ITUB20150902A1 - Sistema di monitoraggio sismico e procedimento per effettuare il monitoraggio sismico utilizzando detto sistema di monitoraggio - Google Patents
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Description
TITOLO: ?SISTEMA DI MONITORAGGIO SISMICO E PROCEDIMENTO PER EFFETTUARE IL MONITORAGGIO SISMICO UTILIZZANDO DETTO SISTEMA DI MONITORAGGIO?
DESCRIZIONE
Nella tecnica sono noti sistemi di monitoraggio atti a misurare spostamenti e rotazioni di elementi strutturali facenti parte di una struttura. Tra tali sistemi di monitoraggio sono noti i sistemi di monitoraggio sismico atti ad individuare il comportamento di una struttura quando essa ? sottoposta ad azioni sismiche. In particolare sono noti sistemi di monitoraggio sismico atti a fornire informazioni per la valutazione dell?entit? del danno che una struttura ha subito a seguito di un evento sismico.
Questi ultimi sistemi di monitoraggio sismico comprendono, di regola, sensori posizionati in punti significativi della struttura, una unit? di raccolta dati, collegata ai sensori ed una unit? che elabora i dati e comunica con ?l?esterno? della struttura. In alcuni casi i sistemi di monitoraggio sismico secondo la tecnica nota comprendono unit? di elaborazione dati che sono poste all?interno dell?edificio monitorato; ci? implica che tali unit? devono essere dotate di ?notevole intelligenza? e capacit? di calcolo; da ci? discende che spesso i costi di tali sistemi di monitoraggio sono significativi e spesso risultano essere non accettabili per monitorare edifici di tipo ?corrente?.
In altri casi il sistema di monitoraggio sismico secondo la tecnica nota trasmette i dati misurati ad un elaboratore elettronico remoto con il quale tale sistema di monitoraggio sismico dialoga; nel suddetto elaboratore elettronico remoto ? presente uno specifico software, correlato alle apparecchiature installate nell?edificio da monitorare; in tale elaboratore elettronico remoto, il pi? delle volte, ? presente anche un modello strutturale gi? pronto e predisposto per l?ingresso dei dati conseguenti alle misurazioni delle apparecchiature installate nel suddetto edificio.
Tali sistemi di monitoraggio sismico spesso trasmettono messaggi anche nella forma sintetica di segnali che possono essere costituiti, ad esempio, da una luce gialla, da una luce rossa e da una luce verde che assumono, a seconda dei vari sistemi di monitoraggio sismico impiegati, significati pi? o meno esattamente legati ai concetti di ?nessun danno?, ?danno lieve?, ?danno forte?.
Tali sistemi di monitoraggio sismico per la evidenziazione dei danni strutturali dopo un evento sismico sono stati installati in una molteplicit? di costruzioni, solitamente di notevole importanza, quali edifici alti, ponti, ecc..
Sono presenti nella tecnica nota anche sistemi di monitoraggio sismico atti a misurare in tempo reale gli effetti di un?azione sismica ed a paragonare tali valori con prefissati valori di soglia, corrispondenti a stati limite della struttura o di alcuni suoi elementi.
I sistemi di monitoraggio sismico sopra menzionati hanno permesso e permettono di conoscere dati importanti riguardanti i danni subiti dagli edifici (e dalle strutture) monitorati; tuttavia essi possono presentare i seguenti inconvenienti.
Assai spesso, considerando anche i sistemi di monitoraggio sismico pi? evoluti della tecnica nota, risulta problematico, se non impossibile, l?applicazione di un automatismo che prevede di avere in tempo reale ?l?autorizzazione? a poter riutilizzare immediatamente l?edificio.
In molti casi la ?immediatezza? (intesa in senso stretto) non ? neanche necessaria, n? viene richiesta.
Se si adottano, poi, sistemi di monitoraggio sismico i quali sono atti a paragonare ?automaticamente? i valori misurati e calcolati (ad esempio i valori di spostamento delle estremit? di un pilastro) con dei prefissati valori di soglia introdotti all?atto della installazione del sistema di monitoraggio sismico dall?ingegnere progettista della struttura, si ha che occorre fare uno studio ed un calcolo particolarmente accurati al fine di prevedere quale sar? la risposta sismica della struttura ad ipotetici terremoti di progetto ed occorre stabilire quali sono i valori di soglia dei vari stati limite da considerare. E? evidente che tale studio preventivo della struttura richiede attivit?, e quindi costi, non indifferenti; ci? vale, principalmente nel caso di una struttura esistente, dove, in molti casi l?ingegnere che deve calcolare i suddetti valori di soglia, non ? stato il progettista della struttura all?atto della sua costruzione.
Inoltre si ritiene che, in ogni caso, le prestazioni in termini di individuazione del danno, dopo un evento sismico, che possono caratterizzare un sistema di monitoraggio, siano, in molti casi non direttamente ed ?automaticamente? utilizzabili, essendo comunque necessario il giudizio sintetico e finale di un ingegnere che verifica in loco la situazione, nell?ambito di una visione generale della struttura e dell?edificio nella sua globalit?.
Alla luce di quanto ? sopra scritto appare chiaro che in molti casi correnti l?applicazione dei sistemi di monitoraggio simico secondo la tecnica nota implica lo svolgimento di attivit?, e quindi l?utilizzo di risorse, che spesso risultano, almeno in conformit? al mercato ed alla cultura attuali, difficilmente accettate nella corrente pratica costruttiva.
In altri casi, le prestazioni richieste al sistema di monitoraggio sismico (ad esempio quelle richieste per la individuazione del danno strutturale) non corrispondono comunque ad alcune esigenze che si manifestano nella pratica.
Uno scopo del presente trovato ? quello di realizzare un sistema di monitoraggio che fornisca all?ingegnere verificatore il valore degli spostamenti di punti significativi della struttura, dalla conoscenza dei quali l?ingegnere stesso possa avere utili informazioni riguardanti la risposta dinamica della suddetta struttura.
Un altro scopo del presente trovato ? quello di realizzare un sistema di monitoraggio sismico che abbia costi contenuti, e che possa dunque concretamente diffondersi nella pratica costruttiva corrente e possa essere installato in corrispondenza delle strutture di molti edifici.
Questi ed altri scopi vengono raggiunti dal sistema di monitoraggio sismico, oggetto del presente trovato, e dal procedimento per effettuare il monitoraggio sismico utilizzando detto sistema di monitoraggio, anche esso oggetto del presente trovato. Le caratteristiche ed i vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente evidenziati dalla descrizione seguente di tre forme di realizzazione illustrate a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno in cui:
- la figura 1 illustra, secondo una vista in pianta, il piano terra di un edificio industriale prefabbricato, sulla cui struttura ? stato installato un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato, secondo una prima forma di realizzazione;
- la figura 2 illustra, nella stessa scala di figura 1, parte secondo una vista dall?alto e parte in spaccato, l?impalcato di copertura dell?edificio industriale prefabbricato di figura 1;
- la figura 3 illustra, nella stessa scala di figura 1, un prospetto longitudinale dell?edificio industriale prefabbricato di figura 1;
- la figura 4 illustra, nella stessa scala di figura 1, la sezione secondo la retta A-A di figura 1;
- la figura 5 illustra, in una scala maggiore di quella di figura 1, parte secondo una vista dall?alto e parte in spaccato, l?impalcato di copertura dell?edificio industriale prefabbricato di figura 1; nella figura 5 ? indicata anche parte dello schema circuitale del sistema di monitoraggio sismico installato in corrispondenza della struttura dell?edificio industriale prefabbricato di figura 1;
- la figura 6 illustra, nella stessa scala di figura 5, parte secondo una vista dall?alto e parte in spaccato, il piano terra dell?edificio industriale prefabbricato di figura 1 e parte delle fondazioni;
- la figura 7 illustra, secondo una vista in assonometria, lo schema circuitale complessivo del sistema di monitoraggio sismico installato in corrispondenza della struttura dell?edificio industriale prefabbricato di figura 1;
- la figura 8 illustra, in una scala maggiore di quella di figura 6, parte della sezione secondo la retta B-B di figura 6;
- la figura 9 illustra, in una scala maggiore di quella di figura 8, un particolare della figura 8;
- la figura 10 illustra, nella stessa scala di figura 9, un altro particolare della figura 8; - la figura 11 illustra, in una scala maggiore di quella di figura 6, la sezione secondo la retta C-C di figura 6 ed uno schema di parte delle apparecchiature del sistema di monitoraggio sismico installato in corrispondenza della struttura dell?edificio industriale prefabbricato di figura 1;
- la figura 12 illustra, secondo una vista in pianta, il piano terra di un edificio industriale prefabbricato, sulla cui struttura ? stato installato un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato, secondo un?altra forma di realizzazione;
- la figura 13 illustra, nella stessa scala di figura 12, parte secondo una vista dall?alto e parte in spaccato, l?impalcato di copertura dell?edificio industriale prefabbricato di figura 12;
- la figura 14 illustra, nella stessa scala di figura 12, un prospetto longitudinale dell?edificio industriale prefabbricato di figura 12;
- la figura 15 illustra, nella stessa scala di figura 12, la sezione secondo la retta D-D di figura 13;
- la figura 16 illustra, in una scala maggiore di quella di figura 12, parte in pianta e parte in spaccato, una porzione del piano terra dell?edificio industriale prefabbricato di figura 12 e parte delle fondazioni; nella figura 16 ? indicata anche parte dello schema circuitale del sistema di monitoraggio sismico installato in corrispondenza della struttura dell?edificio industriale prefabbricato di figura 12;
- la figura 17 illustra, nella stessa scala di figura 16, parte in pianta e parte in spaccato, la restante porzione del piano terra dell?edificio industriale prefabbricato di figura 12 e parte delle fondazioni;
- la figura 18 illustra, nella stessa scala di figura 16, parte secondo una vista dall?alto, e parte in spaccato, una porzione dell?impalcato di copertura dell?edificio industriale prefabbricato di figura 12; nella figura 18 ? anche indicata parte dello schema circuitale del sistema di monitoraggio sismico installato in corrispondenza della struttura dell?edificio industriale prefabbricato di figura 12;
- la figura 19 illustra, nella stessa scala di figura 18, parte secondo una vista dall?alto, e parte in spaccato, la restante porzione dell?impalcato di copertura dell?edificio industriale prefabbricato di figura 12; nella figura 19 ? indicata anche parte dello schema circuitale del sistema di monitoraggio sismico installato in corrispondenza della struttura dell?edificio industriale prefabbricato di figura 12; - la figura 20 illustra, secondo una vista in assonometria, lo schema circuitale complessivo del sistema di monitoraggio sismico installato in corrispondenza della struttura dell?edificio industriale prefabbricato di figura 12;
- la figura 21 illustra, in una scala maggiore di quella di figura 18, la sezione secondo la retta E-E di figura 18;
- la figura 22 illustra, secondo una vista in pianta, con due dettagli in spaccato, l?orizzontamento di copertura (terzo orizzontamento) della struttura di un edificio adibito ad uffici, in corrispondenza della quale ? stato installato un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato, secondo una ulteriore forma di realizzazione;
- la figura 23 illustra, nella stessa scala di figura 22, secondo una vista in pianta, con due dettagli in spaccato, il secondo orizzontamento della struttura dell?edificio di figura 22;
- la figura 24 illustra, nella stessa scala di figura 22, secondo una vista in pianta, con due dettagli in spaccato, il primo orizzontamento della struttura dell?edificio di figura 22;
- la figura 25 illustra, nella stessa scala di figura 22, secondo una vista in pianta, il piano fondazioni della struttura dell?edificio di figura 22; nella figura 25 ? indicata anche parte dello schema circuitale del sistema di monitoraggio sismico installato in corrispondenza della struttura dell?edificio di figura 22;
- la figura 26 illustra, secondo una vista in assonometria, lo schema circuitale complessivo del sistema di monitoraggio sismico installato in corrispondenza della struttura dell?edificio di figura 22;
- la figura 27 illustra, nella stessa scala di figura 22, la sezione secondo la retta F-F di figura 22;
- la figura 28 illustra, in una scala maggiore di quella di figura 22, la sezione secondo la retta G-G di figura 22.
Facendo riferimento alle figure 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 e 11 si descrive il sistema di monitoraggio sismico 1, ottenuto secondo il presente trovato, secondo una prima forma di realizzazione. Il sistema di monitoraggio sismico 1 ? installato in corrispondenza di una struttura 11 di un edificio 10 industriale, di nuova costruzione; la struttura 11 comprende elementi strutturali di calcestruzzo armato e di calcestruzzo armato precompresso ed ? tale per cui in essa sono impediti meccanismi di rottura fragili e sono possibili unicamente meccanismi di rottura duttili. La struttura 11 comprende diciotto pilastri 20a, 20b, 20c prefabbricati in calcestruzzo armato, un impalcato di copertura 21 e fondazioni 24 realizzate in calcestruzzo armato gettato in opera. L?impalcato di copertura 21 comprende travi 21a prefabbricate in calcestruzzo armato precompresso e tegoli 21b prefabbricati in calcestruzzo armato precompresso.
I pilastri che portano l?impalcato di copertura 21 e che costituiscono gli elementi strutturali demandati a resistere alle azioni sismiche sono i quattordici pilastri 20a, 20b; per tale motivo nel seguito si fa riferimento unicamente ai pilastri 20a, 20b. L?edificio 10 ? posto in una zona sismica. I tegoli 21b, che sono del tipo a TT, sono collegati tra loro e sono collegati con le travi 21a che li sorreggono in modo tale da formare un impalcato che pu? considerarsi rigido nel suo piano. Le fondazioni 24 comprendono plinti 24a, 24b, 24c ?a bicchiere? e travi di collegamento 24d le quali sostanzialmente impediscono gli spostamenti relativi orizzontali tra i suddetti plinti 24a, 24b, 24c. E? inoltre presente una soletta di calcestruzzo armato che costituisce la pavimentazione industriale dell?edificio 10.
Nel caso della struttura 11 ? lecito considerare rigidi, nel loro piano, sia la fondazione 24 sia l?impalcato di copertura 21, dove i tegoli 21b sono connessi con le travi 21a e sono inoltre tra loro connessi in corrispondenza delle loro ali.
Si fa presente che gli elementi strutturali che formano la struttura 11 sono tra loro collegati secondo i criteri della gerarchia delle resistenze; i suddetti elementi strutturali e le unioni tra gli elementi strutturali medesimi sono realizzati con criteri e con dettagli costruttivi tali per cui sono evitate rotture fragili, restando dunque unicamente possibili meccanismi di rottura di tipo duttile.
Il tamponamento, sulle quattro facciate dell?edificio 10, comprende pannelli orizzontali 25 di calcestruzzo armato, i quali costituiscono una prima fascia del tamponamento, e pannelli sandwich 26, composti da due lamiere metalliche e strato isolante interposto, posti al di sopra di tale prima fascia; i pannelli sandwich 26 sono dotati di opportune strutture di baraccatura, non indicate, per semplicit?, nelle figure. Il sistema di monitoraggio sismico 1 comprende:
- quattro sensori accelerometrici 2a, 2b (e quindi una pluralit? di sensori accelerometrici 2a, 2b) posizionati in corrispondenza di punti significativi della struttura 11; i due sensori accelerometrici 2a sono posizionati in corrispondenza dell?intradosso dell?impalcato di copertura 21; i due sensori accelerometrici 2b sono posizionati in corrispondenza delle fondazioni 24; due sensori accelerometrici 2a, 2b sono posizionati in corrispondenza di uno dei due pilastri 20a; gli altri due sensori accelerometrici 2a, 2b sono posizionati in corrispondenza dell?altro pilastro 20a;
- una unit? di acquisizione 3, a cui sono collegati i sensori accelerometrici 2a, 2b;
l?unit? di acquisizione 3 ininterrottamente riceve i dati provenienti dai sensori accelerometrici 2a, 2b.
Il sistema di monitoraggio sismico 1, una volta installato in corrispondenza della struttura 11 ed una volta attivato, funziona ininterrottamente, a meno delle pause dovute a manutenzione o a sostituzione di componenti, per tutta la vita utile della struttura 11.
I sensori accelerometrici 2a, 2b misurano, con una prefissata frequenza, le accelerazioni dei punti in cui i sensori accelerometrici 2a, 2b stessi sono posizionati (tali punti sono punti significativi della struttura 11). L?unit? di acquisizione 3 sincronizza le misure di tutti e quattro i sensori accelerometrici 2a, 2b compresi nel sistema di monitoraggio sismico 1 indicando ai quattro sensori accelerometrici 2a, 2b gli istanti in cui essi devono effettuare le misure (di accelerazione).
L?unit? di acquisizione 3 comprende, oltre ad una memoria RAM, una memoria di massa nella quale viene memorizzata parte dei dati misurati dai sensori accelerometrici 2a, 2b e trasmessi dai suddetti sensori accelerometrici 2a, 2b alla unit? di acquisizione 3 stessa; nella suddetta memoria di massa vengono anche memorizzati gli istanti in cui tali dati sono stati misurati; tale memoria di massa ? estraibile. Tale memoria di massa ? costituita da una chiave USB (memoria flash con interfaccia USB) dotata di adeguata capacit? di memoria.
L?unit? di acquisizione 3 conserva nella sua memoria di massa unicamente i dati pi? recenti, cancellando i dati meno recenti prima di introdurre nuovi dati; in tal modo la unit? di acquisizione 3 mantiene aggiornata la sua memoria di massa.
L?unit? di acquisizione 3 fornisce anche la necessaria energia elettrica ai sensori accelerometrici 2a, 2b (che sono ad essa collegati).
Il sistema di monitoraggio sismico 1, nel caso in cui la struttura 11 sia sottoposta ad azioni sismiche, ? atto ad essere utilizzato per poter individuare, oltre alle accelerazioni, anche gli spostamenti dei suddetti punti della struttura 11 nei quali sono posizionati i sensori accelerometrici 2a, 2b; i suddetti spostamenti sono ottenuti mediante elaborazione, eseguita dopo l?evento sismico, delle misure di accelerazione effettuate dai sensori accelerometrici 2a, 2b; tale elaborazione ? effettuata mediante un computer esterno che non fa parte del sistema di monitoraggio sismico 1 e che ? posto al di fuori della struttura 11 monitorata.
Il suddetto computer esterno effettua la suddetta elaborazione una volta che i dati recuperati estraendo la memoria di massa della unit? di acquisizione 3, sono stati introdotti nel computer esterno stesso.
Si evidenzia che la suddetta elaborazione dei dati ? effettuata successivamente all?applicazione delle azioni dinamiche alla struttura 11 dovute ad un evento sismico; la suddetta elaborazione di dati sostanzialmente consiste nel calcolo degli spostamenti dei suddetti punti significativi della struttura 11 in corrispondenza dei quali sono installati i sensori accelerometrici 2a, 2b; gli spostamenti dei punti significativi della struttura 11 si ottengono, una volta noti le accelerazioni (le accelerazioni sono note in quanto misurate dai sensori accelerometrici 2a, 2b) e gli istanti in cui esse sono state misurate, effettuando una doppia integrazione nel dominio del tempo delle time history (storie temporali) delle accelerazioni.
Noti i valori degli spostamenti dei punti significativi della struttura 11 si calcolano, poi, gli spostamenti relativi tra la sommit? e la base dei pilastri 20a e conseguentemente i drift dei pilastri 20a stessi.
L?ipotesi di indeformabilit? nel proprio piano dell?impalcato di copertura 21 e delle fondazioni 24, infatti, noti gli spostamenti dei punti (significativi) in cui sono posizionati i sensori accelerometrici 2a, 2b, consente di calcolare facilmente gli spostamenti in sommit? ed alla base anche dei pilastri 20b (in corrispondenza dei quali non sono installati sensori accelerometrici 2a, 2b).
Come ? noto, in generale, il drift tra gli orizzontamenti di una struttura ?a telaio? e quindi il drift dei pilastri costituisce uno dei parametri principali mediante i quali ? possibile individuare lo stato di danno subito dalla struttura a causa di una azione sismica.
La unit? di acquisizione 3 ed i sensori accelerometrici 2a, 2b sono tra loro collegati da varie linee di trasmissione dati. In particolare la unit? di acquisizione 3 ed i sensori accelerometrici 2a, 2b sono tra loro collegati mediante una rete CAN bus (CAN sta per: Controller Area Network) comprendente due linee CAN bus. Su ognuna delle suddette due linee CAN bus sono collegati, uno di seguito all?altro, un sensore accelerometrico 2a ed un sensore accelerometrico 2b; ciascuna delle due linee CAN bus ? poi collegata alla unit? di acquisizione 3.
Ciascun sensore accelerometrico 2a, 2b ? un sensore accelerometrico triassiale; ciascun sensore accelerometrico 2a, 2b, cio?, misura l?accelerazione in tre direzioni tra loro ortogonali.
Ciascun sensore accelerometrico 2a, 2b comprende due accelerometri triassiali di tipo capacitivo, un microprocessore principale, un microprocessore di controllo, un sensore di temperatura, un driver CAN bus, un circuito segnalatore di errore, un circuito per l?ingresso del segnale di clock, due connettori atti a collegare il sensore accelerometrico 2a, 2b considerato alla rete CAN bus ed alle altre linee di trasmissione dati, una unit? di alimentazione ed un elemento di contenimento, all?interno del quale sono posizionati tutti i componenti sopra elencati. All?interno del suddetto elemento di contenimento ? posta anche una resina sintetica di riempimento che ?rende come un unico solido? tutto ci? che ? interno al suddetto elemento di contenimento.
Il suddetto microprocessore principale, tra l?altro, trasforma i segnali analogici ricevuti dai due accelerometri (facenti parte del sensore accelerometrico 2a, 2b suddetto) in dati digitali ed effettua controlli almeno relativi al funzionamento dei suddetti due accelerometri. I due accelerometri compresi in ciascun sensore accelerometrico 2a, 2b, sono di tipo MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems). Come ? noto i sistemi MEMS comprendono microsistemi elettrici e meccanici, integrati su uno stesso materiale di base; i microsistemi elettrici e meccanici sono realizzati in forma miniaturizzata.
