Capitolo 5. Specifiche ferroviarie ed esempi applicativi

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Capitolo 5.

Specifiche ferroviarie ed esempi applicativi

Prima di analizzare alcuni contesti in cui potrebbero andarsi ad inserire le reti di sensori wireless, verranno esposti dei concetti generali sugli impianti di sicurezza e segnalamento ferroviario, facendo riferimento alle principali caratteristiche che le apparecchiature devono possedere per poter essere destinate a questa tipologia di impianti.

E’ doveroso sottolineare che la sperimentazione in studio si prefigge come scopo quello di affiancarsi agli impianti di segnalamento ferroviario per rilevare alcune grandezze caratteristiche col fine di implementare, o migliorare, il sistema di rilevamento diagnostico. Il carattere sperimentale del progetto deriva dall’esigenza di voler verificare il comportamento di una rete di sensori a radiofrequenza, e nello specifico utilizzante la tecnologia ZigBee, in ambienti complessi come le stazioni ferroviarie.

5.1 Gli impianti di sicurezza e segnalamento ferroviario

La stazione è di fatto un complesso organico di impianti ferroviari, concentrati in un determinato punto della linea, dove si svolgono, in tutto od in parte, le seguanti attività: arrivo e partenza dei viaggiatori, spedizione e ricevimento di merci, operazioni di esercizio e servizi vari. Se la parte infrastrutturale ferroviaria, detta armamento, rappresenta lo scheletro della ferrovia, non è limitativo affermare che gli impianti di segnalamento e sicurezza (chiamati comunemente IS) sono in tutto e per tutto il cervello del sistema.

Lo scopo degli apparati IS, che rappresentano il pilastro della sicurezza ferroviaria, è il controllo e la gestione della circolazione dei treni. L’apparato centrale ha come principale compito quello di elaborare e controllare le logiche atte alle seguenti funzioni:  predisporre e controllare gli itinerari attraverso il movimento di enti detti deviatoi

o scambi;

 verificare la libertà della via nel tratto da percorrere medianti i sistemi di blocco;  comunicare al personale dei treni gli ordini necessari per lo spostamento dei treni

in sicurezza.

Questo insieme di funzioni, che venivano in origine affidate all’uomo, hanno portato ad uno sviluppo tecnologico elevato e molto differenziato in relazione alle esigenze di sicurezza e regolarità della circolazione ferroviaria.

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Le parti principali relative agli impianti IS che compongono una stazione ferroviaria sono discusse di seguito.

L’apparato centrale ha la fondamentale funzione di istituire tutti i necessari coordinamenti affinché i movimenti dei treni in stazione e nelle linee avvengano nella più totale sicurezza. L’interfaccia dell’apparato con l’operatore è rappresentata dal banco del dirigente di movimento oppure, in alcuni casi, da sistemi di remotizzazione dei comandi e dei controlli quali il controllo del traffico centralizzato (CTC) ed il sistema di comando e controllo (SCC). L’apparto centrale ha subito forti evoluzioni tecnologiche negli anni: i primi apparati centrali elettrici, detti ACE, sono stati sostituiti da apparati a leve (ACELI) o a pulsanti di itinerario (ACEI), solamente alla soglia del 2000 sono comparsi i primi apparati centrali computerizzati o statici (ACC o ACS) in cui l’elettromeccanica è stata in parte sostituita da schede elettroniche e da micro-relè.

Il sistema di manovra degli scambi, generalmente costituito da casse di manovra elettriche, rappresenta uno dei principali enti comandati e controllati dall’apparato centrale. Le casse di manovra sono costituite da un motore che ruota nei due sensi andando a muovere una serie di tiranti atti a manovrare lo scambio nella posizione di corretto tracciato (scambio normale) o deviata (scambio rovescio). In un deviatoio, oltre alla parte di manovra, sono presenti anche dei sistemi necessari a garantire la fermascambiatura (ovvero il blocco in una delle due posizioni) e dei sistemi di controllo per rilevare lo stato dello scambio (normale o rovescio).

