Monitoraggio di ponti e autostrade: spin off del Politecnico di Milano lancia il nuovo sistema GIMS

29/01/2021 1993

GReD, spin off del Politecnico di Milano, ha presentato un nuovo sistema di monitoraggio che sarà utile per conoscere in modo dettagliato e tempestivo i processi di deformazione del suolo che possono mettere in pericolo la stabilità di ponti, strade e altre infrastrutture.

Il sistema si chiama GIMS, si basa sull'uso di tecnologie satellitari ed è in grado di rilevare gli spostamenti della crosta terrestre nell’ordine di pochi millimetri.

 

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GIMS, il nuovo sistema per il controllo e la sicurezza delle infrastrutture

GIMS (Geodetic Integrated Monitoring System), è nuovo sistema di monitoraggio a tecnologie integrate dei movimenti della crosta terrestre e processi di deformazione come cedimenti, smottamenti, inondazioni, affondamenti.

È stato presentato da GReD, spin off del Politecnico di Milano basato a ComoNExT, il Digital Innovation Hub e Incubatore di startup certificato dal Ministero dello Sviluppo Economico, che studia, progetta e realizza soluzioni innovative e altamente personalizzate basate sulla geodesia (branca di ricerca che si occupa della misura e della rappresentazione della Terra) e tecniche geomatiche.

GIMS è anche un progetto internazionale coordinato dalla capofila GReD e il cui finanziamento, pari a 2.000.000 di euro, è stato messo a disposizione per il 70% da UE nell’ambito del programma quadro per la ricerca e l’innovazione Horizon 2020 e per il 30% dai soggetti partner di GReD.

 

Come funziona GIMS: alla base l'uso integrato di due tecnologie satellitari 

Il progetto GIMS si avvale simultaneamente di due tecnologie satellitari, ovvero GNSS (Global Navigation Satellite System) e SAR, solitamente utilizzate separatamente. L’idea di ricorrere ad entrambe in forma combinata è risultata performante, in quanto le due soluzioni sono state valorizzate nella reciproca complementarietà.

GNSS e SAR sono due sistemi di antenne che recepiscono i segnali di sistemi satellitari differenti, rispettivamente Galileo e Copernico, le cui potenzialità non sono state finora mai sfruttate in forma integrata usando sensori a basso costo.

Ciò ha infatti permesso di contenere le soglie dei costi perché, facendo leva sulla sinergia generata da GNSS e SAR, si è potuto evitare di ricorrere alle componenti hardware di fascia di prezzo eccessivamente elevata. Naturalmente senza compromettere i risultati attesi in fase di progetto, ovvero la capacità di fornire con tempestività informazioni sul movimento del suolo con un’elevata risoluzione spaziale e temporale.

L’inquadramento nella fascia cost effective, parallelamente, permette a GIMS di potere essere anche collettore di dati ambientali per reti intelligenti (smart landscape/smart city).

 

Un sistema per manutenzione infrastrutturale anche in chiave predittiva

Il sistema funziona anche in chiave predittiva, in quanto è in grado di lanciare warning in vista di possibili movimenti della crosta terrestre. Ciò può essere inserito all’interno di un sistema di gestione proattivo della manutenzione infrastrutturale, con l’obiettivo di pianificare interventi anche nel breve periodo.

Finora il progetto GIMS è stato testato in territorio sloveno, precisamente nelle aree di Vipava e Potoska, per rilevare i movimenti in corso che interessano le due frane e le loro risposte a driver esterni. Nel quadro di queste operazioni, sono state installate 15 stazioni GNSS.

“Siamo molto soddisfatti – ha dichiarato Fernando Sansò, Presidente di GReD, e Professore Emerito del Politecnico di Milano – di avere raggiunto, in quanto soggetto coordinatore del progetto, il momento della messa a terra. Siamo sicuri che il nuovo sistema di monitoraggio possa giocare un ruolo di primo piano all’interno dell’attività di controllo delle infrastrutture, per garantire livelli di sicurezza adeguati a salvaguardia della popolazione. D’altra parte – ha aggiunto Sansò - GIMS si posiziona come sistema innovativo, dal momento che integra tecnologie solitamente concepite a compartimenti stagni. È stato proprio l’uso combinato di sistemi satellitari diversi la carta vincente del progetto, testato sul territorio sloveno con risultati promettenti. Siamo convinti che GIMS costituirà un volano per lo sviluppo dell’interno campo di attività di GReD, abilitandoci a divenire interlocutori nell’ambito di operazioni rilevanti su scala nazionale”.

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La fase sperimentale delle Linee Guida sui ponti: tutti i dettagli

Intervistato da Ingenio la scorsa primavera, Giuseppe Catalano, coordinatore della Struttura tecnica di Missione del Ministero delle Infrastrutture e Trasporti, ha spiegato come si svolgerà la fase sperimentale che servirà, in primo luogo, a calibrare e validare la metodologia definita dalle Linee Guida nazionali.

>>> L'intervista

Gli ideatori del progetto GIMS

Il partenariato internazionale è partecipato da:

  • Sviluppo Como - ComoNExT – Innovation Hub di Lomazzo (Como);
  • Saphyrion SAGL (Svizzera) che ha progettato e prodotto l’hardware delle stazioni GIMS e tutti i componenti necessari come pannelli fotovoltaici, batterie, modem;
  • GeoNumerics (Spagna) per la componente software di analisi IMU del sistema GIMS;
  • Center Tecnològic de Telecomunicacions de Catalunya (Spagna) per la progettazione e lo sviluppo di un nuovo transponder SAR attivo a basso costo;
  • Geoloski Zavod Slovenije (Slovenia) per la valutazione delle capacità pratiche e delle limitazioni delle unità GIMS mediante l'implementazione sul campo in due punti distinti in Slovenia e la convalida dei dati.

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