I due accelerometri ed il sensore di temperatura, sono collegati al microprocessore principale.
Il microprocessore di controllo ? collegato al microprocessore principale ed al circuito segnalatore di errore.
In ciascun sensore accelerometrico 2a, 2b, la unit? di alimentazione ? collegata a tutti i componenti del sensore accelerometrico 2a, 2b ai quali fornisce la necessaria energia elettrica.
Ciascuno dei due sensori accelerometrici 2a ? solidale al relativo pilastro 20a; ciascuno dei due sensori accelerometrici 2b ? installato in corrispondenza dell?estradosso del plinto 24a (del relativo pilastro 20a) ed ? posto in prossimit? del suddetto pilastro 20a. Ciascuno dei due sensori accelerometrici 2b ? inserito all?interno di un pozzetto 28 che ? privo del fondo e di una parete laterale e che ? dotato di coperchio.
L?unit? di acquisizione 3 comprende un microprocessore, un sistema di comunicazione con l?utente, una memoria RAM, una memoria di massa nella quale viene memorizzata parte dei dati trasmessi dai sensori accelerometrici 2a, 2b, un generatore di clock, un USB bus driver per la gestione della memoria di massa, un circuito per l?ingresso dei messaggi di errore provenienti dai sensori accelerometrici 2a, 2b, connettori per il collegamento con due linee CAN bus e con altre linee di trasmissione dati, ed in particolare con linee di trasmissione dati per l?eventuale collegamento con altre unit? di acquisizione (nel caso del sistema di monitoraggio sismico 1 tali connettori non sono utilizzati) un trasformatore ed una unit? di alimentazione; la suddetta memoria di massa ? estraibile. Nel caso della unit? di acquisizione 3, il sistema di comunicazione con l?utente comprende un touch screen, unitamente ai componenti necessari per il suo funzionamento.
Si sottolinea che l?unit? di acquisizione 3 acquisisce i dati trasmessi dai sensori accelerometrici 2a, 2b e memorizza nella propria memoria di massa, parte dei dati acquisiti (secondo modalit? e criteri in seguito espressi).
L?unit? di acquisizione 3, inoltre, ha la funzione di generatore di clock cos? che essa scandisce gli istanti in cui i sensori accelerometrici 2a, 2b devono effettuare le misure delle accelerazioni. L?unit? di acquisizione 3, per comunicare ai sensori accelerometrici 2a, 2b gli istanti in cui essi devono effettuare le misure delle accelerazioni, utilizza segnali che vengono inviati dall?unit? di acquisizione 3 stessa ai sensori accelerometrici 2a, 2b mediante una linea di trasmissione specifica, chiamata ?linea di sincronizzazione?.
Si evidenzia che in tal modo risulta possibile la misura contemporanea delle accelerazioni, in prefissati istanti, effettuata da tutti i sensori accelerometrici 2a, 2b collegati alla unit? di acquisizione 3.
Prendendo in considerazione ciascuno dei quattro sensori accelerometrici 2a, 2b si fa presente quanto segue.
Il microprocessore principale facente parte del sensore accelerometrico 2a, 2b considerato riceve i segnali analogici dai due accelerometri compresi nel suddetto sensore accelerometrico 2a, 2b, campiona tali segnali analogici secondo una prefissata cadenza temporale indicata dalla unit? di acquisizione 3 e li converte in dati digitali; il microprocessore principale, inoltre, elabora tali dati digitali. Si fa notare che in alcuni casi (si legga oltre) il microprocessore principale, in un generico istante t (durante la vita di servizio del sensore accelerometrico 2a, 2b considerato), campiona e prende in conto solo i segnali trasmessi da uno dei due accelerometri (accelerometro di riferimento).
Una frequenza di campionamento idonea ? pari a 1000 Hz.
La elaborazione dei dati effettuata dal microprocessore principale comprende anche la correzione [compensazione] delle misure dell?accelerometro di riferimento in funzione della temperatura del sensore accelerometrico 2a, 2b all?atto della misura; tale temperatura ? rilevata dal sensore di temperatura compreso nel sensore accelerometrico 2a, 2b considerato che la trasmette al microprocessore principale. Il microprocessore principale, poi, invia tali dati alla unit? di acquisizione 3 mediante la rete CAN bus. Si precisa che il microprocessore principale invia i dati sulla rete CAN bus tramite il driver CAN bus sopra menzionato.
Il suddetto microprocessore principale, poi, controlla periodicamente il funzionamento dei due accelerometri ed attiva ed esegue le procedure di controllo relative al sensore accelerometrico 2a, 2b considerato. Nel caso in cui uno dei suddetti due accelerometri cessi di funzionare correttamente, il suddetto microprocessore principale segnala tale malfunzionamento alla unit? di acquisizione 3.
In ciascuno dei sensori accelerometrici 2a, 2b, il microprocessore di controllo scambia segnali con il suddetto microprocessore principale per verificarne il corretto funzionamento; se i segnali scambiati tra il microprocessore principale ed il microprocessore di controllo non sono conformi a quanto dovrebbe essere, allora viene trasmesso dal sensore accelerometrico 2a, 2b, e pi? precisamente dal circuito segnalatore di errori sopra menzionato, un segnale di errore che viene ricevuto dalla unit? di acquisizione 3; tale segnale di errore indica che il sensore accelerometrico 2a, 2b ? fuori servizio; per la trasmissione del suddetto segnale di errore viene utilizzata una specifica linea di trasmissione dati.
In accordo con una prima strategia di misura, in ciascun sensore accelerometrico 2a, 2b, il microprocessore principale (compreso nel sensore accelerometrico 2a, 2b considerato) tiene in conto, in ogni istante in cui si misura l?accelerazione, le misure effettuate dai due accelerometri in esso compresi, elaborandole al fine di ottenere valori, il pi? esatti possibile, delle accelerazioni.
In accordo con una seconda strategia di misura, in ciascun sensore accelerometrico 2a, 2b, il microprocessore principale (compreso nel sensore accelerometrico 2a, 2b considerato) tiene in conto, in ogni istante in cui si misura l?accelerazione, le misure effettuate da uno soltanto dei due accelerometri (compresi nel sensore accelerometrico 2a, 2b considerato); in tal caso uno dei due accelerometri ? considerato l?accelerometro di riferimento e l?altro ? considerato l?accelerometro di riserva.
Nel seguito si esamina questa seconda strategia di misura.
I quattro sensori accelerometrici 2a, 2b e la unit? di acquisizione 3 sono tra loro collegati via cavo; si precisa che sono presenti due cavi 5; un cavo 5 ? collegato ad un sensore accelerometrico 2b, ad un sensore accelerometrico 2a (ambedue posti in corrispondenza di uno dei due pilastri 20a ed al relativo plinto 24a) ed alla unit? di acquisizione 3, l?altro cavo 5 ? collegato agli altri due sensori accelerometrici 2a, 2b (posti in corrispondenza dell?altro pilastro 20a ed al relativo plinto 24a) ed alla unit? di acquisizione 3. I due cavi 5 sono inseriti in canaline 14 porta cavi. Le canaline 14 sono tra loro unite per mezzo di scatole di raccordo e di altri elementi di raccordo. I quattro sensori accelerometrici 2a, 2b e la unit? di acquisizione 3 sono tra loro collegati mediante linee di trasmissione dati; si precisa che l?unit? di acquisizione 3 ed i quattro sensori accelerometrici 2a, 2b sono tra loro collegati mediante linee di trasmissione dati comprendenti due linee CAN bus (sulle quali si trasmettono i dati misurati dai sensori accelerometrici 2a, 2b), una linea di sincronizzazione (che ? una linea specifica mediante la quale vengono indicati gli istanti in cui i sensori accelerometrici 2a, 2b devono effettuare le misure) ed una linea di trasmissione dei segnali di errore (che ? una linea specifica per la trasmissione dei messaggi di malfunzionamento); l?unit? di acquisizione 3 ? collegata ai relativi sensori accelerometrici 2a, 2b anche mediante una linea elettrica mediante la quale l?unit? di acquisizione 3 alimenta i sensori accelerometrici 2a, 2b.
Le suddette linee passano tutte nei due cavi 5.
La unit? di acquisizione 3 ? collegata ad un gruppo di continuit? 6, a sua volta alimentato dalla rete elettrica presente all?interno dell?edificio 10.
Nel caso del sistema di monitoraggio sismico 1 ? presente anche un gruppo elettrogeno 12, posto a monte del gruppo di continuit? 6. In caso di mancata erogazione di corrente elettrica da parte della rete elettrica esterna, dapprima entra in funzione il gruppo di continuit? 6; successivamente, trascorso un certo intervallo di tempo (ad esempio pari a dieci minuti) entra automaticamente in funzione il gruppo elettrogeno 12 che provvede, per lungo tempo, alla erogazione della corrente elettrica necessaria al funzionamento del sistema di monitoraggio sismico 1.
L?unit? di acquisizione 3 ? posizionata in un punto facilmente accessibile anche dall?esterno dell?edificio 10 e, per quanto possibile, baricentrico rispetto alla posizione dei sensori accelerometrici 2a, 2b, al fine di rendere minima la lunghezza dei cavi 5 (ed in particolare delle linee CAN bus) che collegano i sensori accelerometrici 2a, 2b stessi all?unit? di acquisizione 3.
Nella figura 11 ? schematicamente indicata parte delle apparecchiature facenti parte del sistema di monitoraggio sismico 1; in particolare sono indicati: un quadro elettrico 17 dell?edificio, il gruppo elettrogeno 12, un quadro elettrico 16 a monte del gruppo di continuit? 6, il gruppo di continuit? 6, un quadro elettrico 15 a valle del gruppo di continuit? 6 e l?unit? di acquisizione 3. Il quadro elettrico 16, il gruppo di continuit? 6, il quadro elettrico 15 e l?unit? di acquisizione 3 sono contenuti all?interno di un armadio 29 il quale ? dotato di significative doti di resistenza. Si sottolinea che il sistema di monitoraggio sismico 1, una volta installato in corrispondenza della struttura 11 ed una volta attivato, funziona ininterrottamente, a meno delle pause dovute a manutenzione o a sostituzione di componenti, per tutta la vita utile della struttura 11.
Nell?unit? di acquisizione 3 ? inserito un software che permette di evidenziare, ad esempio, con una apposita segnalazione, il malfunzionamento di un sensore accelerometrico 2a, 2b o la mancata alimentazione dello stesso; ci? contribuisce a mantenere sempre in perfetta efficienza il sistema di monitoraggio sismico 1.
Il procedimento per effettuare il monitoraggio sismico della struttura 11 utilizzando il sistema di monitoraggio sismico 1 comprende le seguenti operazioni:
- esecuzione, da parte dei sensori accelerometrici 2a, 2b, delle misure di accelerazione dei punti della struttura 11 in corrispondenza dei quali i sensori accelerometrici 2a, 2b stessi sono posizionati; ciascun sensore accelerometrico 2a, 2b trasmette, in tempo reale, le misure effettuate alla unit? di acquisizione 3, a cui ? collegato; le suddette misure sono effettuate, con una prefissata frequenza (e quindi con una prefissata cadenza temporale), negli istanti indicati ai sensori accelerometrici 2a, 2b dalla unit? di acquisizione 3;
- acquisizione, da parte della unit? di acquisizione 3, dei dati misurati dai sensori accelerometrici 2a, 2b e memorizzazione, da parte della unit? di acquisizione 3, nella propria memoria di massa, che ? estraibile, di parte dei dati misurati dai sensori accelerometrici 2a, 2b stessi; l?unit? di acquisizione 3 memorizza nella propria memoria di massa, oltre alla suddetta parte dei valori delle accelerazioni misurati dai sensori accelerometrici 2a, 2b ad essa collegati, anche gli istanti in cui essi sono misurati;
- recupero, dopo un evento sismico che interessa la struttura 11, dei dati memorizzati dall?unit? di acquisizione 3; tale recupero ? effettuato accedendo alla memoria di massa, che ? estraibile, della unit? di acquisizione 3 ed estraendo la suddetta memoria di massa dalla unit? di acquisizione 3 stessa;
- trasferimento dei suddetti dati memorizzati (e recuperati) ad un computer esterno, che non fa parte del suddetto sistema di monitoraggio sismico 1 e che ? posto al di fuori della struttura 11 monitorata; per mezzo del suddetto computer esterno, a partire dalle time history (storie temporali) delle accelerazioni dei punti della struttura 11 nei quali i sensori accelerometrici 2a, 2b sono posizionati, si calcolano le time history (storie temporali) degli spostamenti dei suddetti punti della struttura 11.
Si evidenzia che il suddetto recupero dei dati ed il suddetto trasferimento dei dati al suddetto computer esterno sono effettuati con operazioni manuali.
Con riferimento al suddetto procedimento si precisa quanto segue.
I sensori accelerometrici 2a, 2b misurano, secondo la prefissata cadenza temporale indicata dalla unit? di acquisizione 3, le accelerazioni dei punti della struttura 11 in corrispondenza dei quali essi sono posizionati (tali punti sono punti significativi della struttura 11) e trasmettono in tempo reale tali dati alla unit? di acquisizione 3 (a cui essi sono collegati).
L?unit? di acquisizione 3 acquisisce i dati misurati dai sensori accelerometrici 2a, 2b e memorizza nella sua memoria di massa parte dei dati misurati dai sensori accelerometri 2a, 2b (collegati alla unit? di acquisizione 3). Si anticipa che la unit? di acquisizione 3 memorizza nella propria memoria di massa unicamente dati di accelerazione individuati come ?critici?. La unit? di acquisizione 3 memorizza, poi, nella sua memoria di massa, oltre ai valori delle accelerazioni, anche gli istanti in cui tali valori sono misurati.
Dopo un evento sismico che interessa la struttura 11, i dati memorizzati dalla unit? di acquisizione 3 vengono recuperati accedendo alla memoria di massa della unit? di acquisizione 3. Il recupero dei dati ? effettuato da un operatore che estrae la memoria di massa (la chiave USB sopra menzionata) dalla unit? di acquisizione 3. I dati memorizzati (e recuperati) vengono trasferiti ad un computer esterno. Si sottolinea che con l?espressione ?computer esterno? si intende un computer che non ? ?correlato? al sistema di monitoraggio sismico 1 e che, ovviamente ? posto esternamente alla struttura 11, in corrispondenza della quale ? installato il sistema di monitoraggio sismico 1.
Per mezzo del suddetto computer esterno, a partire dalle time history (storie temporali) delle accelerazioni misurate nei punti significativi della struttura 11 da parte dei sensori accelerometrici 2a, 2b ivi installati, si calcolano le time history (storie temporali) degli spostamenti dei suddetti punti significativi della struttura 11. I sensori accelerometrici 2a, 2b sono posti in numero ed in posizione tale da poter sufficientemente caratterizzare il comportamento dell?edificio 10 o, meglio, il comportamento della struttura 11. Una volta che il sistema di monitoraggio sismico 1 ? stato attivato, i sensori accelerometrici 2a, 2b misurano e trasmettono all?unit? di acquisizione 3 le accelerazioni dei punti, appartenenti ai due pilastri 20a ed ai relativi plinti 24a, in corrispondenza dei quali i sensori accelerometrici 2a, 2b stessi sono installati; i valori delle accelerazioni vengono rilevati ininterrottamente, secondo una opportuna frequenza di campionamento.
L?unit? di acquisizione 3, al fine di memorizzare nella propria memoria di massa unicamente parte dei dati ad essa trasmessi dai sensori accelerometrici 2a, 2b ad essa collegati, effettua, sostanzialmente in tempo reale, una elaborazione dei dati suddetti.
Si precisa che per limitare (per quanto possibile) l?impegno della memoria di massa della unit? di acquisizione 3, ed al fine di memorizzare nella memoria di massa stessa unicamente dati che siano critici, si adotta, nel caso del sistema di monitoraggio sismico 1, un procedimento di memorizzazione di tipo discontinuo, secondo il quale, cos? come ? stato sopra anticipato e come ? di seguito meglio indicato, vengono memorizzati unicamente dati critici.
Si ? sopra scritto che l?unit? di acquisizione 3 memorizza una parte dei dati acquisiti dai sensori accelerometrici 2a, 2b (ad essa collegati); di seguito si illustra la procedura con cui la unit? di acquisizione 3 memorizza tale parte dei dati. Si fa presente che (in questo caso) il suddetto procedimento per effettuare il monitoraggio sismico della struttura 11 comprende anche una elaborazione da parte della unit? di acquisizione 3 dei dati ad essa trasmessi dai sensori accelerometrici 2a, 2b (i quali sono ad essa collegati).
Si ricorda che ciascun sensore accelerometrico 2a, 2b ? del tipo triassiale e misura, quindi, tre componenti dell?accelerazione secondo una prefissata terna di assi cartesiani ortogonali.
L?unit? di acquisizione 3 effettua la suddetta elaborazione dei dati suddividendo i dati ricevuti dai sensori accelerometrici 2a, 2b (ad essa collegati) in pacchetti di dati e calcolando parametri di riferimento, relativi ai dati contenuti in ciascuno di tali pacchetti di dati, al fine di individuare, seguendo prefissati criteri, se i valori di tali parametri sono superiori a prefissati valori di soglia; se ci? si verifica, e quindi se il pacchetto di dati esaminato ? individuato come ?critico? la unit? di acquisizione 3 memorizza nella sua memoria di massa tale pacchetto di dati ed un prefissato numero di pacchetti di dati, antecedenti il pacchetto di dati che sta elaborando, mantenuti nella memoria RAM della unit? di acquisizione 3.
L?unit? di acquisizione 3 continua la memorizzazione dei dati trasmessi dai quattro sensori accelerometrici 2a, 2b per un tempo sufficientemente lungo, misurato a partire dall?istante in cui l?unit? di acquisizione 3 ha individuato l?ultimo pacchetto di dati critico.
I parametri di riferimento sopra menzionati, nel caso in esame, sono il valore efficace o il valore picco - picco di un gruppo di dati, cos? come ? sotto meglio specificato.
Di seguito si riportano, alcune ulteriori informazioni riguardanti la procedura di memorizzazione seguita dall?unit? di acquisizione 3.
L?unit? di acquisizione 3 suddivide continuamente, secondo una prefissata cadenza temporale (frequenza), i dati misurati dai sensori accelerometrici 2a, 2b (tali dati sono relativi a ciascuna delle tre componenti dell?accelerazione misurate da ognuno dei quattro sensori accelerometrici 2a, 2b) in pacchetti di dati, tutti composti da un medesimo prefissato numero di dati.
Detto t1 l?istante in cui inizia la formazione di un generico pacchetto di dati e detto t2 l?istante in cui termina la formazione di tale pacchetto di dati, si ha che l?intervallo temporale in cui il suddetto pacchetto di dati ? formato, ? pari a t2 - t1 . Tale intervallo temporale ? uguale e resta uguale nel tempo per tutti i pacchetti di dati.
Nell?istante t2i, in cui viene completato il pacchetto di dati i-esimo, sono presenti nella memoria RAM della unit? di acquisizione 3 il pacchetto di dati i-esimo e gli N ultimi (pi? recenti) pacchetti di dati formati immediatamente prima dell?i-esimo pacchetto di dati essendo N un prefissato numero intero, che pu? essere, ad esempio, compreso tra 5 e 30.
Ciascun pacchetto di dati comprende un insieme di gruppi di dati; ciascun gruppo di dati ? relativo ad una delle tre componenti dell?accelerazione misurate da uno dei quattro sensori accelerometrici 2a, 2b.
Il numero dei gruppi di dati compresi in un generico pacchetto di dati ?, dunque, pari al numero dei sensori accelerometrici 2a, 2b (in questo caso pari a quattro) collegati all?unit? di acquisizione 3 moltiplicato per il numero delle componenti (in questo caso pari a tre) dell?accelerazione misurate da ciascun sensore accelerometrico 2a, 2b.
La unit? di acquisizione 3, dopo aver formato il pacchetto di dati i-esimo, procede alla formazione del pacchetto di dati successivo ed elabora i dati del pacchetto di dati i-esimo; in particolare la unit? di acquisizione 3 elabora i dati di ciascuno dei suddetti gruppi di dati compresi nel suddetto pacchetto di dati i-esimo per individuare se almeno uno di tali gruppi di dati ? da considerarsi critico.
Se tutti i gruppi di dati compresi nel pacchetto di dati i-esimo risultano non ?critici? la unit? di acquisizione 3 non memorizza nella sua memoria di massa i dati del pacchetto di dati i-esimo.
Se anche un solo gruppo di dati, facente parte del pacchetto di dati i-esimo, risulta critico, l?unit? di acquisizione 3 memorizza nella sua memoria di massa i dati contenuti nel pacchetto di dati i-esimo che viene individuato come ?pacchetto di dati critico?. La unit? di acquisizione 3, inoltre, memorizza nella sua memoria di massa gli N pacchetti di dati presenti nella sua memoria RAM precedentemente formati; i suddetti pacchetti di dati sono quelli immediatamente precedenti il suddetto pacchetto di dati critico.
L?unit? di acquisizione 3 continua a memorizzare nella propria memoria di massa tutti i dati trasmessi dai quattro sensori accelerometrici 2a, 2b e continua a formare i pacchetti di dati e ad elaborare i dati di ciascun pacchetto di dati, al fine di individuare i pacchetti di dati critici (eventualmente presenti); l?unit? di acquisizione 3 interrompe la memorizzazione dei dati nella propria memoria di massa solo dopo che ? trascorso un prefissato intervallo di tempo (pari a J volte l?intervallo temporale in cui ciascun pacchetto di dati ? formato) durante il quale l?unit? di acquisizione 3 non ha rilevato alcun pacchetto di dati critico.
