modalità wireless ad una centrale di calcolo ogni qualvolta il valore di accelerazione rilevato à ̈ superiore ad una soglia prefissata, il procedimento comprendendo una prima fase di calibrazione con le seguenti sottofasi: A. per ciascuna classe di supporti, un supporto con uno o più accelerometri a bordo à ̈ sottoposto a una serie di terremoti simulati su tavola vibrante a partire da uno o più accelerogrammi di terremoto simulato, rilevando gli accelerogrammi di detti uno o più accelerometri a bordo; B. A partire dagli accelerogrammi di detti uno o più accelerometri a bordo, ottenere una serie di valori a bordo di una pluralità di indici sismologici, e a partire da detti uno o più accelerogrammi di terremoto simulato ottenere una serie di valori a terra di detta pluralità di indici sismologici; C. detta serie di valori a bordo sono forniti in ingresso ad una rete neurale, al fine di addestrarla ad ottenere detta serie di valori a terra, ottenendo così una matrice di pesi di rete neurale tale che trasforma i valori a bordo nei valori a terra di detta pluralità di indici sismologici ; ed una fase di calcolo di indici sismologici a terra dai dati rilevati sul territorio comprendente le seguenti sottofasi: D. Per ogni supporto in condizioni reali, ovvero non di calibrazione, sulla base di uno o più accelerogrammi inviati dallo stesso supporto, detta centrale di calcolo calcola un insieme di indici sismologici e si ricostruiscono i corrispondenti valori a terra di detta pluralità di indici sismologici utilizzando la matrice di pesi ottenuta nella fase C; 2) Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, nella fase B, sono rilevati uno o più accelerogrammi prodotti da uno o più accelerometri di tavola fissati a detta tavola vibrante, detta serie di valori a terra della fase B essendo ottenuta da questi uno o più accelerometri di tavola. 3) Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti accelerogrammi sono inviati con una modalità scelta nel gruppo consistente in: GPRS, UMTS, HSDPA, LTE, WIMAX, WI-FI. 4) Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che detti accelerometri a bordo sono montati in una On Board Unit di un'automobile, che invia i dati accelerometrici quando l'automobile à ̈ ferma. 5) Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che detti accelerometri a bordo sono montati su supporti fissi a terra. 6) Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti supporti fissi a terra sono pali di illuminazione intelligenti, in cui detti uno o più accelerometri a bordo sono montati in una posizione non a contatto con il terreno. 7) Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti supporti fissi a terra sono pali di illuminazione intelligenti, in cui detti uno o più accelerometri a bordo sono solidali con il terreno. 8) Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che detti uno o più accelerometri a bordo sono montati in un supporto portatile, in particolare uno smartphone, che invia detti uno o più accelerogrammi a bordo quando à ̈ fermo, non appena una applicazione attiva sullo smartphone determina che lo smartphone à ̈ su un sistema rigido. 9) Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che, successivamente alla fase E, viene eseguita le seguenti fasi: E. Per ogni supporto in condizioni reali, detta centrale di calcolo memorizza detto insieme di indici sismologici a terra della fase C insieme ad altri dati dell'evento sismico, in un database. F. Detta centrale di calcolo elabora i dati di detto database per produrre mappe di scuotimento relative all'evento sismico. 10) Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, caratterizzato dal fatto che, successivamente alla fase D, viene eseguita la seguente fase : G. in funzione dei valori di detti indici sismologici della fase D, detta centrale invia un allarme ad una serie di utenti predeterminati. 11) Sistema per ottenere mappe di scuotimento utilizzando indici sismologici ricavati da accelerogrammi prodotti, in corrispondenza di un evento sismico, da accelerometri montati a bordo su una o più classi di supporti non in movimento distribuiti sul territorio, il sistema comprendendo: - una unità centrale per la raccolta e l'elaborazione dati; - una pluralità di supporti ciascuno con: o uno o più accelerometri a bordo; o una logica programmabile configurata per predisporre l'invio degli accelerogrammi con valore di accelerazione superiore ad una soglia prefissata all'unità centrale attraverso o un dispositivo di comunicazione wireless con detta unità centrale; l'unità centrale e la pluralità di supporti essendo configurati per eseguire le fasi B, C e D del procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10. 12) Sistema secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che l'unità centrale e la pluralità di supporti sono configurati per eseguire anche le fasi E, F e/o la fase G.