I segnali e gli altri sistemi di protezione hanno subito una totale trasformazione nel corso degli anni. I primi segnali impiegati furono quelli fissi, successivamente furono adottati anche dei segnali variabili che mutavano il loro stato a seconda della condizione di via libera o via impedita, tra i primi di questo tipo si ricordano i segnali a disco e quelli semaforici o ad ala: questi ultimi sono realizzati mediante una “bandierina” che può assumere la posizione orizzontale o verticale. Questi tipi di segnali sono stati quasi totalmente sostituiti, col passare del tempo, dai più moderni segnali a schermo mobile, segnali a fibre ottiche, segnali a specchi dicroici e da segnali a led. Gli altri principali sistemi di protezione sono basati sulla ripetizione del segnale in macchina, ovvero nella cabina del macchinista ubicata sul locomotore. Il più noto è l’SCMT, sistema di controllo marcia treno10. Da notare che anche nelle linee AV/AC (Alta Vlocità, Alta Capacità) il sistema ERTMS prevede, data la difficoltà da parte del personale di macchina di avvistare un segnale luminoso al di sopra di determinate velocità, la ripetizione dei segnali sul locomotore.

I sistemi di rilevamento della libertà della via, sono strettamente collegati ai sistemi di distanziamento treno, nel senso che su di un tratto di linea o su di un percorso in stazione, non può essere inviato un treno fintanto non ci sia la garanzia che il treno precedente sia uscito da tale tratta. Il primo impianto elettrico atto al rilevamento di un

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L’SCMT è costituito da dei punti informativi dislocati lungo la linea, contenenti dei messaggi fissi o commutabili, detti telegrammi, che vengono inviati a bordo del treno.

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treno su di una tratta è il circuito di binario a corrente continua, nel quale il binario viene utilizzato come conduttore per collegare un generatore ad un ricevitore. Questi circuiti si sono evoluti per le linee elettrificate, mediante l’alimentazione in corrente alternata e l’introduzione di connessioni induttive. Gli impianti di blocco hanno lo scopo di garantire il distanziamento treni: nel Blocco Automatico a Correnti Codificate (BACC) oltre all’automazione di questo meccanismo si hanno una serie di codici trasmessi sul binario che indicano quante sezioni libere ci sono davanti al treno, influendo quindi sulla velocità massima a cui il convoglio può viaggiare. Esistono anche sistemi in cui il passaggio del treno viene rilevato mediante dei pedali come, per esempio, il Blocco Conta Assi.

5.2 Specifiche tecniche per impianti di sicurezza e segnalamento

Nonostante il carattere sperimentale del progetto e il fine diagnostico dell’applicazione, è comunque utile tenere in considerazione le principali norme a cui devono attenersi le installazioni destinate agli impianti di sicurezza e segnalamento ferroviario. A tale scopo verranno introdotte alcune Specifiche Tecniche.

5.2.1 Specifica tecnica prove di tipo e di accettazione

La specifica tecnica DI TCSS ST IS 00 402: Prove di tipo e di accettazione per le

apparecchiature elettroniche ed elettromeccaniche destinate agli impianti di sicurezza e segnalamento [4], da qui in avanti IS402, si pone come obiettivo quello di regolamentare

le prove da effettuare sugli apparati elettronici ed elettromeccanici destinati agli impianti di sicurezza e segnalamento affinché questi possano ottenere una certificazione di conformità. Vengono inoltre specificate le responsabilità e le competenze dei vari attori in gioco in fase di installazione di un prodotto. Le principali norme di riferimento per la IS402 sono:

Condizioni ambientali:

 EN 50125-3: Railway applications - Environmental conditions for equipment Part 3: Equipment for signalling and telecommunications;

 CEI 75-1: Classificazione delle condizioni ambientali. Parte 1: parametri ambientali e loro severità;

 CEI 75-2: Classificazione delle condizioni ambientali. Parte 2: condizioni ambientali presenti in natura. Temperatura e Umidità;

 CEI 75-10: Classificazione delle condizioni ambientali. Parte 3: Classificazione dei parametri ambientali e delle relative severità. Uso in posizione fissa in luoghi non protetti dalle intemperie;

