1 Rete di monitoraggio del bacino idrologico del

REGIONE LIGURIA
DIPARTIMENTO TUTELA E GESTIONE DEL TERRITORIO
P.T.TA. 1994/1996
SISTEMA INFORMATIVO NAZIONALE PER L’AMBIENTE
PROGETTO INTERREGIONALE PRISMAS
Sorveglianza e monitoraggio quali-quantitativo
acque sotterranee
SOTTOPROGETTO LIGURIA
WP3.1d02
Monografie dei pozzi di monitoraggio in continuo
e della relativa strumentazione installata
Marzo 1998
Indice
1
RETE DI MONITORAGGIO DEL BACINO IDROLOGICO DEL BISAGNO .................................... 3
2
DESCRIZIONE GENERALE DEL SISTEMA DELL’OSSERVATORIO PERMANENTE DI
CORPI IDRICI ...................................................................................................................................................... 5
2.1
REQUISITI DI INTERFACCIA UTENTE .......................................................................................................... 7
2.1.1
Periferia ........................................................................................................................................... 7
2.1.2
Front End......................................................................................................................................... 8
2.2
ARCHITETTURA DELLA STAZIONE DI MONITORAGGIO TIPO ....................................................................... 9
2.2.1
Descrizione Generale ...................................................................................................................... 9
2.2.2
Configurazione hardware ................................................................................................................ 9
2.2.3
Configurazione software................................................................................................................ 10
2.2.4
Descrizione delle funzioni di monitoraggio ................................................................................... 10
2.2.5
Caratteristiche tecniche e costruttive dei componenti della stazione ............................................ 11
2.3
CENTRO OPERATIVO-HARDWARE E SOFTWARE...................................................................................... 13
2.3.1
Caratteristiche migliorative hardware e software del centro di monitoraggio ............................. 15
2.3.2
Criteri di validazione dei dati ........................................................................................................ 15
3
DESCRIZIONE GENERALE DEL SISTEMA IN FASE DI REALIZZAZIONE PER IL
PROGETTO PRISMAS ..................................................................................................................................... 18
3.1
DESCRIZIONE TECNICA DELLA STRUMENTAZIONE INSTALLATA IN P.ZZA GIUSTI ................................... 18
3.1.1
Software di periferica .................................................................................................................... 19
3.1.1.1
3.1.1.2
3.1.2
3.1.2.1
3.1.2.2
3.1.2.3
3.1.2.4
3.1.2.5
3.1.2.6
3.1.3
3.1.4
3.1.4.1
3.1.5
3.1.5.1
3.1.6
3.1.6.1
3.1.6.2
3.1.7
3.1.7.1
3.1.7.2
3.1.7.3
3.1.7.4
3.1.8
3.1.8.1
Principali funzioni dell’unità periferica ......................................................................................................19
Elettronica di gestione della periferica .......................................................................................................20
Sistema informatico di periferica (MC 3104) ................................................................................ 20
Caratteristiche CPU ....................................................................................................................................20
Caratteristiche Display ...............................................................................................................................21
Tastiera .......................................................................................................................................................21
Schede di ingressi / uscite...........................................................................................................................22
Moduli di comunicazione ...........................................................................................................................22
Modulo di memorizzazione dati mobile (floppy disk)................................................................................22
Sistema di adduzione acqua........................................................................................................... 22
Stampante locale............................................................................................................................ 22
Specifiche tecniche stampante ....................................................................................................................23
Operazioni di autopulizia .............................................................................................................. 23
Ciclo di autopulizia ....................................................................................................................................23
Allarmi ........................................................................................................................................... 24
Allarme per superamento soglia .................................................................................................................24
Allarme per mancanza d’acqua ..................................................................................................................24
Caratteristiche tecniche sensori .................................................................................................... 24
Sensore di temperatura ...............................................................................................................................24
Sensore di pH .............................................................................................................................................25
Sensore conducibilità .................................................................................................................................25
Elettrodo per potenziale Redox ..................................................................................................................25
Campionatore automatico ............................................................................................................. 26
Caratteristiche tecniche campionatore ........................................................................................................26
4
DESCRIZIONE DELLE STAZIONI PERIFERICHE ............................................................................ 28
5
APPENDICI ................................................................................................................................................. 33
2
1 Rete di monitoraggio del bacino idrologico del Bisagno
Nell’ambito del Progetto PRISMAS – Interventi SINA “Sorveglianza e monitoraggio
quali - quantitativo acque sotterranee”, è prevista la realizzazione di un sistema di
monitoraggio delle acque sotterranee riguardo i parametri qualitativi, idrodinamici ed
idrogeologici della falda del Bisagno.
Tale sistema verrà integrato alla rete di monitoraggio dell’Osservatorio Permanente
dei Corpi Idrici della Regione Liguria, che attualmente, per quanto riguarda il Bacino
del Bisagno, dispone delle seguenti stazioni:
 Gavette: per il monitoraggio di parametri di qualità acqua superficiale e di falda
ed idrometeorologici;
 Prato: per il monitoraggio di parametri di qualità acqua superficiale ed
idrometeorologici;
 Moranego: per il monitoraggio di parametri meteorologici;
 S. Alberto: per il monitoraggio di parametri meteorologici.
Il progetto del sistema in fase di realizzazione prevede l’installazione di due stazioni
di monitoraggio nelle quali alloggiare strumenti, per la misura del livello e della
portata emunta e in una delle due per la misura e l'analisi della qualità dell'acqua di
falda; i siti individuati erano:
-
P.zza Paolo da Novi: la presenza di un esistente pozzo spia dell'acquedotto
consente una misura di livello piuttosto accurata e una continuità storica dei dati
già rilevati in passato;
-
Piazza Giusti: per questo sito, è ovvio l'interesse del controllo in tempo reale
della qualità dell'acqua di falda nel punto in cui viene sfruttato come risorsa
idropotabile, a servizio di una parte della città;
Si segnala che ai fini dello studio della falda viene prevista una variante al progetto
originario prevedendo l’integrazione del sito AMGA di Via Trebisonda oltreché del
sito di Piazza Giusti. Per quest’ultimo, nel progetto originario, si prevedeva che,
durante i periodi di inattività dei pozzi per assenza di alimentazione della rete idrica
cittadina, avrebbe dovuto provvedere all’adduzione dell’acqua del pozzo più
prossimo all’impianto mediante l’inserimento di apposita pompa. Tale operazione non
risulta essere attualmente realizzabile a causa di modifiche apportate al pozzo che
hanno causato la mancanza dello spazio necessario, all’interno dello stesso, per il
posizionamento di adeguata pompa di sollevamento.
Tale è il motivo per cui si è proposto di considerare ai fini dello studio come stazione
primaria del monitoraggio quella sita in Via Trebisonda, che AMGA sta allestendo
per la gestione del proprio acquedotto e che renderà disponibili i dati rilevati in
continuo.
Infatti tale stazione funzionerà per l’intero arco dell’anno, salvo i tempi tecnici di
manutenzione, monitorando gli stessi parametri indicati per Piazza Giusti e cioè:
 temperatura H2O;
 pH;
 potenziale Redox;
3
 conducibilità;
 2 ulteriori ingressi configurabili.
Inoltre rileverà il livello della falda sia durante i periodi di funzionamento delle pompe
di alimentazione dell’acquedotto cittadino sia durante i rimanenti periodi. La portata di
emungimento sarà rilevata soltanto durante il funzionamento delle pompe di
alimentazione della rete idrica.
Si segnala inoltre che la suddetta stazione di monitoraggio della falda risulta essere
in posizione più limitrofa al mare rispetto a quella di Piazza Giusti e perciò i dati da
essa acquisiti sono dotati di maggiore significatività, soprattutto per la pronta
individuazione della risalita del cuneo salino.
