La tecnologia RFID aiuta l'ingegneria degli argini a realizzare la gestione dei blocchi di cemento

Di recente, il governo olandese ha adottato la tecnologia RFID UHF per realizzare la gestione intelligente di 75.000 blocchi di argini. Si tratta di un progetto dell'Amministrazione delle infrastrutture e delle risorse idriche (Rijkswaterstaat). Dopo che i blocchi saranno stati fabbricati e immagazzinati, saranno installati su una strada con 90 anni di storia nell'argine. La ristrutturazione dell'argine, chiamata Afsluitdijk, ha incluso un nuovo strato di muri di blocchi lungo la lunghezza dell'argine di 20 miglia, mentre il funzionamento e la manutenzione a lungo termine di questi blocchi sono stati gestiti da I blocchi sono identificati in modo univoco tramite RFID, dalla fabbricazione all'installazione dei blocchi.

L'argine Afsludijk è una diga e una strada rialzata iconica costruita nel 1932 con una lunghezza di 32 chilometri per proteggere parti dei Paesi Bassi dalle inondazioni nel Mare dei Wadden e nell'IJsselmeer. Dopo quasi 90 anni di utilizzo, l'argine necessita di lavori di ristrutturazione, tra cui il rafforzamento della sua struttura man mano che i livelli dell'acqua aumentano, per rispondere alle sfide del cambiamento climatico, come l'innalzamento del livello del mare e condizioni meteorologiche estreme più frequenti. Inoltre, gestisce l'acqua in eccesso che scorre nell'Ijsselmeer dalle vie navigabili interne.

Per drenare l'acqua in eccesso nel Mare dei Wadden e prevenire inondazioni nella zona, il governo deve aumentare la capacità delle dighe. Per raggiungere questo obiettivo, il progetto di conservazione dell'acqua aggiungerà uno strato di protezione a 20 miglia di dighe esistenti. Il team di ingegneri rafforzerà le chiuse, installerà grandi pompe idrauliche e costruirà nuove barriere antivento e antionda.

Per garantire la resistenza e la sostenibilità dei blocchi, i blocchi sono stati progettati utilizzando meno calcestruzzo rispetto ai blocchi convenzionali. I blocchi vengono prodotti in una fabbrica temporanea nella città di Harlingen con un processo completamente automatizzato, producendo 100 blocchi al giorno. I blocchi contengono uno strato esterno di cemento, quindi producono minori emissioni di CO2. I blocchi sono enormi, pesano 6.500 chilogrammi (14.330 libbre) ciascuno e hanno una superficie ruvida che consente alle piante saline di crescervi sopra. Una volta fabbricati, ogni pezzo viene immagazzinato fino al momento dell'utilizzo in loco, trasportato su chiatta e installato tramite gru.

La soluzione viene utilizzata per monitorare ogni blocco prodotto per l'argine, utilizzando lettori RFID UHF, distribuiti nel sito di produzione, nell'area di essiccazione dei blocchi di cemento e sulle gru utilizzate per abbassare i blocchi nella posizione corretta sull'argine.

Il progetto utilizza un middleware RFID per archiviare i dati nel cloud, a cui è possibile accedere per aggiornamenti sullo stato dell'argine, che può anche essere utilizzato in futuro per individuare i blocchi che potrebbero aver bisogno di riparazione o sostituzione. Secondo il responsabile account e consulente aziendale Lauran D'hanis, monitorando questi blocchi, le squadre possono sia gestire la produzione di blocchi per garantire che la produzione richiesta per l'argine venga soddisfatta, sia monitorare come vengono posizionati i blocchi. Quando curare per essere pronti per l'installazione, quando lasciare il sito, quando installare dove sull'argine.

L'obiettivo del progetto quadriennale è rafforzare l'argine in modo sostenibile, efficiente e attraente, migliorarne la sicurezza e la capacità di drenaggio e prevenire i danni prima che si verifichino. I progettisti del progetto affermano che gli argini rinnovati saranno in grado di resistere agli alti livelli dell'acqua e ai forti venti di una tempesta che si verifica ogni 10.000 anni.

Anche i tag RFID hanno rappresentato una sfida in questo progetto. Non solo i tag UHF passivi devono essere incorporati nei blocchi, ma devono anche essere impermeabili e leggibili. Durante la fabbricazione dei blocchi, i tag UHF passivi vengono incorporati nel punto di fabbricazione. Un numero ID univoco codificato su ogni tag viene memorizzato con un ID blocco specifico nel sistema, associato ai dati del materiale nel blocco. I blocchi vengono ispezionati da lettori fissi RFID durante la fabbricazione e, una volta induriti e pronti per l'installazione, vengono ispezionati nell'area di stoccaggio prima di essere caricati su chiatte e trasportati al cantiere.

Sull'argine, il team di ingegneri ha installato i blocchi utilizzando gru a pontone, aggiungendo circa 35 metri di blocchi al giorno. La gru è dotata di un'unità GPS per le informazioni sulla posizione. L'interrogatore RFID della gru interroga l'ID del tag durante l'installazione di ogni blocco, il che non solo identifica il blocco specifico, ma anche la posizione GPS della gru al momento dell'operazione. Il middleware collega il suo numero ID univoco a tale posizione, in modo che il sistema possa memorizzare in modo permanente i dati che indicano dove è installato ogni blocco.

I dati raccolti in questo modo non solo forniscono visibilità sulla produzione e l'installazione di blocchi di muri di contenimento durante la costruzione, ma facilitano anche la futura manutenzione. "Se qualcosa andasse storto in futuro, con le coordinate GPS, sarai in grado di sapere esattamente dove to trovare quali blocchi. Il valore dell'RFID è catturare digitalmente la posizione di ogni blocco nell'argine e la sua composizione", ha spiegato De Hanis. Fornisce loro un elenco completo di dove si trova ogni blocco, comprese tutte le informazioni e i parametri specifici raccolti durante il processo di produzione". Queste informazioni facilitano la manutenzione successiva. Se si scopre che un particolare tipo di blocco necessita di sostituzione, l'operatore può sostituire tutti i blocchi.