Il numero J ? un prefissato numero intero (J pu? essere, ad esempio, pari a 50). Si sottolinea che la unit? di acquisizione 3 continua a memorizzare nella propria memoria di massa tutti i dati trasmessi dai quattro sensori accelerometrici 2a, 2b; l?unit? di acquisizione 3, inoltre, continua a formare i pacchetti di dati e ad elaborare i dati compresi in ciascun pacchetto di dati, al fine di individuare i pacchetti di dati critici. Dopo aver individuato il primo pacchetto di dati critico, in caso di evento sismico, l?unit? di acquisizione 3 individua successivamente altri pacchetti di dati critici; ci? si verifica durante tutto l?evento sismico e quindi per un certo tempo a partire dall?istante in cui l?unit? di acquisizione 3 ha individuato il primo pacchetto di dati critico. Successivamente, una volta cessata l?azione sismica relativa all?evento sismico considerato, l?unit? di acquisizione 3 continua a memorizzare i dati relativi ai pacchetti di dati che essa continua a formare e ad elaborare, fino a che non ? trascorso un prefissato intervallo di tempo (stabilito in sede di progetto del sistema di monitoraggio sismico 1), durante il quale l?unit? di acquisizione 3 non individua alcun pacchetto di dati critico. Tale tempo ? conteggiato a partire dall?istante finale dell?ultimo intervallo di tempo in cui ? stato formato, dalla unit? di acquisizione 3, un pacchetto di dati riconosciuto, dopo la sua elaborazione, come pacchetto di dati critico.
Si sottolinea che, all?inizio di un evento sismico (a favore di sicurezza), anche se uno solo dei sensori accelerometrici 2a, 2b misura dati tali per cui un gruppo di tali dati risulta critico, allora tutto il pacchetto di dati, di cui fa parte il gruppo di dati critico, viene individuato come critico e l?unit? di acquisizione 3 inizia a memorizzare dati nella propria memoria di massa.,
Vari possono essere i parametri ed i criteri per individuare se un pacchetto di dati ? critico.
Il criterio pi? semplice, ed anche quello adottato dai sistemi di monitoraggio sismico 1, 30, 60 illustrati nella presente descrizione, consiste nel definire che un pacchetto di dati ? critico se anche uno solo dei gruppi di dati in esso compresi risulta critico. ? evidente che, in linea di principio possono essere seguiti anche altri criteri quali ad esempio quello di definire che un pacchetto di dati ? critico se di esso si individuano pi? di uno gruppi di dati critici..
Vari, poi, possono essere i parametri seguiti per individuare se un gruppo di dati (appartenente ad un generico pacchetto di dati) ? critico oppure non ? critico.
Un parametro che pu? essere preso come riferimento ? il valore efficace del gruppo di dati (tale valore efficace ? indicato spesso con l?acronimo RMS, che sta per ?root mean square?).
In questo caso, in generale, ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione, durante l?esame di ciascun pacchetto di dati, calcola il valore efficace di ciascuno dei gruppi di dati compresi nel suddetto pacchetto di dati; per ciascun gruppo di dati il valore efficace calcolato viene confrontato con un prefissato valore di soglia (valore di soglia RMS). Se il valore efficace del gruppo di dati esaminato ? maggiore del suddetto valore di soglia, allora tale gruppo di dati ? considerato critico.
Se, dunque il valore efficace del gruppo di dati esaminato ? maggiore di un prefissato valore di soglia (valore di soglia RMS), l?unit? di acquisizione considerata considera ?critico? tale gruppo di dati e conseguentemente (secondo il criterio sopra scritto) individua come ?critico? il pacchetto di dati di cui fa parte il suddetto gruppo di dati critico.
Il suddetto valore di soglia ? stato stabilito in sede di progetto del sistema di monitoraggio sismico ed ? stato introdotto nella unit? di acquisizione considerata, all?atto della installazione del sistema di monitoraggio sismico stesso.
Un altro parametro che pu? essere preso come riferimento per giudicare se un pacchetto ? critico ? il valore picco ? picco del gruppo di dati.
In questo caso ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione, durante l?esame di ciascun pacchetto di dati, calcola il valore picco - picco di ciascuno dei gruppi di dati compresi nel suddetto pacchetto di dati; per ciascun gruppo di dati il valore picco ? picco calcolato viene confrontato con un prefissato valore di soglia (valore di soglia picco - picco). Se il valore picco ? picco del gruppo di dati esaminato ? maggiore del suddetto valore di soglia (valore di soglia picco - picco), allora tale gruppo di dati ? considerato critico.
Se, dunque, il valore picco ? picco del gruppo di dati esaminato ? maggiore di un prefissato valore di soglia (valore di soglia picco - picco), l?unit? di acquisizione considerata considera ?critico? tale gruppo di dati e conseguentemente (secondo il criterio sopra scritto) individua come ?critico? il pacchetto di dati di cui fa parte il suddetto gruppo di dati critico.
Nel caso in cui si adotti il criterio del valore picco ? picco occorre essere certi che non siano presenti spike nei suddetti pacchetti di dati oppure occorre che essi siano in qualche modo individuabili come ?anomalie? del segnale. (VEDI).
E? evidente che, nella determinazione del valore di soglia che individua la ?criticit?? del gruppo di dati, occorre tener conto del rumore di fondo dei sensori accelerometrici 2a, 2b in modo da discostarsi opportunamente dai valori relativi al suddetto rumore di fondo.
Secondo una possibile variante di realizzazione i valori di soglia (si intende: o il valore di soglia picco ? picco o il valore di soglia RMS) possono essere diversi per ciascuno dei sensori accelerometrici 2a, 2b.
Si sottolinea che, secondo altre possibili varianti di realizzazione si possono utilizzare altri criteri per avviare il processo di memorizzazione. In ogni caso il processo di memorizzazione ? tale per cui dall?istante di inizio processo di memorizzazione, fino all?istante di fine processo di memorizzazione vengono memorizzati nella memoria di massa della unit? di acquisizione 3 tutti i pacchetti di dati che vengono trasmessi all?unit? di acquisizione 3 stessa dai quattro sensori accelerometrici 2a, 2b; vengono inoltre memorizzati nella suddetta memoria di massa gli N pacchetti di dati (precedentemente formati) presenti nella memoria RAM nell?istante di inizio processo di memorizzazione.
Si fa presente che il sistema di memorizzazione sopra illustrato, che si basa sulla individuazione dei pacchetti di dati critici, non costituisce un sistema di riconoscimento sismico in quanto qualunque eccitazione dinamica superiore al valore di soglia di anche una sola delle tre componenti dell?accelerazione misurate (secondo un sistema di riferimento prefissato) da uno dei quattro sensori accelerometrici 2a, 2b, attiva la memorizzazione dei dati (si intende: delle tre componenti dell?accelerazione) misurati da tutti i quattro sensori accelerometrici 2a, 2b. La memorizzazione dei dati pu? dunque essere attivata, oltre che in caso di sisma, anche a causa di eventi accidentali (di natura non sismica) che eccitano soltanto una delle tre componenti di accelerazione di uno dei quattro sensori accelerometrici 2a, 2b. In questo caso si ha che vengono memorizzati nella memoria di massa della unit? di acquisizione 3 dati che non sono relativi ad un evento sismico; ci? non crea particolari conseguenze se non il fatto che viene inutilmente occupata una parte della suddetta memoria di massa della unit? di acquisizione 3. Si ? sopra descritto il sistema di monitoraggio sismico 1 nel quale l?unit? di acquisizione 3 memorizza parte dei dati ricevuti dai sensori accelerometrici 2a, 2b. Si sottolinea che, utilizzando tale espressione, si intende affermare che l?unit? di acquisizione 3 memorizza soltanto i dati, relativi ad intervalli temporali nei quali almeno uno dei sensori accelerometrici 2a, 2b ha individuato valori delle accelerazioni valutati come ?critici?, intendendo con ci? che essi ?sono maggiori? dei dati solitamente misurati (ed, in particolare, maggiori dei relativi prefissati valori di soglia) e sono dunque ?potenzialmente significativi? ai fini del monitoraggio sismico della struttura 11 (si ricorda che vengono memorizzati anche i dati degli intervalli temporali prossimi agli intervalli temporali in cui si sono rilevati pacchetti di dati critici).
Si evidenzia che, secondo quanto ? stato sopra scritto si considera ?critico? un pacchetto di dati se esso contiene un gruppo di dati ?critico?.
Un gruppo di dati ? critico se i dati in esso contenuti non sono ?tipici?; tali dati, infatti presentano un?anomalia rispetto ai dati che normalmente fanno parte dei gruppi di dati. Tale anomalia ? costituita dalla presenza di valori dell?accelerazione maggiori di quelli comunemente acquisiti e maggiori di un valore di soglia prefissato; tale anomalia viene individuata, seguendo criteri prefissati ed effettuando apposite procedure di calcolo.
Si fa notare che la definizione di ?gruppo di dati critico?, e quindi di ?pacchetto di dati critico?, sta semplicemente ad indicare che esso deve essere memorizzato nella memoria di massa dell?unit? di acquisizione 3 (o, pi? in generale, nella memoria di massa della unit? di acquisizione a cui ? collegato il sensore accelerometrico). Dal punto di vista sismico, tale pacchetto di dati, nel quale ? stata rinvenuta una ?anomalia? rispetto alle misure tipiche, pu? essere dovuto ad un evento sismico, ma pu? essere dovuto ad un?altra causa di origine dinamica, quale, un urto, o l?effetto di una macchina posta all?interno dell?edificio che induce vibrazioni.
Uno dei vantaggi connessi alla memorizzazione dei dati solo se essi vengono considerati critici (o temporalmente prossimi a dati critici), e quindi potenzialmente significativi nei riguardi del monitoraggio sismico, consiste nel fatto di poter risparmiare memoria di massa nell?unit? di acquisizione 3, cos? da poter disporre, nella suddetta memoria di massa, nel generico istante t0, di dati (non cancellati) relativi ad un intervallo temporale, precedente t0, di notevole durata.
Durante l?esercizio del sistema di monitoraggio sismico 1, quando la memoria di massa della unit? di acquisizione 3 ? sostanzialmente piena, i pacchetti di dati relativi ad un evento caratterizzato dalla presenza di almeno un pacchetto di dati critico vengono memorizzati dalla unit? di acquisizione 3 nella sua memoria di massa, dopo aver cancellato i dati meno recenti (i dati pi? vecchi) presenti nella memoria di massa stessa.
Nel caso in cui si verifichi un evento sismico, il Responsabile dell?edificio 10 estratta la memoria di massa dell?unit? di acquisizione 3 trasmette i dati ad un centro di elaborazione che pu? (ad esempio) essere gestito, o almeno coordinato, dal produttore del sistema di monitoraggio sismico 1; unitamente ai suddetti dati il Responsabile dell?edificio 10 trasmette anche le indicazioni utili per l?elaborazione dei dati quali i parametri che individuano i filtri (realizzati mediante calcolo numerico) da utilizzare per l?analisi dei segnali.
Si sottolinea che i dati trasmessi dal Responsabile dell?edificio 10 sono costituiti dalle time history delle accelerazioni misurate; si evidenzia che tali dati contengono i valori delle accelerazioni e gli istanti in cui tali valori sono stati misurati.
Il suddetto centro di elaborazione dati, utilizzando un computer (che ? il computer esterno sopra menzionato) effettua la doppia integrazione nel dominio del tempo dei valori delle accelerazioni misurate durante l?evento sismico, calcolando i valori degli spostamenti dei punti della struttura 11 in cui sono posizionati i sensori accelerometrici 2a, 2b; dalla suddetta elaborazione si ottengono, dunque, le time history di tali spostamenti.
Tali time history degli spostamenti, unitamente alle time history delle accelerazioni misurate dai sensori accelerometrici 2a, 2b costituiscono dei dati assai importanti per poter interpretare quale ? stata la risposta della struttura 11 all?evento sismico suddetto.
Si fa presente che tra le time history delle accelerazioni misurate sono presenti anche le time history delle accelerazioni misurate dai sensori accelerometrici 2b posti in corrispondenza della fondazione 24 (pi? precisamente posti in corrispondenza dei plinti 24a); si ha dunque che i sensori accelerometrici 2b forniscono direttamente i valori delle accelerazioni, dovute all?evento sismico, relative alle fondazioni 24 stesse.
Il Responsabile dell?edificio 10, riceve poi dal suddetto centro di elaborazione dati la relazione contenente i risultati dei calcoli degli spostamenti ed i dati, ordinati secondo un prefissato formato di lettura, delle accelerazioni misurate dal sistema di monitoraggio sismico 1. Il responsabile dell?edificio 10 trasmette poi all?ingegnere, incaricato di verificare l?edificio 10 dopo l?evento sismico, la suddetta relazione redatta dal centro di elaborazione dati; si evidenzia che tale relazione comprende le time history delle accelerazioni e le time history degli spostamenti dei punti della struttura 11 in cui sono stati posizionati i sensori accelerometrici 2a, 2b (punti significativi della struttura 11). Il Responsabile dell?edificio 10 trasmette al suddetto ingegnere (oltre a tutti gli elaborati progettuali dell?edificio 10 e della struttura 11) anche gli elaborati grafici relativi al progetto del sistema di monitoraggio sismico 1 con l?ubicazione, la denominazione e l?orientamento di tutti i sensori accelerometrici 2a, 2b, oltre che della unit? di acquisizione 3.
Si fa presente che, immediatamente dopo l?evento sismico, l?edificio 10 ? stato precauzionalmente evacuato; la ripresa delle attivit? all?interno dell?edificio 10 ? subordinata alla verifica che il suddetto ingegnere deve fare dell?edificio 10 stesso ed in particolare della struttura 11.
L?ingegnere, oltre ai dati tradizionalmente ricavabili da sopralluoghi e quindi dalla osservazione dell?edificio 10 ed in particolare dalla osservazione della struttura 11, dispone di ulteriori dati, che sono quelli forniti dal sistema di monitoraggio sismico 1 (misure di accelerazione) e quelli ottenuti dalla suddetta elaborazione delle misure di accelerazione. Tali dati ottenuti grazie al sistema di monitoraggio sismico 1 rivestono, di regola, una notevole importanza: da essi infatti sono ricavabili (pur con le inevitabili approssimazioni ed incertezze) i valori delle accelerazioni in corrispondenza delle fondazioni 24, i valori delle accelerazioni in corrispondenza dell?impalcato di copertura 21, i valori degli spostamenti relativi tra la base e la sommit? dei pilastri 20a (ed anche i valori degli spostamenti relativi tra la base e la sommit? dei pilastri 20b) ed i valori dei drift dei pilastri 20a (ed anche i valori dei drift dei pilastri 20b) durante l?evento sismico; in particolare sono ricavabili, sia le time history di tali parametri, sia i valori massimi raggiunti da tali parametri durante l?evento sismico.
Si ricorda che la struttura 11 ? tale per cui in essa sono impediti meccanismi di rottura fragili e sono possibili unicamente meccanismi di rottura duttili; tali meccanismi di rottura sono legati alla formazione di cerniere plastiche in corrispondenza della base dei pilastri 20a, 20b. Si evidenzia che i pannelli orizzontali 25 di calcestruzzo armato, posti nella zona del?edificio 10 prossima al piano campagna, sono vincolati ai pilastri 20a, 20b in modo tale da non interferire (in modo apprezzabile) con le deformazioni dei pilastri 20a, 20b stessi. Tutti i pilastri 20a, 20b possono essere considerati incastrati alla base ed incernierati in sommit? (si fa notare che la posizione della cerniera di sommit? assume due valori: uno relativo allo schema statico di telaio longitudinale e l?altro relativo allo schema statico di telaio trasversale). Si ? sopra scritto che l?impalcato di copertura 21 ? tale da poter essere considerato rigido nel suo piano; inoltre anche le fondazioni 24 (considerate globalmente) possono essere considerate rigide nel loro piano, cos? che l?ingegnere, tenendo conto di tali condizioni, pu? calcolare i drift di tutti i pilastri 20a, 20b (ed anche 20c) della struttura 11 e non solo i drift dei pilastri 20a direttamente monitorati.
L?ingegnere dunque, per effettuare la verifica dell?edificio 10, ed in particolare della struttura 11 dispone, oltre ai risultati ottenuti dalla osservazione visiva degli effetti delle azioni sismiche sulla struttura 11, anche di dati riguardanti l?effettiva risposta sismica della struttura 11 (sono noti infatti le accelerazioni e gli spostamenti dei suddetti punti significativi della struttura 11) misurati durante l?evento sismico.
L?ingegnere dispone dunque di misure dirette effettuate dal sistema di monitoraggio sismico 1 sulla struttura 11, all?atto del verificarsi dell?evento sismico. L?ingegnere dispone, inoltre, di risultati ottenuti elaborando le suddette misure.
Dopo l?esame di tutti i risultati in suo possesso l?ingegnere decide se ? possibile riprendere immediatamente le attivit? all?interno dell?edificio 10 o se occorre effettuare interventi di ristrutturazione o di ripristino relativi alla struttura 11 o comunque all?edificio 10.
E? evidente che affinch? i risultati forniti dal sistema di monitoraggio sismico 1 siano (particolarmente) utili ? necessario che i sensori accelerometrici 2a, 2b siano posti in punti ?rappresentativi? del comportamento della struttura 11, in punti, cio? dove la conoscenza delle accelerazioni, o meglio degli spostamenti, risulta particolarmente importante ai fini della determinazione della risposta dinamica della struttura 11 all?evento sismico.
Si evidenzia, in generale, che la scelta del numero e del posizionamento dei sensori accelerometrici, all?atto della progettazione del sistema di monitoraggio sismico, deve essere fatta da un ingegnere strutturista, dopo aver studiato attentamente la struttura da monitorare ed, in particolare, dopo aver individuato tutti i meccanismi di rottura locali e globali e dopo aver impedito, con opportuni dimensionamenti e dettagli costruttivi, i possibili meccanismi di rottura fragili.
Si evidenzia (in generale) che lo studio dell?edificio, ed in particolare della struttura dell?edificio stesso, risultano necessari per progettare correttamente il sistema di monitoraggio sismico da utilizzare. Nel caso di struttura di nuova costruzione le informazioni riguardanti la struttura da monitorare sono disponibili presso l?ingegnere progettista della struttura; tale ingegnere progettista conosce al meglio la struttura e quindi sa identificarne i punti significativi ai fini della determinazione della risposta della struttura ad un evento sismico. Inoltre, in alcuni casi, si pu? supporre che l?ingegnere progettista di una struttura sia anche colui che poi, una volta che si ? verificato un evento sismico che ha interessato la suddetta struttura, viene incaricato di verificare la situazione post-sisma della struttura (o meglio dell?edificio di cui tale struttura fa parte).
Il sistema di monitoraggio sismico si presenta, dunque, per cos? dire, come costituito da un insieme di ?strumenti? dell?ingegnere progettista posizionati nei punti della struttura, indicati dall?ingegnere stesso, relativamente ai quali egli vuol conoscere, in caso di evento sismico, i valori delle accelerazioni e degli spostamenti.
Facendo riferimento alle figure 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 e 21 si descrive il sistema di monitoraggio sismico 30, ottenuto secondo il presente trovato, secondo un?altra forma di realizzazione. Il sistema di monitoraggio sismico 30 ? installato in corrispondenza di una struttura 41 di calcestruzzo armato di un edificio 40 ad uso commerciale. L?edificio 40 ? di nuova costruzione; la struttura 41 comprende elementi strutturali di calcestruzzo armato e di calcestruzzo armato precompresso ed ? tale per cui in essa sono impediti meccanismi di rottura fragili e sono possibili unicamente meccanismi di rottura duttili. La struttura 41 comprende pilastri 50a, 50b prefabbricati in calcestruzzo armato, un impalcato di copertura 51 e fondazioni 54 realizzate in calcestruzzo armato gettato in opera. L?impalcato di copertura 51 comprende travi 51a, 51b prefabbricate in calcestruzzo armato precompresso e tegoli 51c prefabbricati in calcestruzzo armato precompresso.
L?edificio 40 ? posto in una zona sismica. La pianta dell?edificio 40 presenta un cortile interno di dimensioni significative; inoltre l?impalcato di copertura 51 presenta anche lucernari, non illustrati nelle figure, la cui presenza contribuisce a rendere ?deformabile? nel suo piano l?impalcato di copertura 51 stesso. Da quanto ? sopra scritto si ha che l?impalcato di copertura 51 della struttura 41, pur formato da elementi prefabbricati tra loro connessi, non pu? essere considerato (completamente) rigido nel suo piano (contrariamente a quanto accade, ad esempio, nel caso della struttura 11 che, invece, pu? essere considerata dotata di impalcato ?rigido?).
Le fondazioni 54 comprendono plinti 54a, 54b ?a bicchiere? e travi di collegamento 54c le quali sostanzialmente impediscono gli spostamenti relativi, nel piano orizzontale, tra i suddetti plinti 54a, 54b. E? inoltre presente una soletta di calcestruzzo armato che costituisce la pavimentazione industriale dell?edificio 40. Le fondazioni 54 si estendono su una superficie simile a quella dell?impalcato di copertura 51; le fondazioni 54 hanno, dunque, estensione notevole; inoltre si ha che il terreno sul quale le fondazioni 54 insistono ? (sostanzialmente) non omogeneo. Si fa presente che gli elementi strutturali che formano la struttura 41 sono tra loro collegati secondo i criteri della gerarchia delle resistenze; i suddetti elementi strutturali e le unioni tra gli elementi strutturali medesimi sono realizzati con criteri e con dettagli costruttivi tali per cui sono evitate rotture fragili, restando dunque unicamente possibili meccanismi di rottura di tipo duttile.