Pertanto i dati disponibili per lo studio della falda saranno relativi ai siti:
 Piazza Paolo da Novi: quantitativi in continuo per tutto l’arco dell’anno;
 Via Trebisonda: quali – quantitativi in continuo per tutto l’arco dell’anno;
 Piazza Giusti: qualitativi in continuo per periodi saltuari di attività dei pozzi;
 Gavette: quali – quantitativi in continuo per tutto l’arco dell’anno.
Nelle figure 5 e 5 bis costituenti il documento WP3.1d01 (Cartografia della
localizzazione dei pozzi e sorgenti della rete di monitoraggio preliminare) ed il
documento WP2.2d02 (Cartografia idrogeologica, sezioni geologiche …) si evidenzia
la localizzazione geografica dei pozzi indicati.
4
2 Descrizione generale del sistema dell’Osservatorio Permanente di
Corpi Idrici
Il sistema di monitoraggio dei bacini consente di controllare in tempo reale la
situazione dell'intera rete, raccogliendo dati reali ed elaborati, minimizzando gli
interventi in sito e la loro durata.
Di seguito viene riportata la descrizione dell’attuale sistema dell’Osservatorio
Permanente dei Corpi Idrici della Regione Liguria dal quale si trae ispirazione per
l’esecuzione del nuovo sistema per il monitoraggio dei parametri di falda
relativamente al progetto PRISMAS.
Dal punto di vista informatico il sistema può essere schematicamente suddiviso in tre
livelli:
 periferia, che comprende l'insieme delle cabine di monitoraggio, all'interno delle
quali le RTU Elsag Bailey provvedono sia alla raccolta dei dati dal campo ed
all'invio al FE sia all'ottimizzazione del funzionamento della strumentazione
presente in cabina anche in presenza di situazioni operative critiche (ad es.
interruzioni della alimentazione elettrica o delle comunicazioni od altro ancora). La
comunicazione col FE avviene su linee dedicate (direttrici) telefoniche e/o radio
con collegamenti multipunto (più RTU insistono sulla stessa linea). È possibile
collegare anche delle stazioni meteorologiche che inviano i dati direttamente al
FE;
 front end, che comprende le unità modulari di acquisizione ed elaborazione
Bailey, le quali sovraintendono e governano il processo di interrogazione della
periferia rendendo disponibili i dati acquisiti ed elaborati al calcolatore del centro
tramite la rete locale di comunicazione INFINET. Per distribuire uniformemente il
carico sono previsti due FE che gestiscono ciascuno la metà dei bacini previsti.
 centro, che è costituito dal sistema 1090 APMS (su piattaforma DEC) con
funzioni SCADA in ambiente a finestre. Il Centro si interfaccia con il FE tramite la
LAN INFINET e con l'esterno (Xterminals, modellistica, etc.) tramite la LAN
ETHERNET.
Dal punto di vista delle comunicazioni, poichè l'aggiornamento delle informazioni è in
tempo reale, vengono adottate linee dedicate, su supporto telefonico e/o radio. Il
protocollo di comunicazione standard adottato è il MODBUS.
Il sistema è predisposto inoltre per l'invio delle informazioni relative ai bacini ad altri
Enti (USL, Regione, etc.). Il collegamento può avvenire su linea dedicata a livello
locale o su linea commutata con il Centro di monitoraggio.
In figura 2.1 viene riportato uno schema di principio del sistema ed in figura 2.2 lo
schema di principio dei collegamenti di una RTU.
5
ETHERNET
Xterm
Xterm
DEC 
Centro
I C I
TCL
TCL
INFINET
NIS
NPM
Front End
CONTROL WAY
MFP
TMP
modem
modem
RTU
modem
RTU
Periferia
Fig. 2.1 Schema di principio Rete di monitoraggio bacini
F.E.
Connes s ione per
terminale loc ale
RS232
RS232
Modem
RTU
RS485
Analizzatore
I/O (4-20 mA )
Analizzatore
RTU con analizzatori
Fig. 2.2 Schema di principio collegamenti RTU
6
2.1 Requisiti di interfaccia utente
2.1.1
Periferia
A livello periferico è previsto un collegamento seriale RS232 con la RTU mediante un
PC IBM compatibile (portatile o fisso) con un opportuno SW d'interfaccia uomomacchina che consente all'operatore di interagire con la RTU per mezzo di una serie
di menù. Il SW d'interfaccia si compone dei due seguenti packages (alternativi dal
punto di vista della esecuzione) :
 un package di base, il quale consente le interazioni di base con la RTU
(configurazione, diagnostica e simulazione) e può essere lanciato
indifferentemente da ambiente MS-DOS o Windows.
 un package applicativo, il quale consente le interazioni specifiche del sistema
ed è strutturato per lavorare in ambiente Windows.
a. Il package d'interfaccia di base si presenta con una finestra suddivisa in tre
zone delimitate verticalmente e permanentemente attive :
 la parte superiore è destinata alla visualizzazione delle informazioni di
stato (selezioni, velocità di linea, etc.)
 la parte centrale è destinata alla visualizzazione ed all'introduzione dei dati
 la parte inferiore è destinata ad informazioni contestuali (stringhe di avviso
o di guida, segnalazioni, etc.)
b. Il package d'interfaccia applicativo, utilizzando appieno le potenzialità
dell'ambiente Windows, si presenta come un insieme di icone, all'interno di un
contenitore, ognuna delle quali realizza una delle funzionalità previste.
L'interazione con la RTU è assicurata dal protocollo MODBUS server.
L'interazione con l'operatore è strutturata secondo i canoni standard
dell'ambiente Windows con utilizzo di finestre, pulsanti, menù a tendina,
stringhe diagnostiche, help, valori di default, etc.
Di seguito vengono descritte le interfacce con la strumentazione di analisi, che
verranno comunque meglio definite nel corso della progettazione.
Campionatore acque. Mediante questa funzione l'operatore è in grado di interagire
con l'autocampionatore sia per la definizione di ogni singolo contenitore destinato al
campionamento programmato od al riempimento su allarme sia per azzerare il
contatore relativo al riempimento delle bottiglie dopo la loro sostituzione.
Configurazione dati applicativi. Mediante questa funzione l'operatore è in grado di
configurare le caratteristiche delle misure da elaborare. In particolare per ogni misura
acquisita dalla RTU è possibile definire :
 il tempo di acquisizione (ta), cioè ogni quanto leggere la misura
 il tempo di elaborazione (te), cioè ogni quanto tempo occorre effettuare
l'elaborazione (ad es. la media aritmetica all'ora)
7
 il tempo di registrazione (tr), cioè il periodo per il quale occorre archiviare i




dati elaborati
la percentuale minima di dati acquisiti per ritenere valida l'elaborazione
l'elaborazione da effettuare (media aritmetica, valori di minimo e massimo
relativi a te; determinazione del vettore vento)
la pendenza e l'offset ( e ) della retta di conversione in U.I.
attivazione od inibizione della misura
Taratura dei sensori chimico-fisici. Questa funzione fornisce un aiuto operatore
per eseguire le operazioni di taratura dei sensori chimico fisici, utilizzando apposite
tabelle di valori preconfigurate. In pratica, dopo aver selezionato il sensore da tarare,
l'operatore dovrà inserire il sensore in una soluzione nota per un tempo prefissato e
nel frattempo sarà visualizzato il valore istantaneo della misura in questione. Quando
la lettura è stabile, l'operatore può confermare il valore letto od impostarne uno
corretto. L'operazione potrà essere eventualmente ripetuta su una seconda soluzione
nota (dipende dal sensore). I nuovi valori ingegneristici vengono memorizzati sulla
RTU.
Utilities. Sotto questa voce sono raggruppate le utilities seguenti :
 scarico (download) dei dati archiviati sulla RTU, con possibilità di inviare
l'output su disco fisso o su dischetti
 stampa (su richiesta operatore) dei dati scaricati dalla RTU
 compilazione di un diario degli interventi di manutenzione
 accesso ad una guida di informazioni utili sulla manutenzione e possibili
cause di malfunzionamenti.
