Il sistema di pesatura dinamica a servizio di ponti e infrastrutture

In questi mesi tanti sono stati gli aggiornamenti e gli occhi puntati sul nuovo Ponte San Giorgio a Genova, sino alla tanto attesa apertura.

Un’opera straordinaria, che ha impegnato senza sosta costruttori, fornitori, per completare i lavori nei tempi a disposizione.

In questo contesto, anche IWIM ha avuto la grande occasione di contribuire installando il sistema di pesatura dinamica BISONTE su questa importante infrastruttura.

Occuparsi di viabilità e in particolare della progettazione, costruzione, manutenzione e gestione di strade, è un tema delicato e richiede ai tanti professionisti coinvolti, di porre grande attenzione al carico a cui queste complesse infrastrutture sono soggette.

Vediamo in dettaglio come è stato possibile contribuire alla realizzazione di quest’opera tramite il sistema di pesatura dinamica.

Il sistema di pesatura dinamica a servizio di ponti e infrastrutture

La pesatura dinamica rappresenta la tecnologia abilitante per poter avere oggi a disposizione dati reali di carico.

Le applicazioni e i vantaggi derivanti dal possesso e dall’utilizzo dei dati rilevati in tempo reale da un sistema di pesatura dinamica sono diversi: dai già citati ambiti di pianificazione a lungo termine di progettazione e manutenzione dell’infrastruttura a quelli di gestione quotidiana della viabilità, come il controllo del sovraccarico, assicurando quindi maggiore sicurezza agli utenti, limitando così anche l’eccesso di usura del manto stradale legato ai mezzi sovraccarichi.

Anche nelle nuove Linee Guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza e il monitoraggio dei ponti esistenti, approvate dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici si parla proprio dei sistemi WIM.

Tali sistemi sono consigliati come opzioni per il monitoraggio strutturale e vengono raccomandate tecnologie caratterizzate da “insensibilità ai disturbi elettromagnetici […] e in generale da preferire tecnologie in fibra ottica”.

Oltre ai vantaggi pratici sopra esposti, un sistema di pesatura dinamica permette di avere a disposizione informazioni prima inimmaginabili, rendendo disponibili dati quali i carichi per ciascun asse/semiasse, velocità e accelerazione, oltre a informazioni meccaniche come lunghezza e larghezza del mezzo, e possibile classificazione dello stesso.

Il sistema di pesatura dinamica, la sfida iWIM

Sebbene la pesatura dinamica appaia ora come una grande opportunità, è importante dire che questa tipologia di misurazione rappresenta una sfida non da poco. A iWIM questa sfida non ha fatto paura, anzi è apparsa subito come uno stimolo alla propria voglia di creare ed innovare. Così nel 2012 ha iniziato a sviluppare da zero il proprio interno un sistema di pesatura dinamica.

iWIM decise allora di sviluppare una tecnologia innovativa che permettesse di “pesare con la luce”. Fu così creato un sistema di bending plates da collocarsi nella pavimentazione stradale equipaggiate con speciali sensori in fibra ottica illuminati con una luce laser. Un analizzatore rileva dai sensori le informazioni che, elaborate tramite un algoritmo sviluppato anch’esso interamente, permette di calcolare il peso di ciascun asse transitato sul sistema.

Grazie alla collaborazione dell’Autostrada A22 del Brennero il sistema di pesatura dinamica di iWIM è stato poi testato e messo a punto sul campo presso un sito di test installato su una pista di esazione del casello autostradale di Trento Nord e che ha visto transitare dal 2016 ad oggi circa 2.000.000 di mezzi per un peso complessivo maggiore di 18.000.000 di tonnellate dimostrando ottima adattabilità alle differenti stagioni climatiche, resistenza gli agenti atmosferici, all’utilizzo intenso di sale antigelo ed al passaggio di mezzi sgombraneve.

I risultati incoraggianti hanno fatto sì che il nuovo prodotto denominato BISONTE nel suo modello iWim_50_10 vedesse ufficialmente la luce ottenendo nel gennaio 2017 la certificazione volontaria secondo la raccomandazione OIML R134 con veicoli in transito a bassa velocità (5-50 km/h), oggi estesa ai 90 km con il modello iWim 90_10.

