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Monitoraggio delle infrastrutture

calendar_today Mercoledì 05 Luglio 2023

Il monitoraggio delle linee in tempo reale è fondamentale ed è possibile grazie agli Smart Conductor: conduttori per linee elettriche aeree che utilizzano una fibra ottica integrata

Negli ultimi anni il panorama delle infrastrutture si è rapidamente evoluto, questa evoluzione ha reso le infrastrutture aziendali sempre più complesse, grandi e distribuite, grazie all’utilizzo di tecnologie avanzate.
Accade oggi che le aziende debbano allineare ai propri obiettivi produttivi altri traguardi quali il benessere e la qualità di esperienza di clienti e di lavoratori, e per riuscirci è sempre più alta la richiesta ai sistemi infrastrutturali di elevate prestazioni e sicurezza.
Questo cambiamento passa attraverso il monitoraggio dell’infrastruttura stessa per garantire che tutti i componenti funzionino correttamente nel loro insieme.

Indice


1. Perché si parla di monitoraggio delle infrastrutture?

Il monitoraggio infrastrutturale è il processo di raccolta dei dati, in tempo reale, relativi all’hardware e al software dell’ambiente fisico o virtuale, ai sistemi, ai processi e alle apparecchiature coinvolti nelle reti dell’azienda.
Può riguardare le infrastrutture IT, ma anche le infrastrutture materiali della stessa azienda come ad esempio le reti elettriche, idriche etc. Questi dati vengono raccolti e misurati in base a parametri o metriche specifiche e spesso possono essere organizzati e visualizzati in schemi e grafici di facile utilizzo per una loro più semplice comprensione.

Esistono due tipi di monitoraggio delle infrastrutture aziendali:

  • monitoraggio proattivo: prevede la manutenzione regolare di ogni componente dell’infrastruttura,
    affinché funzioni alla massima efficienza ed è necessario per tenere traccia di determinati indicatori di salute dei sistemi e intervenire prima che sia troppo tardi;
  • monitoraggio reattivo: prevede che si attivi un intervento urgente quando un componente smette di funzionare e occorre ripristinare il servizio.
Alcuni esempi di eventi che richiedono un monitoraggio sulle linee di trasmissione

Lo sviluppo tecnologico, l’integrazione delle intelligenze artificiali (AI) e di nuove tecnologie di trasmissione dei dati, come ad esempio in campo elettrico gli Smart Conductor De Angeli, rendono l’infrastruttura rapida e funzionale sia in caso di monitoraggio proattivo sia in caso di monitoraggio reattivo e permette di comprendere la correlazione tra gli elementi, riconoscere le tendenze dei dati e prendere decisioni appropriate.

Nello specifico i benefici che spingono le aziende a investire sempre di più in strumenti intelligenti di monitoraggio delle proprie infrastrutture sono principalmente:

  1. migliorare la sicurezza;
  2. stabilire un’assistenza automatizzata;
  3. rilevare precocemente i problemi;
  4. ricevere notifiche in tempo reale;
  5. migliorare la produttività e le prestazioni.

2. Gli Smart Conductor: cosa sono e perché è importante integrarli nella gestione infrastrutturale

Gli Smart Conductor sono conduttori per linee elettriche aeree che utilizzano una fibra ottica integrata per monitorare in tempo reale lo stato della linea elettrica. Questo permette di aumentare l’affidabilità e l’efficienza del sistema, garantendo una gestione ottimale del flusso di potenza e una riduzione dei costi di manutenzione.


3. Cos’è la Fibra ottica e perché è importante per gli Smart Conductor?

Per capire l’apporto fondamentale degli Smart Conductor De Angeli nell’efficientamento dei flussi di potenza nelle linee aeree è importante capire prima di tutto cos’è la fibra ottica e il suo funzionamento. La fibra ottica è un filamento realizzato con materiali vetrosi o polimerici che permette di condurre la luce al suo interno.