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 EN 60721-3-3: Classification of environmental conditions - Part 3: Classification of groups of environmental parameters and their severities - Section 3: Stationary use at weather protected locations;

 CEI 50-2: Prove ambientali. Parte 1: Generalità e guida;

 CEI 50-3: Prove climatiche e meccaniche fondamentali – prove di temperatura e umidità;

 CEI 50-6: Prove climatiche e meccaniche fondamentali – Prove meccaniche;

Condizioni elettriche:

 EN 50124-1: Railway applications. Insulation coordination. Part 1: Basic requirements. Clearances and creepage distances for all electrical and electronic equipment;

 EN 61000-4-11 Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-11: Testing and measurement techniques - Voltage dips, short interruptions and voltage variations immunity tests;

 CEI 9-6: Impianti di messa a terra relativi a sistemi di trazione elettrica;

 CEI 42-4: Tecniche di prova ad alta tensione. Parte 1: Definizioni generali e prescrizioni di prova;

Condizioni elettromagnetiche:

 EN 50082-2. Electromagnetic compatibility - Generic immunity standard - Part 2: Industrial environment;

 EN 50121-1: Title, Railway applications - Electromagnetic compatibility - Part 1: General requirements;

 EN 50121-4: Electromagnetic Compatibility - Part 4: Emission and Immunity of the Signalling and. Telecommunications Apparatus;

 EN 61000-2-4: Electromagnetic compatibility (EMC) Part 2-4: Environment - Compatibility levels for low-frequency conducted disturbances;

 EN 50081-2:1994 Electromagnetic compatibility. Generic emission standard. Industrial environment;

Le prove di tipo vengono eseguite una sola volta all’atto della prima fornitura e hanno il fine di omologare un prodotto.

Le prove di accettazione costituiscono il vero e proprio collaudo della fornitura e devono essere eseguite per ogni lotto di fornitura su di un campione stabilito.

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Ai fini del progetto può risultare interessante la classificazione dell’ambiante in studio per quanto concerne alcuni fattori ambientali come le condizioni climatiche (T), le condizioni biologiche (B), le condizioni meccaniche (V), le sostanze chimicamente attive (C) e le sostanze meccanicamente attive (M). Per ognuno di questi fattori viene definito un livello di severità, indicato da una cifra crescente per severità maggiori. Dalla Tabella 5.1 si possono ricavare i vari fattori ambientali con relativo livello di rischio per quanto riguarda l’ambiente operativo in studio.

Tabella 5.1 Definizione condizioni ambientali IS402

Luogo Descrizione dell'ambiente di installazione

G ru p p o C lim ati co G ru p p o B io lo gi co G ru p p o S o st an ze C h im ic am e n te A tti ve G ru p p o S o st an ze M e cc an ic . A tti ve G ru p p o V ib ra zi o n i De n o m in az io n e A m b ie n te Edifici di stazione 1T 1B 1C 1M 1V A1 Luoghi esterni al binario Ambienti protetti dagli agenti esterni Con buone caratteristiche di isolamento termico Clima controllato 1T 1B 1C 1M 2V A2 Clima non controllato 2T 2B 1C 2M 2V A3 Con cattive caratteristiche di isolamento termico Clima controllato 1T 1B 1C 1M 2V A4 Clima non controllato 3T 2B 1C 2M 2V A5

Luoghi esterni ad una distanza > 1m dalla

rotaia 4T 2B 2C 3M 2V A6

Binario

Luoghi esterni ad una distanza ≤ 1m dalla

rotaia 4T 2B 2C 3M 3V A7

Supporto rotaia 4T 2B 2C 3M 4V A8

Rotaia 4T 2B 2C 3M 5V A9

Per poter prendere in considerazioni tutte le applicazioni a cui può essere rivolta la rete di sensori wireless e considerando che sarà comunque necessaria l’installazione all’interno di un contenitore protettivo, la definizione che si addice maggiormente al sistema in sperimentazione per le installazioni sul piazzale ferroviario è:

Ambiente A5: luoghi esterni al binario - ambienti protetti dagli agenti esterni - con cattive caratteristiche di isolamento termico - clima non controllato.