Il tamponamento, sulle quattro facciate dell?edificio 40, comprende pannelli orizzontali 55 di calcestruzzo armato, i quali costituiscono una prima fascia del tamponamento, e pannelli sandwich 56, composti da due lamiere metalliche e strato isolante interposto, posti al di sopra di tale prima fascia; i pannelli sandwich 56 sono dotati di opportune strutture di baraccatura, non indicate, per semplicit?, nelle figure. Il sistema di monitoraggio sismico 30 comprende:
- sedici sensori accelerometrici 32a, 32b posizionati in corrispondenza di punti significativi della struttura 41; gli otto sensori accelerometrici 32a sono posizionati in corrispondenza dell?intradosso dell?impalcato di copertura 51; gli otto sensori accelerometrici 32b sono posizionati in corrispondenza delle fondazioni 54; si precisa che gli otto sensori accelerometrici 32a sono posizionati in corrispondenza dei pilastri 50a; gli otto sensori accelerometrici 32b sono posizionati in corrispondenza dell?estradosso dei plinti 54a, in prossimit? dei pilastri 50a ed all?interno di altrettanti pozzetti 58 (tecnicamente equivalenti ai pozzetti 28) posti in adiacenza ai pilastri 50a;
- due unit? di acquisizione 33a, 33b a cui sono collegati i sensori accelerometrici 32a, 32b; le due unit? di acquisizione 33a, 33b ininterrottamente ricevono i dati provenienti dai sensori accelerometrici 32a, 32b a cui sono collegate; una delle due unit? di acquisizione (la unit? di acquisizione 33a) ? la unit? di acquisizione master, l?altra unit? di acquisizione (la unit? di acquisizione 33b) ? la unit? di acquisizione slave.
Il sistema di monitoraggio sismico 30, una volta installato in corrispondenza della struttura 41 ed una volta attivato, funziona ininterrottamente, a meno delle pause dovute a manutenzione o a sostituzione di componenti, per tutta la vita utile della struttura 41.
I sensori accelerometrici 32a, 32b sono tecnicamente equivalenti ai sensori accelerometrici 2a, 2b.
I sensori accelerometrici 32a, 32b misurano, con una prefissata frequenza, i valori delle accelerazioni dei punti in cui i sensori accelerometrici 32a, 32b stessi sono posizionati. L?unit? di acquisizione 33a (master) sincronizza le misure di tutti e sedici i sensori accelerometrici 32a, 32b compresi nel sistema di monitoraggio sismico 30 indicando a tutti e sedici i sensori accelerometrici 32a, 32b gli istanti in cui essi devono effettuare le misure (di accelerazione).
Ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b comprende, oltre ad una memoria RAM, una memoria di massa nella quale viene memorizzata parte dei dati misurati dai sensori accelerometrici 32a, 32b collegati alla unit? di acquisizione 33a, 33b considerata e trasmessi dai suddetti sensori accelerometrici 32a, 32b alla unit? di acquisizione 33a, 33b stessa; nella suddetta memoria di massa vengono anche memorizzati gli istanti in cui tali dati sono stati misurati; tale memoria di massa ? estraibile ed ? costituita da una chiave USB dotata di adeguata capacit? di memoria. Ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b conserva nella sua memoria di massa unicamente i dati pi? recenti, cancellando i dati meno recenti prima di introdurre nuovi dati; in tal modo ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b mantiene aggiornata la propria memoria di massa.
Ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b fornisce anche la necessaria energia elettrica ai sensori accelerometrici 32a, 32b che sono ad essa collegati. Il sistema di monitoraggio sismico 30, nel caso in cui la struttura 41 sia sottoposta ad azioni sismiche, ? atto ad essere utilizzato per poter individuare, oltre alle accelerazioni, anche gli spostamenti dei suddetti punti della struttura 41 nei quali sono posizionati i sensori accelerometrici 32a, 32b; i suddetti spostamenti sono ottenuti mediante elaborazione, eseguita dopo l?evento sismico, delle misure di accelerazione effettuate dai sensori accelerometrici 32a, 32b; tale elaborazione ? effettuata mediante un computer esterno che non fa parte del sistema di monitoraggio sismico 30 e che ? posto al di fuori della struttura 41 monitorata. Si precisa che gli spostamenti suddetti vengono calcolati effettuando una doppia integrazione nel dominio del tempo, delle time history delle accelerazioni misurate. La unit? di acquisizione 33b (slave) e la unit? di acquisizione 33a (master) sono collegate ai relativi sensori accelerometrici 32a, 32b; la unit? di acquisizione 33b (slave) ? collegata alla unit? di acquisizione 33a (master).
Si evidenzia che la unit? di acquisizione 33a (master) sincronizza le misure di tutti i sensori accelerometrici 32a, 32b indicando ai sensori accelerometrici 32a, 32b stessi gli istanti in cui essi devono effettuare le misure di accelerazione; tale sincronizzazione viene attuata utilizzando segnali inviati, mediante una specifica linea di trasmissione (che ? la prima linea di sincronizzazione), dalla unit? di acquisizione 33a master a tutti i sedici sensori accelerometrici 32a, 32b. In tal modo si ha che i sedici sensori accelerometrici 32a, 32b effettuano tutti ?contemporaneamente?, in prefissati istanti, le misure di accelerazione.
Ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b, che ? tecnicamente equivalente alla unit? di acquisizione 3, comprende un microprocessore, un sistema di comunicazione con l?utente (comprendete un touch screen ed i componenti necessari per il funzionamento del touch screen stesso), una memoria RAM, una memoria di massa nella quale viene memorizzata parte dei dati trasmessi dai sensori accelerometrici 32a, 32b, un generatore di clock, un USB bus driver per la gestione della memoria di massa, un circuito per l?ingresso dei messaggi di errore provenienti dai sensori accelerometrici 32a, 32b, connettori per il collegamento con due linee CAN bus e con altre linee di trasmissione dati, connettori per il collegamento con l?altra unit? di acquisizione 33a, 33b, un trasformatore ed una unit? di alimentazione; la suddetta memoria di massa ? estraibile.
Si sottolinea che l?unit? di acquisizione 33a comprende il generatore di clock che viene utilizzato da tutto il sistema di monitoraggio sismico 30 ed, in particolare, da tutti i sedici sensori accelerometrici 32a, 32b. Il generatore di clock ?fisicamente? presente nella unit? di acquisizione 33b, ? bypassato, in modo da permettere un ?esatto? sincronismo di tutti i sensori accelerometrici 32a, 32b collegati alle due unit? di acquisizione 33a, 33b.
In riferimento al numero (ed alla posizione) dei sensori accelerometrici 32a, 32b, si fa presente quanto segue. Tenendo conto della deformabilit? nel proprio piano dell?impalcato di copertura 51, nonch? della estensione delle fondazioni 54 e del fatto che esse sono situate su terreno (sostanzialmente) non omogeneo, si deduce che, al fine di poter individuare con sufficiente approssimazione gli spostamenti della sommit? e della base di ciascun pilastro 50b, occorre conoscere in modo adeguato le deformazioni dell?impalcato di copertura 51 e delle fondazioni 54. Per raggiungere tale obiettivo, non potendo pi? fare affidamento sull?ipotesi di (sostanziale) indeformabilit? nel proprio piano sia dell?impalcato di copertura 51 che delle fondazioni 54, ? necessario, per la struttura 41, adottare un numero di sensori accelerometrici maggiore di quello utilizzato nel caso della struttura 11. Inoltre nel caso dell?edificio 40, si adottano anche criteri di ridondanza nella individuazione del numero dei sensori accelerometrici 32a, 32b, per poter garantire, anche se durante l?evento sismico uno o pi? sensori accelerometrici 32a, 32b cessa di funzionare, una raccolta di dati che risulti sufficiente ed efficace ai fini della individuazione della risposta sismica della struttura 41. Si fa notare che il sistema di monitoraggio sismico 30 utilizza, in corrispondenza delle fondazioni 54, un numero di sensori accelerometrici 32b uguale al numero dei sensori accelerometrici 32a presenti in corrispondenza dell?impalcato di copertura 51.
Otto sensori accelerometrici 32a, 32b e la unit? di acquisizione 33a sono tra loro collegati via cavo.
Si precisa che sono presenti quattro cavi 35; ciascun cavo 35 ? collegato a due sensori accelerometrici 32b, a due sensori accelerometrici 32a e ad una delle due unit? di acquisizione 33a, 33b. I quattro cavi 35 sono inseriti all?interno di canaline 44 porta cavi. Le canaline 44 sono tra loro unite per mezzo di scatole di raccordo e di altri elementi di raccordo.
Ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b ed i relativi otto sensori accelerometrici 32a, 32b sono tra loro collegati mediante linee di trasmissione dati; si precisa che tali linee di trasmissione dati comprendono due linea CAN bus (sulle quali si trasmettono i dati misurati dai sensori accelerometrici 32a, 32b), una linea di sincronizzazione (che ? una linea specifica mediante la quale vengono indicati gli istanti in cui i sensori accelerometrici 32a, 32b devono effettuare le misure) ed una linea di trasmissione dei segnali di errore (che ? una linea specifica per la trasmissione dei messaggi di malfunzionamento); ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b ? collegata ai relativi otto sensori accelerometrici 32a, 32b anche mediante una linea elettrica mediante la quale l?unit? di acquisizione 33a, 33b alimenta i sensori accelerometrici 32a, 32b. Si sottolinea che ciascuna unit? di acquisizione 33a, 33b ed i relativi sensori accelerometrici 32a, 32b sono tra loro collegati mediante una rete CAN bus comprendente due linee CAN bus. Su ognuna delle suddette due linee CAN bus sono collegati, uno di seguito all?altro, due sensori accelerometrici 32a e due sensori accelerometrici 32b; ciascuna delle due linee CAN bus ? poi collegata alla suddetta unit? di acquisizione 33a, 33b.
Le suddette linee passano tutte nei cavi 35. In particolare si evidenzia che ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b ? collegata a quattro dei relativi otto sensori accelerometrici 32a, 32b mediante una linea CAN bus ed ? collegata ai restanti quattro sensori accelerometrici 32a, 32b mediante un?altra linea CAN bus; si ha dunque che ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b ? collegata ai relativi otto sensori accelerometrici 32a, 32b per mezzo di due linee CAN.
Ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b ? collegata ad un proprio gruppo di continuit? , non illustrato nelle figure, che ? alimentato dalla rete elettrica presente nell?edificio 40.
Le due unit? di acquisizione 33a, 33b sono poste esternamente all?edificio 40. Ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b ? posta all?interno di un contenitore 59 di calcestruzzo dotato di uno sportello per poter accedere all?unit? di acquisizione 33a, 33b posta al suo interno.
I cavi 35 sono tecnicamente equivalenti ai cavi 5.
Le due unit? di acquisizione 33a, 33b sono tra loro collegate mediante un cavo 36. Le due unit? di acquisizione 33a, 33b sono tra loro collegate mediante linee di trasmissione dati comprendenti anche una prima linea di sincronizzazione che ? utilizzata per sincronizzare tutti i sensori accelerometrici 32a, 32b, una seconda linea di sincronizzazione che ? utilizzata per sincronizzare gli istanti in cui le due unit? di acquisizione 33a, 33b iniziano a formare pacchetti di dati (si legga oltre) ed una linea per la segnalazione dei pacchetti di dati critici.
Si fa notare, in generale, che nel caso in cui il sistema di monitoraggio sismico comprenda pi? di due unit? di acquisizione, esse vanno collegate una di seguito all?altra secondo uno schema chiuso che permette, tra l?altro, la comunicazione in tempo reale fra tutte le unit? di acquisizione della avvenuta individuazione di almeno un pacchetto di dati ?critico?.
I sensori accelerometrici 32a, 32b, come ? stato sopra scritto, misurano in prefissati istanti, secondo la determinata frequenza (cadenza temporale) indicata dalla unit? di acquisizione 33a (master), le accelerazioni dei punti della struttura 41 in cui i sensori accelerometrici 32a, 32b sono posizionati; ciascun sensore accelerometrico 32a, 32b, poi, trasmette i dati misurati alla unit? di acquisizione 33a, 33b a cui ? collegato. Ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b, al fine di memorizzare nella propria memoria di massa unicamente parte dei dati ad essa trasmessi dai sensori accelerometrici 32a, 32b ad essa collegati, effettua, sostanzialmente in tempo reale, una elaborazione dei suddetti dati.
Si specifica che le due unit? di acquisizione 33a, 33b memorizzano parte dei dati acquisiti dai sensori accelerometrici 32a, 32b ad essa collegati, utilizzando una strategia di memorizzazione dei dati nella propria memoria di massa tecnicamente equivalente alla strategia gi? descritta a proposito della unit? di acquisizione 3. Ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b effettua la suddetta elaborazione dei dati suddividendo i dati ricevuti dai sensori accelerometrici 32a, 32b ad essa collegati in pacchetti di dati (la cui formazione ? sincronizzata dall?unit? di acquisizione 33a master) e calcolando parametri di riferimento, relativi ai dati contenuti in ciascuno dei suddetti pacchetti di dati, al fine di individuare, seguendo prefissati criteri, se i valori di tali parametri sono superiori a prefissati valori di soglia; se ci? si verifica, e quindi se il pacchetto di dati esaminato ? individuato come ?critico? l?unit? di acquisizione 33a, 33b considerata memorizza nella sua memoria di massa tale pacchetto di dati ed un prefissato numero di pacchetti di dati, antecedenti il pacchetto di dati che sta elaborando, mantenuti nella memoria RAM della suddetta unit? di acquisizione 33a, 33b. Inoltre la suddetta unit? di acquisizione 33a, 33b comunica, in tempo reale, la presenza del suddetto pacchetto di dati critico all?altra unit? di acquisizione 33a, 33b; tale altra unit? di acquisizione 33a, 33b memorizza, allora, nella propria memoria di massa i pacchetti di dati presenti nella propria memoria RAM.
Ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b continua la memorizzazione dei dati trasmessi da tutti gli otto sensori accelerometrici 32a, 32b ad essa collegati per un tempo sufficientemente lungo, misurato a partire dall?istante in cui ? stato individuato da una qualunque delle due unit? di acquisizione 33a, 33b un pacchetto di dati critico.
I parametri di riferimento sopra menzionati, nel caso in esame, sono il valore efficace o il valore picco - picco di un gruppo di dati, cos? come ? sotto meglio specificato.
Di seguito si riportano, alcune ulteriori informazioni riguardanti la procedura di memorizzazione seguita dalle due unit? di acquisizione 33a, 33b.
Ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b suddivide continuamente, secondo una prefissata cadenza temporale (frequenza), i dati misurati dai sensori accelerometrici 32a, 32b ad essa collegati in pacchetti di dati, tutti composti da un medesimo prefissato numero di dati.
Detto t1 l?istante in cui inizia la formazione di un generico pacchetto di dati e detto t2 l?istante in cui termina la formazione di tale pacchetto di dati, si ha che l?intervallo temporale in cui il suddetto pacchetto di dati ? formato, ? pari a t2 - t1 . Tale intervallo temporale ? uguale e resta uguale nel tempo per tutti i pacchetti di dati e per ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b.
Le due unit? di acquisizione 33a, 33b sono tra loro sincronizzate. La funzione di generatore di clock ? svolta dall?unit? di acquisizione 33a master; la unit? di acquisizione 33a master indica a s? ed alla unit? di acquisizione 33b slave, gli istanti iniziali per la formazione dei pacchetti di dati.
Si sottolinea che il generico i-esimo pacchetto di dati che viene formato dalla unit? di acquisizione 33a viene formato contemporaneamente all?i-esimo pacchetto di dati che viene formato dalla unit? di acquisizione 33b.
Nell?istante t2i in cui viene completato il pacchetto di dati i-esimo, sono presenti nella memoria RAM di ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b il pacchetto di dati i-esimo e gli N ultimi (pi? recenti) pacchetti di dati formati dalla unit? di acquisizione 33a, 33b considerata immediatamente prima dell?i-esimo pacchetto di dati; N ? un prefissato numero intero, che pu? essere ad esempio compreso tra 5 e 30.
In ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a 33b, ciascun pacchetto di dati comprende un insieme di gruppi di dati; ciascun gruppo di dati ? relativo ad una delle tre componenti dell?accelerazione misurate da uno degli otto sensori accelerometrici 32a, 32b collegati alla unit? di acquisizione 33a, 33b considerata; il numero dei gruppi di dati compresi in un generico pacchetto di dati ?, dunque, pari al numero dei sensori accelerometrici 32a, 32b collegati all?unit? di acquisizione 33a, 33b considerata (tale numero ? otto) moltiplicato per il numero delle componenti dell?accelerazione (tale numero ? tre) misurate da ciascuno dei suddetti sensori accelerometrici 32a, 32b.
Ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b, dopo aver formato un pacchetto di dati (il pacchetto di dati i-esimo), procede alla formazione del pacchetto di dati successivo e, nel contempo, elabora i dati del pacchetto di dati i-esimo; in particolare elabora i dati di ciascuno dei suddetti gruppi di dati compresi nel suddetto pacchetto di dati i-esimo, per individuare se almeno uno di tali gruppi di dati ? da considerarsi critico.
Si consideri ora ad esempio, l?unit? di acquisizione 33b (identiche osservazioni valgono nel caso in cui si prenda come esempio l?unit? di acquisizione 33a).
L?unit? di acquisizione 33b, dunque, dopo aver formato un pacchetto di dati (il pacchetto di dati i-esimo), mentre procede alla formazione del pacchetto di dati successivo, elabora i dati del pacchetto di dati i-esimo; in particolare elabora i dati di ciascuno dei suddetti gruppi di dati per individuare se almeno uno di tali gruppi di dati ? da considerarsi critico.
Se tutti i gruppi di dati compresi nel pacchetto di dati i-esimo risultano non ?critici? la suddetta unit? di acquisizione 33b non memorizza nella sua memoria di massa i dati del pacchetto di dati i-esimo.
Se anche un solo gruppo di dati, facente parte del pacchetto di dati i-esimo (esaminato), risulta critico, l?unit? di acquisizione 33b memorizza nella sua memoria di massa i dati contenuti nel pacchetto di dati i-esimo che viene individuato come ?pacchetto di dati critico?.
La unit? di acquisizione 33b, inoltre, memorizza nella sua memoria di massa gli N pacchetti di dati presenti nella sua memoria RAM precedentemente formati (si tratta degli N pacchetti di dati immediatamente precedenti il suddetto pacchetto di dati critico).
Inoltre la suddetta unit? di acquisizione 33b comunica, in tempo reale, la presenza del suddetto pacchetto di dati critico all?unit? di acquisizione 33a.
L?unit? di acquisizione 33a, cos? come ha fatto l?unit? di acquisizione 33b, memorizza nella sua memoria di massa il pacchetto di dati i-esimo formato dalla unit? di acquisizione 33a stessa (tale pacchetto di dati ? contemporaneo al suddetto i-esimo pacchetto di dati critico) e memorizza nella sua memoria di massa anche i pacchetti di dati presenti nella sua memoria RAM precedentemente formati (si tratta degli N pacchetti di dati immediatamente precedenti il suddetto pacchetto di dati iesimo).
Per le comunicazioni tra l?unit? di acquisizione 33a e l?unit? di acquisizione 33b riguardanti la presenza di pacchetti di dati critici, si utilizza la specifica linea di trasmissione dati (sopra menzionata).
Ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b continua a memorizzare nella propria memoria di massa tutti i dati trasmessi dagli otto sensori accelerometrici 32a, 32b ad essa collegati e continua a formare i pacchetti di dati e ad elaborare i dati di ciascun pacchetto di dati, al fine di individuare i pacchetti di dati critici; ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b interrompe la memorizzazione dei dati nella propria memoria di massa solo dopo che ? trascorso un prefissato intervallo di tempo (pari a J volte l?intervallo temporale in cui ciascun pacchetto di dati ? formato) durante il quale nessuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b ha rilevato un pacchetto di dati critico; J ? un prefissato numero intero.
Dopo che ? stato individuato il primo pacchetto di dati critico, in caso di evento sismico, ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b individua successivamente altri pacchetti di dati critici; ci? si verifica durante tutto l?evento sismico e quindi per un certo tempo a partire dall?istante in cui almeno una delle due unit? di acquisizione 33a, 33b ha individuato il primo pacchetto di dati critico. Successivamente, una volta cessata l?azione sismica relativa all?evento sismico considerato, le due unit? di acquisizione 33a, 33b continuano a memorizzare i dati relativi ai pacchetti di dati che esse continuano a formare e ad elaborare, fino a che non ? trascorso un prefissato intervallo di tempo (stabilito in sede di progetto del sistema di monitoraggio sismico 30), durante il quale nessuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b individua un pacchetto di dati critico. Tale tempo ? conteggiato a partire dall?istante finale dell?ultimo intervallo di tempo in cui ? stato formato, o dalla unit? di acquisizione 33a, o dalla unit? di acquisizione 33b, un pacchetto di dati riconosciuto, dopo la sua elaborazione, come pacchetto di dati critico.
Si sottolinea che, all?inizio di un evento sismico (a favore di sicurezza), anche se uno solo dei sensori accelerometrici 32a, 32b collegati ad una delle due unit? di acquisizione 33a, 33b misura dati tali per cui un gruppo di tali dati risulta critico, allora tutto il pacchetto di dati, di cui fa parte il gruppo di dati critico, viene individuato come critico e ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b inizia a memorizzare dati nella propria memoria di massa.
Nel cavo 36, che collega tra loro le due unit? di acquisizione 33a, 33b, passano linee di trasmissione dati (per la trasmissione dei dati tra le due unit? di acquisizione 33a, 33b), la prima linea di sincronizzazione (tramite la quale la unit? di acquisizione 33a (master) sincronizza tutti i sedici sensori accelerometrici 32a, 32b per quanto concerne le misure di accelerazione), la seconda linea di sincronizzazione (tramite la quale la unit? di acquisizione 33a (master) sincronizza l?unit? di acquisizione 33b, per quanto concerne gli istanti iniziali di formazione dei pacchetti di dati), e la linea per le comunicazioni riguardanti i pacchetti di dati critici.