Visualizzazione dati in forma tabellare. Mediante questa funzione l'operatore è in
grado di visualizzare in forma di tabella i dati istantanei o quelli archiviati, dirigendo
l'output su video, file o stampante. E' possibile scegliere un dato particolare, un
insieme di dati o tutti i dati.
Visualizzazione dati in forma di andamenti (trends). Mediante questa funzione
l'operatore è in grado di visualizzare in forma di andamenti i dati istantanei o quelli
archiviati localmente (su "file" circolare), dirigendo l'output su video o stampante. E'
possibile scegliere un dato particolare o un insieme di dati (fino ad un massimo di 4),
scegliere sia l'orizzonte temporale (nel caso dei dati archiviati) sia il range della
misura.
2.1.2
Front End
A livello di FE è possibile un collegamento seriale RS232 con le unità MFP Bailey
mediante una connessione tra la scheda seriale Bailey SPM ed un PC IBM
compatibile sul quale sia presente il package CAD/TXT Bailey in ambiente MS-DOS.
Le principali funzioni del CAD/TXT sono :
 configurazione o modifica delle logiche in termini di Function Blocks
 carico/scarico della configurazione
8
 carico/scarico di programmi in C od in BATCH
 "tuning" di parametri
A livello di SW sono previsti il protocollo di comunicazione con la periferia ed i
"function blocks" per rendere disponibili su rete INFINET le informazioni raccolte
dalle cabine. Le uniche logiche prevedibili sono quelle eventualmente necessarie per
generare allarmi calcolati (correlazione di allarmi di cabina) e per gestire i comandi
verso la cabina.
2.2
Architettura della stazione di monitoraggio tipo
2.2.1 Descrizione Generale
La stazione è composta da una CABINA laboratorio in PRFV, appositamente
attrezzata al contenimento di un SISTEMA (stazione per l'analisi in continuo delle
acque). Le operazioni di prelievo delle acque, l'analisi, le elaborazioni delle misure
sono controllate esclusivamente dal Sistema Informatico di Cabina. I parametri
misurati sono: temperatura, pH, potenziale redox, conducibilità, ossigeno disciolto,
torbidità, analizzatori TOC, Solidi sedimentabili, ammoniaca, acidità e conducibilità
della pioggia, con dati meteorologici e misure di portata.
La stazione è dotata di un campionatore termostatato a (4°C), programmabile in
volume ed in tempo.
Una linea per campioni in analisi la seconda per la raccolta e stoccaggio dei
campioni delle piogge. Tali campioni sono immessi, rispettivamente, entro bottiglie
da 2 e 1 litri e mantenuti ad una temperatura di circa 4°C per essere poi analizzati in
laboratorio.
La stazione, equipaggiata con sensori provvisti di dispositivi per l'autopulizia e di
dispositivi per la compensazione automatica alle differenti pressioni e temperature
Di seguito viene illustrata la struttura hardware e software del sistema informatico di
cabina proposto da Elsag Bailey ed AMGA Genova nell'ambito della costruzione e
messa in esercizio di una rete di monitoraggio della qualita` delle acque. Le funzioni
software saranno comunque dettagliate nella apposita specifica dei requisiti SW.
In linea generale, le cabine saranno dotate di apparecchiature per la determinazione
automatica e continua degli inquinanti in acqua e di un sistema informatico locale
collegato al centro di gestione rete tramite linea di comunicazione dati dedicata.
Ogni stazione di rilevamento opera come unità locale di acquisizione e
memorizzazione dei dati con la funzione di acquisire, secondo le modalità impostate
dall'operatore, i dati forniti dalla strumentazione, di calcolarne ed archiviarne valori
medi e di effettuare la calibrazione degli analizzatori.
2.2.2 Configurazione hardware
L'architettura del sistema informatico locale prevede l'utilizzo delle seguenti
apparecchiature interagenti tra loro:
 Modular RTU
 PC portatile per elaborazioni, calibrazioni e presentazioni locali
9
Il collegamento tra le due unità avviene tramite la porta di configurazione di RTU e
una porta seriale RS-232 del PC.
Il PC utilizza il protocollo MODBUS per operare qualunque richiesta verso RTU
ponendosi nei confronti di RTU medesima come Master MODBUS.
La configurazione è schematicamente descritta in figura:
Elsag Bailey
2.2.3 Configurazione software
L'ambiente operativo del PC è caratterizzato dal sistema multitasking Windows 3.1
sotto MS-DOS 6.0 o superiore.
Il colloquio tra RTU e PC avviene mediante il protocollo MODBUS.
2.2.4 Descrizione delle funzioni di monitoraggio
Il criterio di base nella stesura del progetto è quello di realizzare una STRUTTURA
modulare basata su quattro MODULI funzionali.
I MODULO
Il primo modulo è l'unità base della Stazione ed è composto da un sistema di prelievo
dell'acqua ("PUNTO DI PRELIEVO"), un sistema di adduzione dell'acqua, e una
stazione automatica di campionamento ("CAMPIONATORE") in grado di prelevare
campioni di acqua secondo modalità fissabili e programmabili in automatico.
Il Campionatore è attivabile anche su specifici eventuali inputs provenienti dal II, III
modulo e da operatore in locale o remoto.
II MODULO
Il secondo modulo è costituito da una STAZIONE di analisi di parametri BASE quali:
"TEMPERATURA ACQUA, pH, REDOX, CONDUCIBILITÀ, OSSIGENO
DISCIOLTO, TORBIDITÀ, SOLIDI SEDIMENTABILI e SOSPESI".
Tale stazione è completa di sistema automatico di autopulizia e calibrazione Elettrodi
gestito da P.C.
Il secondo modulo costituisce il primo elemento per un effettivo monitoraggio e
misura dell'inquinamento in automatico.
III MODULO
Il terzo modulo può essere costituito da una o più unità di ANALISI (ANALIZZATORI)
dedicate alla ricerca in automatico della presenza di particolari sostenze inquinanti.
Sono previsti TOC, NH4 (ammoniaca) ed eventuale terzo analizzatore
10
IV MODULO
Il quarto modulo è costituito da una STAZIONE di analisi parametri meteorologici
quali:









velocità del vento;
direzione del vento;
temperatura ed umidità relativa;
pressione atmosferica;
radiazione solare;
quantità di pioggia;
conducibilità pioggia;
pH pioggia;
livello e/o portata.
2.2.5 Caratteristiche tecniche e costruttive dei componenti della stazione
Cabina
La cabina di campionamento rappresenta la stazione di monitoraggio vera e propria.
In essa sono alloggiati gli strumenti di misura, controllo e campionamento. Vi trovano
spazio tutte le apparecchiature e le attrezzature necessarie al suo funzionamento. Il
funzionamento del sistema di monitoraggio prevede la sistemazione di
apparecchiature anche al di fuori della cabina.
Struttura
La struttura della cabina è di tipo:
 a guscio in poliuretano e vetroresina con le superfici trattate con uno strato di
gelcoat e uno di vernice poliuretanica.
Lo spessore delle pareti sarà di almeno 80 mm di poliuretano rivestito da uno
strato di vetroresina di almeno 3 mm.
Il soffitto ed il pavimento hanno le stesse caratteristiche ma con uno spessore di
poliuretano di 100 mm. per il pavimento e 80 mm per il tetto.
La cabina ha le seguenti dimensioni:
4000x2100x2300 mm (PxLxH).
Sono dotate inoltre di anime interne alla struttura in acciaio 80x5 mm., posizionate su
tutti i punti di fissaggio delle apparecchiature.
 Porta a Tenuta ermetica e munita di serratura di sicurezza, chiusura a due punti,
apribile verso l'esterno, (2100x800 mm) (maniglione antipanico).
 Pavimento ricoperto di gomma e bolli antisdrucciolevole.
