Come membri del gruppo IMIB (Intelligent Monitoring of Infrastructure & Buildings), abbiamo sviluppato un sistema di monitoraggio strutturale e analisi predittiva altamente innovativo. Si basa sulla creazione, calibrazione e visualizzazione basata su cloud di un gemello digitale. Il sistema mira al monitoraggio della salute strutturale e si applica a ponti, gallerie, dighe, edifici ma anche ai pendii montani.
Come funziona
il sistema
Utilizzando un opportuno set di sensori, il sistema acquisisce continuamente dati in termini di spostamenti, deformazioni, vibrazioni, temperature, gradi di corrosione ecc. dalla struttura reale. Quindi, sulla base delle misurazioni dettagliate, vengono eseguite automaticamente simulazioni numeriche avanzate agli elementi finiti.
Il modello virtuale viene calibrato in modo iterativo mediante analisi inversa, riducendo al minimo la discrepanza tra misurazioni e calcolo. In questo modo, il modello virtuale diventa un vero gemello digitale della struttura reale. Ciò consente di prevedere il comportamento futuro della struttura, di ottimizzare le ispezioni, di ridurre al minimo il rischio di danneggiamento o collasso strutturale, e di prolungare la vita utile della struttura.
Obiettivi e
possibilità
L’obiettivo principale è che il modello virtuale diventi un fedele “gemello” della struttura reale. Per ottenere ciò, vengono utilizzati algoritmi di ottimizzazione e procedure di analisi inversa. Inoltre, grazie alla potenza del cloud computing, si stanno massimizzando l’aggregazione digitale dei dati e delle informazioni sulla struttura.
Ciò è possibile soprattutto grazie alla nostra piattaforma basata su cloud WeStatiX. Di conseguenza, è possibile analizzare il modello strutturale e i risultati da qualsiasi dispositivo dotato di connessione Internet. Inoltre, viene utilizzato direttamente nel browser e da qualsiasi dispositivo connesso a Internet, inclusi smartphone e tablet.
Grazie all’intelligenza artificiale, il gemello “ apprende ” progressivamente, al punto da consentire analisi predittive. Ciò significa prevedere il comportamento futuro della struttura con un’elevata affidabilità e una metodologia oggettiva per valutare lo stato della struttura.
In particolare, questo approccio non si basa solo sulla valutazione dei singoli individui. La forza di questa tecnologia digitale è la flessibilità. Ciò significa che più informazioni sono messe a disposizione, più il gemello viene calibrato in modo rapido e preciso.
Applicazione del modello
con successo
Il sistema è già stato applicato con ottimi risultati, ad esempio ad un ponte autostradale in Austria, una struttura in cemento armato precompresso lunga oltre 230 m.
L’interesse per questa tecnologia innovativa è grande, come sottolineato anche dal quotidiano economico-finanziario Il Sole 24 Ore. Il giornale ha dedicato un bell’articolo a questo sistema di Monitoraggio continuo della salute strutturale e al congresso Interalpine Bautage. L’evento si svolgerà l’11-12 novembre 2021 a Igls (Austria) e si concentrerà sull’applicazione dei gemelli digitali per migliorare la sicurezza e la manutenzione delle infrastrutture.