Secondo altre possibili varianti di realizzazione si possono utilizzare altri criteri, anche meno restrittivi del criterio sopra illustrato, affinch? le due unit? di acquisizione 33a, 33b inizino a memorizzare nella propria memoria di massa i dati contenuti nei pacchetti di dati (secondo quanto ? stato sopra scritto); uno di tali criteri alternativi potrebbe infatti prevedere che almeno due pacchetti di dati, tutti e due relativi ad un medesimo intervallo temporale, misurati da due sensori accelerometrici 32a, 32b, debbano essere riconosciuti come critici affinch? le due unit? di acquisizione 33a, 33b inizino il suddetto processo di memorizzazione dei pacchetti di dati nella propria memoria di massa.. In ogni caso dall?istante in cui le due unit? di acquisizione 33a, 33b iniziano il processo di memorizzazione fino all?istante in cui le due unit? di acquisizione 33a, 33b cessano tale processo, vengono memorizzati, oltre a tutti i pacchetti di dati che risiedono all?istante iniziale di tale processo di memorizzazione nella memoria RAM di ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b, i pacchetti di dati relativi alle tre componenti delle accelerazioni (misurate secondo il sistema di riferimento prefissato) di tutti e sedici i sensori accelerometrici 32a, 32b.
Secondo un?ulteriore possibile variante di realizzazione il sistema di monitoraggio sismico 30 pu? comprendere anche un segnalatore di allarme che si attiva, all?interno dell?edificio 40, quando un pacchetto di dati relativo ad uno dei sedici sensori accelerometrici 32a, 32b viene individuato come critico. E? da considerare che, in accordo con quanto ? stato sopra scritto, il segnalatore di allarme suddetto viene inevitabilmente attivato anche in presenza di eventi dinamici, non di natura sismica, che rendono critici uno o pi? pacchetti di dati di anche uno solo dei sedici sensori accelerometrici 32a, 32b.
Secondo la forma di realizzazione illustrata ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b memorizza i dati ?significativi?, e cio? corrispondenti alla individuazione di uno o pi? pacchetti di dati critici, unicamente nella propria memoria di massa. Si evidenzia che la unit? di acquisizione 33a (master) ha la funzione di generatore di clock per tutti i sedici sensori accelerometrici 32a, 32b ed ha anche la funzione di generatore di clock per tutte e due le unit? di acquisizione 33a, 33b (ed, in generale, per tutte le unit? di acquisizione presenti in un generico sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato) per quanto attiene la formazione e l?elaborazione dei pacchetti di dati. Si ha dunque che gli intervalli di tempo in cui le due unit? di acquisizione 33a, 33b formano i pacchetti di dati trasmessi dai rispettivi sensori accelerometrici 32a, 32b, o meglio gli istanti iniziali che individuano tali intervalli sono sincronizzati dalla unit? di acquisizione 33a (master) che invia uno specifico segnale alla unit? di acquisizione 33b (slave); tale segnale sincronizza, per le due unit? di acquisizione 33a, 33b la formazione dei pacchetti di dati ricevuti dai relativi sensori accelerometrici 32a, 32b rendendo contemporaneo l?inizio della formazione di tali pacchetti di dati e quindi, in definitiva, rendendo uguali e sincronizzati, per le due unit? di acquisizione 33a, 33b, gli intervalli di tempo relativi alla formazione dei pacchetti di dati stessi. Si sottolinea che in tal modo le due unit? di acquisizione 33a, 33b operano ?contemporaneamente?; ci? risulta essenziale per poter confrontare e correlare i dati rilevati.
Si evidenzia che la unit? di acquisizione 33b (slave), relativamente all?hardware ? uguale alla unit? di acquisizione 33a (master). L?unit? di acquisizione 33a differisce dall?unit? di acquisizione 33b per il fatto che la funzione di generatore di clock dell?unit? di acquisizione 33b ? bypassata dal generatore di clock della unit? di acquisizione 33a che sincronizza tutti i sensori accelerometrici 32a, 32b e per il fatto che la funzione di generatore di clock per la formazione e l?elaborazione dei pacchetti di dati ? svolta dalla unit? di acquisizione 33a.
Secondo una ulteriore possibile variante di realizzazione, una volta terminata la memorizzazione, cos? come ? stato sopra scritto, conseguente all?individuazione di almeno un pacchetto di dati critico, la unit? di acquisizione slave trasmette, non in tempo reale, tali dati memorizzati alla unit? di acquisizione master utilizzando la linea di trasmissione dati che collega le due unit? di acquisizione. La unit? di acquisizione slave trasmette alla unit? di acquisizione master, in aggiunta ai suddetti dati, anche gli istanti in cui essi sono stati misurati dai sensori accelerometrici collegati alla unit? di acquisizione slave stessa. Secondo tale variante di realizzazione, dunque, l?unit? di acquisizione slave trasmette i dati gi? memorizzati nella propria memoria di massa alla unit? di acquisizione master la quale li memorizza nella propria memoria di massa, in aggiunta ai dati gi? memorizzati nella memoria di massa stessa, misurati dai sensori accelerometrici direttamente collegati all?unit? di acquisizione master.
L?unit? di acquisizione 33a ha una memoria di massa tale per cui, in tale memoria di massa vengono scaricati sia i dati memorizzati dall?unit? di acquisizione 33a stessa che dall?unit? di acquisizione 33b. Tale variante di realizzazione permette all?operatore, che dopo l?evento sismico estrae i dati misurati dai sensori accelerometrici 32a, 32b, di estrarli da un?unica memoria di massa (quella della unit? di acquisizione 33a) invece che dalla memoria di massa di ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b.
Si ? sopra descritto il sistema di monitoraggio sismico 30 nel quale le due unit? di acquisizione 33a, 33b memorizzano ?parte dei dati ricevuti dai sensori accelerometrici 32a, 32b?. Si sottolinea che, utilizzando tale espressione, si intende affermare che le due unit? di acquisizione 33a, 33b memorizzano soltanto i dati relativi ad intervalli temporali nei quali almeno uno dei sensori accelerometrici 32a, 32b ha individuato valori delle accelerazioni da ritenersi significative. All?interno di ciascuno dei suddetti intervalli temporali, ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b memorizza tutti i dati (tali dati sono relativi alle tre componenti dell?accelerazione dirette secondo una prefissata terna di assi cartesiani ortogonali provenienti da tutti i sensori accelerometrici 32a, 32b ad essa collegati, campionati con la frequenza prevista per il sistema di monitoraggio sismico 30.
Il procedimento per effettuare il monitoraggio sismico (della struttura 41) utilizzando il sistema di monitoraggio sismico 30 comprende operazioni tecnicamente equivalenti alle operazioni relative al procedimento per effettuare il monitoraggio sismico (della struttura 11) utilizzando il sistema di monitoraggio sismico 1 prima descritte. Si precisa che il suddetto procedimento comprende le seguenti operazioni:
- esecuzione, da parte dei sensori accelerometrici 32a, 32b, delle misure di accelerazione dei punti della struttura 41 in corrispondenza dei quali i sensori accelerometrici 32a, 32b stessi sono posizionati; ciascun sensore accelerometrico 32a, 32b trasmette, in tempo reale, le misure effettuate alla unit? di acquisizione 33a, 33b a cui ? collegato; le suddette misure sono effettuate, con una prefissata frequenza, negli istanti indicati ai sensori accelerometrici 32a, 32b dalla unit? di acquisizione 33a (master) (compresa nel sistema di monitoraggio sismico 30);
- acquisizione, da parte di ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b, dei dati misurati dai sensori accelerometrici 32a, 32b ad essa collegati e memorizzazione, da parte di ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b, nella propria memoria di massa, che ? estraibile, di parte dei dati misurati dai sensori accelerometrici 32a, 32b collegati alla suddetta unit? di acquisizione 33a, 33b; ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b memorizza nella propria memoria di massa, oltre alla suddetta parte dei valori delle accelerazioni misurati dai sensori accelerometrici 32a, 32b ad essa collegati, anche gli istanti in cui essi sono misurati;
- recupero, dopo un evento sismico che interessa la struttura 41, dei dati memorizzati dalle due unit? di acquisizione 33a, 33b; il suddetto recupero ? effettuato accedendo alla memoria di massa, che ? estraibile, di ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b ed estraendo la memoria di massa stessa da ciascuna delle due unit? di acquisizione 33a, 33b;
- trasferimento dei suddetti dati memorizzati (e recuperati) ad un computer esterno che non fa parte del sistema di monitoraggio sismico 30 e che ? posto al di fuori della struttura 41 monitorata; per mezzo del suddetto computer esterno, a partire dalle time history delle accelerazioni dei punti (che sono punti significativi) della struttura 41 nei quali i sensori accelerometrici 32a, 32b sono posizionati, si calcolano le time history degli spostamenti dei suddetti punti della struttura 41. Si evidenzia che il suddetto recupero dei dati ed il suddetto trasferimento dei dati al suddetto computer esterno sono effettuati con operazioni manuali.
Con riferimento al procedimento per effettuare il monitoraggio sismico (della struttura 41) utilizzando il sistema di monitoraggio sismico 30 si fa presente che, supponendo che si sia verificato un evento sismico che ha interessato l?edificio 40, si ha quanto segue.
Il Responsabile dell?edificio 40, invece che inviare i dati ottenuti dal sistema di monitoraggio sismico 30 ad un centro di elaborazione dati per poter poi fornire all?ingegnere (incaricato di verificare le condizioni dell?edificio 40 dopo l?evento sismico) i risultati della elaborazione di tali dati, invia tali dati direttamente al suddetto ingegnere. Tale ingegnere, dunque, avvalendosi di un suo computer, e di una procedura di calcolo (che pu? essere supportata da un programma di calcolo di tipo commerciale) effettua le elaborazioni necessarie per individuare le time history degli spostamenti dei punti significativi della struttura 41 (dove sono stati posizionati i sensori accelerometrici 32a, 32b) a partire dalle time history delle accelerazioni, direttamente ?lette? dai dati memorizzati nelle memorie di massa delle due unit? di acquisizione 33a, 33b. Il suddetto ingegnere, dunque, in questo caso, elabora i dati che, unitamente alle altre informazioni derivanti dai sopralluoghi che l?ingegnere stesso effettua per esaminare l?edifico 40 ed in particolare la struttura 41, gli forniscono elementi assai utili per effettuare le necessarie verifiche strutturali e per poter prendere decisioni riguardanti l?edificio 40 stesso. Si fa notare che, in questo caso, il computer esterno prima menzionato ? il suddetto computer del suddetto ingegnere.
Con riferimento alle figure 22, 23, 24, 25, 26, 27 e 28 si descrive il sistema di monitoraggio sismico 60, ottenuto secondo il presente trovato, secondo un?ulteriore forma di realizzazione. Il sistema di monitoraggio sismico 60 ? installato in corrispondenza di una struttura 71 di un edificio 70 residenziale realizzato in calcestruzzo armato gettato in opera. La struttura 71 dell?edificio 70 comprende tre orizzontamenti 81, 82, 83, pilastri 80a, 80b, setti 85 che formano il vano scala, e la fondazione 84.
L?edificio 70 ? posto in una zona sismica, si ha dunque che esso ? stato progettato e costruito seguendo i criteri propri delle strutture poste in zona sismica; in particolare in tale edificio 70 sono possibili unicamente meccanismi di rottura duttili (si ritengono dunque non possibili meccanismi di rottura fragili).
Nelle figure, per semplicit? di rappresentazione, non sono stati rappresentati i tamponamenti esterni e le tramezzature interne dell?edificio 70.
Il sistema di monitoraggio sismico 60 comprende:
- sedici sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d mono-assiali posizionati in corrispondenza di punti significativi della struttura 71; i quattro sensori accelerometrici 62a sono posizionati in corrispondenza dell?intradosso del terzo orizzontamento 81 (che costituisce l?orizzontamento di copertura); i quattro sensori accelerometrici 62b sono posizionati in corrispondenza dell?intradosso del secondo orizzontamento 82; i quattro sensori accelerometrici 62c sono posizionati in corrispondenza del primo orizzontamento 83; i quattro sensori accelerometrici 62d sono posizionati in corrispondenza della fondazione 84. Sei sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c sono posizionati in corrispondenza del pilastro 80a; gli altri sei sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c sono posizionati in corrispondenza del pilastro 80b; i quattro sensori accelerometrici 62d sono posizionati in corrispondenza della fondazione 84, in prossimit? dei due pilastri 80a, 80b; si precisa che i quattro sensori accelerometrici 62d sono posizionati in corrispondenza di quattro pozzetti 88, ciascuno dei quali ? tecnicamente equivalente ad uno dei pozzetti 28;
- due unit? di acquisizione 63a, 63b, a cui sono collegati i sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d; ciascuna delle due unit? di acquisizione 63a, 63b ininterrottamente riceve i dati provenienti dai sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d ad essa collegati; una delle due unit? di acquisizione (la unit? di acquisizione 63a) ? la unit? di acquisizione master, l?altra unit? di acquisizione (la unit? di acquisizione 63b) ? la unit? di acquisizione slave.
Il sistema di monitoraggio sismico 60, una volta installato in corrispondenza della struttura 71 ed una volta attivato, funziona ininterrottamente, a meno delle pause dovute a manutenzione o a sostituzione di componenti, per tutta la vita utile della struttura 71.
I sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d misurano, con una prefissata frequenza, i valori delle accelerazioni dei punti in cui i sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d stessi sono posizionati.
L?unit? di acquisizione 63a (master) sincronizza le misure di tutti e sedici i sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d compresi nel sistema di monitoraggio sismico 60 indicando a tutti e sedici i sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d gli istanti in cui essi devono effettuare le misure (di accelerazione).
Ciascuna delle due unit? di acquisizione 63a, 63b comprende, oltre ad una memoria RAM, una memoria di massa nella quale vengono memorizzati i dati misurati dai sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d collegati alla unit? di acquisizione 63a, 63b considerata e trasmessi dai suddetti sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d alla unit? di acquisizione 63a, 63b stessa; nella suddetta memoria di massa vengono anche memorizzati gli istanti in cui tali dati sono stati misurati; tale memoria di massa ? estraibile. Tale memoria di massa ? costituita da una chiave USB dotata di adeguata capacit? di memoria.
Si precisa che ciascuna delle due unit? di acquisizione 63a, 63b memorizza, nella propria memoria di massa estraibile, tutti i dati misurati dai sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d ad essa collegati.
Ciascuna delle due unit? di acquisizione 63a, 63b conserva nella sua memoria di massa unicamente i dati pi? recenti, cancellando i dati meno recenti prima di introdurre nuovi dati; in tal modo ciascuna delle due unit? di acquisizione 63a, 63b mantiene aggiornata la propria memoria di massa.
Ciascuna delle due unit? di acquisizione 63a, 63b fornisce anche la necessaria energia elettrica ai sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d che sono ad essa collegati.
Il sistema di monitoraggio sismico 60, nel caso in cui la struttura 71 sia sottoposta ad azioni sismiche, ? atto ad essere utilizzato per poter individuare, dopo l?evento sismico, oltre alle accelerazioni, anche gli spostamenti dei punti della struttura 71 nei quali sono posizionati i sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d; i suddetti spostamenti sono ottenuti mediante elaborazione, eseguita dopo l?evento sismico, misurati delle misure di accelerazione effettuate dai sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d; tale elaborazione ? effettuata mediante un computer esterno che non fa parte del sistema di monitoraggio sismico 60 e che ? posto al di fuori della struttura 71 monitorata.
La unit? di acquisizione 63b (slave) e la unit? di acquisizione 63a (master) sono collegate ai relativi sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d; la unit? di acquisizione 63b (slave) ? collegata alla unit? di acquisizione 63a (master).
Si evidenzia che la unit? di acquisizione 63a (master) sincronizza le misure di tutti i sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d indicando ai sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d stessi gli istanti in cui essi devono effettuare le misure di accelerazione.
I sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d sono collegati alle due unit? di acquisizione 63a, 63b mediante cavi 65; tali cavi 65 sono inseriti all?interno di canaline 74 porta cavi; le canaline 74 sono tra loro unite in corrispondenza di scatole di derivazione 75. Si ricorda che otto dei sedici sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d sono collegati alla unit? di acquisizione 63a e che i restanti otto sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d sono collegati all?unit? di acquisizione 63b.
Si ricorda che i sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, sono solidali ai relativi due pilastri 80a.
L?andamento dei cavi 65 (e quindi l?andamento delle canaline 74 portacavi all?interno delle quali i cavi 65 sono posizionati), ? per lo pi? verticale, lungo i relativi pilastri 80a.
I sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d sono di tipo capacitivo e sono di tipo mono-assiale; il segnale in uscita ? di tipo analogico. Si fa presente che ciascuno dei sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d ?, pi? precisamente, semplicemente un accelerometro inserito all?interno di un elemento di contenimento che protegge l?accelerometro stesso e che ne permette il fissaggio alla struttura 71. Si evidenzia che i sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d non comprendono, ad esempio, microprocessori, sensori di temperatura, ecc..
I sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d sono collegati alla relativa unit? di acquisizione 63a, 63b mediante uno schema a stella; si ha dunque che ciascun sensore accelerometrico 62a, 62b, 62c, 62d ? collegato direttamente, con il proprio cavo 65 (comprendente pi? conduttori) alla relativa unit? di acquisizione 63a, 63b. Ci? comporta, rispetto al collegamento (sostanzialmente) seriale utilizzato nel caso dei sistemi di monitoraggio sismico 1 e 30, l?utilizzo di un numero maggiore di cavi, che implica anche operazioni di installazione pi? onerose e la necessit? di utilizzare canaline 74 portacavi di maggiori dimensioni.
Le due unit? di acquisizione 63a, 63b possiedono prestazioni e capacit? tecnicamente equivalenti a quelle delle due unit? di acquisizione 33a, 33b; inoltre, le due unit? di acquisizione 63a, 63b convertono in dati digitali i segnali analogici ad esse trasmessi dai relativi sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d. Si fa notare che, nel caso in esame, considerate le dimensioni della struttura 71 monitorata, i cavi 65 che collegano i sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d alla relativa unit? di acquisizione 63a, 63b hanno lunghezza limitata e quindi tale da non dare origine a rumori di fondo particolarmente elevati.
Le due unit? di acquisizione 63a, 63b sono poste esternamente all?edificio 70. Ciascuna delle due unit? di acquisizione 63a, 63b ? posta all?interno di un contenitore 89 di calcestruzzo dotato di uno sportello per poter accedere all?unit? di acquisizione 63a, 63b posta al suo interno.
Ciascuna delle due unit? di acquisizione 63a, 63b sono uguali per quanto riguarda l?hardware; di seguito, ad esempio, si descrive la unit? di acquisizione 63a; uguali osservazioni valgono per la unit? di acquisizione 63b.
L?unit? di acquisizione 63a comprende una memoria RAM ed una memoria di massa che ? estraibile.
L?unit? di acquisizione 63a comprende uno o pi? microprocessori, un sistema di comunicazione con l?utente, una unit? di scrittura dati, una unit? di memorizzazione, una memoria RAM, una memoria di massa estraibile nella quale vengono memorizzati i dati trasmessi dai sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d, un generatore di clock, componenti per le funzioni di controllo, di segnalazione di errore e di comunicazione con l?unit? di acquisizione 63b, un trasformatore ed una unit? di alimentazione. La suddetta memoria di massa ? estraibile.
La memoria di massa ? costituita da un hard disk di opportune caratteristiche. Tale hard disk ? estraibile.
Con la memoria RAM comunicano ?contemporaneamente? sia l?unit? di scrittura dati sia l?unit? di memorizzazione. L?unit? di scrittura dati riceve i segnali analogici dai sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d, collegati alla unit? di acquisizione 63a, li trasforma in dati digitali e li memorizza nella memoria RAM. Tali dati, una volta memorizzati nella memoria RAM, vengono letti dalla unit? di memorizzazione che li trasferisce, secondo una prefissata sequenza ordinata, nella memoria di massa estraibile. Una procedura regola le suddette operazioni che devono essere eseguite con le modalit? ed i tempi prefissati in sede di progetto della unit? di acquisizione 63a.
Si fa presente che l?unit? di acquisizione 63a sincronizza tutti e sedici i sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d per quanto concerne le misure di accelerazione. Il procedimento per effettuare il monitoraggio sismico della struttura 71 utilizzando il sistema di monitoraggio sismico 60 ? tecnicamente equivalente al procedimento per effettuare il monitoraggio sismico della struttura 41 utilizzando il sistema di monitoraggio sismico 30 prima descritto.
In merito alla elaborazione dei dati effettuata mediante un computer esterno dopo che la struttura 71 ? stata sottoposta ad un evento sismico si evidenzia che tale elaborazione dei dati sostanzialmente consiste nel calcolo degli spostamenti dei suddetti punti (che sono punti significativi) della struttura 71 in corrispondenza dei quali sono posizionati i sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d; gli spostamenti dei punti significativi della struttura 71 si ottengono, una volta noti le accelerazioni (note in quanto misurate dai sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d stessi) e gli istanti in cui esse sono state misurate, effettuando una doppia integrazione nel dominio del tempo della time history (storia temporale) delle accelerazioni.
Dal calcolo degli spostamenti dei punti significativi della struttura 71 si calcolano poi, tra l?altro, gli spostamenti relativi tra gli orizzontamenti 81, 82, 83 presenti nella struttura 71 e gli spostamenti relativi tra la fondazione 84 e l?orizzontamento 83. I valori degli spostamenti di interpiano verificatesi durante il sisma, come ? noto, costituiscono (di regola) un?informazione assai importante per individuare lo stato della struttura 71 dopo un evento sismico.