 Finestra, apribile dall'interno,
con vetro camera (antisfondamento) retina
antinsetti e sbarre di protezione (apertura laterale-basculante)
11
 La cabina è dotata di opportune soluzioni dedicate all'ancoraggio della stessa su
basamento in calcestruzzo. Tali ancoraggi garantiscono l'inamovibilità della
cabina alle sollecitazioni naturali e non, consentendo comunque di essere rimossi
senza provocare danno alla struttura della cabina nell'eventualità si debba
procedere alla movimentazione della stessa.
È possibile l'utilizzo di martinetti idraulici per posizionamento.
 Il tetto è calpestabile e raggiungibile mediante una scala (a norme UNI e in
dotazione alla cabina) smontabile, di semplice e sicuro impiego e di materiale atto
a garantire l'affidabilità, la sicurezza e la manegevolezza. Inoltre il tetto è
realizzato in modo da consentire lo scolo dell'acqua piovana ed è trattato con
vernice antisdrucciolamento (goffrato).
 La cabina è dotata di passaggi (laterali) per i cavi di alimentazione elettrica, linee
di trasmissione dati, linee di misura, tubazioni di adduzione acqua e scarico
strumenti, tubazioni di campionamento.
 La cabina è dotata, sul tetto (lato finestra) di attacchi per l'eventuale
strumentazione di parametri meteorologici e sul lato di 2 staffe per il fissaggio di 1
palo porta strumenti; sono previsti passaggi stagni per cavi di misura e/o tubazioni
(vedi sensore pluviometro relativo all'analisi di acidità pioggia).
All'interno della cabina la disposizione delle apparecchiature, degli strumenti e degli
accessori è improntato all'efficienza e semplicità d'uso e di manutenzione.
Le pareti interne sono di colore antiriflesso e di facile manutenzione (pulizia con
solventi e detergenti). Le parti esterne sono di facile pulizia tramite solventi e
detergenti.
La cabina è fornita completa dei seguenti accessori:
 Estintore;
 impianto di messa a terra;
 impianto elettrico;
 impianto idraulico;
 impianto di condizionamento;
 piano di lavoro;
 lavello;
 cassetta pronto soccorso (a Normativa);
 cartelli antiinfortunistici.
12
2.3 Centro operativo-Hardware e Software
Il centro operativo è stato localizzato a Genova presso l'Officina AMGA di Via
Piacenza, 54.
L'architettura scelta (fig. 2.3.1) prevede un modulo di Front-End che governa il
processo di interrogazione di ogni unità remota.
Il centro effettua un collegamento bidirezionale con protocollo standard Mod-Bus che
permette la trasmissione di un idoneo flusso di dati; l'unità di Front-End è in grado di
gestire la normale operazione dell'apparecchio ricetrasmittente radio via modem o
della dorsale via modem e linea telefonica.
Il calcolatore di processo del centro, nel quale risiede il sistema di supervisione
provvede alle seguenti funzioni:
 interrogazioni e acquisizione trasparente dei dati provenienti dalle stazioni
periferiche di monitoraggio automatico in tempo reale;
 elaborazione dati;
 ricezione degli allarmi verso quadri sinottici e verso le strutture operative di
intervento;
 invio e ricezione dati in manuale;
 diagnostica di rete e controllo strumenti;
 memorizzazione (temporanea) dei dati su archivio locale,
 colloquio con gli elaborati connessi in rete locale di tipo Ethernet come nodi
elaborativi specializzati (server);
 acquisizione dati manuale o automatica da altra macchina dedicata (analisi di
laboratorio, dati di campagne di misura, ecc.);
 trasmissione dei dati di cui ai punti precedenti sul Data Base ambientale;
 ricerche, analisi e statistiche attraverso un'adeguata interfaccia utente;
 interfaccia con enti fruitori di dati (in tempo reale);
 reporting.
I dati memorizzati temporaneamente nel data base "real-time" dell'elaboratore di
processo, vengono inviati e memorizzati nel data base preposto ad assolvere
funzioni di archiviazione a lungo periodo e residente sull'elaboratore "server". I due
elaboratori sono collegati tramite rete LAN tipo Ethernet.
In sintesi il server provvede alle seguenti funzioni:
 attraverso l'elaboratore principale acquisisce in modo trasparente i dati
provenienti dalle unità periferiche di analisi con scarico periodico (ogni 24 ore)
 acquisisce in modo automatico o manuale i dati provenienti da analisi effettuate
manualmente in laboratorio, nonché dati relativi al bacino e provenienti da
particolari indagini conoscitive o campagne di misure (quali catasto degli scarichi,
derivazioni e stratigrafie degli acquiferi)
 archivia l'insieme dei dati di cui i due punti precedenti sul Data Base Ambientale
 esegue le analisi statistiche sui dati memorizzati, stampa i report secondo diversi
formati, ecc.
 si interfaccia via rete Ethernet con gli elaboratori della cartografia e della
Regione, per rendere disponibile i dati.
13
FIGURA 2.3.1: STRUTTURA INFORMATICA DELL’OSSERVATORIO
Unità periferiche
di monitoraggio
FRONT END
SCADA
GIS
Modelli Prev./
Simulazione
Data Base
Ambientale
OUTPUT DATI
14
2.3.1 Caratteristiche migliorative hardware e software del centro di monitoraggio
AMGA, considerata la necessità di aumentare il grado di automazione delle stazioni
di monitoraggio al fine di ridurre i costi di esercizio, ha operato l'aggiornamento del
Centro di Monitoraggio sito a Gavette mediante:
- Acquisizione di un sistema di controllo di processo ELSAG-BAILEY 1090 con
relativo elaboratore dedicato Digital Alpha AXP 2000, software SCADA e front-end
per l'acquisizione dati in tempo reale dalle stazioni di monitoraggio. Tale sistema,
avendo un alto grado di modularità, rende molto più agevole rispetto al passato
l'aggiunta di nuove stazioni di monitoraggio in caso di crescita del sistema, utilizza
standard di telecontrollo industriale e presenta un'affidabilità maggiore, in
particolare per quanto riguarda il funzionamento delle stazioni periferiche in
condizioni ambientali avverse;
- Integrazione di un elaboratore HP9000/G50, configurazione 256 MB RAM, 4 HD X
2 GB (8 GB Totali) sul quale è installato il data base ambientale, invece della
originariamente prevista implementazione degli elaboratori HP9000/817 ed 827
(poco conveniente economicamente a fronte delle prestazioni): ciò permette un più
razionale sfruttamento delle risorse Hw e Sw ed una loro ottimale distribuzione sulla
base delle mutate esigenze elaborative dell'Osservatorio, con l'obiettivo, anche in
questo caso di un contenimento dei costi di gestione (canoni di manutenzione,
licenze e aggiornamenti Sw).
- implementazione di strumentazione e attrezzature dedicate alle analisi
chimico/batteriologico manuali per il laboratorio, al fine di potenziare le capacità di
analisi e sperimentazione della struttura: in particolare si tratta di un sistema di
identificazione microscopico e un apparecchio per la analisi del carbonio organico
totale da banco automatizzato
- dotazione di un sistema hardware/software di editing multimediale (desk top
publishing) completo di periferiche in-out (digital camera).
- ulteriore ampliamento dei locali del Centro Operativo di Gavette per dotare di
necessari spazi operativi il sistema di monitoraggio.
2.3.2 Criteri di validazione dei dati
La verifica dell'attendibilità dei dati ("validazione" finale) in un sistema di questo tipo
costituisce l'ultima e più importante operazione di tutto il processo di acquisizione; a
tale proposito è opportuno fare alcune considerazioni generali:
1 - un dato che non passi con esito positivo anche uno solo dei controlli di
trasduzione, acquisizione periferica, pre-elaborazione, trasmissione, etc. non è un
dato corretto e non viene acquisito;
2 - il dato prodotto da un sensore o strumento in corso di calibrazione di
manutenzione o di lavaggio non è corretto e non viene acquisito;
3 - un dato pervenuto al Centro attraverso la catena di controlli di acquisizione
descritti in questo documento è, di norma un dato corretto e può essere acquisito in
attesa di validazione;
4 - un dato non dovrebbe mai essere modificato, ma considerato valido o non
valido: in quest'ultimo caso viene escluso dalle elaborazioni statistiche;
5 - un dato non valido deve essere contrassegnato come tale, ma non deve essere
cancellato;
15
6 - l'operazione di validazione deve essere effettuata dal solo personale abilitato al
Centro Operativo.
