programma Reti di Monitoraggio (6 CFU)

RETI DI MONITORAGGIO (6 CFU)
Laurea Magistrale Ingegneria Meccanica (LM-33, blocco C-Energetico): cod. esame A20011
Laurea Magistrale Ingegneria Civile (LM-23, curriculum “Rischi Ambientali”): cod. esame A99032
Prof. Furio Cascetta
Il Corso si prefigge l’obiettivo di fornire agli allievi i concetti di base ed i necessari
approfondimenti relativi ai sistemi di monitoraggio e supervisione in ambito industriale e
ambientale.
Presentazione
Obiettivo del Corso è quello di fornire all’allievo approfondite conoscenze dei sistemi di
telecontrollo e supervisione in ambito industriale e ambientale. In particolare, vengono illustrate le
principali architetture dei sistemi di monitoraggio e supervisione di reti geograficamente distribuite.
Programma del Corso
1. Architetture di telecontrollo e supervisione reti
Architettura generale di un sistema di monitoraggio. Posto centrale (sala controllo del centro di
supervisione). Mezzi trasmissivi (supporti di comunicazione). Campo o periferia. Apparati da
centro ed apparati periferici. Dislocazione dell’intelligenza: centralizzata o distribuita. Funzioni
principali dei sistemi di monitoraggio e di supervisione. Integrazione tra sistemi di monitoraggio e
la cartografia computerizzata (SIT o GIS).
2. Concetti generali di metrologia
Definizione del concetto di misurazione; misure dirette ed indirette. Configurazione generalizzata
degli strumenti di misura. Incertezze di misura e loro classificazione. Distribuzione dei risultati di
misura. Analisi delle incertezze. Legge di propagazione delle incertezze. Prestazioni statiche e
dinamiche degli strumenti di misura: strumenti del primo e del secondo ordine.
3. Strumentazione di misura per sistemi di telecontrollo
Sensori di misura della portata: richiami di fluidodinamica, equazioni del moto, teorema di
Bernoulli. Misuratori venturimetrici (a pressione differenziale), magnetici e ad ultrasuoni. Principio
fisico di funzionamento; caratteristiche costruttive e prestazioni metrologiche.
Sensori di misura della pressione: richiami dei fondamenti teorici. Trasduttori meccanici ed
elettrici: a resistenza variabile, a riluttanza variabile, a capacità variabile. Principio fisico di
funzionamento; caratteristiche costruttive e prestazioni metrologiche.
Misuratori di livello: sensori a contatto (a galleggiante e a tasteggio), sensori di misura a distanza
(ad ultrasuoni, radar); sensori capacitivi. Principio fisico di funzionamento; caratteristiche
costruttive e prestazioni metrologiche.
4. Elementi di contabilizzazione del calore (dispense)
Principi generali della contabilizzazione del calore. Co-generazione e teleriscaldamento. Contatori
di Energia Termica (CET) da centrale e da appartamento: sensoristica e prestazioni di misura.
Sensori di portata e di temperatura (termometria a resistenza e termocoppie). Ripartitori di energia
termica (metodi indiretti).
5. Elementi di domotica ed edifici intelligenti (dispense)
Classificazione degli edifici intelligenti in base alla complessità di integrazione degli impianti e
delle dimensioni degli edifici (domotica, BAS, CIB). Cenni di automazione ed integrazione degli
impianti tecnologici (elettrico, HVAC, illuminazione, ascensori, telecomunicazioni) e dei sistemi di
sicurezza (attiva/security e passiva/safety).
6. Elementi di telelettura dei contatori d’utenza (dispense)
Introduzione ai contatori d’utenza (utility meters). Quadro normativo e legislativo. Sistemi di
telelettura (RMR, OMR) e di telegestione avanzata (AMR, AMI). Possibili architetture di sistema.
Reti fisse e reti mobili. Esempi e casi pratici: il caso del contatore elettrico e del contatore gas.
7. Elementi di monitoraggi della qualità dell’aria (dispense)
Definizioni: inquinamento atmosferico, contaminante, inquinante, principali sorgenti ed emissioni,
effetti dell’inquinamento, classificazione degli inquinanti. Analizzatori di biossido di zolfo, ossidi di
azoto ed ozono, di monossido di carbonio. Inquinamento da polveri sottili: definizione del materiale
particellare, schemi di campionamento di PM10 e PM2,5: metodo di riferimento, testa di prelievo
del campionamento. Analizzatore di polvere sottili: metodi gravimetrici (off-line) e metodi ad
attenuazione di raggi beta (on-line). Quadro normativo e legislativo di riferimento: DM 60/2002.
Testi consigliati
 Appunti dalle lezioni
 F. Cascetta: Sistemi di telecontrollo di reti di pubblica utilità – Reti Idriche, Franco Angeli
Editore, Milano, (2003).
 F. Cascetta, P. Vigo: Introduzione alla metrologia, Liguori Editore, Napoli, 1988.

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