I sistemi di allerta sismica immediata (Early Warning, EW), nell’accezione più comune ed allargata, cosi detto EW, sono sistemi avanzati di monitoraggio e informazione in grado di generare in tempo reale, sulla base di segnali registrati da sensori installati sul territorio, allarmi relativi all’arrivo, nella breve finestra temporale a seguire, di un terremoto. L’attività ha previsto lo sviluppo di alcune tipologie di sensori per il monitoraggio delle accelerazioni e dei micro-spostamenti finalizzati alla realizzazione di un sistema di allerta sismica immediata. Si è giunti alla realizzazione di un prototipo di stazione-nodo intelligente stand-alone o da inserire in una rete di monitoraggio per l’Early Warning.
Più nel dettaglio l’attività di ricerca è consistita nella progettazione di prototipi di nodo intelligente per l’EW on-site, ovvero di dispositivi per l’allerta sismica in grado di funzionare in modo autonomo ed allo stesso tempo di fungere da elementi nodali qualora inseriti in una rete di dispositivi simili. Per agevolare l’applicazione diffusa lungo una rete distribuita, e la conseguente mitigazione del rischio su larga scala, il progetto ha sviluppato e sperimentato sensoristica a basso costo. Per il funzionamento dei singoli nodi e della rete, invece, sono stati sviluppati algoritmi e sistemi di controllo per l’acquisizione, l’analisi e la gestione dei dati rilevati.
Per le misurazioni accelerometriche sono stati validati due tipologie di sensori:
- Accelerometri commerciali “low cost”, realizzati ad hoc, idonei per acquisizioni diffuse su larga scala.
Per l’acquisizione dei dati sono state utilizzate apparecchiature progettate allo scopo. In dettaglio, sono state approntate sia unità di acquisizione statiche (UAD statiche), preposte alla misurazione dei dati a ridotto campionamento temporale provenienti dai trasduttori di spostamento, estensimetrici e termometri sia unità di acquisizione dinamiche (UAD dinamiche) che sono preposte all’acquisizione dei dati accelerometrici ovvero con un campionamento superiore a 100 campioni al secondo (100 Hz). Sono state pensate più UAD dislocate sulle strutture costituendo, di fatto, un sistema distribuito, collegate fisicamente con un cavo che collega i relè posti all’interno delle UAD.
Quarto Setup delle unità accelerometriche del Sistema di monitoraggio on-site (EWS-OS)
2. Early warning Seismic Station MOMA
Il sistema installato è formato da 2 stazioni sismiche. Ogni nodo del sistema è dotato di un sensore accelerometrico e velocimetrico triassiale con digitalizzatore ad alta risoluzione. La principale caratteristica che rende questo dispositivo smart e diverso dai normali sistemi di acquisizione è la possibilità di poter elaborare in locale i dati. I dati sono sincronizzati (con errore del nanosecondo) attraverso un ricevitore GPS; questo rende affidabile la verifica della coincidenza temporale dei transienti. Con elaborati algoritmi di processamento dei segnali, il sistema è in grado di riconoscere un transiente e inviare un livello di allerta ad un target (o una control room) sulla base di analisi effettuate sui primi secondi di dati relativi alle onde P di un evento potenzialmente catastrofico. I dati sono acquisiti in locale e possono essere inviati attraverso protocollo seedlink ad un centro di raccolta dati centralizzato. La latenza di trasmissione è <0.3s