La procedura di validazione prevede le seguenti azioni:
Si effettuano le stampe dei rapporti giornalieri di esercizio del sistema (di stazione, di
strumentazione). Sulla base di tali rapporti, nonché delle indicazioni fornite dagli
incaricati della manutenzione delle stazioni, si provvede all'individuazione dei dati
che, a causa di particolari condizioni ambientali o eventi verificatisi, debbano essere
considerati dubbi o comunque da sottoporre a verifica.
Analisi critica dei dati
L'analisi critica dei dati costituisce la seconda fase del processo di validazione e ha
lo scopo sottoporre ad una valutazione di merito i dati "sospetti" che pure abbiano
soddisfatti tutti i criteri di validazione precedentemente esposti. Nell'analisi critica dei
dati vengono considerati i seguenti fattori:
1 - tipo di stazione;
2 - parametro valutato;
3 - stagione dell'anno;
4 - fascia oraria dell'evento;
5 - dati storici della stazione;
6 - fattori meteorologici;
7 - condizioni del corpo idrico.
8 - percentuale oraria dati validi
9 - percentuale giornaliera dati validi
10 - percentuale mensile dati validi
11 - percentuale annuale dati validi
I principali criteri impiegati nell'analisi critica sono:
a - Qualora si registrino abnormi differenze nelle concentrazioni registrate in due ore
consecutive, non confermate da analoghi valori delle concentrazioni degli altri
parametri monitorati, i dati vengono considerati invalidi fino ad ulteriore verifica
secondo indicazioni di cui al punto c
(ad es. valori pH / temperatura/ ossigeno /
redox che non variano in modo correlato).
b) - Qualora in una stazione si riscontri per un parametro un andamento anomalo
rispetto a quello del "giorno tipo" costruito sulla base dei dati storici, non confermato
dagli andamenti degli altri parametri rilevati nella stessa stazione, i dati vengono
considerati invalidi fino ad una ulteriore verifica secondo le indicazioni di cui al punto
c.
c) Confronto di valori in stazioni omogenee: qualora i criteri individuati ai punti a e b
rappresentino serie di dati "dubbi", gli stessi vanno confrontati con i valori registrati
per lo stesso parametro e nella stessa fascia oraria in stazioni di uguale tipo (a
monte o a valle sullo stesso corpo idrico); in caso di correlazione negativa si procede
alla invalidazione definitiva dei dati "dubbi". L'eventuale episodio di inquinamento
acuto può essere confermato dalle analisi tradizionali effettuabili in laboratorio sui
campioni raccolti dal sistema di prelievo automatico su allarme; se questi ulteriori
esami confermano il dato real-time, esso viene considerato valido.
d) Casi di correzione manuale: si può procedere alla correzione manuale del dato
quando si sia in presenza di errori documentabili e correggibili matematicamente.
16
Nei casi in cui l'analisi critica dei dati induca a dubitare della validità delle misure, si
dispongono interventi tecnici mirati allo scopo di verificare eventuali anomalie di
diverso genere (mancato allineamento, valori bassi ovvero alti indipendentemente
dalle calibrazioni, con particolare riguardo agli analizzatori ciclici che calibrano un
solo canale, etc.) Se, a seguito delle verifiche effettuate, viene accertato il corretto
funzionamento dello strumento e questo fornisce valori diversi da quelli che giungono
al Centro, occorre ricercare le anomalie negli altri apparati e dipositivi che
concorrono alla formazione del dato finale.
I dati validati vengono contrassegnati con uno specifico codice che indica
l'esecuzione delle verifiche sopra riportate con esito favorevole. Nel caso di esito
sfavorevole o di dati non sottoposti a verifica un diverso specifico valore di tale
codice viene associato al dato stesso sulla base dati.
17
3 Descrizione generale del sistema in fase di realizzazione per il
progetto PRISMAS
Il sistema in fase di realizzazione per il monitoraggio dei parametri di falda per il
bacino del Bisagno relativamente al progetto PRISMAS è costituito da due stazioni di
monitoraggio nelle quali vengono alloggiati strumenti, per la misura del livello e della
portata emunta e in una delle due per la misura e l'analisi della qualità dell'acqua di
falda nei seguenti siti:
- P.zza Paolo da Novi: la presenza di un esistente pozzo spia dell'acquedotto
consente una misura di livello piuttosto accurata e una continuità storica dei dati già
rilevati in passato;
- sito dei Pozzi presso P.zza Giusti: per questo sito, è ovvio l'interesse del controllo
in tempo reale della qualità dell'acqua di falda nel punto in cui viene sfruttato come
risorsa idropotabile, a servizio di una parte della città.
3.1 Descrizione tecnica della strumentazione installata in P.zza Giusti
Nel sito dei pozzi presso Piazza Giusti afferiscono le linee di prelievo di n°6 pozzi
circostanti che alimentano l’acquedotto cittadino, allorquando il sollevamento degli
stessi è in funzione, la stazione di monitoraggio esegue un prelievo sequenziale e
una conseguente misura.
Nei periodi di inattività, la stazione provvede all’adduzione dell’acqua del pozzo più
prossimo all’impianto; il tutto con gestione automatica.
Il campione da analizzare viene prelevato dall'acquifero attraverso un sistema di
pompaggio o di smistamento delle 6 linee attivato automaticamente dal processore di
stazione, il quale provvede anche alla gestione del programma di monitoraggio
(frequenza di campionamento, di analisi) alla registrazione dei dati sull'archivio
locale, all'invio dei dati , opportunamente elaborati, al Centro Operativo.
Nel sito dei pozzi presso P.zza Giusti è stato installata una stazione periferica fornita
dalla CEMI S.n.c. (modello MUP_2104) per il rilevamento dei parametri chimico fisici
(temperatura, pH, potenziale Redox, conducibilità e predisposizione ad un terzo
modulo per l’alloggiamento di uno strumento per la misura di un parametro analitico
mediante acquisizione di segnale 4 – 20 mA e contatto di stato di funzionamento).
Il sistema è composto da una stazione periferica intelligente per l’analisi in continuo
delle acque. Le operazioni di prelievo del campione per l’analisi, le elaborazioni delle
misure, i cicli di autopulizia sono controllate esclusivamente dal sistema informatico
di periferica. La stazione è configurata per i sottoindicati parametri:
PARAMETRO
Livello di falda
Portata
Temperatura H2O
pH
Redox
Conducibilità
2 ulteriori ingressi
configurabili
SIMBOLO
CAMPO DI LETTURA
RISOLUZIONE
Tw
pH
Rx
S
-5 + 50
0.0 + 14.0
-1999 + 1999
0.0 + 1999
0.1 °C
0.01 pH
1 mV
1 S
18
Il Micro – Processore (P) calcola su base programmabile i valori minimo, medio,
massimo dei parametri. Le elaborazioni eseguite dal P sono registrate localmente
su una stampante da pannello a 40 colonne.
Il sistema di visualizzazione locale è costituito da un VISUALIZZATORE
ALFANUMERICO a cristalli liquidi retroilluminato 640 x 480.
Il programma consente di acquisire i dati che vengono memorizzati su memorie
statiche.
L’alimentazione del Micro – Processore è tamponata a 12 V cc per consentire la
comunicazione tra l’unità periferica ed il Centro, anche in caso di mancanza di
energia di alimentazione di rete.
Le parti elettromeccaniche ed elettroniche sono contenute in armadio in acciaio con
porta a giorno, verniciato di colore RAL 7032 in esecuzione IP 55 con telaio interno
Rack girevole di 180°.
