Wireless platform for non intrusive and real time diagnosis for buildings

The main advantage of Wireless Sensor Network is the absence of cables. This feature makes them pervasive and easy to install. This thesis demonstrates the feasibility of developing a structural monitoring system based on this technology; the monitoring system developed can be installed not only on new buildings, but also on existing buildings or sites for the restoration. The proposed system is composed by a backbone, consisting of ZigBee routers, and by sensor nodes that have the task to perform the measurements. We have developed, validated and tested three types of sensors: a tilt electrolyte, a MEMS inclinometer and a potentiometric displacement sensor. The validation of the sensors has been performed with the reference tools in the laboratory, while the testing has been carried out with two installations of real buildings. Both the validation phase and the testing have demonstrated the reliability of the monitoring system, that can be used to replace an existing wired monitoring systems.

Il vantaggio principale delle Wireless Sensor Network è l’assenza di cavi, tale caratteristica le rende pervasive e facili da installare. Questa tesi dimostra la fattibilità di un sistema di monitoraggio strutturale basato su tale tecnologia. Il sistema di monitoraggio sviluppato è installabile non solo su nuovi edifici, ma anche su edifici già costruiti o in cantieri per la ristrutturazione. Il sistema proposto si compone di una backbone costituita da Router ZigBee e dai nodi sensore che hanno il compito di effettuare le misure. Sono stati sviluppati, validati e collaudati tre tipi di sensori: un inclinometro elettrolitico, un inclinometro MEMS ed un sensore di spostamento potenziometrico. La validazione dei sensori è stata effettuata con degli strumenti di riferimento in laboratorio, mentre il collaudo è stato effettuato con due installazioni su edifici reali. Sia la fase di validazione, che di collaudo hanno dimostrato l’affidabilità del sistema di monitoraggio che può essere utilizzato in sostituzione degli attuali sistemi di monitoraggio cablati.