| Dati tecnici
riguardanti le stazioni delle reti di monitoraggio
continuo |
La componente principale di una stazione automatica
di monitoraggio geochimico è la scheda datalogger appositamente
progettata. La scheda è fornita di un microcontroller (ST5
della Microelectronics) che sovrintende
a tutte le attività svolte dalla stazione
di acquisizione, di un banco di memoria non volatile
in cui vengono memorizzati fino a due mesi di dati,
un RTC per la temporizzazione delle attività ed
un convertitore analogico digitale a 16 bit. La scheda è in
grado di gestire 8 ingressi analogici (0-5V, 4-20mA),
2 ingressi digitali per la misura di grandezze
impulsive e 4 uscite digitali per pilotare servocomandi,
pompe, elettrovalvole etc. La scheda di acquisizione
dispone infine di due interfacce tipo seriale (RS232
ed RS485) per il collegamento con l’esterno.
La stazione, pertanto, può essere connessa
ad un notebook direttamente tramite cavo seriale
o indirettamente mediante modem radio su frequenza
dedicata o modem GSM.
In relazione alla tipologia di impiego (monitoraggio
di flussi di gas dal suolo, o di plume vulcanici o
delle acque di falda), ogni stazione remota può essere
ulteriormente corredata di una scheda di alimentazione ed
una scheda elettro-idraulica. La prima genera 2 diverse
tensioni stabilizzate di alimentazione (12V, 24V) attraverso
tecnologia di tipo switching e gestisce in
modo indipendente numerose utilizzazioni (modem, pompe,
elettrovalvole, sensori). La seconda scheda comprende
tutte le componenti pneumatiche che vengono impiegate
per la misura del flusso di gas dai suoli.
Le strumentazioni descritte vengono installate all’interno
di contenitori a tenuta stagna in modo da preservarle
dall’umidità e dagli agenti chimici aggressivi
normalmente presenti in aree vulcaniche, ed alimentate
mediante pannelli fotovoltaici.
Lo stesso sistema di acquisizione è stato rielaborato
allo scopo di realizzare una rete mobile di rapido
e semplice impiego per lo studio di strutture
tettoniche e vulcano-tettoniche e per la sorveglianza
di attività vulcanica e sismica in periodi di
crisi nelle aree in cui non è ancora attivo
un network fisso. La rete, in questo caso, dispone
di radio link su frequenza dedicata, attraverso cui
i dati acquisiti da ciascuna stazione sono inviati
ad un concentratore posto a vista. Questo
provvede alla memorizzazione locale ed alla ritrasmissione
verso la sala di monitoraggio geochimico di Palermo,
utilizzando ponti radio normalmente impiegati per le
reti fisse o rete GSM.
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Sensori meteo e pannello fotovoltaico |
Sezione elettroidraulica |
Schede datalogger e di alimentazione |
Stazione rete mobile |
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Software per la gestione
del Network
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Il software utilizzato per la rete di
monitoraggio geochimico consta di più moduli, sviluppati
ad hoc presso la Sezione di Palermo dell’INGV in ambiente
LINUX su piattaforma INTEL. Il modulo di gestione delle stazioni
periferiche (ACQUISITION 5.0) consente di effettuare la programmazione
(configurazione dei canali e delle tempistiche di acquisizione),
i test di funzionalità, il download e l’inserimento
dei dati nel database di Sezione. Questo modulo può essere
attivato in automatico o attraverso procedura manuale. In
quest’ultimo caso, il modulo viene avviato in modalità grafica
e consente l’utilizzo di ulteriori strumenti di programmazione
e di verifica della funzionalità della stazione e
validità dei dati. Un secondo modulo (MEG 3.0) viene
impiegato per l’elaborazione automatica dei dati acquisiti.
Il modulo consente di effettuare l’elaborazione statistica
univariata e bivariata attraverso cui vengono generati warnings scientifici,
analisi di frequenza, autocorrelazione e correlazione incrociata,
regressione, medie giornaliere e mensili, medie e mediane
mobili etc. Per la visualizzazione dei dati sono stati sviluppati
differenti moduli che consentono di generare pagine
grafiche attraverso macros che vengono poi visualizzate
su differenti monitors.
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Sala di monitoraggio |
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