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I gruppi che derivano da tale identificazione sono i seguenti:

 Gruppo climatico 3T: ambienti protetti dagli agenti esterni con clima non controllato e cattive caratteristiche di isolamento termico;

 Gruppo biologico 2B: ambiente con rischio di crescita muffe o attacchi di animali;

 Gruppo sostanze chimiche attive 1C: luoghi protetti da agenti esterni;

 Gruppo sostanze meccanicamente attive 2M: luoghi protetti da agenti esterni con clima non controllato;

 Gruppo condizioni meccaniche (vibrazioni) 2V: ambienti protetti da vibrazioni significative.

Questa identificazione implica, nel caso di installazioni destinate ad impianti di sicurezza e segnalamento, una serie di prove di accettazione per gli aspetti climatici, meccanici, elettrici e di isolamento. E’ inoltre necessario considerare i requisiti di temperatura e umidità legati al gruppo climatico individuato, ovvero:

Range di temperatura operativa: -25°C ÷ 70°C

Range di temperatura d’immagazzinamento: -25°C ÷ 70°C Umidità relativa: 5% ÷ 95%

5.2.2 Specifica Tecnica di fornitura, Interfacce per Diagnostica IS

Si farà riferimento alla Specifica Tecnica di Fornitura RFI TCSSTB SF IS 18 755 B: Interfacce per Diagnostica IS secondo V409 e V410 con uscita digitale [5] solamente per quanto concerne uno dei requisiti del progetto, ovvero la non intrusività dell’interfaccia.

In questa specifica si evidenzia che il prelevamento dei segnali da un apparato di sicurezza dovrà essere effettuato senza alterare in nessun modo le caratteristiche dell’apparato stesso.

In particolar modo, sia in condizione normali che di guasto non sì dovrà verificare:  Invio di una tensione indebita verso gli apparati di sicurezza;

 Introduzione di disturbi di tipo elettromagnetico;

 Prelievo di una corrente superiore a quella tollerata o alterazione del valore d’impedenza sui circuiti di alimentazione o alterazione delle resistenze di isolamento verso terra;

 Introduzione di corto circuito su eventuali alimentazioni controllate;

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5.3 Casi di studio

Per le caratteristiche viste nei precedenti capitoli, le reti basate su protocollo ZigBee sono particolarmente adatte a svariate applicazioni di supporto agli impianti si segnalamento ferroviario.

I nodi ZigBee possono trovare facile impiego in un contesto già esistente andando ad integrare il sistema senza modificarne lo stato dell’arte e senza necessità di una architettura di trasmissione, semplificando notevolmente l’installazione e riducendo i costi. Alcuni esempi di applicazione in contesti del genere sono:

 Rilevamento di grandezze caratteristiche derivanti da enti per il segnalamento ferroviario, la rete di sensori potrebbe rilevare e inviare una serie di valori necessari per la valutazione dello stato di funzionamento dell’ente (deviatoi, segnali e altro) migliorando la manutenzione preventiva sullo stesso. Esempi di questi valori sono le curve di carico delle correnti, dalle quali si può rilevare il degrado dell’apparato. Inoltre si possono utilizzare sensori di pressione, vibrazione e quant’altro da interfacciare con i dispositivi wireless che, in questo caso, funzioneranno solamente da convertitore e trasmettitore;

 Diagnostica dei sistemi di Riscaldamento Elettrico dei Deviatoi (RED), detti anche dispositivi di snevamento hanno il compito di riscaldare gli scambi sciogliendo accumuli di ghiaccio e permettendone la manovra anche nei casi di forti precipitazioni nevose. Il loro utilizzo sporadico li rende particolarmente soggetti a guasti nascosti;