Ulteriore traguardo è stata l’omologazione quale pesa dinamica presso il M.I.S.E., Ministero dello Sviluppo Economico che ne ha sancito l’adeguatezza quale sistema di misura dinamica a funzionamento automatico.

Il sistema di pesatura dinamica BISONTE risulta conforme alla raccomandazione COST 323 nella classe di confidenza B+(7) e nella sua declinazione denominata Safe Road, preposta al monitoraggio statistico del traffico permette la misura a velocità oltre i 90 km/h.

Le caratteristiche del sistema BISONTE

Il sistema BISONTE è costituito da due piastre in lega di acciaio inox austenitico nelle quali son installati i sensori in fibra ottica, installate nella pavimentazione stradale in grado di coprire le differenti larghezze di una corsia, intercettanti ciascuna un semiasse dei mezzi in transito.

La posa delle piastre può avvenire sia su platea di cemento armato, già presente presso i caselli o aree attrezzate alla sosta, oppure anche in itinere ove non sia presente alcuna fondazione, in questo caso è stata predisposta una soluzione con prefabbricato in CLSA che riduce i tempi di posa.

Un esempio per quest’ultimo tipo di installazione è proprio il lavoro realizzato per Autostrade Meridionali e Autostrade tech, installando le nostre piastre con scopi di monitoraggio sulla tratta Scafati/Pompei dell’autostrada A3.

L’elaborazione dei dati rilevati dalle piastre viene effettuata ad opera di un datalogger che integra in un solo dispositivo i device optoelettronici per la gestione delle fibre ottiche ed il sistema di calcolo ed elaborazione dei segnali per ricostruire il peso, ed i parametri cinematici che verranno poi memorizzati in un database locale.

L’utilizzo della fibra ottica conferisce al sistema l’assoluta immunità ai disturbi elettromagnetici con il conseguente vantaggio di poter remotizzare il sito di pesatura a diversi chilometri di distanza dal datalogger non richiedendo quindi infrastrutturazioni ad hoc, ma permettendo l’utilizzo di locali tecnici già esistenti.

BISONTE nel proprio datalogger, offre una potente interfaccia web multiutente per la consultazione da remoto e cross-platform, ovvero da PC, tablet e smartphone, dell’intero sistema di pesatura implementando anche la stampa immediata dello scontrino di pesatura riportante il sovraccarico rilevato, tramite stampante Bluetooth connessa al dispositivo mobile. Inoltre è possibile integrare telecamere ANPR per il riconoscimento targhe e telecamere di contesto.

Nonostante l’elaborazione e la memorizzazione del dato avvenga all’interno del datalogger, BISONTE è un sistema aperto pensato per l’interscambio dei dati con sistemi di monitoraggio, di automazione e segnalazione già in essere presso il cliente, come pure sevizi di notifica via email di transiti eccedenti soglie personalizzate di sovraccarico. BISONTE è un sistema solido, fatto per durare, realizzato con materiali di alta qualità e che può vedere passare molte “stagioni” di rinnovo del manto stradale essendo facilmente rimovibile e può essere anche riposizionato in un nuovo sito.

I siti dove è stato istallato il sistema BISONTE

Il sistema di pesatura dinamica BISONTE può annoverare ad oggi alcune importanti installazioni in Italia e all’estero, è stato scelto infatti da Autostrade per l’Italia, AHC Albanian highways, A22 del Brennero, Fincantieri e molti altri.

Un’interessante implementazione inoltre è stata realizzata in Trentino al fine di monitorare il transito su di un varco bidirezionale dei mezzi dedicato al trasporto del legname schiantato dalla tempesta Vaia del 2018 che vede l’installazione del sistema a 1650m di quota, in ambiente severo con presenza di neve e ghiaccio.

Infine, come già accennato, la sfida più grande per iWIM si è concretizzata con la collaborazione di Fincantieri, tramite la propria controllata CETENA S.p.A. (Centro per gli studi di Tecnica Navale), che ha creduto nel prodotto offrendo la possibilità di installare ben 4 sistemi BISONTE per monitorare in tempo reale il peso dei mezzi in transito su tutte e 4 le corsie del nuovo Ponte San Giorgio.

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