Supporto parta idraulica in PP montato sul lato sinistro dell’armadio, contenente tutti
gli accessori idraulici, pneumatici, elettrovalvole e celle portaelettrodi con relativi
elettrodi.
3.1.1 Software di periferica
Le apparecchiature elettroniche di governo della periferica del sistema sono dotate di
elettronica intelligente, con propri programmi di gestione dei segnali e delle misure
presenti ed in grado di comunicare con un eventuale centro. I programmi residenti
sulla periferica consentono di gestire il sistema localmente o dal centro sia per
quanto riguarda il funzionamento di eventuali comandi che per i parametri di
controllo.
3.1.1.1 Principali funzioni dell’unità periferica
La centralina periferica di monitoraggio svolgerà le seguenti funzioni:
 ricevere in continuo le misure dei parametri collegati;
 gestire i cicli di prelievo di campionamento;
 effettuare un ciclo di elaborazione locale mantenendo in memoria tutti i valori di
questi segnali, aggiornamenti ad ogni nuova interrogazione: a seconda del tipo di
misura, il valore da mantenere in memoria potrà essere il minimo, massimo e
medio a partire dall’ultima chiusura mediale. Il ciclo di elaborazione sarà basato
su parametri modificabili sia dalla tastiera di bordo che da programmatore
portatile (PC) collegabile attraverso una porta RS 232;
 effettuare un ciclo di elaborazione locale attraverso il quale realizzare una serie di
controlli automatici che verranno attuati attraverso le uscite digitali di comando
delle apparecchiature;
 è possibile caricare da postazione locale la configurazione dell’intero sistema
della centralina. Ciò consente di modificare non solo le variabili di funzionamento
ma anche i programmi esecutivi;
 inviare comandi di avviamento, stacco pompa, comando di valvole, cicli di
autopulizia, attivazione segnali e di quanto altro richiesto dalla tipologia di ogni
singola stazione, sia in funzione delle elaborazioni di controllo automatico, sia in
seguito a comandi impartiti dalla centrale di supervisione;
 al verificarsi di situazioni anomale o previste dai programmi, l’unità di controllo
sarà in grado di chiamare la centrale per trasmettere la situazione di allarme
verificatosi;
19
 ricevere la chiamata dal calcolatore centrale attraverso il modulo di collegamento;
inviargli i valori di tutte le misure e controlli mantenute in memoria;
 ricevere dal calcolatore centrale eventuali comandi di attivazione e disattivazione
(digitali) ovvero di regolazioni (analogiche) delle apparecchiature comandabili, ed
attuarli, verificando il successo dell’operazione;
 gestire gli allarmi derivati dallo scatto termico di apparecchiature controllate o dal
raggiungimento di soglie prefissate per tutte le misure analogiche. Il sistema di
gestione allarmi sarà in grado di individuare il malfunzionamento della stessa
centralina di monitoraggio.
In seguito al verificarsi di un allarme, e dopo averlo riconosciuto, il sistema effettuerà
le seguenti operazioni:
 attivazione di eventuali comandi automatici previsti in seguito al verificarsi del
specifico allarme;
 possibilità di disattivare (e riattivare) gli automatismi per consentire interventi
manuali sia in locale che dal centro operativo; il funzionamento sarà garantito
anche in caso di interruzione dell’alimentazione dell’energia elettrica attraverso la
batteria tampone.
3.1.1.2 Elettronica di gestione della periferica
Per quanto riguarda l’elettronica di gestione della periferica l’unità comprenderà le
seguenti parti:
 elettronica di misura e di comando;
 interfaccia modem per linee telefoniche commutate;
 linee dedicate per trasmissione dati.
3.1.2 Sistema informatico di periferica (MC 3104)
E’ un sistema modulare intelligente a micro – processore studiato per garantire una
elevata affidabilità nei più gravosi impieghi industriali.
La filosofia di progetto consente un’ampia gamma di configurazioni, dal piccolo
sistema autonomo (stand alone) al grande sistema distribuito. Essendo studiato per
diagnostica remota, il sistema consente la connessione RS 232 via modem sia in
linea commutata che dedicata con relativa parametrizzazione.
3.1.2.1 Caratteristiche CPU
 CPU NEC 70270 (V41) 16 MHz;
configurazione memoria
 DRAM 512 kbyte;
 FLASH 2 Mbyte;
HD allo stato solido
 EPROM 1 Mbyte;
 FLASH 256 kbyte;
 2 seriali bufferate RS 232 o 422;
 3 Counter Time;
 6 Interrupt Channels;
20
 3 DMA Channels;
 Orologio in tempo reale;
 CPU tamponata durata 5 anni in assenza di alimentazione.
3.1.2.2 Caratteristiche Display






LCD tipo grafico;
Risoluzione 480 x 256 dots;
Area display 640 x 480 mm;
Tensione di alimentazione +5 – 13.5 V 35 mA;
Temperatura di funzionamento da 0 a + 40 °C;
Umidità 85% a 40 °C.
3.1.2.3 Tastiera
 A 33 tasti funzionali.
Il sistema operativo è MS/DOS in lingua italiana ed è possibile acquisire le misure nei
tempi voluti con programmi e tempi di ciclo diversi.
La stazione potrà inoltre rispondere, quando in funzionamento automatico alle
chiamate provenienti dalla centrale operativa. Il protocollo di dialogo fra centrale e
periferica è comprensivo di tutti i controlli necessari a garantire la corretta
trasmissione delle informazioni.
La stazione periferica è in grado di eseguire autonomamente programmi o procedure
in modo da verificare il corretto funzionamento delle apparecchiature installate a
bordo.
L’unità periferica può gestire telemisure, telesegnali e telecomandi.
Potrà quindi eseguire comandi in loco sia sotto il controllo di programmi di
monitoraggio della strumentazione di bordo, sia come ordini provenienti dal centro.
L’unità periferica è dotata di un modulo per l’interfacciamento con l’elettronica di
comando dei vari analizzatori (parametri) e con tutte le sonde presenti nella stazione
stessa.
Al verificarsi di situazioni anomale o previste dai programmi di controllo, l’unità di
governo chiamerà la centrale per trasmettere l’allarme verificatosi.
L’unità periferica è dotata di orologio digitale con visualizzazione di ore, minuti,
secondi, giorno, mese ed anno che consente di registrare i fenomeni, con riferimento
al tempo assoluto.
L’intero sistema periferico è assistito inoltre da un’opportuna diagnostica per la
ricerca dei guasti e la presentazione dello status della rete. Il software residente
provvede automaticamente alla segnalazione delle situazioni di guasto con una serie
di messaggi di errore e, se richiesto, registrerà gli stessi con opportuni codici.
Oltre alle istruzioni standard, l’unità periferica dispone di istruzioni espressamente
previste per l’acquisizione in automatico dei dati.
Ad esempio, al verificarsi di un evento considerato di interesse, l’unità potrà decidere
autonomamente di aumentare la frequenza del ciclo di mediazione per acquisire una
maggiore quantità di dati oppure interrompere l’eventuale autopulizia e quindi seguire
il fenomeno con maggiore attenzione.
21
La periferica è dotata di batteria tampone per garantire il funzionamento anche in
caso di mancanza di alimentazione di rete per almeno 4 h (esclusa la parte di
potenza) con ripristino automatico al ritorno dell’alimentazione da rete.
La stazione può essere programmata attraverso un terminale od un PC descrivendo
la topologia (tipo e qualità dei sensori collegati) e la loro tipologia (tipi di misura, limiti,
unità ingegneristiche, formule correttive, numero di decimali, ecc.) della linea di
misura, nonché le modalità di interrogazione (tempi di scansione, programmi da
eseguire, ecc.).
3.1.2.4 Schede di ingressi / uscite
Ognuna di queste schede è dotata di uno o più microprocessori autonomi per gestire
direttamente dalle schede le funzioni richieste.
