SCADA, la rete di telemetria ambientale del Triveneto


Questo post è tratto da precedenti edizioni di Scanner no-limits. Materiale di archivio, ora preziosa testimonianza storica.
 
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Nella banda UHF trovano posto diversi sistemi che inviano dati da postazioni remote di monitoraggio ad un centro unico di raccolta ed elaborazione (SCADA), a volte l'emissione è di tipo diretto stando a significare che la postazione trasmette direttamente al centro di raccolta coinvolgendo generalmente una sola frequenza essendovi una scambio unilaterale di dati. Altre volte quando le postazioni di monitoraggio sono in numero elevato e/o sono dislocate in una vasta area del territorio si ricorre ad uno o più ripetitori che assicurino le comunicazioni con un elevato grado di sicurezza grazie all'opportuna scelta del sito di ritrasmissione. Questi sistemi hanno scopi che riguardano il controllo di variabili ambientali, come possono essere le condizioni meteorologiche nei diversi parametri di piovosità / velocità e direzione del vento / temperatura / pressione / eccetera, od ancora assicurare una veloce raccolta di dati nelle zone sottoposte a eventi sismici ed altre manifestazioni potenzialmente pericolose per le cose e le persone.

Per avvicinarsi a questo aspetto dell'uso dei sistemi radio alla fine degli anni '90 abbiamo fatto una breve visita all'Ufficio Idrografico e Mareografico ed al Magistrato alle Acque di Venezia (la rete di seguito descritta è adesso attiva in altre forme. ndr) per conoscere quale importanza riveste il monitoraggio ambientale e quali strumenti la tecnologia mette a disposizione per tali compiti.

Ufficio Idrografico e Mareografico di Venezia
Ufficio Idrografico e Mareografico di Venezia

L'Ufficio Idrografico e Mareografico di Venezia dipende dalla Presidenza del Consiglio dei Ministri - Dipartimento dei servizi tecnici regionali, ufficio periferico di Venezia - ed ha come scopo il monitoraggio del territorio dal punto di vista dei fiumi e della piovosità seguendo con particolare attenzione il settore marittimo e lagunare. A tale scopo vengono raccolti i dati sulla Laguna di Venezia e la zona costiera altoadriatica, livello delle maree principalmente, per la prevenzione ed il controllo dei fenomeni ai fini della protezione civile archiviando i dati per analisi statistiche sull'evolversi delle condizioni ambientali.

Per questo viene impiegata una vasta rete di misurazione che invia i dati via radio, è una rete della società SIAP che comprende delle cabine mareografiche dislocate nella laguna, queste misurano il livello delle acque e sei volte ogni ora l'informazione viene spedita alla sede centrale a Rialto in forma di media degli ultimi 10 minuti, praticamente in tempo reale si ha a disposizione tutti i dati della laguna oltre che indicazioni sul funzionamento dei strumenti. Oltre a questa vi è poi una rete meteorologica con stazioni a lido (Venezia) ed a Padova per la misura di: pioggia, radiazione solare, velocità e direzione del vento, temperatura, umidità e pressione atmosferica. Invece delle cabine poste alle tre bocche di ingresso alla laguna, dove avviene il contatto con l'Adriatico, con una serie di sensori controllano l'effetto del vento per meglio comprendere le dinamiche di un bacino chiuso.

Ad integrare questa rete vi sono anche stazioni nella parte nord della costa veneto-friulana (tra le altre: alla foce del fiume PO, nella diga di Chioggia, a sud del Lido, a Grado), sempre gestite dalla stessa SIAP. Proprio in ragione dell'importanza che riveste questo monitoraggio la sede centrale con gli apparati di ricezione ed i computer funziona anche in caso di mancanza dell'energia elettrica usufruendo di propri generatori perchè si deve poter fornire sempre informazioni aggiornate alla protezione civile.