Si ? sopra scritto che ciascuna delle due unit? di acquisizione 63a, 63b memorizza tutti i dati trasmessi dagli otto sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d ad essa collegati. In questo caso, dunque, non ? prevista alcuna strategia di memorizzazione volta a memorizzare unicamente i dati considerati potenzialmente critici. Ciascuna delle due unit? di acquisizione 63a, 63b memorizza tutti i dati che riceve, memorizzando nel contempo anche gli istanti in cui tali dati vengono misurati. Ciascuna delle due unit? di acquisizione 63a, 63b, durante la vita di esercizio della struttura 71, prima di memorizzare nuovi dati nella propria memoria di massa, cancella dalla propria memoria di massa stessa i dati meno recenti.
A titolo di esempio, si consideri che la memoria di massa di ciascuna delle due unit? di acquisizione 63a, 63b abbia una capacit? di memoria atta a contenere tutti i dati trasmessi dagli otto sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d ad essa collegati, in un intervallo di tempo di durata pari a dieci giorni. Si consideri, ad esempio, la unit? di acquisizione 63a. La unit? di acquisizione 63b si comporta (da questo punto di vista) come la unit? di acquisizione 63a.
L?unit? di acquisizione 63a, partendo dall?istante di messa in funzione, memorizza i dati provenienti dagli otto sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d ad essa collegati secondo la frequenza di campionamento prefissata e memorizza anche gli istanti in cui essi sono stati misurati; ci? prosegue per i primi dieci giorni, a partire dalla data di messa in funzione del sistema di monitoraggio sismico 60. Successivamente, all?inizio dell?undicesimo giorno, l?unit? di acquisizione 63a, che ora non ha pi? spazio disponibile nella sua memoria di massa, cancella i dati del primo giorno e memorizza i dati dell?undicesimo giorno. Successivamente, all?inizio del dodicesimo giorno l?unit? di acquisizione 63a, che ancora non ha pi? spazio disponibile nella sua memoria di massa, cancella i dati del secondo giorno e memorizza i dati del dodicesimo giorno; e cos? via. Si ha dunque che in qualunque giorno sono disponibili nella memoria di massa dell?unit? di acquisizione 63a i dati del giorno considerato ed i dati dei precedenti nove giorni di misurazioni.
Se, ad esempio, nel centesimo giorno dalla messa in funzione della unit? di acquisizione 63a (o meglio del sistema di monitoraggio sismico 60) si verifica un evento sismico (tale evento viene percepito da chi opera all?interno dell?edificio 70; la presenza di tale evento sismico ? poi confermata e divulgata anche dai mezzi di informazione) si ha che, quando si verifica tale evento sismico, nella memoria di massa della unit? di acquisizione 63a sono presenti i dati misurati nell?intervallo di tempo compreso tra i novanta ed i cento giorni, misurati a partire dalla messa in funzione dell?unit? di acquisizione 63a.
Dopo l?evento sismico, ad esempio tre giorni dopo tale evento, e quindi al centotreesimo giorno dalla data della messa in funzione della unit? di acquisizione 63a, il Responsabile dell?edificio 70, estrae dalla memoria di massa dell?unit? di acquisizione 63a i dati in essa memorizzati; pi? precisamente il Responsabile dell?edificio 70 estrae la memoria di massa dalla unit? di acquisizione 63a (tale memoria di massa consiste in una chiave USB) ed immediatamente introduce una nuova memoria di massa uguale a quella appena estratta. La suddetta memoria di massa, quando viene estratta, contiene i dati misurati tra il centotreesimo giorno ed il novantatreesimo giorno (dieci giorni prima il centotreesimo giorno); sono dunque compresi anche i dati del centesimo giorno, in cui si ? verificato l?evento sismico. Da quanto ? sopra scritto risulta evidente che, se il Responsabile dell?edificio 70 aspettasse pi? di dieci giorni dalla data dell?evento sismico del centesimo giorno (se aspettasse dunque oltre il centodiecesimo giorno), non troverebbe pi? i dati dal centesimo giorno e avrebbe dunque perso i dati relativi all?evento sismico.
Il procedimento per effettuare il monitoraggio sismico (della struttura 71) utilizzando il sistema di monitoraggio sismico 60 (comprendente i sedici sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d e le due unit? di acquisizione 63a, 63b) comprende operazioni tecnicamente equivalenti alle operazioni relative al procedimento per effettuare il monitoraggio sismico (della struttura 11) utilizzando il sistema di monitoraggio sismico 1 prima descritte.
Secondo una possibile variante di realizzazione, al posto dei sedici sensori accelerometrici mono assiali 62a, 62b, 62c, 62d, si possono utilizzare otto sensori accelerometrici biassiali o anche otto sensori accelerometrici triassiali, questi ultimi permettono di acquisire i dati relativi alla componente verticale dell?accelerazione sismica.
Secondo una possibile variante di realizzazione, non illustrata nelle figure, ? possibile utilizzare un?unica unit? di acquisizione, al posto delle due unit? di acquisizione 63a, 63b. In tal caso le prestazioni di tale unit? di acquisizione devono essere tali da potersi collegare con i sedici sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d e tali da poter trasformare i segnali analogici in dati digitali e da poter poi elaborare i dati digitali.
In riferimento al sistema di monitoraggio sismico di cui al presente trovato si evidenzia quanto ? di seguito scritto.
Un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato (come i sistemi di monitoraggio sismico 1, 30, 60), una volta attivato, funziona in automatico, effettuando i necessari controlli e le necessarie manutenzioni, per tutto il tempo di vita utile della struttura (a meno, ovviamente, delle pause dovute ai suddetti controlli ed alle suddette manutenzioni); esso misura, durante tutta la vita della struttura sulla quale ? installato, le accelerazioni di punti significativi della struttura stessa. Il sistema di monitoraggio sismico viene temporaneamente disattivato unicamente per fare manutenzione e per eventuali sostituzioni di apparecchiature che non funzionassero correttamente.
Si sottolinea che ? necessario effettuare, con cadenza temporale prefissata, le ispezioni ed i controlli necessari per garantire il corretto funzionamento dei componenti del sistema di monitoraggio sismico.
Si sottolinea che, di regola, in caso di sisma, i dati memorizzati nelle una o pi? unit? di acquisizione vengono elaborati per individuare i valori degli spostamenti dei punti significativi della struttura in corrispondenza dei quali sono installati i sensori accelerometrici.
La trasmissione dei dati dal sistema di monitoraggio sismico (installato in corrispondenza della struttura di un edificio) al computer esterno (che pu? essere (ad esempio) o un computer di un centro di elaborazione dati o il computer dell?ingegnere incaricato di verificare l?edificio dopo l?evento sismico) mediante il quale si calcolano gli spostamenti dei punti significativi della struttura avviene per intervento diretto di un operatore (quale, ad esempio, il Responsabile dell?edificio). Il recupero dei dati dalla memoria di massa delle una o pi? unit? di acquisizione (comprese nel sistema di monitoraggio sismico considerato) ? effettuata estraendo la memoria di massa stessa dell?unit? di acquisizione considerata; si evidenzia che la memoria di massa che, in questi casi, ? costituita da una chiave USB o da un hard disk. Il Responsabile dell?edificio, dopo aver estratto la chiave USB suddetta, inserisce un?altra chiave USB, uguale alla precedente, nella unit? di acquisizione suddetta. Si fa notare che possono essere previsti componenti e procedure tali per cui l?unit? di acquisizione continua ad acquisire dati, ininterrottamente, anche durante la fase di estrazione della memoria di massa dell?unit? di acquisizione stessa, ed anche durante l?intervallo di tempo che intercorre tra l?estrazione della suddetta memoria di massa (chiave USB) e l?inserimento di una uguale memoria di massa estraibile (altra chiave USB che in questo caso ha la memoria vuota) nella unit? di acquisizione dati considerata.
In relazione al tipico utilizzo del sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato si evidenzia quanto segue.
Si consideri un edificio la cui struttura ? monitorata da un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato.
Si supponga (ad esempio) che tale edificio sia costituito da una palazzina di tre piani realizzata in calcestruzzo armato gettato in opera e si supponga, poi, che ciascun orizzontamento (impalcato) sia monitorato mediante due sensori accelerometrici triassiali (posti tra loro ad una distanza paragonabile alla massima dimensione in pianta dell?edificio) e che le fondazioni siano anche esse monitorate mediante due sensori accelerometrici ad esse solidali. Si supponga, inoltre, che si verifichi un evento sismico ?significativo? nella zona in cui tale edificio ? ubicato. Tale sisma ? percepito dagli abitanti della zona considerata, e quindi anche da coloro che occupano l?edificio; di tale sisma, poi, si fa menzione sui mezzi di informazione (televisione, Internet, giornali, ecc.).
Durante l?evento sismico il sistema di monitoraggio sismico misura e memorizza le accelerazioni di punti significativi della struttura in corrispondenza dei quali sono posizionati i sensori accelerometrici.
Secondo un primo modo di procedere, facente parte del procedimento per effettuare il monitoraggio sismico di una struttura secondo il presente trovato, dopo l?evento sismico un Responsabile dell?edificio estrae i dati memorizzati dalle una o pi? unit? di acquisizione e li trasmette, ad esempio via Internet, all?ingegnere incaricato di verificare, dopo l?evento sismico, l?edificio ed, in particolare, la struttura dell?edificio stesso. Il suddetto ingegnere elabora tali dati (che costituiscono la time history delle accelerazioni dei suddetti punti significativi della struttura misurati dal sistema di monitoraggio sismico) per mezzo di un computer in suo possesso (tale computer ? il computer esterno sopra menzionato) ed individua i valori degli spostamenti, verificatesi durante l?evento sismico, dei punti della struttura in corrispondenza dei quali sono stati posizionati i sensori accelerometrici. L?ingegnere, poi, calcola gli spostamenti relativi tra i punti significativi della struttura.
Il suddetto ingegnere effettua, inoltre, uno o pi? sopralluoghi sull?edificio ed esamina attentamente l?edificio ed, in particolare, la struttura.
Si fa presente che, per poter elaborare i dati misurati e per poter dunque calcolare gli spostamenti dei punti significativi della struttura, a partire dalle accelerazioni, l?ingegnere necessita di un programma di calcolo (che pu? essere anche una procedura di calcolo supportata da un programma di calcolo di tipo commerciale) il quale, utilizzando il suddetto computer, effettui la doppia integrazione nel dominio del tempo delle time history di accelerazioni acquisite e memorizzate dal sistema di monitoraggio sismico. Si fa notare che nei calcoli occorre utilizzare appositi filtri (realizzati mediante calcolo numerico) seguendo le indicazioni che sono state fornite a corredo del sistema di monitoraggio sismico all?atto della sua installazione in corrispondenza della struttura del suddetto edificio. I valori degli spostamenti dei suddetti punti significativi della struttura costituiscono un?informazione preziosa per individuare la risposta dinamica della struttura sottoposta all?evento sismico e per valutare lo stato di danno della struttura dopo il sisma.
Si fa notare che, considerando le misure dei sensori accelerometrici posti in corrispondenza delle fondazioni della struttura, l?ingegnere pu? individuare i valori delle accelerazioni subite dalle parti di struttura (le fondazioni) a contatto con il terreno ed, in particolare, pu? individuare il valore massimo delle accelerazioni che si sono verificate sia nel piano orizzontale sia, in generale, nel piano verticale.
Secondo un modo alternativo di procedere, facente parte del procedimento per effettuare il monitoraggio sismico di una struttura secondo il presente trovato, il Responsabile dell?edificio, dopo un evento sismico, estrae i dati dalla memoria di massa delle una o pi? unit? di acquisizione e li fa pervenire, ad esempio tramite Internet, ad un centro di elaborazione dati fornito di un computer dotato di un programma di calcolo atto ad effettuare la doppia integrazione nel dominio del tempo delle time history delle accelerazioni ottenendo dunque le time history degli spostamenti. In tal caso il computer esterno sopra menzionato ? il suddetto computer nel centro di elaborazione dati. Si evidenzia che in questo caso il Responsabile dell?edificio non fa dunque pervenire direttamente all?ingegnere (incaricato di eseguire la verifica post-sisma dell?edificio) i dati prelevati dalla memoria di massa delle suddette una o pi? unit? di acquisizione. Tale centro di elaborazione dati, una volta calcolate le time history degli spostamenti dei punti significativi della struttura, ed una volta poste in un certo formato le time history delle accelerazioni dei suddetti punti, fa pervenire al Responsabile dell?edificio tali risultati. Il Responsabile dell?edificio, poi, invia tutti i dati ed i risultati all?ingegnere incaricato di verificare la struttura dopo l?evento sismico.
In ognuno dei due casi sopra illustrati si ha comunque che i dati memorizzati dal sistema di monitoraggio sismico ed opportunamente elaborati (secondo quanto ? sopra indicato) vengono ad essere nella disponibilit? dell?ingegnere incaricato di verificare l?edificio dopo l?evento sismico.
Si evidenzia che i valori degli spostamenti dei suddetti punti (che sono punti significativi) della struttura (si fa riferimento alle tipologie delle strutture 11, 41, 71 ed a tipologie ad esse simili) costituiscono (di regola) un?informazione preziosa per individuare la risposta dinamica della struttura sottoposta all?evento sismico.
Risulta evidente la importanza di poter disporre dei dati forniti dal sistema di monitoraggio sismico e dalla successiva elaborazione al fine di poter correttamente individuare lo stato di danno della struttura dovuto all?azione sismica. Si fa presente che, di regola, la conoscenza di tali valori permette anche di valutare (con le inevitabili approssimazioni) quali sono state le deformazioni (ed anche le sollecitazioni) massime subite dagli elementi strutturali presenti e quindi anche l?eventuale necessit? di rimessa in pristino degli stessi. Tali affermazioni presuppongono che i sensori accelerometrici siano stati posizionati, in accordo con il progetto del sistema di monitoraggio sismico eseguito prima della sua installazione, in punti che sono effettivamente significativi per la struttura, in punti, cio?, i cui spostamenti sono caratterizzanti dello stato di danno della struttura, secondo i meccanismi di rottura duttili individuati dal progettista.
Si sottolinea che il computer esterno (sia esso quello del centro di elaborazione dati suddetto, sia esso quello dell?ingegnere) non dialoga, in automatico o ?specificatamente? con il sistema di monitoraggio sismico, bens? ? unicamente dotato di programmi di calcolo immediatamente utilizzabili per la elaborazione dei dati acquisiti e memorizzati da uno qualunque dei sistemi di monitoraggio sismico ottenuti secondo il presente trovato.
Le time history degli spostamenti, a partire dalle time history delle accelerazioni, sono ottenute utilizzando un ?qualunque? computer esterno alla struttura monitorata il quale disponga di un programma di calcolo che effettui la doppia integrazione nel tempo delle time history misurate. Si ha, inoltre, che i dati misurati da una pluralit? di sistemi di monitoraggio sismico possono essere elaborati (uno dopo l?altro) da un unico o da un esiguo numero di computer ?esterni?.
Per calcolare le time history degli spostamenti dei punti significativi della struttura, a partire dalle time history delle accelerazioni dei suddetti punti, non occorre uno specifico modello di calcolo della struttura (ad esempio un modello ad elementi finiti).
Si sottolinea che il computer esterno (sia esso quello del centro di elaborazione suddetto, sia esso quello dell?ingegnere), per il calcolo degli spostamenti dei punti significativi della struttura, non ha bisogno di utilizzare un modello di calcolo della struttura. Resta il fatto, ovviamente, che l?ingegnere deve avere conoscenza adeguatamente dettagliata della struttura, dei materiali impiegati, dei dettagli costruttivi, ecc, e deve solitamente predisporre uno o pi? modelli matematici per interpretare, sulla base dei dati in suo possesso, il comportamento della struttura sottoposta all?evento sismico e per individuare, con sufficiente approssimazione, lo stato della struttura stessa (in particolare l?eventuale suo stato di danno) dopo l?evento sismico stesso.
Si sottolinea che uno dei vantaggi del sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato consiste nel fatto che, per conoscere i valori degli spostamenti dei punti significativi della struttura al variare del tempo, non occorre riferirsi ad uno specifico elaboratore elettronico che ?conosca? la struttura in corrispondenza della quale ? installato il sistema di monitoraggio sismico e che dialoghi specificatamente con esso.
Si sottolinea poi che, per elaborare i dati provenienti dalla memoria di massa delle una o pi? unit? di acquisizione, ? sufficiente un qualunque ?generico? computer dotato di software (anche di tipo commerciale) atto ad effettuare una doppia integrazione nel tempo della time history delle accelerazioni misurate e memorizzate dal sistema di monitoraggio sismico, tenendo conto dei necessari filtri da introdurre nel calcolo.
L?ingegnere incaricato delle verifiche post-sisma, una volta che ha effettuato tutte le verifiche necessarie relative all?edificio ed in particolare alla sua struttura, decide sul da farsi.
Una prima situazione che pu? verificarsi ? quella in cui il suddetto ingegnere (effettuate le necessarie verifiche riguardanti l?edificio ed in particolare la struttura dell?edificio stesso) autorizza gli occupanti a rientrare nell?edificio stesso.
Una seconda situazione che pu? verificarsi ? quella in cui il suddetto ingegnere non autorizza gli occupanti a rientrare nell?edificio e da disposizioni per realizzare opere di ripristino dei livelli di sicurezza previsti.
Una terza situazione che pu? verificarsi ? quella in cui il suddetto ingegnere dichiara che l?edificio non ? pi? utilizzabile e prescrive di effettuare la demolizione dell?edificio stesso.
Se si considera quanto ? sopra scritto si evince che il tempo necessario per poter riutilizzare l?edificio dopo un evento sismico, anche se si verifica la prima delle tre possibilit? sopra descritte, non ?, in pratica, legato alla risposta del sistema di monitoraggio sismico installato nella struttura, bens? a quella dell?ingegnere che deve valutare complessivamente la situazione dell?edificio, utilizzando, ovviamente, anche altri dati in aggiunta a quelli misurati. Anche se i risultati della elaborazione dei dati fossero pronti qualche minuto dopo l?evento sismico, solitamente, non si guadagnerebbe molto tempo e non sarebbe significativo l?anticipo con cui gli occupanti dell?edificio potrebbero rientrare. Si fa notare che il processo di raccolta dati e di elaborazione dei dati in un computer ?esterno? (presso il centro elaborazione dati stessi o presso l?ingegnere incaricato delle verifiche post-sisma), di regola, pu? svolgersi, in un arco temporale ristretto.
Si sottolinea che il sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato non fornisce risposte in tempo reale.
Resta il fatto che le effettive necessit? di risposta in tempo reale sono limitate, nella pratica, a pochi casi ed a pochi edifici, come gli edifici strategici necessari per la comunit? in caso di evento sismico, relativamente ai quali occorre conoscere ?immediatamente? la situazione in cui essi sono dopo il sisma. Per la maggior parte degli edifici siti in un?area colpita da un evento sismico la risposta in tempo reale non ? indispensabile ed ?, in ogni caso, assai difficile da ottenere.
Ci? che invece ha sempre grande interesse ? conoscere, quanto meglio possibile, ?che cosa? ? effettivamente successo durante l?evento sismico. Se si fa riferimento a edifici con strutture ?correnti? di calcestruzzo armato o di acciaio risulta, di regola, assai importante conoscere gli spostamenti relativi dei vari orizzontamenti (impalcati), gli spostamenti relativi tra tali orizzontamenti e le fondazioni ed, in particolare, gli spostamenti relativi, (possibilmente) piano per piano, tra l?estremit? superiore e l?estremit? inferiore delle colonne di ciascun interpiano presenti nell?edificio. Tali spostamenti relativi sono ottenuti a partire dai valori delle accelerazioni misurate dai sensori accelerometrici installati sulla struttura. Si evidenzia, ancora una volta, la necessit? di disporre di dati temporalmente correlati e di poter garantire la ?contemporaneit?? delle misure di tutti i sensori accelerometrici collegati alle una o pi? unit? di acquisizione.
In linea generale, con un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato, si possono monitorare sia edifici esistenti, sia edifici di nuova costruzione. In particolare si possono monitorare edifici la cui struttura ? formata da pilastri e travi di calcestruzzo armato e da orizzontamenti realizzati utilizzando calcestruzzo. Si precisa che possono essere vantaggiosamente monitorati edifici con travi, pilastri ed orizzontamenti di calcestruzzo armato prefabbricati.
Per la realizzazione di un sistema di monitoraggio sismico secondo il presente trovato occorre, ovviamente, conoscere con adeguata accuratezza la struttura che si va a monitorare. E? necessario, poi, che gli spostamenti dei punti della struttura in corrispondenza dei quali sono posizionati i sensori accelerometrici siano significativi ai fini della risposta della struttura all?azione sismica e siano tali da essere indicativi dello stato di danno della struttura. Occorre inoltre che la struttura sia tale o sia stata resa tale da non presentare rotture fragili premature, o comunque possibili modi di collasso sia parziale che globale, non direttamente correlati ai valori degli spostamenti dei punti significativi suddetti.
Considerando, ad esempio, il caso di una struttura come quelle illustrate nella presente descrizione, si ha che risultano significativi gli spostamenti orizzontali degli impalcati; noti tali spostamenti, se gli impalcati possono essere considerati rigidi nel loro piano, si possono ricavare gli spostamenti delle estremit? di tutti i pilastri solidali agli impalcati stessi.
Se gli impalcati non possono essere considerati rigidi, al fine di conoscere i valori degli spostamenti delle estremit? dei pilastri, occorre aumentare il numero dei sensori accelerometrici che devono essere utilizzati.