Questi moduli si possono comporre in diverso numero per rispondere alle diverse
esigenze delle varie stazioni periferiche e a future espansioni.
3.1.2.5 Moduli di comunicazione
Con questi moduli sarà possibile il collegamento tra i vari blocchi del sistema e unità
esterne (computer, stampanti, monitor, ecc.).
3.1.2.6 Modulo di memorizzazione dati mobile (floppy disk)
Serve per registrare in copia di sicurezza i dati richiesti dalla periferica o nel caso si
voglia disporre di un supporto dati estraibile e trasportabile. La capacità è sino a 512
kb con back – up.
3.1.3 Sistema di adduzione acqua
Il sistema idraulico è costituito da 4 parti:
1. ingresso linea analisi: composto da una conduttura in PVC da 1”, da una
colonna idraulica a battente fisso e da una valvola di aspirazione;
2. linea analisi: composta da condutture on / line in PVC da ½” e valvola manuale;
3. scarico linea analisi: composto da una conduttura in PVC da 1”;
4. scarico colonna: composto da una conduttura in PVC da 1 1/4” con presa di
aspirazione.
3.1.4 Stampante locale
La stampa dei dati elaborati avviene nei seguenti casi:
 allo scadere del tempo di mediazione;
 su allarme stampa il parametro ed il valore di allarme;
 su richiesta si ottiene stampa dei dati precedenti (dell’ultima media chiusa).
Nella stampa viene indicato il numero di matricola dell’impianto, l’ora e la data della
stampa e su ogni riga successiva il simbolo del parametro seguito dai valori medio,
minimo, massimo dell’ultima media elaborata.
22
3.1.4.1 Specifiche tecniche stampante
Dimensione matrice
velocità di scrittura:
temperatura di esercizio:
nastro inchiostrato:
durata nastro:
larghezza carta:
0.33 x 0.33 mm;
0.7 righe/s;
0 + 50 °C;
cartuccia ERC 09;
200.000 caratteri;
57.5 mm.
3.1.5 Operazioni di autopulizia
A garanzia della accuratezza delle misure, i sensori vengono sottoposti ad un
lavaggio periodico ed automatico, con appositi detergenti. Il gruppo di autopulizia
comprende:
1. gruppi pneumatici di comando e regolazione aria;
2. compressore;
3. gruppi di elettrovalvole;
4. gruppi di valvole pneumatiche;
5. iniettori montati sulle celle portaelettrodi autopulenti;
6. tanica detergente per pulizia con elettropompa dosatrice.
Il compressore asservito al sistema di lavaggio fornisce aria compressa all’intero
sistema della stazione di rilevamento.
Tutte le fasi automatiche connesse al sistema di misura sono gestite dal
microprocessore.
In particolare esso provvede alla attuazione delle sequenze di:
 acquisizione delle misure;
 spurgo dei gruppi di prelievo;
 pulizia degli elettrodi;
 dosaggio del detergente;
 comando attuatori: elettrovalvole, relè, ecc.;
 blocco della misura durante le fasi di autopulizia;
 controllo presenza pressione compressore;
 comando valvole pneumatiche;
 valvola non ritorno detergente;
 presa aria ingresso compressore.
Inoltre, l’unità microprocessore viene programmata in modo da verificare eventuali
stati di allarme, quali fuori scala dei parametri, mancanza pressione o invio acqua,
ecc..
Il pressostato PS è tarato in modo da interrompere il funzionamento della centralina
la quale entra in allarme in caso di pressioni fuori dal range previsto.
3.1.5.1 Ciclo di autopulizia
Il ciclo di lavaggio è necessario per impedire la formazione, o rimuovere i depositi
che si formano attorno all’elettrodo posto nella cella di misura, per tal motivo
vengono eseguiti periodicamente dei lavaggi ai sensori con apposito liquido
detergente.
23
Il ciclo di lavaggio viene eseguito automaticamente tramite la micro – pompa montata
sulla tanica contenente il detergente (miscela al 40% di liquido detergente puro e
60% di acqua). La micro pompa assicura il dosaggio della quantità di liquido da
spruzzare sugli elettrodi.
3.1.6 Allarmi
3.1.6.1 Allarme per superamento soglia
Durante il funzionamento normale dell’impianto, se il valore di un qualsiasi parametro
è superiore o inferiore al range impostato per la durata ininterrotta del valore del
tempo impostato, viene eccitato un relè che segnala l’allarme in corso mediante
accensione di lampada, visualizzazione sul display del parametro in allarme con
stampa dell’evento.
Quando per almeno un certo tempo impostato il parametro rientra nei valori normali,
cessa lo stato di allarme e si spegne la lampada di allarme.
Per ogni parametro è associato un proprio tempo impostabile per avvio e cessazione
allarme.
3.1.6.2 Allarme per mancanza d’acqua
La stazione di monitoraggio ha l’obiettivo di mantenere costantemente controllata
l’acqua di analisi. E’ quindi importante che in nessun istante il flusso d’acqua da
analizzare sia interrotto.
La mancanza d’acqua viene segnalata dal sensore di conducibilità quando il valore
del parametro scende, ininterrottamente per il tempo x, sotto i 70 S.
Questo controllo è attivato solo durante il funzionamento normale ed è sospeso
durante i cicli di lavaggio, durante la calibrazione e durante le operazioni di pulizia
3.1.7 Caratteristiche tecniche sensori
3.1.7.1 Sensore di temperatura
Misura di
Sensore
Guaina esterna
Range di misura
Montaggio
AMPLIFICATORE TRASMETTITORE:
Tipo
Sensibilità
Compensazione da temperatura
Riproducibilità
Temperatura di lavoro
Indicatore
Set point
Uscita
Interfaccia
Montaggio
Alimentazione
temperatura
PT 100 OHM
In AISI 316
-5 + 50 °C
In cella della conducibilità
analogico
0.1 ° C
0.1 % f.s.
-10 + 60 °C
lettura su display
4 – 20 mA
A/D 12 bit multiplexer 8/16 canali
Su cestello RACK in formato EURO
12 Vcc optoisolati
24
3.1.7.2 Sensore di pH
Misura di
Elettrodo
Riferimento
Range di misura
Temp. Di lavoro
Pressione
Montaggio
AMPLIFICATORE TRASMETTITORE:
Tipo
Sensibilità
Compensazione da temperatura
Riproducibilità
Temperatura di lavoro
Indicatore
Set point
Uscita
Interfaccia
Montaggio
Alimentazione
pH (ione idrogeno)
Vetro sigillato doppia giunzione
Incorporato
0.0 – 14 di pH
0 + 60 °C
5 Bar
In cella autopulente
Analogico
0.01 di pH
Automatica da sensore PT 100 OHM
0.1 % f.s.
-10 + 50 °C
lettura su display
4 – 20 mA
A/D 12 bit multiplexer 8/16 canali
Su cestello RACK in formato EURO
12 Vcc optoisolati
3.1.7.3 Sensore conducibilità
Misura di
Cella
Range di misura
Temp. Di lavoro
Elettrodi
Supporto
Montaggio
AMPLIFICATORE TRASMETTITORE:
Tipo
Sensibilità
Compensazione da temperatura
Riproducibilità
Temperatura di lavoro
Indicatore
Set point
Uscita
Interfaccia
Montaggio
Alimentazione
Conducibilità
K1
0.0 + 2000 S
-10 + 50 °C
AISI 316 aperti per l’autopulizia
In PVC grigio
In cella autopulente
Analogico
0.1 S
Automatica da sensore PT 100 OHM
0.1 % f.s.