Stazione mareografica di Malamocco, Venezia
Stazione mareografica di Malamocco, Venezia

Le molte informazioni raccolte, è la delicatezza del territorio di Venezia che richiede infatti una attenzione così capillare, sono rese disponibili in base ai compiti istituzionali dell'ufficio Idrografico e Mareografico che si possono cosi riassumere: a livello conoscitivo del territorio, con raccolta di dati sui fiumi ed il mare al quale segue la pubblicazione di annali dando eventualmente pareri e consulenze. per il sistema informativo unico dove si integrano i dati con quelli di altri istituti/enti attivi nel monitoraggio dell'intero territorio. infine i dati raccolti sono a disposizione di enti e di privati che ne facciano richiesta per scopi di studio o ricerca. Comprendiamo meglio come si è sviluppata questa attività nel tempo, per quanto riguarda gli strumenti mareografici è stata data molta importanza alla continuità storica, cioè continuano ad essere usati gli stessi punti dove erano poste anni addietro le cabine costruite peraltro in maniera molto solida.

Ora si sta automatizzando le apparecchiature dagli originari sistemi meccanici alla versione completamente radiocontrollata, ogni cabina inoltre per garantirne il funzionamento viene ispezionata una o due volte al mese, si continua comunque a mantenere lo strumento meccanico che da la registrazione su carta ponendo in parallelo il trasmettitore o un registratore a stato solido in quanto per ragioni di costo non tutti avranno la parte radio. La classica strisciata su carta è ancora molto importante malgrado il progresso tecnologico, anche perchè se la parte elettronica va fuori servizio si è sicuri di non perdere i dati. Le stazioni periferiche (cabine) citate inviano i propri dati al centro di ricezione di Venezia non direttamente ma tramite un ponte radio ed è questo che gestisce la rete, le frequenze impiegate sono:

  • Banda 437 MHz per l'ingresso al ponte, dove dunque trasmettono le stazioni periferiche.
  • Banda 447 MHz per l'uscita dal ponte.
  • Canale 165.0375 MHz per le comunicazioni in fonia FM.

I ripetitori sono due, il primo e più importante si trova in montagna sul Col Visentin nel Nevegal (Belluno) a 1700 metri di quota e permette di colloquiare con la maggior parte delle stazioni, un'altro ripetitore presente al Lido di Venezia cura le comunicazioni con le stazioni più vicine. Per le comunicazioni tra gli addetti alla manutenzione delle cabine e la sede centrale, solo per l'ambito lagunare, è inoltre assegnato un canale sulla banda VHF in supporto alle operazioni sul campo per le quali sono disponibili due motoscafi.

Il Magistrato alle Acque di Venezia, ente che ha la propria sede nel medesimo edificio dell'Ufficio Idrografico e Mareografico di cui si è scritto poc'anzi, ha competenza per le regioni Trentino-Alto Adige, Veneto e Friuli Venezia Giulia e si occupa specificatamente dei fiumi e dei livelli di piovosità che possono influire su questi con piene ed inondazioni assicurandosi che non vi siano situazioni di pericolo. Se cosi fosse poi spetta ad altri enti agire per controllare praticamente il flusso d'acqua, questa fase avviene solitamente a livello provinciale ed investe le amministrazioni locali dove è presente un sistema di visione e controllo. La copertura è assicurata da una rete di telemisura composta da più di cento stazioni assai complessa nella sua gestione a causa dell'elevato numero di punti di misura e della loro dislocazione che comprende anche località montane difficilmente accessibili, i dati vengono raccolti delle stazioni locali con una frequenza di due letture ogni mezzora convogliando i dati su personal computer per le diverse elaborazioni del caso.

Posizione delle stazioni di misura e dei trasmettitori
Posizione delle stazioni di misura e dei trasmettitori

La trasmissione radio non è in diretta naturalmente bensì come mostra la figura vi è una gerarchia nella quale vengono chiamati dei ripetitori che a loro volta chiamano altri ripetitori realizzando una chiamata generale di gruppo a cui segue l'interrogazione stazione per stazione, il messaggio di ritorno viene quindi ritrasmesso a cascata fino a giungere al ricevitore nella sede del Magistrato alle Acque. Con tale complessità da gestire la rete radio, costruita dalla CAE che fornisce anche il software di controllo, si dimostra molto efficiente facendo uso di solo un paio di frequenze nella banda di 437 MHz (ingresso ponte) e 447 MHz (uscita ponte) con i principali ripetitori posizionati convenientemente sul Col Vinsentin e sul Monte falcone. A seguire la leggenda con i simboli che appaiono nella cartina.

Leggenda con i simboli delle stazioni di misura e dei trasmettitori


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