Sistema per acquisizione, elaborazione e memorizzazione di dati clinometrici con Advantech e Node-RED

Riassunto

Questa relazione descrive la progettazione e la messa in servizio di una stazione di acquisizione per la misura dell’inclinazione del terreno, realizzata per ammodernare le stazioni clinometriche dell’Osservatorio Etneo dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia. La stazione misura in continuo i piccoli movimenti del suolo legati all’attività dei vulcani siciliani e ai terremoti, e tiene aggiornata la Sala Operativa di Catania. La vecchia strumentazione, formata da molti moduli separati, è stata sostituita con un unico dispositivo industriale Advantech SmartFlex, che gestisce sia la trasmissione sia i calcoli. La centralina riceve i dati da un pendolo autolivellante da pozzo, il modello Lily della Jewell Instruments, installato in profondità. Il sensore trasmette i valori di pendenza su una linea seriale standard RS232 o RS422, con una misura al secondo. Il programma a bordo della centralina calcola da solo le medie a ogni minuto e a ogni quarto d’ora poi salva i valori nella memoria interna permanente. Per evitare che lo spazio si esaurisca e blocchi l’acquisizione, la memoria lavora a rotazione: le righe nuove sovrascrivono i file più vecchi soltanto quando il disco è pieno. Una parte importante del lavoro riguarda la protezione della stazione nei lunghi periodi di maltempo in alta montagna, quando la neve copre i pannelli solari. Un modulo controlla la carica della batteria. Se la tensione scende sotto gli 11.5 volt, la centralina disattiva l’invio dei dati sulla rete cellulare: il consumo cala di oltre due terzi, ma il computer di bordo resta acceso e continua a registrare e salvare le misure in locale. Un ricevitore satellitare (GNSS) integrato, mantiene sincronizzato l’orologio interno, così l’orario delle misure resta corretto anche quando la stazione non ha campo o è isolata. Quando il sole ricarica la batteria e la tensione si stabilizza sopra i 12.5 volt, il sistema riattiva la trasmissione e invia alla sede centrale i file accumulati offline, attraverso un collegamento internet interno protetto.