 Installazioni ad hoc, la rete wireless pensata per una certa applicazione potrebbe funzionare da supporto per altri utilizzi, attivandola all’occorrenza per far fronte a determinate criticità. Si pensi ad esempio all’esigenza di monitorare per un determinato lasso di tempo il comportamento di un ente che presenta dei comportamenti anomali. Basterebbe installare un nodo ZigBee da interfacciare con un sensore, per poter trasmettere ad una postazione di controllo i dati necessari per istituire un’indagine accurata e mirata;

 Altri servizi ausiliari, i dispositivi potrebbero inoltre essere utilizzati per le applicazioni di building automation (come il controllo dei varchi e l’automazione degli impianti di climatizzazione ed illuminazione) e applicazioni di infomobilità per il controllo dei flussi dei passeggeri.

In questo studio si prenderà in considerazione l’impiego di una WSN con lo scopo di diagnosticare il corretto funzionamento di impianti atti allo snevamento dei deviatoi.

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5.4 Le specifiche di costruzione degli impianti di riscaldamento

elettrico scambi.

Garantire la regolarità della circolazione ferroviaria anche in condizioni ambientali particolarmente ostili è sicuramente una sfida importante che deve essere affrontata con una preparazione considerevole sia dal punto di vista procedurale che da quello delle attrezzature. Specialmente negli ultimi anni, le criticità legate al gelo si sono verificate anche in località non storicamente abituate a questi fattori climatici e quindi non attrezzate per far fronte a tali evenienze. La revisione dei meccanismi e delle procedure di emergenza neve sono efficaci solamente se alla base c’è un’infrastruttura attrezzata in modo tale da poter garantire la libertà di alcuni percorsi stabiliti. Per i motivi esposti è sempre più frequente l’attrezzaggio di alcuni enti con dispositivi atti alla garanzia del loro funzionamento anche in condizioni di gelo e nevicate intense.

Tra le varie contromisure che devono essere adottate per rendere una stazione ferroviaria il più immune possibile da disservizi arrecati dal gelo, verranno analizzati i dispositivi di snevamento scambi con lo scopo integrare questi dispositivi con una diagnostica che rispetti i requisiti precedentemente esposti.

La neve o il ghiaccio che si accumulano sui deviatoi ferroviari ne pregiudicano il regolare funzionamento impedendo il completo accostamento tra ago e contrago11, per questo motivo vengono inseriti dei dispositivi costituiti da cavi scaldanti per il mantenimento dell’integrità operativa dei binari. Questi sistemi sono noti con il nome di impianti di snevamento o di Riscaldamento Elettrico dei Deviatoi (RED).

Figura 5.1 Infrastruttura attrezzata con impianto RED (A), intervento del personale di manutenzione per scambi non attrezzati (B)

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Gli aghi sono la parte mobile dello scambio ferroviario, mentre le rotaie della parte fissa sono dette contraghi.

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Nella Figura 5.1 A si possono vedere gli effetti di un impianto di snevamento attivo e regolarmente funzionante, come emerge anche dal confronto con la Figura 5.1 B, oltre a rendere disponibile l’infrastruttura per garantire la regolarità della circolazione ferroviaria, l’efficienza di questi impianti riduce notevolmente gli interventi del personale di manutenzione in condizioni estremamente critiche.

5.4.1 Impianti di snevamento a resistori corazzati

I primi dispositivi ad essere impiegati, ed ancora presenti in alcuni casi, sono quelli comunemente denominati scaldiglie a resistenze corazzate e sono regolamentati dalla Norma Tecnica TE 605 Ed.92: Norma tecnica per la realizzazione degli impianti di

riscaldamento scambi di tipo elettrico[6]. Sono costituiti essenzialmente da:

 Linea di alimentazione di piazzale a bassa tensione 380V;

 Trasformatori di piazzale, con sistema di raffreddamento in olio siliconico per garantire il funzionamento in caso di clima rigido. Tensione primaria: 380V; tensione secondaria: 3 per 55V o 6 per 55V; potenza: 7,5 kVA o 15 kVA;

 Linee a 55 Volt tra l’avvolgimento secondario del trasformatore e gli impianti a bordo binario;

 Elementi riscaldanti costituiti da resistori corazzati, implementati sul contrago, sulla tiranteria ed eventualmente sui dispositivi di controllo e manovra;

 Impianti accessori quali il rivelatore automatico delle condizioni atmosferiche, il quadro di comando e controllo per la messa in funzione in manuale dell’impianto e per alcuni rilevamenti diagnostici (presenza rete, segnalazione del corretto funzionamento dei deviatoi o gruppi di deviatoi).