-10 + 60 °C
lettura su display
4 – 20 mA
A/D 12 bit multiplexer 8/16 canali
Su cestello RACK in formato EURO
12 Vcc optoisolati
3.1.7.4 Elettrodo per potenziale Redox
Misura di
Elettrodo
Riferimento
Range di misura
Temp. Di lavoro
Pressione
Riferimento
Potenziale Redox mV
Vetro sigillato doppio gel
Incorporato
-999 + 999 mV
-5 + 80 °C
Max 10 bar
Pt ad anello
25
Montaggio
AMPLIFICATORE TRASMETTITORE:
Tipo
Sensibilità
Compensazione da temperatura
Riproducibilità
Temperatura di lavoro
Indicatore
Set point
Uscita
Interfaccia
Montaggio
Alimentazione
In cella autopulente
Analogico
1 mV
Automatica da sensore PT 100 OHM
0.1 % f.s.
0 + 50 °C
Lettura su display
4 – 20 mA
A/D 12 bit multiplexer 8/16 canali
Su cestello RACK in formato EURO
12 Vcc optoisolati
3.1.8 Campionatore automatico
Il campionatore automatico è un dispositivo atto al prelievo dei campioni d’acqua e
alla loro conservazione entro contenitori refrigerati della capacità di 2 litri. Ciò
consente una successiva analisi in laboratorio.
I campioni vengono prelevati secondo una temporizzazione scelta dall’utente o
conseguente ad una rilevazione di anomalia di qualunque dei parametri controllati.
Il campionatore è costituito da una cella frigorifera termostatata, da un gruppo di 13
elettrovalvole e da 12 contenitori (bottiglie) da 2 litri cadauno.
Tramite la tastiera locale l’utente imposta i parametri che sono inviati al
microprocessore per gestire il programma di prelievo automatico.
Per ogni bottiglia sono memorizzati e stampati i seguenti parametri:
 n° della bottiglia: se è seguito dalla lettera “A” indica che il prelievo è avvenuto a
seguto di superamento di soglia di allarme;
 ora di inizio del campionamento;
 ora di fine del campionamento;
 giorno e mese del campione;
 stato di riempimento della bottiglia in percentuale.
L’intervallo tra un campione e l’altro può essere programmato da 15 a 9999 minuti.
3.1.8.1 Caratteristiche tecniche campionatore
CONTENITORE REFRIGERATO (FRIGO)
Volume
12 campioni da 2 lt. Cadauno
Campioni
Mantenimento a 4 °C di temperatura
Prelievo
Da pompa peristaltica
Programmazione
Termostatazione e campionamento
Distribuzione
Elettrovalvola a pinza
Potenza
0.4 kW
Alimentazione
220 / 240 V 50 Hz
Protezioni
Magnetotermiche
Dimensioni
700 x 600 x 1400 mm
Accessori
1 vassoio con 12 bottiglie di riciclo
Peso
60 kg circa
CONTROLLO TEMPERATURA CAMPIONATORE:
Misura di
Temperatura
Sensore
PT 100 OHM
26
Guaina esterna
Range di misura
Montaggio
AMPLIFICATORE TRASMETTITORE
Tipo
Sensibilità
Compensazione da temperatura
Riproducibilità
Temperatura di lavoro
Indicatore
Set point
Calibrazione
Uscita
Uscita
Interfaccia
Montaggio
Alimentazione
In AISI 316
-5 + 50 °C
In cella conducibilità
Analogico
0.1 °C
0.1 % f.s.
-10 + 60 °C
Lettura su monitor PC
Fino a 2 impostabili da PC
Da PC con guida automatica
PT (test amplificatore)
4 – 20 mA
A/D 12 bit multiplexer 8/16 canali
Su cestello RACK in formato EURO
12 Vcc optoisolati
27
4 Descrizione delle stazioni periferiche
STAZIONE DI MONITORAGGIO
LEGENDA DEI PARAMETRI MONITORATI
METEO/CLIMATICI (1):
Velocità del vento
Direzione del vento
Temperatura dell'aria
Umidità relativa
Pressione atmosferica
Radiazione solare
Quantità della pioggia
CHIMICO/FISICI (2):
Temperatura dell'acqua
pH
Ossigeno disciolto
Conducibilità
Potenziale Redox
Torbidità
Solidi sospesi
Solidi sedimentabili
Nella Figura 5 bis si riporta la localizzazione dei pozzi e delle stazioni di
monitoraggio in continuo della falda del Bisagno.
28
Stazione:
PIAZZA GIUSTI
Bacino idrico di riferimento: BISAGNO
Provincia: GENOVA
Comune: GENOVA
Località: S. FRUTTUOSO
Coordinata Xgb: 1496340
Coordinata Ygb: 4917100
Quota (m): 8.5
Tipologia monitoraggio: QUALITA' ACQUA DI FALDA
Struttura :
MANUFATTO IN CALCESTRUZZO
Parametri monitorati:
CHIMICO FISICI:
TEMPERATURA, pH, CONDUCIBILITA’ E
POTENZIALE REDOX
Caratteristiche:
- La stazione esegue analisi in Multistream di n° 6 pozzi circostanti.
- Autocampionatore per le analisi dei vari pozzi.
- La stazione rileva i dati durante il periodo di alimentazione dell’acquedotto
cittadino.
29
Stazione:
PIAZZA P. DA NOVI
Bacino idrico di riferimento: BISAGNO
Provincia: GENOVA
Comune: GENOVA
Località: S. FRUTTUOSO
Coordinata Xgb: 1495975
Coordinata Ygb: 4916575
Quota (m): 6.1
Tipologia monitoraggio: LIVELLO DI FALDA E PORTATA
Struttura :
MANUFATTO IN ACCIAIO
Parametri monitorati:
LIVELLO FALDA
Caratteristiche:
- La stazione esegue misura del livello della falda tramite il pozzo spia dell’acquedotto.
30
Stazione:
VIA TREBISONDA
Bacino idrico di riferimento: BISAGNO
Provincia: GENOVA
Comune: GENOVA
Località: S. FRUTTUOSO
Coordinata Xgb: 1496285
Coordinata Ygb: 4916480
Quota (m): 6
Parametri monitorati:
LIVELLO FALDA
Tipologia monitoraggio: LIVELLO DI FALDA, PORTATA E QUALITA' ACQUA
DI FALDA
Struttura :
MANUFATTO IN CALCESTRUZZO
Parametri monitorati:
LIVELLO E PORTATA
CHIMICO FISICI:
TEMPERATURA, pH, CONDUCIBILITA’ E
POTENZIALE REDOX
Caratteristiche:
- La stazione esegue misura del livello della falda e dei parametri chimico fisici per tutto
l’arco dell’anno e misura della portata emunta durante l’alimentazione dell’acquedotto
cittadino.
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Stazione:
GAVETTE
Bacino idrico di riferimento: BISAGNO
Provincia: GENOVA
Comune: GENOVA
Località: GAVETTE (PORTINERIA)
Coordinata Xgb: 1496898;
Coordinata Ygb: 4920130
Quota (m): 30,60
Tipologia monitoraggio: QUALITA' ACQUA SUPERFICIALE
QUALITA' ACQUA DI FALDA
PARAMETRI IDROMETEOROLOGICI
Struttura: CABINA IN PRFV
Parametri monitorati:
LIVELLO/PORTATA CORSO FLUVIALE
LIVELLO FALDA
METEO CLIMATICI (1)
pH PIOGGIA
COMDUCIBILITA' PIOGGIA
CHIMICO/FISICI (2)
AMMONIACA
T.O.C.
Caratteristiche:
- La stazione è costituita da una linea di analisi che effettua le misure dell'acqua
superficiale del Bisagno e dell'acqua di un pozzo sulla falda con metodo di multi-stream
in commutazione.
- Software e hardware di gestione delle autocalibrazioni chimico/fisici.
- Autocampionatore per l'acqua superficiale, pluviale e di falda.
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5 Appendici
Appendice 1: Schema della stazione periferica di P.zza Giusti
Appendice 2: Schema dei collegamenti idraulici e pneumatici per la stazione di P.zza
Giusti
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Appendice 1: Schema della stazione periferica di P.zza Giusti
Appendice 2: Schema dei collegamenti idraulici e pneumatici per la stazione di P.zza Giusti