Monitoraggio in tempo reale dall'Arco di Augusto

La rete di multisensori è l'anima del progetto SMART. Si tratta di una serie di diversi sensori ambientali che monitorano e tracciano diverse variabili ambientali per i casi di studio. Temperatura, umidità (relativa), irraggiamento o concentrazioni di gas nell'aria sono grandezze che si sono rivelate importanti nell'attivare o aggravare fenomeni di degrado come quelle descritti in una separata sezione del sito. La rete SMART consente di controllare in tempo reale cosa accade alla cella climatica nei casi studio, ma soprattutto caratterizza l'evoluzione nel tempo di alcuni parametri ambientali con uno storico di misure. Tali dati, opportuamente ridotti ed integrati alle mappature del degrado, forniscono la base su cui costruire modelli per prevedere come le superfici si alterino nel tempo.

In figura si mostra un esempio della centralina SMART installata nei casi di studio. In generale, la rete wireless è gestita da una scheda Novagas, configurata come "master", che controlla la comunicazione verso i nodi sensori "slave" come quello mostrato in figura. Le informazioni registrate dal sensore sono inviate ad un modulo Arduino che le impacchetta, le salva in locale su scheda SD e le invia, tramite rete GPRS, sulla piattaforma cloud Google Drive. Il pacchetto trasmesso contiene lo stato dell’intera rete, ovvero lo stato e le misure di tutti i nodi sensori nel momento di interrogazione da parte del master. Google Drive consente di conservare i dati su cloud, oltre a garantire un facile accesso, per consultazione e controllo delle attività delle rete SMART.

I quattro grafici che seguono mostrano le ultime misurazioni in tempo reale di grandezze fisiche all'Arco di Augusto. Si tratta in particolare di temperatura, umidità, irraggiamento nella banda ultravioletta (UV) e concentrazione di anidride carbonica (CO2) osservate all'Arco nelle ultime 24 ore e salvate su piattaforma Google Drive. Se a colpo d'occhio si nota una certa regolarità degli andamenti, in termini di evoluzione del degrado sono gli eventi più repentini ad essere interessanti. Grandi variazioni di temperatura o umidità nell'arco di pochi minuti, ad esempio, posso creare stress meccanici sui materiali, attivando od accelerando processi già in atto di alterazione dei materiali.

I sensori sono posti all'interno dell'Arco, in prossimità del set di provini dei materiali. La temperatura è misurati in gradi °C, l'umidità relativa in punti percentuali, l'irraggiamento in unità arbitrarie secondo UV Index e la concentrazione di gas CO2 in termini di ppm, parti per milione; il selettore orizzontale sull'asse x delle date consente invece di selezionare un particolare intervallo temporale. Infine si noti come il sensore di irraggiamento UV mostri periodi in cui il segnale è improvvisamente nullo: semplicemente, l'ombra dell'Arco si è allungata sui provini che non vengono, così, irradiati dalla radiazione solare.
I dati mostrati sono rilevati in tempo reale, tramite acquisizioni ogni 10 minuti circa dipendente dal sensore. La validazione da parte dell’operatore, che garantisce la validità dei dati, viene effettuata secondo le tempestiche del progetto SIP. I dati mostrati possono dunque essere ancora soggetti ad successive operazioni di post-process e di validazione. Le banche date complete sono disponibili in formato GoogleSheet, previa richiesta e valutazione da parte del gruppo di lavoro dell'Unità di Ricerca.

I grafici in questa sezione sono stati realizzati grazie alle routines online di Google Charts.