La struttura molto semplice e lineare di questi impianti fa si che non sorgano particolari difficoltà nel momento in cui si vogliano diagnosticare alcuni comportamenti caratteristici, come il corretto funzionamento degli elementi scaldanti o dei trasformatori. Inoltre molte di queste valutazioni possono essere fatte direttamente nella cabina di bassa tensione medianti semplici misure di assorbimento.

5.4.2 Impianti di snevamento con cavi autoregolanti

Con i progressi della tecnologia dei materiali si è reso possibile realizzare impianti di nuova generazione e più evoluti rispetto a quelli visti in precedenza. Questi sono normati dalla specifica tecnica di costruzione RFI DPRIM STC IFS LF609 B: Impianti di

riscaldamento scambi di tipo elettrico con cavi autoregolanti [7], entrata in vigore nella

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I cavi autoregolanti sono elementi scaldanti progettati per ridurre il consumo energetico, il loro funzionamento è basato sulla regolazione dell’emissione di calore in relazione con la temperatura di lavoro. Un cavo scaldante autoregolante è costituito da due conduttori in rame stagnato immersi in un nucleo polimerico semiconduttivo, il tutto rivestito da una guaina esterna protettiva in fluoropolimero. Le particelle di grafite presenti nel nucleo, a bassa temperatura vanno a costituire tanti collegamenti in parallelo trai due conduttori principali. Quando una tensione viene applicata ai conduttori, il cavo inizia a scaldarsi. Con l’aumento della temperatura il nucleo polimerico comincia a espandersi a livello microscopico rompendo i collegamenti in grafite tra i due conduttori. Questo fenomeno porta a un aumento della resistenza del cavo con conseguente diminuzione dell’assorbimento e quindi di dissipazione di calore, fino al raggiungimento di un equilibrio termico tra le perdite termiche dell’elemento da scaldare e la potenza termica prodotta dal cavo. Il processo è reversibile, infatti quando il cavo si raffredda i collegamenti in grafite tendono a ricomporsi, facendo diminuire la resistenza del cavo e portando ad un aumento di assorbimento. I vantaggi di questo sistema sono legati alla diminuzione dei consumi rispetto ai sistemi scaldanti tradizionali. Un altro elemento importante è il fatto che il cavo non possa riscaldarsi troppo (rischiando di bruciare) grazie al meccanismo di auto-protezione intrinseco e che non vi sia la necessità di termostati per la regolazione della temperatura. I cavi autoregolanti sono tagliabili su misura e non alterano l’ingrassaggio del deviatoio necessario per il corretto movimento delle parti [8].

Gli elementi costitutivi del sistema RED con cavi autoregolanti sono essenzialmente:

1. Quadro di alimentazione 400V, tre fasi più neutro;

2. Linee di alimentazione bassa tensione, che collegano il quadro di alimentazione con l’armadio di piazzale;

3. Armadio di piazzale, armadio di contenimento e trasformatore riduttore. Il trasformatore, generalmente di potenza nominale 8 kVA, convertirà la 400V trifase in tre tensioni monofase a 24 Vac;

4. Cavi scaldanti autoregolanti e dispositivi di fissaggio, i cavi verranno fissati all’ago, al contrago ed alla tiranteria del deviatoio. Il numero di cavi da utilizzare per ogni scambio è variabile e dipende dal tipo di deviatoio, dall’armamento e dalla tangente;

5. Sistema di comando e controllo, costituito da un rilevatore di neve che basandosi su di alcuni sensori e su di una centralina di elaborazione dati, effettua delle valutazione sulle condizioni climatiche ed attiva in automatico l’impianto.

