Monitoraggio in continuo di condotte fognarie, grazie a sensori WiFi
Un sistema innovativo, semplice, modulare, a basso costo e di grande affidabilità.

La tecnologia WiFi applicata alla tutela ambientale ha portato EST e MINTEOS (spin-off del Politecnico di Torino) a realizzare un progetto di Monitoraggio Remoto (in sigla MO.RE.) che ha vinto un bando della Regione Lombardia – su ben 540 partecipanti – in tema di “sviluppo di attività di servizio innovative”.
In estrema sintesi, il progetto MORE mira ad applicare la tecnologia WSN (Wireless Sensor Network) alle tematiche ambientali e del territorio, sviluppando servizi di monitoraggio con tecniche di rilevamento remoto per il controllo e la gestione di fenomeni ambientali.
Una prima applicazione pratica, derivata anche dalle sollecitazioni di enti gestori, riguarda il monitoraggio delle acque di fognatura, al fine di consentire un’ottimale conduzione e gestione degli impianti di depurazione finali. Un’applicazione denominata “Wireless Florate Network” (WiFN), caratterizzata da numerosi vantaggi, tra i quali: bassi costi di installazione e gestione, flessibilità operativa, autonomia energetica di anni, facilità d’installazione e rimovibilità.

Un problema difficile

Un sistema di canalizzazioni sotterranee per la raccolta delle acque di scarico civili, industriali e piovane, può estendersi per decine e decine di chilometri. Un vero e proprio bacino imbrifero nascosto nel sottosuolo, che convoglia tutte le acque non al mare, ma all’impianto di depurazione, o comunque di trattamento.
Fino ad oggi, il gestore di un impianto di depurazione aveva ben poche possibilità di prevedere i flussi di acqua in arrivo: poteva trovarsi di fronte, all’improvviso, a forti aumenti di portata, o viceversa a nette riduzioni, con tutti i problemi che ben possiamo immaginare, in termini di corretta gestione e conduzione dell’impianto, tenuto conto che a tali variazioni di portata possono corrispondere modificazioni del carico inquinante.
In pratica, il sistema MORE è in grado di rispondere a tutte quelle domande che il gestore di un impianto di depurazione quotidianamente si pone, al fine di una corretta gestione, sia tecnica che economica:

  • come varia la portata dei singoli rami di fognatura nell’arco della giornata e della settimana?
  • i valori delle portate presunte sono coerenti con le portate reali?
  • in una certa area con insediamenti civili o industriali, come verificare il corretto flusso delle acque “nere”?
  • come valutare possibili perdite o eventuali infiltrazioni dalla rete fognaria?
  • le stazioni di sollevamento delle acque fognarie sono correttamente funzionanti? E’ possibile ottimizzare i consumi energetici?

Senza dimenticare le situazioni di carattere straordinario:

  • le immissioni occasionali in fognatura sono individuabili?
  • condizioni di flusso in regime “transitorio” come possono essere intercettate?
  • in tempi di pioggia intensa, le portate in fognatura sono coerenti con le aree impermeabili di deflusso?
  • gli sfioratori di piena sono attivi in modo coerente?
  • criticità come intasamenti delle reti per corpi estranei o per sovraccarico idraulico sono individuabili?

Un sistema semplice e modulare

Rispetto ad altri sistemi esistenti – nettamente più costosi, di difficile gestione e di incerta affidabilità – la tecnologia offerta da MO.RE. è sostanzialmente di tipo modulare, di facile installazione e gestione, con la possibilità di modifiche, aggiunte e integrazioni in qualsiasi momento.
In estrema sintesi, e con qualche approssimazione, il sistema è così strutturato:

  • una serie di sensori posizionati direttamente nelle canalizzazioni (vedasi fotografia esemplificativa), per la rilevazione di vari parametri, a seconda delle esigenze (portata, altezza idrometrica) con la possibilità di integrare con ulteriori parameti quali ph, torbidità, conducibilità elettrica, etc.;
  • uno o più Gateway, ovvero piccoli “centri di elaborazione”, che ricevono i dati inviati dai sensori e dopo una prima rielaborazione, li inviano alla “centrale operativa”;
  • “centrale operativa”, in pratica un computer, che riceve ed elabora tutti i dati inviati.

In condizioni normali, i dati rilevati vengono inviati alla “centrale operativa” a intervalli regolari, ma in taluni casi – le cosiddette funzioni di allarme – l’invio avviene immediatamente, con l’attivazione di preimpostati sistemi di allarme (messaggio telefonico, invio di e-mail e simili).

Infine, un accenno al software gestionale del sistema, che presenta non poche peculiarità, di sicura utilità:

  • indicazione dei vari sensori su mappa interattiva;
  • inserimento di nuovi sensori o elementi di rete;
  • generazione manuale o automatica di grafici (esempio riportato nell’immagine);
  • anagrafica personalizzata, con possibilità di scegliere le diverse segnalazioni che si vorrà ricevere in caso di allarme;
  • filtri regolabili per abbinamenti tra segnalazioni provenienti da sensori di diverso tipo;
  • interfaccia testuale contenente tutti gli eventi generati dal sistema in campo.

Per ulteriori approfondimenti si legga anche questa pagina.