Grazie a questa tecnologia è possibile guidare un campo elettromagnetico ad alta frequenza, solitamente in prossimità dell’infrarosso, con perdite estremamente limitate. La fisica delle fibre ottiche richiede concetti di ottica quantistica per essere compresa in maniera approfondita, ma per comprendere in modo più semplice il funzionamento delle fibre ottiche, si può dire che:

  1. La fibra ottica ha una vasta gamma di frequenze disponibili per la trasmissione dei dati. Ciò consente di inviare più segnali simultaneamente su diverse frequenze, aumentando la capacità di trasferimento dei dati.
  2. Ha una bassa attenuazione del segnale, il che significa che i segnali luminosi possono essere trasmessi per distanze molto lunghe senza una perdita significativa di potenza. Questo consente di coprire distanze maggiori senza la necessità di ripetitori intermedi.
  3. Non è influenzata dalle interferenze elettromagnetiche esterne. Questo significa che i segnali trasmessi attraverso la fibra ottica non subiscono distorsioni o degrado a causa di onde radio, campi magnetici o altre fonti di interferenza elettrica.
  4. La fibra ottica ha una larghezza di banda molto più elevata ciò significa che può trasportare una maggiore quantità di dati nello stesso intervallo di tempo. In pratica, questo si traduce in velocità di trasferimento dei dati molto più elevate.
  5. Gli sviluppi nella tecnologia delle fibre ottiche hanno portato a una riduzione dell’attenuazione del segnale, consentendo di trasmettere segnali su distanze ancora maggiori senza la necessità di amplificatori intermedi.

4. Come funziona la progettazione degli smart Smart Conductor?

La progettazione degli Smart Conductor di De Angeli Prodotti prevede la sostituzione di un filo del conduttore con un filo sensibile dotato di fibra ottica. La fibra ottica, grazie alle caratteristiche sopra descritte, viene interrogata per mezzo di apparecchiature avanzate e questo permette di monitorare continuamente le condizioni operative della linea durante tutta la vita di esercizio, tra cui: rotture o guasti, temperature, deformazioni, vibrazioni e analisi acustica.

Gli Smart Conductor sono costituiti non solo dalla fibra ottica, ma son composti da un tubo di metallo in acciaio o alluminio, che può essere posizionato all’interno o all’esterno del conduttore, e da fibre ottiche con una durata di 40 anni e una temperatura di esercizio di almeno 80 °C (opzionale fino a 150 °C).

Infine è importante ricordare che gli Smart Conductor De Angeli sono prodotti per essere compatibili con le infrastrutture esistenti e questo permette di ridurre al minimo i costi di aggiornamento in quanto non richiedono opere infrastrutturali.


5. I vantaggi degli Smart Conductor De Angeli

Smart conductor with optical fiber inside a loose tube

I vantaggi dell’utilizzo degli Smart Conductor De Angeli sono molteplici. Grazie alle informazioni in
tempo reale che possono far transitare, è possibile applicare sulla linea infrastrutturale una manutenzione mirata e preventiva, riducendo i possibili disservizi dovuti a questo tipo di attività. Inoltre il loro utilizzo riduce i costi dell’energia elettrica e l’impatto ambientale e paesaggistico, nonché il consumo di suolo in quanto risorsa non rinnovabile.

Gli Smart Conductor rappresentano un’innovativa soluzione per monitorare in tempo reale lo stato delle linee in particolare della linea elettrica, garantendo una maggiore affidabilità e efficienza del sistema e una riduzione dei costi di manutenzione.


6. CASE STUDY: Reti Ferroviarie Italiane

Non a caso i sistemi ferroviari italiani (RFI-rete ferroviaria italiana) si stanno dotando di queste teconologie: l’utilizzo di sensori Smart Conductor a fibra ottica, infatti, può rappresentare un importante vantaggio per il monitoraggio dello stato dei binari nelle linee ferroviarie. La deformazione dei binari, causata da variazioni di temperatura o cedimenti della massicciata, può portare a malfunzionamenti del servizio ferroviario, rallentamenti dei treni o addirittura mettere a rischio la sicurezza dei passeggeri.

I sensori Smart Conductor a fibra ottica offrono una soluzione efficace e precisa per rilevare tali problemi. Infatti, grazie alla loro capacità di monitorare la linea su distanze di decine di chilometri, possono individuare tempestivamente eventuali alterazioni dei binari. Inoltre, grazie alla stessa fibra ottica, può essere utilizzata anche per le telecomunicazioni, garantendo così un duplice utilizzo.

Questi strumenti rappresentano un importante contributo per l’incremento della sicurezza ferroviaria, in quanto consentono di individuare in tempo reale eventuali anomalie o interruzioni sulla linea, segnalando anche l’aumento della temperatura in galleria dovuto a un incendio.

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