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La Specifica Tecnica LF 609 B stabilisce inoltre le caratteristiche che i cavi autoregolanti devono possedere per poter essere utilizzati in un impianto di riscaldamento elettrico di deviatoi, ovvero:

 Dimensioni: larghezza 10 mm ± 10%, spessore 3,5 mm ± 15%  elemento scaldante: polimero semiconduttivo autoregolante  guaina esterna: fluoropolimero

 voltaggio nominale: 24 Vac

 potenza nominale: 100 W /m + 25% -20% a 0°C  resistenza di isolamento: 2500 Vcc

Ai fini di un’omologazione, i cavi autoregolanti, come le altre parti dell’impianto, devono essere sottoposti a delle prove di tipo. Tra le varie prove è prevista anche la verifica delle caratteristiche tecniche e prestazionali, la quale fornisce informazioni sull’assorbimento del cavo: queste possono essere utili in fase di dimensionamento di un sistema diagnostico in grado di misurare la corrente che scorre su ogni singolo elemento scaldante.

Nella Figura 5.2 è riportato lo schema di principio dell’intero sistema di snevamento.

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Nella specifica tecnica emerge anche l’opportunità, qualora richiesto dal committente, di integrare l’impianto con un sistema di telecontrollo composto da:

 Moduli di acquisizione dati, installati negli armadi di piazzale o in prossimità di questi, atti alla misura delle correnti di ogni resistenza installata sul deviatoio.  Un concentratore, posto nel quadro di alimentazione che raccolga e gestisca i

dati provenienti dai vari moduli.

Questo sistema di telecontrollo ha il compito di interagire con il rilevatore di neve e deve potersi interfacciare con un computer portatile per il trasferimento delle informazioni diagnostiche. Si devono inoltre poter remotizzare i comandi e controlli, tramite modem, presso una postazione remota. Tra le specifiche si richiede inoltre che le comunicazioni tra i moduli di acquisizione dati e il concentratore avvengano in modo tale da semplificare i cablaggi e l’installazione della rete; si chiede inoltre che il sottosistema di diagnostica sia facilmente manutenibile.

L’architettura complessa della rete, i vari scenari che si possono creare negli armadi di piazzale in base al tipo di scambio e la caratteristiche dei cavi autoregolanti che adattano il loro assorbimento in relazione alle condizioni ambientali, rendono infatti molto difficile rilevare i dati diagnostici delle singole scaldiglie direttamente dal quadro di alimentazione principale, sarà necessario perciò ricorrere ad una rete di sensori.

Analizzando il documento RFI DPRIM LG IFS LF603 A: Linee guida per la tele

gestione ed efficientamento energetico degli impianti LFM e utenze [9], si possono

estrapolare alcune caratteristiche fondamentali per la progettazione del sistema di telecomando e telecontrollo degli impianti RED, e in particolar modo:

 possibilità di applicazione sia ai dispositivi tradizionali a resistenze corazzate che a quelli a cavi autoregolanti senza necessità di ulteriori cablature;

 interfaccia con la centralina meteo che rilevi umidità e temperatura dell’aria e temperatura delle rotaie;

 i moduli di acquisizione dati devono potersi installare all’interno degli armadi di piazzale, rilevando i valori di corrente di ogni singolo cavo autoregolante (o a resistenze corazzate) e trasmettendo i dati verso e unità logiche di livello superiore presso i quadri di alimentazione.

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Il sistema di telecomando e telecontrollo è basato sulla rilevazione dei dati caratteristici precedentemente esposti per poter pilotare una sistema di logica che permetta di:

 azionare in tempo l’impianto di snevamento precedendo le precipitazioni nevose o la formazione di ghiaccio;

 verificare lo stato dell’impianto da remoto senza doversi recare fino agli scambi;  permettere un’accensione intelligente dei dispositivi riducendo i consumi

energetici.

I requisiti richiesti si conciliano perfettamente con le caratteristiche della rete che s’intende sperimentare, si procederà quindi con la progettazione di una rete di sensori wireless per il telecontrollo degli impianti snevamento con cavi autoregolanti