Si fa notare che nella presente descrizione e nelle sotto riportate rivendicazioni con l?espressione ?sensore accelerometrico? si intende sia una strumentazione che comprende, cos? come nel caso dei sensori accelerometrici 2a, 2b, 32a, 32b, uno o pi? accelerometri, un microprocessore (che, tra le varie funzioni, ha anche quella di trasformare in dati digitali i segnali analogici provenienti dai suddetti uno o pi? accelerometri), un sensore di temperatura, ed altri componenti, sia una strumentazione che consiste (sostanzialmente unicamente) in un accelerometro (che trasmette segnali analogici), cos? come nel caso dei sensori accelerometrici 62a, 62b, 62c, 62d.
L?installazione di un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato ? subordinato, tra l?altro, anche alla verifica che le accelerazioni attese nei punti di misura rientrino nel campo di valori tali da poter essere correttamente misurati dal sistema di monitoraggio sismico (ed in particolare dai sensori accelerometrici in esso compresi) e tali da poter, poi, essere utilizzati per la individuazione della time history degli spostamenti dei suddetti punti significativi. Il sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato ha, per cos? dire, essenzialmente la funzione di ?scatola nera? normalmente utilizzata nel caso di mezzi di trasporto, quali aerei, navi, ecc. In tale ?scatola nera? nel caso del presente trovato, vengono registrate le informazioni che permettono di ricostruire, nei punti in cui i sensori accelerometrici sono posizionati, la risposta, in termini di accelerazioni e di spostamenti, della struttura all?evento sismico o comunque a sollecitazioni dinamiche. Si evidenzia, che, nel caso (che ? da prevedere assai comune) in cui ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione memorizzi nella propria memoria di massa soltanto parte dei dati misurati dai sensori accelerometrici (cos? come le unit? di acquisizione 3, 33a, 33b), sussistono differenze tra il ?modo di memorizzare?, e quindi tra il funzionamento, delle una o pi? unit? di acquisizione ed il ?modo di memorizzare?, e quindi il funzionamento, della tipica ?scatola nera? che (di norma) registra tutti i dati che essa ? demandata a registrare, senza effettuare scelte riguardanti la ?criticit?? dei dati ricevuti.
Se si confronta il sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato con i sistemi di monitoraggio sismico della tecnica nota si pu? osservare quanto segue. Nel sistema di monitoraggio sismico secondo il presente trovato non sono presenti sistemi di riconoscimento sismico in quanto il riconoscere che in una certa area si ? verificato un terremoto (di intensit? significativa o anche semplicemente ?rilevabile?) deriva dalla percezione diretta del terremoto da parte degli abitanti della suddetta area e dalle notizie di carattere ?pubblico? (scritte su giornali o sul web, o comunicate per mezzo delle televisioni) che certamente danno informazioni riguardanti l?evento sismico.
In questa ottica non ? necessario un riconoscimento ?effettivo? del sisma da parte di una apparecchiatura automatica, in quanto l?evento sismico risulta comunque ?riconosciuto? ed evidenziato; una volta noto che ? accaduto un evento sismico ?significativo? un operatore (il Responsabile dell?edificio sopra menzionato) estrae i dati dalla memoria di massa delle una o pi? unit? di acquisizione e li fa pervenire, ad esempio tramite Internet, ad un computer esterno (esterno, cio?, al sistema di monitoraggio sismico) dotato di software atto ad effettuare la doppia integrazione nel tempo della time history delle accelerazioni misurate dai sensori accelerometrici. Si evidenzia che l?utilizzo tipico dei dati forniti da un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato si inserisce nelle procedure tradizionalmente adottate per la verifica di strutture dopo un evento sismico. Si ha infatti che l?edificio, in corrispondenza del quale ? stato installato il sistema di monitoraggio sismico, dopo un evento sismico, viene immediatamente evacuato; successivamente ? possibile rientrare nell?edificio se e quando l?ingegnere incaricato di effettuare le verifiche post-sisma dell?edificio, effettuati i necessari sopralluoghi e tenuto conto dei dati ottenuti dal sistema di monitoraggio sismico, abbia riscontrato che l?edificio, ed in particolare la sua struttura, sostanzialmente non hanno subito danni o comunque non hanno subito danni tali da sconsigliare il riutilizzo immediato dell?edificio.
L?intelligenza del sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato risulta ridotta rispetto all?intelligenza necessaria a molti altri sistemi di monitoraggio ?tecnicamente equivalenti? presenti nella tecnica nota. Si fa notare che, nonostante tale ?semplicit?? ed in mancanza di una unit? di elaborazione compresa nel sistema di monitoraggio sismico stesso, si ha che i risultati ottenuti elaborando i dati provenienti dalla unit? di acquisizione sono caratterizzati da notevole accuratezza ed affidabilit?, nell?ambito delle ipotesi, dei criteri e delle condizioni in cui occorre operare.
Si sottolinea che la ?perdita? della prestazione di ?risposta in tempo reale? (la risposta in tempo reale, spesso, non ? indispensabile) in molti casi ?, nella pratica, facilmente superabile.
Il sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presento trovato permette di acquisire dati che, di regola, sono assai importanti per individuare la risposta sismica della struttura sottoposta ad un evento sismico significativo. Il sistema di monitoraggio sismico permette di ottenere i valori degli spostamenti ?reali (in quanto misurati)? durante il sisma dei punti della struttura in cui sono installati i sensori accelerometrici. Tali dati, unitamente a molti altri dati riguardanti l?edifico in esame ed in particolare la sua situazione dopo l?evento sismico, permettono all?ingegnere (che effettua la verifica post-sisma dell?edificio) di prendere decisioni il pi? consapevoli e documentate possibili riguardanti l?edificio considerato ed, in particolare, riguardanti la struttura del suddetto edificio.
Si evidenzia quanto segue.
Alcuni sistemi di monitoraggio sismico secondo la tecnica nota comprendono unit? di elaborazione dati che sono poste all?interno dell?edificio monitorato; altri sistemi di monitoraggio sismico secondo la tecnica nota trasmettono i dati misurati ad elaboratori elettronici remoti con il quale tali sistemi di monitoraggio sismico dialogano; nei suddetti elaboratori elettronici remoti sono presenti specifici software, correlati alle apparecchiature installate negli edifici da monitorare.
Tali sistemi di monitoraggio sismico possono, in modo automatico, inviare a prefissati indirizzi messaggi che caratterizzano i risultati delle misure e delle elaborazioni effettuate.
Tutti i sistemi di monitoraggio sismico sopra menzionati presenti nella tecnica nota non soddisfano la diffusa, ?corrente? esigenza di disporre di uno strumento, di costo contenuto, ma di grande efficacia, che registri le accelerazioni dei punti significativi della struttura e che, mediante una elaborazione dei dati stessi, permetta di conoscere, oltre alle accelerazioni, gli spostamenti dei suddetti punti significativi della struttura.
I sensori accelerometrici utilizzati in un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato possono essere di vario tipo e possono essere dotati di diverse caratteristiche, tutte rientranti nell?ambito del presente trovato: in particolare in ciascun sensore accelerometrico possono essere presenti vari componenti, oltre ad uno o pi? accelerometri; in particolare possono essere presenti uno o pi? microprocessori cosiddetti ?principali? ed uno o pi? microprocessori di controllo che permettono di controllare il corretto funzionamento degli uno o pi? microprocessori principali, un sensore di temperatura, un sensore di orientamento, ecc..
Gli accelerometri, poi, possono appartenere a varie tipologie, e possono essere, ad esempio, di tipo capacitivo o di tipo piezoelettrico, o anche di altri tipi.
Un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato comprende strumentazioni ed apparecchiature che acquisiscono e memorizzano in una o pi? memorie di massa (comprese rispettivamente in una o pi? unit? di acquisizione; ciascuna unit? di acquisizione comprende una memoria di massa) o soltanto dati considerati ?significativi? ai fini del rilevamento sismico o tutti i dati ad esse trasmessi dai sensori accelerometrici.
Dopo un evento sismico il Responsabile dell?edificio ha il compito di recuperare i dati dalle una o pi? unit? di acquisizione e di trasmettere all?ingegnere che ? stato incaricato di verificare l?edificio i dati memorizzati nelle una o pi? unit? di acquisizione facenti parte del sistema di monitoraggio sismico dell?edificio stesso. Si fa presente che, nel caso in cui il Responsabile dell?edificio invii direttamente all?ingegnere le misure di accelerazione effettuate dai sensori accelerometrici e gli istanti in cui tali misure sono state effettuate, vengono, di regola, forniti all?ingegnere anche i dati relativi ai filtri (realizzati con calcoli numerici) da utilizzare per il calcolo degli spostamenti dei punti significativi della struttura. Tra i dati trasmessi dal Responsabile dell?edificio al suddetto ingegnere sono compresi anche gli elaborati grafici relativi al progetto del sistema di monitoraggio sismico con l?ubicazione, la denominazione e l?orientamento di tutti i sensori accelerometrici (oltre che delle una o pi? unit? di acquisizione).
In pratica il sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato o memorizza (con le una o pi? unit? di acquisizione) i dati (provenienti dai sensori accelerometrici) che hanno una ?anomalia? (in quanto sono superiori rispetto a prefissati valori di soglia stabiliti durante il progetto e l?installazione del sistema di monitoraggio sismico stesso) o memorizza tutti i dati provenienti dai sensori accelerometrici (senza distinguere se essi hanno o non anno le suddette ?anomalie?). E? prevedibile che, in alcuni casi, tali anomalie siano dovute ad azioni dinamiche non correlate ad un evento sismico; ci? non crea particolari problemi in quanto la individuazione di segnali ?anomali?, secondo quanto ? stato prima scritto, ha come unico effetto quello di far memorizzare tali dati nella memoria di massa delle una o pi? unit? di acquisizione.
Le una o pi? unit? di acquisizione non riconoscono l?evento sismico; l?evento sismico viene riconosciuto e rilevato o da sistemi di rilevazione sismica pubblici e/o semplicemente dagli abitanti della zona colpita da evento sismico.
In un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione ? posizionata all?interno di contenitori che possono resistere anche a condizioni di carico estreme. Tale caratteristica li rende idonei ad operare anche nel caso in cui, durante l?evento sismico si verifichino distacchi di parti dell?edificio (quali, ad esempio, elementi di finitura, scaffalature, ecc.) che vanno a colpire tali contenitori. In generale, poi, tali uno o pi? contenitori (con all?interno le una o pi? unit? di acquisizione) vengono posizionati in parti periferiche dell?edificio, comunque facilmente accessibili, oppure, preferibilmente, vengono posizionati esternamente all?edificio, anche ad una certa distanza da esso. Tali contenitori, in ogni caso, sono dotati di caratteristiche di impermeabilit? all?acqua e sono tali da non permettere la penetrazione di polveri; tali contenitori sono provvisti di sportelli di accesso, anche essi dotati di adeguate caratteristiche di resistenza e di sicurezza.
Un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato, di regola, comprende un numero ridondante di sensori accelerometrici. Infatti, durante l?evento sismico, ? possibile che, in alcuni casi, si verifichino danneggiamenti di alcuni dei sensori accelerometrici solidali agli elementi strutturali, cos? che, al fine di assicurare che vengano acquisiti e memorizzati dati in numero tale da poter ricostruire, ad esempio, gli spostamenti di un orizzontamento, risulta importante che, in corrispondenza di tale orizzontamento, sia installato un numero di sensori accelerometrici superiore al numero minimo strettamente necessario. Particolare cura, ? necessaria, nel prevedere il tracciato delle linee di comunicazione (e quindi dei cavi) che collegano i vari componenti del sistema di monitoraggio sismico. Un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato, viene applicato ad una struttura di cui si conoscono a priori i possibili meccanismi di collasso che devono essere meccanismi di tipo duttile; a tal fine occorre che, in tale struttura, sia garantito il rispetto dei criteri propri della gerarchia delle resistenze e che siano correttamente progettati ed eseguiti (in accordo a quanto ? previsto dalle regole della tecnica delle costruzioni che riguardano le strutture poste in zone sismiche) i dettagli costruttivi che assicurano il comportamento duttile degli elementi strutturali atti a resistere alle azioni sismiche.
Si fa notare che nel caso delle strutture 11 e 41, che sono realizzate con elementi sismo-resistenti prefabbricati aventi lo schema statico di aste incastrate alla base ed incernierate in sommit?, i meccanismi di rottura duttili possibili prevedono la formazione di cerniere plastiche nelle zone delle aste (dei pilastri) prossime alle fondazioni. In corrispondenza del collasso si verificano, a causa di tali cerniere plastiche, notevoli spostamenti relativi tra la base e la sommit? di tali aste (dei pilastri). Si evidenzia che la formazione di cerniere plastiche in corrispondenza delle estremit? dei pilastri, ? tipica delle strutture prefabbricate (con pilastri incastrati alla base e travi collegate ai pilastri con vincoli schematizzabili come cerniere), come le strutture 11 e 41 prefabbricate.
Si fa presente che, nelle strutture illustrate nella presente descrizione, gli elementi strutturali verticali sismo-resistenti sono costituiti da pilastri e da setti; tuttavia ?, in generale, possibile, installare un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato anche in corrispondenza di strutture che comprendono altre tipologie di elementi strutturali (in aggiunta o in sostituzione a pilastri ed a setti). Al fine di assicurare il funzionamento continuo del sistema di monitoraggio sismico anche nel caso di interruzione della erogazione di corrente elettrica, ?, di regola, prevista l?adozione di un gruppo di continuit? (come il gruppo di continuit? 6). In aggiunta al gruppo di continuit? si pu? utilizzare un gruppo elettrogeno (come il gruppo elettrogeno 12), collegato al gruppo di continuit?; il gruppo elettrogeno si attiva automaticamente quando la mancanza di erogazione di corrente elettrica da parte della rete esterna si protrae per un intervallo di tempo superiore ad un prefissato valore (ad esempio dieci minuti); il gruppo elettrogeno, dunque, permette al sistema di monitoraggio sismico di funzionare anche per un lungo periodo in assenza di erogazione di corrente elettrica da parte della rete esterna.
Un sistema di monitoraggio sismico secondo il presente trovato pu? essere installato in corrispondenza della struttura di un edificio di nuova costruzione; in tal caso il suddetto sistema di monitoraggio sismico ? funzionante a partire dalla entrata in esercizio dell?edificio stesso.
Un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato pu? essere installato anche in corrispondenza della struttura di un edificio esistente.
Si sottolinea che un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato pu? essere installato in corrispondenza della struttura di un edificio la quale comprende elementi strutturali prefabbricati di calcestruzzo armato e/o di calcestruzzo armato precompresso.
Nel caso in cui il sistema di monitoraggio sismico di cui al presente trovato venga applicato ad un edificio esistente (cos? come nel caso dell?edificio 70), prima dell?applicazione del sistema di monitoraggio sismico stesso, occorre individuare tutti i possibili meccanismi di rottura della struttura dell?edificio. ? evidente che ci? implica, tra l?altro, la conoscenza accurata delle caratteristiche geometriche e meccaniche della struttura, nonch? le caratteristiche del terreno su cui insiste l?edificio. Occorre poi progettare ed eseguire opere di ristrutturazione tali da impedire il verificarsi di meccanismi di rottura fragili.
Una volta che l?edificio esistente ? stato cos? ristrutturato eliminando i possibili meccanismi di rottura fragili, si procede allo studio ed alla installazione del sistema di monitoraggio sismico secondo il presente trovato.
Un sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato comprende, preferibilmente, sensori accelerometrici triassiali, pur potendo comprendere anche unicamente sensori accelerometrici monoassiali.
Si sottolinea che il sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato si presenta come uno strumento assai utile che fornisce conoscenze oggettive all?ingegnere che deve valutare la situazione dell?edificio, una volta che si ? verificato un evento sismico.
Si fa notare che, in assenza del sistema di monitoraggio sismico della struttura, la valutazione degli spostamenti relativi massimi ? effettuata, in modo necessariamente molto approssimato, osservando ?a posteriori? gli effetti causati da tali spostamenti relativi.
Si sottolinea che l?unico modo per conoscere ?esattamente? il valore degli spostamenti massimi dei punti significativi della struttura ? quello di misurarli intanto che essi avvengono e, cio? durante l?evento sismico.
Si fa presente, inoltre, che il sistema di monitoraggio sismico permette di conoscere i valori degli spostamenti di parti di strutture che rimangono nascoste da elementi costruttivi non strutturali quali elementi di finitura, controsoffitti ecc..
Nella presente descrizione si sono sopra descritti casi in cui la strategia di memorizzazione dei dati nelle una o pi? unit? di acquisizione prevede la individuazione di pacchetti di dati critici che individuano, con la loro presenza intervalli di tempo, di opportuna durata, durante ciascuno dei quali, le una o pi? unit? di acquisizione memorizzano ?continuamente? (si intende: per tutta la durata dell?intervallo di tempo considerato) tutti i dati ad esse trasmessi dai sensori accelerometrici. Si ? descritto anche un caso nel quale la memorizzazione dei dati avviene sempre continuamente. Si ricorda che in ciascuno dei casi sopra menzionati, in base alla capacit? della memoria di massa della unit? di acquisizione considerata, l?unit? di acquisizione stessa memorizza i dati pi? recenti e cancella i dati meno recenti (pi? vecchi). Si fa notare che possono essere adottati anche diversi criteri, diversi da quelli illustrati, atti ad individuare gli intervalli in cui le una o pi? unit? di acquisizione devono memorizzare i dati.
Nel caso in cui i cavi che collegano i sensori accelerometrici alle unit? di acquisizione (come i cavi 5, 35, 65) o i cavi che collegano tra loro le unit? di acquisizione siano particolarmente lunghi, si introducono lungo le linee elementi ripetitori dei segnali.
Un vantaggio del presente trovato consiste nel fatto che il sistema di monitoraggio sismico ottenuto secondo il presente trovato fornisce misure ?reali? (nel senso di: ?effettivamente verificatesi durante l?evento sismico?) degli spostamenti relativi tra punti significativi della struttura.
Tali misure costituiscono la base ?oggettiva? e ?dimostrabile? delle valutazioni di danno della struttura ed offrono uno strumento assai utile per capire e valutare la situazione post sisma dell?edificio.
Un ulteriore vantaggio del presente trovato consiste nel fatto che i dati raccolti dal sistema di monitoraggio sismico possono essere utilizzati, se coordinati e studiati insieme a quelli di altri edifici ?analogamente monitorati?, per accrescere le conoscenze sul comportamento delle strutture soggette ad azioni sismiche.
Un ulteriore vantaggio del presente trovato consiste nel fatto che i dati raccolti da vari sistemi di monitoraggio sismico (ottenuti secondo il presente trovato) installati su edifici posti in un determinato territorio possono essere utilizzati, opportunamente studiati e correlati, per accrescere le conoscenze in ambito sismico del territorio suddetto e delle strutture situate nel territorio stesso.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1) - Sistema di monitoraggio sismico (1, 30, 60) installato in corrispondenza della struttura (11, 41, 71) di un edificio (10, 40, 70), detta struttura (11, 41, 71) essendo tale per cui in essa sono impediti meccanismi di rottura fragili e sono possibili unicamente meccanismi di rottura duttili, detto sistema di monitoraggio sismico (1, 30, 60) comprende: - una pluralit? di sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d) posizionati in corrispondenza di punti significativi della struttura (11, 41, 71); - una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b, 63a, 63b) a cui sono collegati detti sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d); ciascuna di dette una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b, 63a, 63b) ininterrottamente riceve i dati provenienti dai sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d) ad essa collegati; il sistema di monitoraggio sismico (1, 30, 60), una volta installato in corrispondenza della struttura (11, 41, 71) ed una volta attivato, funziona ininterrottamente, a meno delle pause dovute a manutenzione o a sostituzione di componenti, per tutta la vita utile della struttura (11, 41, 71), sistema di monitoraggio sismico (1, 30, 60) caratterizzato dal fatto che i sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d) misurano, con una prefissata frequenza, i valori delle accelerazioni dei punti della struttura (11, 41, 71) in corrispondenza dei quali detti sensori accelerometrici sono posizionati; una delle una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b, 63a, 63b) sincronizza le misure di tutti i sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d) compresi nel sistema di monitoraggio sismico (1, 30, 60) indicando a tutti i sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d) gli istanti in cui essi devono effettuare le misure (di accelerazione); ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b, 63a, 63b) comprende, oltre ad una memoria RAM, una memoria di massa nella quale viene memorizzata almeno parte dei dati misurati dai sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d) collegati a detta unit? di acquisizione e trasmessi da detti sensori accelerometrici a detta unit? di acquisizione; in detta memoria di massa vengono anche memorizzati gli istanti in cui tali dati sono stati misurati; detta memoria di massa ? estraibile; ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b, 63a, 63b) conserva nella sua memoria di massa unicamente i dati pi? recenti, cancellando i dati meno recenti prima di introdurre nuovi dati; ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b, 63a, 63b) fornisce anche la necessaria energia elettrica ai sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d) ad essa collegati; detto sistema di monitoraggio sismico (1, 30, 60), nel caso in cui detta struttura (11, 41, 71) sia sottoposta ad azioni sismiche, ? atto ad essere utilizzato per poter individuare, oltre alle accelerazioni, anche gli spostamenti di detti punti della struttura (11, 41, 71) nei quali sono posizionati i sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d); detti spostamenti sono ottenuti mediante elaborazione, eseguita dopo l?evento sismico, delle misure di accelerazione effettuate da detti sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d); detta elaborazione ? effettuata mediante un computer esterno che non fa parte di detto sistema di monitoraggio sismico (1, 30, 60) e che ? posto al di fuori della struttura (11, 41, 71) monitorata. 2) - Sistema di monitoraggio sismico secondo la rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto che, nel caso in cui il sistema di monitoraggio sismico (30, 60) comprenda pi? di una unit? di acquisizione (33a, 33b, 63a, 63b), una di dette unit? di acquisizione ? la unit? di acquisizione (33a, 63a) master e le una o pi? restanti unit? di acquisizione sono le unit? di acquisizione (33b, 63b) slave; ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (33b, 63b) slave e la unit? di acquisizione (33a, 63a) master sono collegate ai relativi uno o pi? sensori accelerometrici (32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d); le una o pi? unit? di acquisizione (33b, 63b) slave sono collegate alla unit? di acquisizione (33a, 63a) master; la unit? di acquisizione (33a, 63a) master sincronizza le misure di tutti i sensori accelerometrici (32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d) compresi in detto sistema di monitoraggio sismico (30, 60) indicando a tutti i sensori accelerometrici (32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d) gli istanti in cui essi devono effettuare le misure di accelerazione; la sincronizzazione viene attuata utilizzando segnali inviati, mediante una specifica linea di trasmissione dati, dalla unit? di acquisizione (33a, 63a) master agli uno o pi? sensori accelerometrici (32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d) compresi in detto sistema di monitoraggio sismico (30, 60). 3) - Sistema di monitoraggio sismico secondo la rivendicazione 2) caratterizzato dal fatto che ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione slave trasmette i dati gi? memorizzati nella propria memoria di massa alla unit? di acquisizione master la quale li memorizza nella propria memoria di massa, in aggiunta ai dati gi? memorizzati in detta memoria di massa misurati dai sensori accelerometrici direttamente collegati all?unit? di acquisizione master. 4) - Sistema di monitoraggio sismico secondo le rivendicazioni 1) e 2) caratterizzato dal fatto che ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b) ed i relativi sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b) sono collegati tra loro mediante una rete CAN bus (CAN sta per: Controller Area Network). 5) - Sistema di monitoraggio sismico secondo le rivendicazioni 1) e 2) caratterizzato dal fatto che a ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b) sono collegate una o pi? linee CAN bus; a ciascuna di dette una o pi? linee CAN bus ? collegata una pluralit? di sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b). 6) - Sistema di monitoraggio sismico secondo le rivendicazioni 1) e 4) caratterizzato dal fatto che ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b) ed i relativi sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b) sono collegati tra loro mediante linee di trasmissione dati comprendenti una o pi? linee CAN bus sulle quali si trasmettono i dati misurati dai sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b), una linea di sincronizzazione che ? una linea specifica mediante la quale vengono indicati gli istanti in cui i sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b) devono effettuare le misure, ed una linea di trasmissione dei segnali di errore che ? una linea specifica per la trasmissione dei messaggi di malfunzionamento; ciascuna di dette una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b) ? collegata ai relativi sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b) anche mediante una linea elettrica tramite la quale detta unit? di acquisizione alimenta i sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b) ad essa collegati. 7) - Sistema di monitoraggio sismico secondo le rivendicazioni 1) e 4) caratterizzato dal fatto che le unit? di acquisizione (33a, 33b) sono tra loro collegate mediante linee di trasmissione dati comprendenti una prima linea di sincronizzazione che ? utilizzata per sincronizzare tutti i sensori accelerometrici (32a, 32b), una seconda linea di sincronizzazione che ? utilizzata per sincronizzare gli istanti in cui tutte le due o pi? unit? di acquisizione (33a, 33b) iniziano a formare pacchetti di dati ed una linea per la segnalazione dei pacchetti di dati critici. 8) - Sistema di monitoraggio sismico secondo le rivendicazioni 1) e 4) caratterizzato dal fatto che ciascun sensore accelerometrico (2a, 2b, 32a, 32b) comprende uno o pi? accelerometri, un microprocessore principale, un microprocessore di controllo, un sensore di temperatura, un driver CAN bus, un circuito segnalatore di errore, un circuito per l?ingresso del segnale di clock, due connettori atti a collegare il sensore accelerometrico (2a, 2b, 32a, 32b) considerato alla rete CAN bus e ad altre linee di trasmissione dati, una unit? di alimentazione ed un elemento di contenimento, all?interno del quale sono posizionati tutti i componenti sopra elencati; detto microprocessore principale, tra l?altro, trasforma i segnali analogici ricevuti da detti uno o pi? accelerometri in dati digitali ed effettua controlli almeno relativi al funzionamento di detti uno o pi? accelerometri. 9) - Sistema di monitoraggio sismico secondo le rivendicazioni 1) e 4) caratterizzato dal fatto che ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b) comprende un microprocessore, un sistema di comunicazione con l?utente, una memoria RAM, una memoria di massa nella quale viene memorizzata almeno parte dei dati trasmessi dai sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b) collegati a detta unit? di acquisizione, un generatore di clock, un USB bus driver per la gestione della memoria di massa, un circuito per l?ingresso dei messaggi di errore provenienti dai sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b), connettori per il collegamento con una o pi? linee CAN bus e per l?eventuale collegamento con altre unit? di acquisizione (3, 33a, 33b) comprese nel suddetto sistema di monitoraggio sismico (1, 30), un trasformatore ed una unit? di alimentazione; detta memoria di massa ? estraibile. 10) - Sistema di monitoraggio sismico secondo la rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto che la memoria di massa estraibile ? costituita da una chiave USB. 11) ? Procedimento per effettuare il monitoraggio sismico di una struttura (11, 41, 71) sulla quale ? installato un sistema di monitoraggio sismico (1, 30, 60) secondo la rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto che prevede le seguenti operazioni: - esecuzione, da parte dei sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d), delle misure di accelerazione dei punti della struttura (11, 41, 71) in corrispondenza dei quali detti sensori accelerometrici sono posizionati; ciascun sensore accelerometrico (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d) trasmette, in tempo reale, le misure effettuate alla unit? di acquisizione (3, 33a, 33b, 63a, 63b) a cui ? collegato; dette misure sono effettuate, con una prefissata frequenza, negli istanti indicati a detti sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d) da una delle una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b, 63a, 63b) comprese nel sistema di monitoraggio sismico (1, 30, 60); - acquisizione, da parte di ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b, 63a, 63b), dei dati misurati dai sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d) ad essa collegati e memorizzazione, da parte di ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b, 63a, 63b), nella propria memoria di massa, che ? estraibile, di almeno parte dei dati misurati dai sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d) collegati a detta unit? di acquisizione e ad essa trasmessi; ciascuna di dette una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b, 63a, 63b) memorizza nella propria memoria di massa, oltre a detta almeno parte dei valori delle accelerazioni misurati dai sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d) ad essa collegati, anche gli istanti in cui essi sono misurati; - recupero, dopo un evento sismico che interessa detta struttura (11, 41, 71), dei dati memorizzati da dette una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b, 63a, 63b); detto recupero ? effettuato accedendo alla memoria di massa di almeno una unit? di acquisizione (3, 33a, 33b, 63a, 63b) ed estraendo detta memoria di massa da detta almeno una unit? di acquisizione; - trasferimento di detti dati memorizzati (e recuperati) ad un computer esterno che non fa parte di detto sistema di monitoraggio sismico (1, 30, 60) e che ? posto al di fuori della struttura (11, 41, 71) monitorata; per mezzo di detto computer esterno, a partire dalle time history (storie temporali) delle accelerazioni dei punti di detta struttura nei quali i sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b, 62a, 62b, 62c, 62d) sono posizionati, si calcolano le time history (storie temporali) degli spostamenti di detti punti della struttura (11, 41, 71). 12) ? Procedimento secondo la rivendicazione 11), caratterizzato dal fatto che detto recupero ? effettuato accedendo alla memoria di massa di ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b, 63a, 63b) comprese nel sistema di monitoraggio sismico (1, 30, 60) ed estraendo detta memoria di massa da ciascuna di dette una o pi? unit? di acquisizione. 13) ? Procedimento secondo la rivendicazione 11), caratterizzato dal fatto che detto recupero e detto trasferimento dei dati sono effettuati con operazioni manuali. 14) ? Procedimento secondo la rivendicazione 11) caratterizzato dal fatto che ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b), al fine di memorizzare nella propria memoria di massa unicamente parte dei dati ad essa trasmessi dai sensori accelerometrici (2a, 2b, 32a, 32b) ad essa collegati, effettua, sostanzialmente in tempo reale, una elaborazione di detti dati. 15) ? Procedimento secondo le rivendicazioni 11) e 14) caratterizzato dal fatto che, nel caso in cui il sistema di monitoraggio sismico (1) comprenda, oltre a sensori accelerometrici (2a, 2b), una unit? di acquisizione (3), detta unit? di acquisizione (3) effettua detta elaborazione dei dati suddividendo i dati ricevuti da detti sensori accelerometrici in pacchetti di dati e calcolando parametri di riferimento, relativi ai dati contenuti in ciascuno di detti pacchetti di dati, al fine di individuare, seguendo prefissati criteri, se i valori di tali parametri sono superiori a prefissati valori di soglia; se ci? si verifica, e quindi se il pacchetto di dati esaminato ? individuato come ?critico? la unit? di acquisizione (3) memorizza nella sua memoria di massa tale pacchetto di dati ed un prefissato numero di pacchetti di dati, antecedenti il pacchetto di dati che sta elaborando, mantenuti nella memoria RAM di detta unit? di acquisizione; detta unit? di acquisizione (3) continua la memorizzazione dei dati trasmessi dai sensori accelerometrici (2a, 2b) per un tempo sufficientemente lungo, misurato a partire dall?istante in cui detta unit? di acquisizione ha individuato l?ultimo pacchetto di dati critico. 16) ? Procedimento secondo le rivendicazioni 11) e 15) caratterizzato dal fatto che, nel caso in cui il sistema di monitoraggio sismico (1) comprenda, oltre a sensori accelerometrici (2a, 2b), una unit? di acquisizione (3), detta unit? di acquisizione (3) suddivide continuamente, secondo una prefissata cadenza temporale (frequenza), i dati misurati dai sensori accelerometrici (2a, 2b) in pacchetti di dati, tutti composti da un medesimo prefissato numero di dati; detto t1 l?istante in cui inizia la formazione di un generico pacchetto di dati e detto t2 l?istante in cui termina la formazione di detto pacchetto di dati, si ha che ? l?intervallo temporale in cui detto pacchetto di dati ? formato, ? pari a t2 - t1; detto intervallo temporale ? uguale e resta uguale nel tempo per tutti i pacchetti di dati; nell?istante t2i, in cui viene completato il pacchetto di dati i-esimo, sono presenti nella memoria RAM della unit? di acquisizione (3) il pacchetto di dati i-esimo e gli N ultimi (pi? recenti) pacchetti di dati formati immediatamente prima dell?i-esimo pacchetto di dati, essendo N un prefissato numero intero; ciascun pacchetto di dati comprende un insieme di gruppi di dati; ciascun gruppo di dati ? relativo ad una delle una o pi? componenti dell?accelerazione misurate da un sensore accelerometrico (2a, 2b) (che ? collegato alla unit? di acquisizione (3)); il numero dei gruppi di dati compresi in un generico pacchetto di dati ?, dunque, pari al numero dei sensori accelerometrici (2a, 2b) collegati all?unit? di acquisizione (3), moltiplicato per il numero delle componenti dell?accelerazione misurate da ciascuno di detti sensori accelerometrici; la unit? di acquisizione (3), dopo aver formato il pacchetto di dati i-esimo, procede alla formazione del pacchetto di dati successivo ed elabora i dati di detto pacchetto di dati i-esimo; in particolare detta unit? di acquisizione (3) elabora i dati di ciascuno di detti gruppi di dati compresi in detto pacchetto di dati i-esimo, per individuare se almeno uno di detti gruppi di dati ? da considerarsi critico; se tutti detti gruppi di dati compresi in detto pacchetto di dati i-esimo risultano non ?critici? la unit? di acquisizione (3) non memorizza nella sua memoria di massa i dati di detto pacchetto di dati i-esimo; se anche uno solo di detti gruppi di dati, facente parte di detto pacchetto di dati iesimo, risulta critico, l?unit? di acquisizione (3) memorizza nella sua memoria di massa i dati contenuti in detto pacchetto di dati i-esimo che viene individuato come ?pacchetto di dati critico?; la unit? di acquisizione (3), inoltre, memorizza nella sua memoria di massa gli N pacchetti di dati presenti nella sua memoria RAM precedentemente formati; detti pacchetti di dati sono quelli immediatamente precedenti detto pacchetto di dati critico; l?unit? di acquisizione (3) continua a memorizzare nella propria memoria di massa tutti i dati trasmessi dai sensori accelerometrici (2a, 2b) (ad essa collegati) e continua a formare i pacchetti di dati e ad elaborare i dati di ciascuno di detti pacchetti di dati, al fine di individuare i pacchetti di dati critici; l?unit? di acquisizione (3) interrompe la memorizzazione dei dati nella propria memoria di massa solo dopo che ? trascorso un prefissato intervallo di tempo (pari a J volte l?intervallo temporale in cui ciascun pacchetto di dati ? formato) durante il quale l?unit? di acquisizione (3) non ha rilevato alcun pacchetto di dati critico, essendo J un prefissato numero intero. 17) ? Procedimento secondo le rivendicazioni 11) e 14) caratterizzato dal fatto che, nel caso in cui il sistema di monitoraggio sismico (30) comprenda, oltre a sensori accelerometrici (32a, 32b), pi? di una unit? di acquisizione (33a, 33b) tra loro sincronizzate, una unit? di acquisizione (33a, 33b) ? la unit? di acquisizione master e ciascuna delle restanti una o pi? unit? di acquisizione (33a, 33b) ? una unit? di acquisizione slave; la unit? di acquisizione (33a) master sincronizza s? stessa e le una o pi? unit? di acquisizione (33b) slave; ciascuna unit? di acquisizione (33a, 33b) effettua detta elaborazione dei dati suddividendo i dati ricevuti dai sensori accelerometrici (32a, 32b) ad essa collegati in pacchetti di dati (la cui formazione ? sincronizzata dall?unit? di acquisizione (33a) master) e calcolando parametri di riferimento, relativi ai dati contenuti in ciascuno di detti pacchetti di dati al fine di individuare, seguendo prefissati criteri, se i valori di tali parametri sono superiori a prefissati valori di soglia; se ci? si verifica, e quindi se il pacchetto di dati esaminato ? individuato come ?critico? la unit? di acquisizione (33a, 33b) considerata memorizza nella sua memoria di massa detto pacchetto di dati ed un prefissato numero di pacchetti di dati, antecedenti il pacchetto di dati che sta elaborando, mantenuti nella memoria RAM di detta unit? di acquisizione; inoltre detta unit? di acquisizione (33a, 33b) comunica, in tempo reale, la presenza di detto pacchetto di dati critico a ciascuna delle altre una o pi? unit? di acquisizione (33a, 33b); ciascuna di dette altre una o pi? unit? di acquisizione (33a, 33b) memorizza, allora, nella propria memoria di massa i pacchetti di dati presenti nella propria memoria RAM; ciascuna unit? di acquisizione (33a, 33b) compresa in detto sistema di monitoraggio sismico (30) continua la memorizzazione dei dati trasmessi da tutti i sensori accelerometrici (32a, 32b) ad essa collegati per un tempo sufficientemente lungo, misurato a partire dall?istante in cui ? stato individuato da una qualunque di dette unit? di acquisizione (33a, 33b) un pacchetto di dati critico. 18) ? Procedimento secondo le rivendicazioni 11) e 17) caratterizzato dal fatto che, nel caso in cui il sistema di monitoraggio sismico (30) comprenda, oltre a sensori accelerometrici, (32a, 32b) pi? di una unit? di acquisizione (33a, 33b), una unit? di acquisizione (33a, 33b) ? la unit? di acquisizione master e ciascuna delle restanti una o pi? unit? di acquisizione (33a, 33b) ? una unit? di acquisizione slave; ciascuna unit? di acquisizione (33a, 33b) suddivide continuamente, secondo una prefissata cadenza temporale (frequenza), i dati misurati dai sensori accelerometrici (32a, 32b) ad essa collegati in pacchetti di dati, tutti composti da un medesimo prefissato numero di dati; detto t1 l?istante in cui inizia la formazione di un generico pacchetto di dati e detto t2 l?istante in cui termina la formazione di detto pacchetto di dati, si ha che l?intervallo temporale in cui detto pacchetto di dati ? formato, ? pari a t2 - t1 ; detto intervallo temporale ? uguale e resta uguale nel tempo per tutti i pacchetti di dati e per ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (33a, 33b); tutte le unit? di acquisizione (33a, 33b) comprese in detto sistema di monitoraggio sismico (30) sono tra loro sincronizzate; la funzione di generatore di clock ? svolta dall?unit? di acquisizione (33a) master; la unit? di acquisizione (33a) master indica a s? ed a ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (33b) slave, gli istanti iniziali per la formazione dei pacchetti di dati; nell?istante t2i, in cui viene completato il pacchetto di dati i-esimo, sono presenti nella memoria RAM di ciascuna unit? di acquisizione (33a, 33b) il pacchetto di dati i-esimo e gli N ultimi (pi? recenti) pacchetti di dati formati da detta unit? di acquisizione immediatamente prima dell?i-esimo pacchetto di dati, essendo N un prefissato numero intero; in ciascuna unit? di acquisizione (33a, 33b), ciascun pacchetto di dati comprende un insieme di gruppi di dati; ciascun gruppo di dati ? relativo ad una delle una o pi? componenti dell?accelerazione misurate da uno dei sensori accelerometrici (32a, 32b) collegati alla unit? di acquisizione (33a, 33b) considerata; il numero dei gruppi di dati compresi in un generico pacchetto di dati ?, dunque, pari al numero dei sensori accelerometrici (32a, 32b) collegati alla unit? di acquisizione (33a, 33b) considerata moltiplicato per il numero delle componenti dell?accelerazione misurate da ciascuno di detti sensori accelerometrici; ciascuna unit? di acquisizione (33a, 33b), dopo aver formato il pacchetto di dati iesimo, procede alla formazione del pacchetto di dati successivo ed elabora i dati di detto pacchetto di dati i-esimo; in particolare elabora i dati di ciascuno di detti gruppi di dati compresi in detto pacchetto di dati i-esimo per individuare se almeno uno di detti gruppi di dati ? da considerarsi critico; se tutti detti gruppi di dati compresi in detto pacchetto di dati i-esimo risultano non ?critici? detta unit? di acquisizione (33a, 33b) non memorizza nella sua memoria di massa i dati di detto pacchetto di dati i-esimo; se anche uno solo di detti gruppi di dati, facente parte di detto pacchetto di dati i-esimo, risulta critico, detta unit? di acquisizione (33a, 33b) memorizza nella sua memoria di massa i dati contenuti in detto pacchetto di dati i-esimo che viene individuato come ?pacchetto di dati critico?; detta unit? di acquisizione (33a, 33b), inoltre, memorizza nella sua memoria di massa gli N pacchetti di dati presenti nella sua memoria RAM precedentemente formati; detti N pacchetti di dati sono quelli immediatamente precedenti detto pacchetto di dati critico; inoltre detta unit? di acquisizione (33a, 33b) comunica, in tempo reale, la presenza di detto pacchetto di dati critico a ciascuna delle altre una o pi? unit? di acquisizione (33a, 33b); ciascuna di dette altre una o pi? unit? di acquisizione (33a, 33b) memorizza nella propria memoria di massa il pacchetto di dati i-esimo da essa formato (detto i-esimo pacchetto di dati ? contemporaneo a detto pacchetto di dati critico) e memorizza nella propria memoria di massa anche i pacchetti di dati, precedentemente formati, presenti nella propria memoria RAM; ciascuna delle unit? di acquisizione (33a, 33b) comprese in detto sistema di monitoraggio sismico (30) continua a memorizzare nella propria memoria di massa tutti i dati trasmessi dai sensori accelerometrici (32a, 32b) ad essa collegati e continua a formare i pacchetti di dati e ad elaborare i dati di ciascuno di detti pacchetti di dati al fine di individuare i pacchetti di dati critici; ciascuna di dette unit? di acquisizione (33a, 33b) interrompe la memorizzazione dei dati nella propria memoria di massa solo dopo che ? trascorso un prefissato intervallo di tempo (pari a J volte l?intervallo temporale in cui ciascun pacchetto di dati ? formato) durante il quale nessuna delle unit? di acquisizione (33a, 33b) comprese in detto sistema di monitoraggio sismico (30) ha rilevato un pacchetto di dati critico, essendo J un prefissato numero intero. 19) ? Procedimento secondo le rivendicazioni 11) e 14) caratterizzato dal fatto che ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b), durante l?esame di ciascun pacchetto di dati, calcola il valore efficace di ciascuno dei gruppi di dati compresi in detto pacchetto di dati; per ciascun gruppo di dati il valore efficace calcolato viene confrontato con un prefissato valore di soglia (valore di soglia RMS); se il valore efficace del gruppo di dati esaminato ? maggiore di detto valore di soglia, allora detto gruppo di dati ? considerato critico; detta unit? di acquisizione (3, 33a, 33b), inoltre, individua come ?critico? il pacchetto di dati di cui fa parte detto gruppo di dati critico. 20) ? Procedimento secondo le rivendicazioni 11) e 14) caratterizzato dal fatto che ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (3, 33a, 33b), durante l?esame di ciascun pacchetto di dati, calcola il valore picco - picco di ciascuno dei gruppi di dati compresi in detto pacchetto di dati; per ciascun gruppo di dati il valore picco -picco calcolato viene confrontato con un prefissato valore di soglia (valore di soglia picco - picco); se il valore picco - picco del gruppo di dati esaminato ? maggiore di detto valore di soglia, allora detto gruppo di dati ? considerato critico; detta unit? di acquisizione (3, 33a, 33b), inoltre, individua come ?critico? il pacchetto di dati di cui fa parte detto gruppo di dati critico. 21) ? Procedimento secondo le rivendicazioni 11) caratterizzato dal fatto che ciascuna delle una o pi? unit? di acquisizione (63a, 63b) memorizza, nella propria memoria di massa estraibile, tutti i dati misurati dai sensori accelerometrici (62a, 62b, 62c, 62d) ad essa collegati.
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